 |
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ. Теоретическая часть
|
|
|
|
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
СБОРНИК ПРАКТИЧЕСКИХ И ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
Канаш 2022
Введение
Методические рекомендации по выполнению лабораторных и практических работ по учебной дисциплине «Материаловедения» предназначены для студентов среднего профессионального образования по специальности 26. 02. 06 «Эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики»
В данном методическом пособии приведены указания по выполнению практических и лабораторных работ по темам дисциплины, указаны темы и содержание лабораторных и практических работ, формы контроля по каждой теме и рекомендуемая литература.
Данные рекомендации способствуют развитию общих и профессиональных компетенций, постепенному и целенаправленному развитию познавательных способностей.
В результате освоения данной учебной дисциплины студент должен уметь:
˗ выполнять механические испытания образцов материалов;
˗ использовать физико-химические методы исследования металлов;
˗ пользоваться справочными таблицами для определения свойств материалов;
˗ выбирать материалы для осуществления профессиональной деятельности.
В результате освоения данной учебной дисциплины студент должен знать:
˗ основные свойства и классификацию материалов, использующихся в профессиональной деятельности;
˗ наименование, маркировку, свойства обрабатываемого материала;
˗ правила применения смазывающих и охлаждающих материалов;
˗ основные сведения о металлах и сплавах;
˗ основные сведения о неметаллических, прокладочных,
- уплотнительных и электротехнических материалах, стали, их классификацию.
|
|
|
Лабораторные и практические работы позволят сформировать практические навыки работы, профессиональные компетенции. Они входят в структуру изучения учебной дисциплины «Материаловедения», после изучения темы: 1. 1. «Основные сведения о металлах и сплавах», 1. 2 «Железоуглеродистые сплавы», 1. 3 «Цветные металлы и сплавы».
Лабораторные и практические работы представляют собой элемент учебной дисциплины и оцениваются по критериям, представленным ниже:
Оценка «5» выставляется студенту, если:
˗ тематика работы соответствует заданной, студент показывает системные и полные знания и умения по данному вопросу;
˗ работа оформлена в соответствии с рекомендациями преподавателя;
˗ объем работы соответствует заданному;
˗ работа выполнена точно в сроки, указанные преподавателем.
Оценка «4» выставляется студенту, если:
˗ тематика работы соответствует заданной, студент допускает небольшие неточности или некоторые ошибки в данном вопросе;
˗ работа оформлена с неточностями в оформлении;
˗ объем работы соответствует заданному или чуть меньше;
˗ работа сдана в сроки, указанные преподавателем, или позже, но не более, чем на 1-2 дня.
Оценка «3» выставляется студенту, если:
˗ тематика работы соответствует заданной, но в работе отсутствуют значительные элементы по содержанию работы или тематика изложена нелогично, не четко представлено основное содержание вопроса;
˗ работа оформлена с ошибками в оформлении;
˗ объем работы значительно меньше заданного;
˗ работа сдана с опозданием в сроках на 5-6 дней.
Оценка «2» выставляется студенту, если:
˗ не раскрыта основная тема работы;
˗ работа оформлена не в соответствии с требованиями преподавателя;
˗ объем работы не соответствует заданному;
˗ работа сдана с опозданием в сроках больше 7 дней.
|
|
|
Лабораторные и практические работы по своему содержанию имеют определенную структуру, предлагаем рассмотреть ее: ход работы приведен в начале каждой практической и лабораторной работы; при выполнении практических работ студентами выполняется задание, которое указано в конце работы (пункт «Задание для студентов»); при выполнении лабораторных работ составляется отчет по ее выполнению, содержание отчета указано в конце лабораторной работы (пункт «Содержание отчета»).
При выполнении лабораторных и практических работ студентами выполняются определенные правила, рассмотрите их ниже: лабораторные и практические работы выполняются во время учебных занятий; допускается окончательное оформление лабораторных и практических работ в домашних условиях; разрешается использование дополнительной литературы при выполнении лабораторных и практических работ; перед выполнением лабораторной и практической работы необходимо изучить основные теоретические положения по рассматриваемому вопросу.
Практическая работа № 1 (2 часа)
«Физические свойства металлов и методы их изучения»
Цель работы: изучить физические свойства металлов, методы их определения.
Ход работы:
1. Ознакомьтесь с теоретическими положениями.
2. Выполните задание преподавателя.
3. Составьте отчет в соответствии с заданием.
Теоретическая часть
К физическим свойствам относятся: плотность, плавление (температура плавления), теплопроводность, тепловое расширение.
Плотность - количество вещества, содержащееся в единице объема. Это одна из важнейших характеристик металлов и сплавов. По плотности металлы делятся на следующие группы: легкие (плотность не более 5 г/см3) - магний, алюминий, титан и др; тяжелые - (плотность от 5 до 10 г/см3) - железо, никель, медь, цинк, олово и др. (это наиболее обширная группа); очень тяжелые (плотность более 10 г/см3) - молибден, вольфрам, золото, свинец и др. В таблице 1 приведены значения плотности металлов.
Таблица 1
Плотность металлов
| металл | плотность г/см3 | металл | плотность г/см3 |
| Магний | 1, 74 | Железо | 7, 87 |
| Алюминий | 2, 70 | Медь | 8, 94 |
| Титан | 4, 50 | Серебро | 10, 50 |
| Цинк | 7, 14 | Свинец | 11, 34 |
| Олово | 7, 29 | Золото | 19, 32 |
|
|
|
Температура плавления - это температура, при которой металл переходит из кристаллического (твердого) состояния в жидкое с поглощением теплоты.
Температура плавления металлов лежат в диапазоне от − 39 °C (ртуть) до 3410 °C (вольфрам). Температура плавления большинства металлов (за исключением щелочных) высока, однако некоторые «нормальные» металлы, например олово и свинец, можно расплавить на обычной электрической или газовой плите.
В зависимости от температуры плавления металл подразделяют на следующие группы: легкоплавкие (температура плавления не превышает 600 oС) - цинк, олово, свинец, висмут и др.; среднеплавкие (от 600 oС до 1600 oС) - к ним относятся почти половина металлов, в том числе магний, алюминий, железо, никель, медь, золото; тугоплавкие (более 1600 oС) - вольфрам, молибден, титан, хром и др. При введении в металл добавок температура плавления, как правило, понижается.
Таблица 2
Температура плавления и кипения металлов
| металл | Температура oС | металл | Температура oС | ||
| плавления | кипения | плавления | кипения | ||
| Олово | Серебро | ||||
| Железо | Магний | ||||
| Медь | Цинк | ||||
| Золото | Свинец | ||||
| Титан | Алюминий | ||||
Теплопроводность - способность металла с той или иной скоростью проводить теплоту при нагревании.
Электропроводность - способность металла проводить электрический ток.
Тепловое расширение - способность металла увеличивать свой объем при нагревании.
Гладкая поверхность металлов отражает большой процент света - это явление называется металлическим блеском. Однако в порошкообразном состоянии большинство металлов теряют свой блеск; алюминий и магний, тем не менее, сохраняют свой блеск и в порошке. Наиболее хорошо отражают свет алюминий, серебро и палладий - из этих металлов изготовляют зеркала. Для изготовления зеркал иногда применяется и родий, несмотря на его исключительно высокую цену: благодаря значительно большей, чем у серебра или даже палладия, твёрдости и химической стойкости, родиевый слой может быть значительно тоньше, чем серебряный.
|
|
|
