Рабочая программ Металловедение

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное АВТОНОМНОЕ образовательное учреждение высшего образования

«Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»

Московский областной политехнический колледж–

филиал федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования «Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»

(МОПК НИЯУ МИФИ)

Вид учебной работы

Количество

часов

Максимальная учебная нагрузка (всего)

120

Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего)

85

в том числе:

теоретическая учебная нагрузка

55

практические занятия

20

лабораторные работы

10

Самостоятельная работа

31

консультации

4

Итоговая аттестация дифференцированный зачет

Наименование разделов и тем

Содержание учебного материала, лабораторные и практические работы

Объем часов

Уровень усвоения

Введение

Содержание:

Введение в курс «Металловедение».

Цель металловедения как науки и как дисциплины. Связь с другими дисциплинами и производствами, в том числе отрасли атомной энергетики ПАО «Машиностроительный завод».

Профессиональные компетенции, связанные с особенностями конструкционных материалов используемых в производстве ТВЭЛов и ТВС.

1

1

Раздел 1

Строение, кристаллизация и свойства металлов. Методы исследования.

22

Тема 1.1 Кристаллическое строение металлов.

Содержание:

Понятие об аморфных и кристаллических веществах. Пространственная кристаллическая решетка. Основные типы кристаллических решеток: объемно – центрированная кубическая, гране – центрированная кубическая, гексагональная плотноупакованная.

Реальное строение кристаллов: объемные дефекты, точечные, линейные и поверхностные несовершенства. Анизотропия кристаллов.

2

1

Тема 1.2 Кристал

лизация металлов.

Содержание:

Образование кристаллических зерен. Величина и форма зерен, их влияние на свойства металла. Строение слитка.

Построение кривых охлаждения. Аллотропия (полиморфизм) металлов.

2

2

Тема 1.3 Методы исследования строения металлов.

Содержание:

Методы физико-химического анализа. Макроскопический анализ. Микроскопический анализ. Рентгеноструктурный анализ и рентгеновская дефектоскопия. Метод радиоактивных изотопов.

4

2

Тема 1.4 Механические свойства металлов.

Содержание:

Основные механические свойства и испытания металлов. Прочность, пластичность, твердость, ударная вязкость. Методы испытания на растяжение, ударный изгиб, твердость, усталость.

Лабораторные работы:

1. Определение ударной вязкости.

2. Определение твердости методом Бринелля и Роквелла.

Практические занятия:

1. Решение задач.

4

2

4

4

2

3

3

Раздел 2

Теория сплавов.

24

Тема 2.1 Основные положения теории сплавов.

Содержание:

Понятие: сплав, компонент, фаза, система. Взаимодействие элементов в сплавах. Образование сплавов: механическая смесь компонентов; твердый раствор компонентов; химическое соединение. Диаграммы состояния: их значение и принцип построения.

2

2

Тема 2.2 Основные. типы диаграмм состояния двойных сплавов.

Содержание:

Диаграммы состояния двойных сплавов, компоненты которых в жидком состоянии полностью взаимно растворяются друг в друге, а в твердом состоянии образуют: смеси, растворы, химические соединения. Разбор диаграмм по линиям, точкам, областям.

Правило отрезков (рычага). Диаграммы состав – свойства.

Практические занятия:

1. Характеристика диаграмм состояния двойных сплавов.

2. Количественные определения по диаграммам состояния.

2

2

4

4

2

2

2

2

Тема 2.3 Железо-углеродистые сплавы.

Содержание:

Диаграмма состояния железо – углерод. Ее значение, вид диаграммы, линии и точки превращений, структурные составляющие.

Структура углеродистых сталей (доэвтектоидной, эвтектоидной , заэвтектоидной) и белых чугунов (доэвтектического, эвтектического, заэвтектического).

Влияние углерода и постоянных примесей марганца, кремния, серы, фосфора на структуру и свойства углеродистых сталей и белых чугунов. Классификация и маркировка, применение углеродистых сталей и белых чугунов.

