Министерство образования и науки Российской Федерации

Муромский институт (филиал)

федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования

 «Владимирский государственный университет

имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых»

(МИ ВлГУ)

 

Кафедра  УКТС 

 

 

 

«   31   »       05       2016 г.

 

 

 

 

Рабочая программа ДИСЦИПЛИНЫ

 

     Материаловедение и технология конструкционных материалов     

 




Направление подготовки

12.03.01 Приборостроение

Профиль подготовки

"Приборы и системы"

Квалификация (степень)выпускника

Бакалавр









          

Семестр

Трудоем-кость,

час. / зач. ед.

Лек-ции,

час.

 

Практи-ческие занятия,

час.

Лабора-торные работы,

час.

Консуль-тация,

час.

Конт-роль,

час.

Всего (контак-тная работа),

час.

СРС,

час.

Форма

промежу-точного контр.

(экз., зач., зач. с оц.)

7

180 / 5  

16  

16  

16  

3,6  

0,35  

51,95  

101,4  

Экз.(26,65)  

Итого

180 / 5  

16  

16  

16  

3,6  

0,35  

51,95  

101,4  

26,65  

 

Муром, 2016 г.


1. Цель освоения дисциплины

Цель дисциплины: приобретение студентами знаний о закономерностях формирования структуры материалов, о материалах, применяемых в приборостроении, об основных технологических процессах изготовления деталей, и применении стандартных пакетов автоматизированного проектирования деталей и конструкций приборов.

Основными задачами изучения дисциплины является получение представлений о роли материалов в современных приборах контроля и диагностики и рациональном использовании материалов; получение навыков, позволяющих проводить обоснованный выбор материалов деталей и конструкций приборов; овладение навыками выбора и проектирования современных технологических процессов изготовления деталей приборов.

2. Место дисциплины в структуре ОПОП ВО (Цикл (Б1.Б.13))

Дисциплина «Материаловедение и технология конструкционных материалов» базируется на знаниях, полученных студентами по общенаучным и общетехническим дисциплинам: «Математика», «Физика», «Химия», «Физические основы получения информации». Дисциплина «Материаловедение и технология конструкционных материалов» является основой для последующего изучения специальных дисциплин "Физические методы контроля", "Основы проектирования приборов и систем", "Конструирование электронных контрольно-измерительных приборов".

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ПК-2 готовность к математическому моделированию процессов и объектов приборостроения и их исследованию на базе стандартных пакетов автоматизированного проектирования и самостоятельно разработанных программных продуктов.

 

В результате освоения дисциплины обучающийся должен демонстрировать следующие результаты образования:

1) Знать:

физические основы материаловедения (ПК-2).

стандартные пакеты автоматизированного проектирования для анализа деталей и конструкций приборов на предмет используемых материалов (ПК-2).

основные методы контроля параметров материалов (ПК-2).

2) Уметь:

обоснованно выбирать материал детали, разрабатывать технологический процесс изготовления детали (ПК-2).

3) Владеть:

использовать стандартные пакеты автоматизированного проектирования для анализа деталей и конструкций приборов на предмет используемых материалов (ПК-2).

 


4. Структура и содержание дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единиц, 180 часов.

 

4.1. Форма обучения: очная

Уровень базового образования: среднее общее.

Срок обучения 4г.

 

4.1.1. Структура дисциплины


 

Раздел (тема)

дисциплины

 

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость

(в часах)

 

Форма  текущего контроля успеваемости (по неделям семестра), форма промежуточной аттестации

  (по семестрам)

 

п\п

Семестр

Лекции

Семинары

Практические занятия

Лабораторные работы

Контрольные работы

СРС

КП / КР

Консультация

Контроль

1

Введение. Структура курса, основные понятия и определения. Структура и свойства металлов и сплавов. Сплавы, их классификация. Свойства материалов. Пластическая деформация.

7

2

12

10

отчет, тестирование

2

Конструкционные металлы и сплавы. Стали и чугуны.

