 |
Тема1.1 строение и свойства материалов
|
|
|
|
Материаловедение
Методические указания и контрольное задание для студентов-заочников образовательных учреждений среднего профессионального образования по специальности:
21.02.01-«Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений»
21.02.02-«Бурение нефтяных и газовых скважин»
Октябрьский-2013г.
1. Введение
Методические указания и контрольные задания по дисциплине «Материаловедение» разработаны в соответствии с государственными требованиями и минимуму содержания и уровню подготовки выпускников по специальностям 131018-«Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений», 131003«Бурение нефтяных и газовых скважин»(регистрационный номер 12-0906-Б и 12-0907-Б), утвержденным 16.05.2002г. и с примерной программой учебной дисциплины «Материаловедение».
Общие и профессиональные компетенции для специальностей
131018- «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений»
131003«Бурение нефтяных и газовых скважин»
ПК 1.2. Контролировать и поддерживать оптимальные режимы работы и эксплуатации скважин.
ПК 1.3. Предотвращать и ликвидировать последствия аварийных ситуаций на нефтяных и газовых месторождениях.
ПК 1.4. Проводить диагностику, текущий и капитальный ремонт скважин.
ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.
ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.
ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.
ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.
|
|
|
ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.
ОК 6. Работать в коллективе и в команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.
ОК 7. Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), результат выполнения заданий.
ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.
ОК 9. Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности.
Программа дисциплины «Материаловедение» предусматривает изучение важнейших конструкционных материалов, их строение,свойства, способы изменения свойств, их маркировку по ГОСТу. Рассматриваются вопросы борьбы с коррозией металлов, рационального использования вторичного сырья, экономической целесообразности выбора материала и технологий, охраны труда и окружающей среды.
Основная форма изучения курса – самостоятельная работа над рекомендованной литературой и материалами периодической печати.
Изучать курс рекомендуется в такой последовательности:
1.Ознакомьтесь с рабочей программой по изучаемой дисциплине(разделу).
2. Изучите материал по рекомендованным учебным пособиям.
3. Составьте конспект изучаемого материала и выпишите непонятные вопросы.
4. Ответьте на вопросы для самоконтроля из рекомендованной литературы.
5.Выполните письменно контрольную работу и вышлите ее в колледж в надлежащий срок.
6. Во время лабораторно-экзаменационной сессии, послушав обзорные лекции, выполните лабораторные и практические работы, сдайте экзамен по курсу.
В результате изучения учебной дисциплины студент должен:
иметь предоставление:
о взаимосвязи учебной дисциплины «Материаловедение» с другими общеобразовательными и специальными дисциплинами; о прикладном характере учебной дисциплины в рамках специальности; о новейших достижениях и перспективах развития в области материаловедения;
|
|
|
знать:
строение и свойства материалов, методы их исследования; классификацию материалов, металлов и сплавов; области применения материалов; методы воздействия на структуру и свойства материалов;
уметь:
выбирать материалы для конструкций по их назначению и условиям эксплуатации; проводить исследования и испытания материалов; работать с нормативными документами для выбора материалов с целью обеспечения требуемых характеристик изделий.
Учебная дисциплина «Материаловедение» базируется на знаниях и умениях, полученных при изучении дисциплин «Химия», «Физика», «Инженерная графика» и др. При изучении дисциплины необходимо постоянно обращать внимание студентов на ее прикладной характер,показывать, где и когда изучаемые теоретические положения и практические умения могут быть использованы в практической деятельности. Изучение материала необходимо вести в форме, доступной пониманию студентов.
При изложении учебной дисциплины по соответствующим разделам и темам следует использовать нормативные документы Российской Федерации, а также инструкции и руководящие документы отраслевых Министерств и ведомств.
Примерная программа рассчитана для специальностей:
131018- «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений» на 64 часа (из них 20 часов лабораторных и практических работ)
131003«Бурение нефтяных и газовых скважин» на 57 часов (из них 28 часов лабораторных и практических занятий).
2.Примерная программа учебной дисциплины
Примерный тематический план
| Наименование разделов и тем | Количество аудиторных часов при очной форме обучения по специальностям | |||||||
| Всего | Лабор. | Практ. | Всего | Лабор. | Практ. | |||
| Введение | ||||||||
| Раздел 1 ОСНОВЫ ТЕОРИИ СПЛАВОВ | ||||||||
| Тема 1.1Строение и свойства материалов | ||||||||
| Тема 1.2Диаграммы состояния сплавов | ||||||||
| Тема 1.3 Термическая обработка | ||||||||
| Тема 1.4Химико-термическая обработка | ||||||||
| Раздел 2 МАТЕРИАЛЫ,ПРИМЕНЯЕМЫЕ В МАШИНОСТРОЕНИИ | ||||||||
| Тема 2.1Конструкционные материалы | ||||||||
| Тема 2.2 Инструментальные материалы | ||||||||
| Тема 2.3 Материалы с высокими упругими сойствами | ||||||||
| Тема 2.4 Сплавы цветных металлов | ||||||||
| Раздел 3 НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ | ||||||||
| Раздел4 ОСНОВНЫЕ СПОСОБЫ ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ | ||||||||
| Тема 4.1Литейное производство. | ||||||||
| Тема 4.2 Обработка металлов давлением. | ||||||||
| Тема 4.3 Сварочное производство | ||||||||
| Тема 4.4Обработка металлов резанием | ||||||||
| Всего | ||||||||
|
|
|
Содержание учебной дисциплины и методические указания
Введение
Значение и содержание учебной дисциплины «Материаловедение» и связь ее с другими дисциплинами общепрофессионального и специального циклов дисциплин. Значение материаловедения в решении важнейших технических проблем. Новейшие достижения и перспективы развития в области материаловедения.