2

2

2

2

Тема 2.4 Серые чугуны.

Содержание:

Диаграмма состояния железо – графит. Классификация и маркировка, свойства, структура и применение серых чугунов в зависимости от содержания углерода и формы графита. Модифицированный, высокопрочный, ковкий чугуны. Влияние углерода и примесей марганца, кремния, серы, фосфора на свойства серого чугуна.

Лабораторные работы:

1.Устройство и принцип работы металлографического микроскопа.

3.Микроанализ углеродистых сталей.

4.Микроанализ чугунов.

2

4

2

3

Раздел 3

Термическая и химико – термическая обработка стали.

14

Тема 3.1 Основы теории термической обработки стали.

Содержание:

Превращения в стали при нагреве: превращение перлита в аустенит. Рост зерна аустенита при нагреве. Наследственная зернистость стали. Превращения в стали при охлаждении: распад аустенита при непрерывном охлаждении. Изотермический распад аустенита. Диаграмма изотермического превращения аустенита. Мартенситное превращение. Превращение при нагреве закаленной стали.

4

2

Тема 3.2 Технологические процессы термической обработки стали.

Содержание:

Практика термической обработки стали.

Отжиг и нормализация стали. Сущность и назначение. Отжиг первого и второго рода.

Закалка стали. Сущность и назначение. Выбор закалочных температур и закалочных сред для различных марок стали. Способы закалки.

Отпуск стали. Сущность и назначение, виды отпуска. Обработка холодом. Дефекты термической обработки стали.

Виды химико-термической обработки стали. Сущность и назначение диффузионного насыщения неметаллами (цементация, азотирование, цианирования и другими неметаллами), диффузионного насыщения металлами (алитирование, хромирование и другими металлами)

Практические занятия:

1. Решение задач.

2

2

2

4

2

2

2

2

Раздел 4

Легированные стали.

10

Тема 4.1 Основные понятия.

Содержание:

Влияние легирующих элементов на аллотропические превращения (полиморфизм) в железе, на свойства сталей, на распад аустенита, на мартенситное превращение, на термообработку.

Классификация стали по химическому составу, по качеству, по назначению, по структуре. Маркировка легированных сталей.

Практические занятия:

1.Маркировка легированных сталей

2

2

2

2

2

2

Тема 4.2 Конструк ционные и инструментальные легированные стали.

Содержание:

Конструкционные машиностроительные легированные стали: цементуемые, улучшаемые, рессорно-пружинные, шарикоподшипниковые, высокопрочные, мартенсито-стареющие. Назначение, термообработка, марки.

Инструментальные легированные стали: для ударно-штампового и измерительного инструмента, для режущего инструмента, быстрорежущие стали. Назначение, термическая обработка, марки.

2

2

Тема 4.3 Стали и сплавы с особыми свойствами

Содержание:

Коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные стали; износоустойчивые, с особыми магнитными свойствами: магнито-мягкие и магнито-твердые сплавы. Стали и сплавы с особыми электрическими свойствами; сплавы с заданным температурным коэффициентом линейного расширения. Сплавы с «памятью».

2

1

Раздел 5

Цветные металлы и сплавы.

10

Тема 5.1 Медь и ее сплавы.

Содержание:

Медь, ее свойства и применение. Сплавы на медной основе. Латуни. Диаграмма состояния медь – цинк. Бронзы. Оловянные и безоловянные. Деформируемые и литейные сплавы.

Свойства и применение, марки латуней и бронз.

2

2

Тема 5.2 Алюминий и его сплавы

Содержание:

Алюминий, его свойства и применение. Алюминиевые сплавы. Диаграмма состояния алюминий – легирующий элемент. Деформируемые и литейные алюминиевые сплавы.

Свойства, применение, марки алюминиевых сплавов.

2

2

Тема 5.3 Антифрик -цонные сплавы и материалы

Содержание:

Свойства и назначение антифрикционных сплавов. Баббиты и другие сплавы. Применение и марки.