7

2

8

10

отчет, тестирование

3

Теория и технология термической обработки стали. Химико – термическая обработка

7

2

0

тестирование

4

Стали и сплавы специального назначения. Инструментальные материалы. Цветные металлы и сплавы. Неметаллические материалы

7

4

20

тестирование

5

Технология изготовления деталей конструкций. Основы металлургического производства. Литейное производство. Пластическое деформирование Резание металлов. Неразъемные соединения.

7

2

4

30

отчет, тестирование

6

Электрофизические и электрохимические способы обработки. Покрытия металлов

7

4

4

4

31,4

отчет, тестирование

Всего за  семестр

180

16

16

16

101,4

3,6

0,35

Экз.(26,65)

Итого   

180

16

16

16

101,4

3,6

0,35

26,65

 

4.1.2. Содержание дисциплины

4.1.2.1. Перечень лекций

Семестр 7

Раздел 1. Введение. Структура курса, основные понятия и определения. Структура и свойства металлов и сплавов. Сплавы, их классификация. Свойства материалов. Пластическая деформация.

Лекция 1.

Материалы и их роль в промышленности и технике. Структура и свойства металлов и сплавов. Механические и технологические свойства материалов. Сплавы, их классификация. Пластическая деформация (2 часа).

Раздел 2. Конструкционные металлы и сплавы. Стали и чугуны.

Лекция 2.

Конструкционные металлы и сплавы. Стали и чугуны. Их классификация, структура и свойства и область применения (2 часа).

Раздел 3. Теория и технология термической обработки стали. Химико – термическая обработка

Лекция 3.

Теория и технология термической обработки стали. Химико – термическая обработка (2 часа).

Раздел 4. Стали и сплавы специального назначения. Инструментальные материалы. Цветные металлы и сплавы. Неметаллические материалы

Лекция 4.

Стали и сплавы специального назначения (жаропрочные, нержавеющие, износостойкие и т.д.). Электротехнические материалы.Инструментальные материалы. Инструментальные углеродистые и легированные стали (2 часа).

Лекция 5.

Цветные металлы и сплавы. Неметаллические материалы. Композиционные материалы и технология получения изделий из них (2 часа).

Раздел 5. Технология изготовления деталей конструкций. Основы металлургического производства. Литейное производство. Пластическое деформирование Резание металлов. Неразъемные соединения.

Лекция 6.

Основы металлургического производства. Литейное производство. Основные способы литья. Основные способы получения заготовки пластичным деформированием (2 часа).

Раздел 6. Электрофизические и электрохимические способы обработки. Покрытия металлов

Лекция 7.

Резание металлов, физическая сущность процесса. Неразъемные соединения и способы их получения. Основные способы сварки (2 часа).

Лекция 8.

Электрофизические и электрохимические способы обработки. Технология химической обработки: оксидирование, пассивирование и др. Химические и гальванические покрытия. Технология химических и гальванических покрытий: цинкование, никелирование, кадмирование и др (2 часа).

 

4.1.2.2. Перечень практических занятий

Семестр 7

Раздел 1. Введение. Структура курса, основные понятия и определения. Структура и свойства металлов и сплавов. Сплавы, их классификация. Свойства материалов. Пластическая деформация.

Практическое занятие 1.

Анализ технического задания, выданного каждому студенту на время занятия. Описание конструкции и назначения детали. Определение типа производства и его влияние на выбор технологического процесса изготовления детали (2 часа).

Практическое занятие 2.

Критерии выбора материалов при наличии комплексных требований к свойствам деталей. Выбор металлических материалов для изготовления деталей (2 часа).

Практическое занятие 3.

Выбор магнитных материалов для изготовления деталей (2 часа).

Практическое занятие 4.

Выбор диэлектрических и неметаллических конструкционных материалов для изготовления деталей (2 часа).

Практическое занятие 5.

Выбор покрытий (2 часа).

Практическое занятие 6.

Оптимизация выбора материалов исходя из характеристик деталей, их назначения и условий эксплуатации (2 часа).