Литература:7, с5…6; 4, с5…6.
Методические указания
Особое внимание обратите на перспективу развития металлургической и металлообрабатывающей промышленности, экономической эффективности от внедрения новых прогрессивных методов получения и обработки конструкционных материалов. Уясните, какое значение имеет увеличение выпуска материалов высокого качества для автоматизации и интенсификации производственных процессов.
Вопросы для самоконтроля.
1.Значение работ отечественных ученых в создании науки о конструкционных материалах, их получении и обработке.
2. Значение применения новых прогрессивных методов обработки конструкционных материалов для улучшения качества деталей, повышения эксплуатационной надежности и долговечности машин, приборов и аппаратов.
|
|
|
Раздел1. Основы теории сплавов
Тема1.1 строение и свойства материалов
Студент должен знать: о дефектах кристаллического строения; о фазовом составе сталей и сплавов; кристаллическое строение металлов; типы исследования строения металлов; характерные свойства материалов и методы их испытаний;
Уметь: определять свойства материалов.
Элементы кристаллографии: кристаллическая решетка, анизотропия; влияние типа связи на структуру и свойства кристаллов;фазовый состав сплавов; диффузия в металлах и сплавах; жидкие кристаллы; структура полимеров, стекла, керамики, древесины: строение и свойства.
Лабораторные работы №1.
Литература: 3, с.4…24; 4, с.7…17,53…63;7,с.46…63; 7, с.46…63.
Методические указания
Металловедение – это наука, которая является основой для экономически эффективного выбора материала и способов его обработки.
Все свойства материалов зависят от его внутреннего строения. Выбор материала для деталей машин, приборов, аппаратов зависит от его свойства и условий работы детали. Правильно выбранные материалы для деталей и способы их обработки обеспечивают надежность и долговечность работы машин и приборов и уменьшение их себестоимости.
В настоящее время большинство деталей машин, приборов и аппаратов изготовляют из металлов, поэтому изучение этого раздела нужно начать с изучения атомно-кристаллического строения металлов. Разберите какие кристаллические решетки наиболее часто встречаются среди металлов; классификацию свойств конструкционных материалов; механические и технологические свойства; испытание на растяжение, твердость, ударную вязкость, усталость. Затем разберите дефекты кристаллического строения.
Выпишите в конспект и запомните, что свойства реальных металлов отличаются от идеальных, так как: 1) все реальные металлы являются поликристаллами; 2) в кристаллическом строении имеется ряд дефектов(несовершенств). Разберите, какие виды несовершенств бывают в кристаллическом строении, а также на каких свойствах и как это отражается.
Разберите основные физические методы контроля металлов(рентгеновский, спектральный). Обязательно нужно взять достоинства, недостатки и область применения каждого метода. Например, что люминесцентный метод применяется только для определения поверхностных дефектов, при помощи ультразвука можно определить мелкие дефекты, лежащие на большой глубине.
При изучении каждого метода определения свойств металлов в конспект нужно выписывать его достоинства, недостатки и область применения.
|
|
|
Нужно совершенно точно знать обозначения и единицы измерений различных свойств материалов, установленные ГОСТом.
Рассмотрите области применения различных способов определения твердости, их достоинства и недостатки. Зная числа твердости по Бринелю, можно приблизительно определить и прочность материала, так как их единицы одинаковые, а у мягких материалов чем больше твердость, тем больше прочность. Однако обязательно нужно иметь в виду, что прочность и твердость – это не одно и тоже.
Определение ударной вязкости особенно важно для материалов, которые идут на изготовление деталей, работающих с ударными нагрузками, потому что металлы с одинаковой пластичностью могут иметь разную вязкость. Выпишите в конспект факторы, которые влияют на ударную вязкость, практически и не влияя на другие свойства(величина зерна, количество фосфора в стали и др.)
Технологические испытания металлов имеют очень большое практическое значение, так как правильно выбрать метод получения и обработки детали можно только в том случае, если знаешь его технологические свойства. Неправильно выбранный способ получения и обработки деталей приводит к значительному их удорожанию. Кроме того, материалы с плохими технологическими свойствами находят в промышленности ограниченное применение.
Вопросы для самоконтроля.
1. Задачи металловедения как науки.
2. Чем объясняется, что свойства реальных кристаллических тел отличаются от идеальных?
3. Какие кристаллические решетки имеет железо?
4. Объясните схему рентгеновского просвечивания металлов.
5. В чем сущности ультразвуковой дефектоскопии?
6. Укажите область применения люминисцентного метода контроля металлов.
7. Что называется твердостью?
8. Укажите нагрузку и диаметр стального шарика при испытании на твердость по способу Бринеля для поковки из углеродистой стали, меди, штамповки из алюминиевого сплава.
9. Напишите обозначение твердости по Роквеллу и укажите значение всех букв.
10. Какой способ применяется для определения твердости поверхностных слоев?
11. Какие факторы влияют на величину ударной вязкости?
|
|
|