Практические занятия:

1.Маркировка цветных металлов и сплавов.

2

2

2

2

Тема 5.4

Конструкционные материалы, используемые для изготовления ТВЭЛов и ТВС.

Содержание:

Физическая основа ядерной энергетики-цепная реакция деления урана-235 нейтронами. Работа ядерного реактора. Типы реакторов. Основной элемент реактора-активная зона. Топливо для АЭС. Материалы, кроме урана, используемые в производстве ТВЭЛов. Технические требования к материалам комплектующих деталей ТВЭЛов и дополнительных элементов ТВС.

Физические и технологические свойства, необходимые для материалов оболочек ТВЭЛов. Основные конструкционные материалы оболочек ТВЭЛов: алюминий, цирконий, нержавеющие стали.

Ценные реакторные материалы: бериллий, магний, ниобий, тантал, молибден, вольфрам, графит.

2

1

Раздел 6

Коррозия металлов.

4

Тема 6.1 Основы тории коррозии металлов

Содержание:

Классификация коррозии по типу коррозионного процесса: электрохимическая и химическая коррозия; по типу коррозионной среды: почвенная, атмосферная, в морской воде, по характеру коррозионных разрушений.

2

1

Тема 6.2 Способы защиты металлов от коррозии

Содержание:

Производство коррозионностойких сплавов. Металлические и неметаллические покрытия. Ингибиторы коррозии. Химическая и электрохимическая защита.

2

1

Наименование разделов. Темы рефератов

Объем часов

Раздел 1

Строение, кристаллизация и свойства металлов. Методы исследования

8

- доменная плавка и ее продукты;

- производство стали в электропечах;

- ультразвуковая дефектоскопия;

- магнитная дефектоскопия;

2

2

2

2

Раздел 2

Теория сплавов

2

Понятие о диаграммах состояния тройных сплавов

2

Раздел 3

Термическая и химико-термическая обработка стали

11

- закаливаемость и прокаливаемость стали;

- поверхностная закалка, закалка ТВЧ;

- методы упрочнения сплавов: наклеп и рекристаллизация;

- термомеханическая обработка стали;

- диффузионная металлизация.

2

2

2

3

2

Раздел 4

Легированные стали

8

- твердые сплавы, металло-и минералокерамические изделия, алмазы и эльбор, композиционные материалы, порошковые стали и сплавы;

- металлы и сплавы, применяемые в атомной технике;

- аморфные сплавы (металлические стекла).

4

2

2

Раздел 5

Цветные металлы и сплавы

2

- сплавы на основе магния и титана

2

Всего

31

Результаты обучения (освоенные умения, усвоенные знания)

Формы и методы контроля и оценки результатов обучения

Умения:

проводить исследования строения металлов, сплавов и оценивать его результаты

Лабораторная работа

определять свойства металлов и сплавов

Лабораторная работа

выбирать способы обработки металлов и сплавов с целью получения заданных свойств

Контрольная работа

Знания:

строения и свойства металлов, методы их исследования

Лабораторная работа, устный ответ, тестирование

физико-химические процессы, происходящие в металлах и сплавах при различных воздействиях

Контрольная работа, устный ответ, тестирование

классификация металлов и сплавов, области применения

Тестирование

структуры металлов и сплавов и методы воздействия на их структуру

Лабораторная работа, устный ответ, тестирование

области применения металлов и сплавов

Устный ответ

конструкционные материалы (свойства и особенности), позволяющие использовать их при производстве ТВЭЛов и ТВС

Устный ответ, тестирование

Результаты (освоенные профессиональные компетенции)

Основные показатели оценки результата

Формы и методы контроля и оценки

ПК 1.1. Подготавливать к работе технологическое оборудование, инструменты, оснастку.

Сформированность навыков обслуживания и подготовки к работе технологического оборудования, инструмента, оснастки.

Текущий контроль в форме:

- устных опросов по темам;

- тестирования по темам;

- контрольные работы;

- сообщения, рефераты, доклады по темам.