Раздел 2. Электрофизические и электрохимические способы обработки. Покрытия металлов

Практическое занятие 7.

Выбор способа (технологии) изготовления детали исходя из ее конструкции, выбранного материала, возможностей технологической базы (2 часа).

Практическое занятие 8.

Влияние технологии изготовления детали на ее конструкцию. Разработка технологической документации с использованием T-Flex. Неразрушающий контроль материалов и изделий (2 часа).

 

Методические указания для практических занятий приведены по адресу: https://www.mivlgu.ru/iop/mod/resource/view.php?id=14541

 

4.1.2.3. Перечень лабораторных работ

Семестр 7

Раздел 1. Конструкционные металлы и сплавы. Стали и чугуны.

Лабораторная 1.

Моделирование характеристик материалов с помощью T-Flex (4 часа).

Лабораторная 2.

Исследование зависимости удельного поверхностного и удельного объемного сопротивления диэлектриков (4 часа).

Раздел 2. Технология изготовления деталей конструкций. Основы металлургического производства. Литейное производство. Пластическое деформирование Резание металлов. Неразъемные соединения.

Лабораторная 3.

Изучение методов измерения удельных сопротивлений объема и поверхности проводящих тел (4 часа).

Раздел 3. Электрофизические и электрохимические способы обработки. Покрытия металлов

Лабораторная 4.

Определение прогибов при косом изгибе (4 часа).

 

Методические указания к лабораторным работам приведены по адресу: https://www.mivlgu.ru/iop/mod/resource/view.php?id=14536

 

4.1.2.4. Перечень учебно-методического обеспечения для самостоятельной работы

Методические указания для самостоятельной работы размещены на информационно-образовательном портале института по ссылке https://www.mivlgu.ru/iop/course/view.php?id=5058.

Для самостоятельной работы также используются издания из списка приведенной ниже основной и дополнительной литературы.

Перечень тем, вынесенных на самостоятельное изучение:

1. Влияния типа связи на структуру материалов.

2. Дефекты в материалах.

3. Влияние легирующих элементов на равновесную структуру металлов.

4. Одновременное насыщение поверхности стали углеродом и азотом.

5. Влияние углерода и постоянных примесей на свойства сталей.

6. Материалы с высокой твердостью поверхности.

7. Материалы с высокими упругими свойствами .

8. Материалы с особыми тепловыми свойствами.

9. Современные методы сварки.

10. Производство стали.

11. Методы неразрушающего контроля деталей.

12. Кристаллизация металлов. Механизм кристаллизации. Влияние различных факторов на процесс кристаллизации.

13. Механизм пластической деформации. Влияние пластической деформации на структуру и свойства деформированного металла.

14. Быстрорежущие стали. Твердые сплавы. Сверхпрочные материалы.

15. Доменный процесс получения стали и цветных металлов.

16. Технология и техника безопасности литейного производства.

17. Техника безопасности и экология при обработке металлов давлением.

18. Особенности технологического процесса при обработке на металлорежущем оборудовании. Улучшение условий труда и техники безопасности при обработке металлов резанием.

19. Техника безопасности при выполнении сварочных работ. Пайка и склеивание материалов. Особенности процесса.

 

4.1.2.5. Перечень тем контрольных работ, рефератов, ТР, РГР, РПР

Не планируется.

 

4.1.2.6. Примерный перечень тем курсовых работ (проектов)

Не планируется.

 

 

5. Образовательные технологии

В процессе изучения дисциплины применяется контактная технология преподавания (за исключением самостоятельно изучаемых студентами вопросов). При проведении занятий применяется имитационный или симуляционный подход, когда преподавателем разбирается на конкретном примере проблемная ситуация, все шаги решения задачи студентам демонстрируются при помощи мультимедийной техники. Затем студенты самостоятельно решают аналогичные задания.

 

6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов.

Фонды оценочных средств приведены в приложении.

