К выполнению курсового проекта

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОСИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

 

ДЕПАРТАМЕНТ НАУЧНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ И ОБРАЗОВАНИЯ

 

ФГБОУ ВО КОСТРОМСКАЯ ГСХА

 

КАФЕДРА РЕМОНТ МАШИН И ТЕХНОЛОГИЯ МЕТАЛЛОВ

 

 

Методические указания

К выполнению курсового проекта

по дисциплине:

«МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ И ТЕХНОЛОГИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ»

 

для студентов заочной формы обучения

Направление подготовки: 35.03.06 «Агроинженерия»

 

 

 

 

Караваево

Костромская ГСХА 2014

 

 

УДК 531.7

ББК 006.3/.8

  О 75

 

Составили: сотрудники кафедры «Ремонта машин и технологии металлов» к.т.н., доцент Жукова С.В., к.т.н., доцент Березовский Г.С, к.т.н., доцент Курбатов А.Е.

 

Рецензент: к.т.н., доцент кафедры «Ремонта машин и технологии металлов» Костромской ГСХА Угланов В.И.

 

Рекомендовано к изданию методической комиссией    инженерно-технологического факультета,

протокол № _____ от _________ 2015 года.

 

 

Издание содержит методику изучения дисциплины и выполнения контрольной работы по дисциплине «Материаловедение и ТКМ».

Методические указания предназначены для студентов, обучающихся по направлению подготовки – 35.03.06 «Агроинженерия» заочной формы обучения

 

Содержание

Введение        4

ЧАСТЬ 1. МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

Раздел I. ОСНОВЫ МЕТАЛУРГИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА 4

1. Производство чугуна       4

Методические советы     4

Вопросы для самопроверки          5

2. Производство стали         5

Методические советы     5

Вопросы для самопроверки.         6

3. Производство цветных металлов 7

Методические советы     7

Вопросы для самопроверки          8

Раздел II. ОСНОВЫ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ  8

1. Строение и основные свойства металлов и сплавов 8

Методические советы     8

Вопросы для самопроверки          9

2.Железоуглеродистые сплавы         9

Методические советы     9

Вопросы для самопроверки          10

3. Пластическая деформация и свойства металлов и сплавов 10

Методические советы     10

Вопросы для самопроверки          10

4. Основы термической и химико-термической обработки стали         11

Методические советы     11

Вопросы для самопроверки          12

5. Легированные стали и сплавы   12

Методические советы     12

Вопросы для самопроверки          13

6. Цветные металлы и сплавы 13

Методические советы     13

Вопросы для самопроверки          13

7. Неметаллические материалы       14

Методические советы     14

Вопросы для самопроверки          14

ЧАСТЬ 2. ТЕХНОЛОГИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Раздел I. ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ ЛИТЕЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА. 9

1.Общая характеристика литейного производства. 9

2.Теоритические основы производства отливок.  9

3.Способы изготовления отливок.   10

4. Изготовление отливок из различных сплавов.  16

5.Качество отливок.   19

Раздел II. Обработка металлов давлением.     19

Раздел III Основы сварочного производства. 19

Раздел IV. Пайка металлов и сплавов. 20

Раздел V. Физико-химические методы обработки.   20

Оформление контрольной работы ………………………………………………………………………

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ 21

Вопросы для контрольных работ 21

СПИСОК РЕКОМЕНДОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 30

ПРИЛОЖЕНИЯ ……………………………………………………………………………………….....

Введение

Курс “Материаловедение и ТКМ” дает студентам необходимые сведения о современных методах получения и обработки металлов и других конструкционных материалов, об их свойствах и строении, областях применения.

Изучение данного курса является предпосылкой к успешному освоению ряда дисциплин, формирующих технический кругозор инженера-механика. Ознакомление с современными способами получения черных и цветных металлов и других конструкционных материалов, знание их основных свойств и методов обработки, придающие им нужные эксплуатационные свойства, необходимы для правильного выбора и использования этих материалов.

Приступая к изучению данной дисциплины, необходимо иметь учебную литературу и настоящие методические указания.

После изучения каждой темы необходимо ответить на вопросы для самопроверки. Когда будут изучены все темы соответствующего раздела, следует в письменном виде ответить на вопросы контрольных работ. Порядок выполнения контрольных работ изложен в конце методических указаний.

По основным разделам курса “Материаловедение и ТКМ” программой предусматриваются лабораторно-практические занятия, которые проводятся в лабораториях института во время лабораторно-экзаменационной сессии. К сдаче экзамена по курсу допускаются студенты, имеющие зачтенные контрольные работы и зачет по практическим занятиям в лаборатории.

 

ЧАСТЬ 1. МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

Производство чугуна

Основные физико-химические процессы получения чугуна в современных доменных печах. Продукция доменного производства. Экологические проблемы доменного производства.

Методические советы

Металлургия – это наука о способах извлечения металлов из природных соединений и отрасль промышленности, производящая металлы и сплавы.

Схема современного металлургического производства и его основная продукция, исходные материалы для доменной плавки. Устройство доменной печи и воздухонагревателей. Основные физико-химические процессы, протекающие в доменной печи. Показатели работы доменной печи.

При сгорании кокса в доменной печи выделяется теплота и образуется газовый поток содержащий и  и другие газы, которые поднимаясь вверх, отдают теплоту шихтовым материалам. При этом в шихте происходит ряд превращений. Рассматривая процессы доменной плавки, изучите реакции горения топлива, процессы восстановления окислов железа, кремния, марганца, фосфора и серы, процесс образования чугуна (науглероживание железа) и шлака. Обратите внимание на выпуск чугуна и шлака из доменной печи. Изучите продукты доменной плавки. Рассмотрите области использования этих продуктов в народном хозяйстве, технико-экономические показатели доменного производства и пути его интенсификации. [,c. 25, 42.]