Защита лабораторных работ.

Контроль выполнения домашних практических заданий.

Дифференцированный зачет по дисциплине.

Интерпретация

результатов

наблюдений

ПК 1.2. Контролировать и обеспечивать бесперебойную работу оборудования, технологических линий.

Контрольно-аналитические знания работы оборудования и технологических линий.

ПК 1.3.Выявлять и устранять отклонения от режимов в работе оборудования, коммуникаций.

Эффективное выявление и грамотное устранение отклонений от режимов в работе оборудования, коммуникаций.

ПК 1.4.Подготавливать к ремонту и принимать оборудование из ремонта.

Иметь прочные знания об устройстве и работе технологического оборудования

ПК 2.1Проводить анализ сырья, материалов и готовой продукции.

Владение навыками анализа сырья, материалов и готовой продукции.

ПК 2.2.Осуществлять обработку и оценку результатов анализов.

Контрольно-аналитическое оформление информации результатов анализа. Профессионально оценивать результат.

ПК 3.1.Получать продукты производства заданного количества и качества.

Результативность работы, нацеленной на производство заданного количества и качества продукта.

ПК 3.2.Выполнять требования безопасности производства и охраны труда.

Иметь прочные знания о процессах, особенностях условий труда и экологии химических производств.

ПК 3.3.Контролировать и регулировать параметры технологических процессов.

Контрольно-аналитические знания параметров и регулирования технологических процессов.

ПК 3.4. Аппаратно-программные средства для ведения технологических процессов.

Владение программными средствами ведения технологических процессов.

ПК 3.5.Анализировать причины брака, разрабатывать мероприятия по их предупреждению и ликвидации.

Аналитические знания возможных причин брака продукции. Разработка рекомендаций по их предупреждению и ликвидации.

ПК 4.1.Планировать и организовывать работу подразделения.

Составление планов работы подразделения. Организаторские способности руководителя подразделения.

ПК 4.2.Участвовать в обеспечении и оценке экономической эффективности работы подразделения.

Сформированность экономических знаний для обеспечения эффективной работы подразделения.

ПК 4.3.Осуществлять руководство подчиненным персоналом подразделения.

Сформированность личностных свойств руководителя для качественного руководства подчиненным персоналом подразделения.

ПК 4.4.Проверять состояние охраны труда и промышленной безопасности на рабочих местах.

Иметь прочные знания в области охраны труда и промышленной безопасности на рабочих местах.

ПК 4.5.Обучать безопасным методам труда, правилам технической эксплуатации оборудования.

Разработка рекомендаций для обучения безопасным методам труда, правилам технической эксплуатации оборудования.

ОК 1.Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии и проявлять к ней устойчивый интерес.

Знать общую характеристику специальности, требования к уровню подготовки специалиста в соответствии с ФГОС.

ОК 2.Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.

Результативность самостоятельного обучения для поиска методов и способов решения профессиональных задач. Обоснованность выбора решения.

ОК 3.Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.

Эффективность решения задач в стандартных и

нестандартных ситуациях. Способность нести ответственность за принятые решения.

ОК 4.Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

Результативность поиска информации с использованием различных источников. Эффективность использования информации для решения профессиональных задач и личностного развития.

за деятельностью

обучающегося

в процессе

освоения

образовательной

программы.

ОК 5.Использовать информационно-коммуникативные технологии в профессиональной деятельности.

Сформированность использования навыков информационно-коммуникативных технологий для применения в профессиональной деятельности.

ОК 6.Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

Эффективность взаимодействия с обучающимися, сотрудникам предприятий при похождении производственной практики.

ОК 7.Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), результат выполнения заданий.

Готовность

быть ответственным за результат выполнения задания и работу членов команды.

ОК 8.Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития. Заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.

Эффективность самостоятельного профессионального и личностного развития. Стремление к самообразованию и повышению квалификации.

ОК 9.Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности.

Способность к самостоятельному решению задач и проблем, связанных с частой сменой технологий в профессиональной деятельности.