 

7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины Материаловедение и технология конструкционных материалов

7.1. Основная учебно-методическая литература по дисциплине

1. Солнцев Ю.П. Материаловедение [Электронный ресурс]: учебник для вузов/ Солнцев Ю.П., Пряхин Е.И.— Электрон. текстовые данные.— СПб.: ХИМИЗДАТ, 2014.— 784 c. - http://www.iprbookshop.ru/22533.html

2. Латышенко К.П. Методы исследований процессов и материалов [Электронный ресурс]: лабораторный практикум/ Латышенко К.П.— Электрон. текстовые данные.— Саратов: Вузовское образование, 2013.— 197 c. - http://www.iprbookshop.ru/20394.html

3. Алексеев А.Г. Технология конструкционных материалов [Электронный ресурс]: учебное пособие/ Алексеев А.Г., Барон Ю.М., Коротких М.Т.— Электрон. текстовые данные.— СПб.: Политехника, 2012.— 596 c. - http://www.iprbookshop.ru/15915.html

 

7.2. Дополнительная учебно-методическая литература по дисциплине

1. Либенсон М.Н., Яковлев Е.Б., Шандыбина Г.Д. Взаимодействие лазерного излучения с веществом (силовая оптика). Часть II. Лазерный нагрев и разрушение материалов. Учебное пособие. Под общей редакцией В.П. Вейко - Санкт-Петербург: СПб: НИУ ИТМО, 2014. - 181 с. - http://books.ifmo.ru/book/1753

 

7.3. Перечень информационных технологий, используемых при осуществлении образовательного процесса по дисциплине, включая перечень программного обеспечения и информационных справочных систем

В образовательном процессе используются информационные технологии, реализованные на основе информационно-образовательного портала института (www.mivlgu.ru/iop), и инфокоммуникационной сети института:

- предоставление учебно-методических материалов в электроном виде;

- взаимодействие участников образовательного процесса через локальную сеть института и Интернет;

- предоставление сведений о результатах учебной деятельности в электронном личном кабинете обучающегося.

Информационные справочные системы:

Информационно-образовательный портал МИВлГУ http://www.mivlgu.ru/iop/

Информационно-справочная социальная сеть электроников www.umup.ru/

Радиотехника и электроника для разработчиков и радиолюбителей http://radiotract.ru/link_sprav.html

Радиотехнические системы http://rateli.ru/

Программы по электронике http://creatiff.realax.ru/?cat=programs&page=progrm1

Единое окно доступа к информационным ресурсам (http://window.edu.ru)

Портал для радиолюбителей http://www.radioman-portal.ru/shems.shtml

Национальный Открытый Университет "Интуит" http://www.intuit.ru/

Проектирование РЭС https://www.altera.com/support/support-resources.html

Портал для радиолюбителей http://www.radioman-portal.ru/shems.shtml

База данных технической документации на зарубежные микросхемы http://www.alldatasheet.com

Информационно-справочная система по радиокомпонентам http://www.radiolibrary.ru/

Роспатент - http://fips.ru

Программное обеспечение:

Лаборатория цифровой и аналоговой схемотехники:

- Microsoft Windows 7 (подписка DreamSpark Premium Electronic Software Delivery (3 year) Renewal,

договор №453 от 16.12.2014 года);

- T-Flex CAD 3D 14 (Договор № 181 - В - ТСН 11 2014 от 13.11.2014)

 

7.4. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», необходимых для освоения дисциплины

iprbookshop.ru

books.ifmo.ru

 

8. Описание материально-технической базы, необходимой для осуществления образовательного процесса по дисциплине

Лекционная:

- проектор Acer;

- экран настенный;

Лаборатория цифровой и аналоговой схемотехники:

- проектор Nec;

- экран настенный;

- Лабораторный стенд для определения удельного поверхностного и объемного сопротивления,

- Лабораторный стенд для определения электропроводности диэлектриков,

- Лабораторный стенд "Определение прогибов при косом изгибе".

 

9. Методические указания по освоению дисциплины

Для успешного освоения теоретического материала обучающийся: знакомится со списком рекомендуемой основной и дополнительной литературы; уточняет у преподавателя, каким дополнительным пособиям следует отдать предпочтение; ведет конспект лекций и прорабатывает лекционный материал, пользуясь как конспектом, так и учебными пособиями.

На практических занятиях пройденный теоретический материал подкрепляется решением задач по основным темам дисциплины. Занятия проводятся в компьютерном классе, используя специальное программное обеспечение. Каждой подгруппе обучающихся преподаватель выдает задачу, связанную с разработкой и программной реализацией алгоритмов обработки информации. В конце занятия обучающие демонстрируют полученные результаты преподавателю и при необходимости делают работу над ошибками.

До выполнения лабораторных работ обучающийся изучает соответствующий раздел теории. Перед занятием студент знакомится с описанием заданий для выполнения работы, внимательно изучает содержание и порядок проведения лабораторной работы. Лабораторная работа проводятся в компьютерном классе. Обучающиеся выполняют индивидуальную задачу компьютерного моделирования в соответствии с заданием на лабораторную работу. Полученные результаты исследований сводятся в отчет и защищаются по традиционной методике в классе на следующем лабораторном занятии. Необходимый теоретический материал, индивидуальное задание, шаги выполнения лабораторной работы и требование к отчету приведены в методических указаниях, размещенных на информационно-образовательном портале института.

Самостоятельная работа оказывает важное влияние на формирование личности будущего специалиста, она планируется обучающимся самостоятельно. Каждый обучающийся самостоятельно определяет режим своей работы и меру труда, затрачиваемого на овладение учебным содержанием дисциплины. Он выполняет внеаудиторную работу и изучение разделов, выносимых на самостоятельную работу, по личному индивидуальному плану, в зависимости от его подготовки, времени и других условий.

Форма заключительного контроля при промежуточной аттестации – экзамен. Для проведения промежуточной аттестации по дисциплине разработаны фонд оценочных средств и балльно-рейтинговая система оценки учебной деятельности студентов. Оценка по дисциплине выставляется в информационной системе и носит интегрированный характер, учитывающий результаты оценивания участия студентов в аудиторных занятиях, качества и своевременности выполнения заданий в ходе изучения дисциплины и промежуточной аттестации.

 


лист_утверждения


РЕЦЕНЗИЯ

на  рабочую программу дисциплины

«Материаловедение и технология конструкционных материалов»

по направлению подготовки 12.03.01 Приборостроение

 

Рабочая программа дисциплины «Материаловедение и технология конструкционных материалов» составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта по направлению подготовки 12.03.01 Приборостроение.

На изучение данного курса по учебному плану отводится 180 час. (5 ЗЕТ). Формой итогового контроля изучения дисциплины является экзамен .

Цель дисциплины: приобретение студентами знаний о закономерностях формирования структуры материалов, о материалах, применяемых в приборостроении, об основных технологических процессах изготовления деталей, и применении стандартных пакетов автоматизированного проектирования деталей и конструкций приборов.

Основными задачами изучения дисциплины является получение представлений о роли материалов в современных приборах контроля и диагностики и рациональном использовании материалов; получение навыков, позволяющих проводить обоснованный выбор материалов деталей и конструкций приборов; овладение навыками выбора и проектирования современных технологических процессов изготовления деталей приборов.

Содержание занятий соответствуют требованиям образовательного стандарта. Имеется перечень вопросов для самостоятельной работы студентов, способствующий более глубокому изучению дисциплины.

Освоение дисциплины позволит студентам приобрести теоретические и практические знания, необходимые при решении задач в будущей практической деятельности.

Предлагаемые фонды оценочных средств для выявления уровня знаний и умений обучаемых полностью охватывает содержание курса и соответствуют ФГОС.

Перечень учебно-методической литературы достаточен для изучения дисциплины. Имеются ссылки на электронно-библиотечные системы.

Рабочая программа дисциплины «Материаловедение и технология конструкционных материалов» рекомендуется для использования в учебном процессе по направлению подготовки 12.03.01 Приборостроение.

 

31.05.2016 г.