Вопросы для самопроверки

1. Назовите виды железных руд и их химический состав.

2. Поясните роль флюсов в доменном процессе. Какие флюсы применяются при производстве чугуна?

3.Что такое коэффициент использования полезного объема? Какова его величина для современных доменных печей?

 

Производство стали

Физико-химические процессы получения стали. Производство стали в кислородных конвекторах. Производство стали в мартеновских печах. Производство стали в электропечах. Разливка стали в изложницы. Процесс кристаллизации стали в изложнице. Строение стального слитка спокойной и кипящей стали. Непрерывная разливка стали. Способы повышения качества стали: выплавка стали в вакуумных индукционных печах, вакуумирование стали при разливке, электрошлаковый переплыв, вакуумно-дуговой переплав.

 

Методические советы

Процесс получения стали основан на окислении примесей в различных плавильных агрегатах: мартеновских печах, кислородных конверторах, дуговых электропечах.

В мартеновских печах выплавляют углеродистые конструкционные, инструментальные и легированные стали. Ознакомьтесь с устройством современных мартеновских печей и принципом их работы. Рассмотрите процесс производства стали в основных мартеновских печах. Особое внимание уделите производству стали скрап- рудным процессом как наиболее экономичному. Изучите характерные периоды плавки этого процесса и их значение. В заключение рассмотрите особенности процесса плавки стали в кислых мартеновских печах и пути интенсификации мартеновского процесса.

Одним из прогрессивных способов производства стали является кислородно- конверторный способ, которым выплавляют около 40% всей стали. В кислородных конверторах выплавляют углеродистые и низколегированные стали. Ознакомьтесь с устройством современных кислородных конверторов и принципом их работы. Рассмотрите шихтовые материалы конверторного производства и технологию плавки, обратив внимание на окислительный период плавки и раскисление стали. Приведите сравнительную оценку работы мартеновских печей и кислородно-конверторного производства.

Высококачественные, инструментальные и высоколегированные стали выплавляют в дуговых и индукционных электрических печах. Изучая производство стали в дуговой электрической печи, ознакомьтесь с ее устройством и принципом работы. Рассматривая процесс плавки в дуговой печи, обратите внимание на то, что в такой печи применяются две технологии плавки: переплавом – на шихте из легированных отходов и окислением примесей на углеродистой шихте. Необходимо освоить особенности того и другого процессов и знать их технико-экономические показатели.

Изучая производство стали в индукционных электрических печах, ознакомьтесь с их устройством и принципом работы. Учтите, что в индукционных печах сталь получают переплавом или оплавлением шихтовых материалов. Уясните особенности этих процессов. Сравните технико-экономические показатели различных способов получения стали.

Выплавленную сталь выпускают в разливочный ковш, из которого ее разливают в изложницы: сверху, сифоном (снизу) и на установках непрерывной разливки стали (УНРС).

Изучая разливку стали, ознакомьтесь с устройством разливочного ковша, изложниц, УНРС. Рассмотрите схемы процессов разливки стали. При этом обратите внимание на качество получаемых слитков и их использование при дальнейшей переработке.

Залитая в изложницу сталь затвердевает в виде кристаллитов древовидной формы, размеры и формы которых зависят от условий кристаллизации. На кристаллическое строение слитка влияет степень раскисления стали. По степени раскисления стали делят на спокойные, кипящие и полуспокойные. Уясните какая сталь относится к спокойной, кипящей и полуспокойной. Рассматривая строение спокойной, кипящей и полуспокойной стали, обратите внимание на кристаллическое строение слитков и неоднородность их химического состава. Кроме того обратите внимание на возможные дефекты слитков и меры их предупреждения.

В последние годы широко используют новые технологические процессы, повышающие качество стали: обработку стали синтетическим шлаком, вакуумирование при разливке, электрошлаковый переплав (ЭШП), вакуумно-дуговой переплав (ВДП) и другие способы. Изучая способы повышения качества стали, уясните их сущность, рассмотрите схемы процессов, возможности каждого способа и области применения. [1,с. 42,63].

Вопросы для самопроверки

1. Поясните сущность процессов получения стали из чугуна.

2. На какие периоды подразделяется процесс выплавки стали в кислородном конверторе?

3. В чем отличие ведения плавки в кислой мартеновской печи от основной?

4. Что такое раскисление стали, как его проводят, что является раскислителем, какие разновидности раскисления применяются?

 

Методические советы

Производство меди. Основной способ производства меди - пирометаллургический.

Изучая тему, рассмотрите сущность пирометаллургического способа производства меди, обращая при этом внимание на химические реакции восстановления меди при выплавке штейна и его конвертирование при получении черновой меди. Уясните сущность огневого и электролитического рафинирования черновой меди, обратив внимание на возможности попутного извлечения из меди примесей благородных металлов (золота, платины, серебра) и других ценных элементов (селена, теллура, германия и др.)

Производство алюминия. Основной способ производства алюминия - электролитический. Исходные материалы для производства алюминия - алюминиевые руды: бокситы, нефелины, алуниты и каолины, из которых получают глинозем щелочным методом. Рассмотрите сущность процесса получения глинозема щелочным способом и его особенности. Обратите внимание на сущность процесса получение криолита. После этого рассмотрите процесс получения алюминия-сырца путем электролиза, реакции диссоциации глинозема под действием постоянного электрического тока.

Необходимо рассмотреть сущность процесса рафинирования, обратив внимание на чистоту первичного алюминия.

Производство магния. Основной современный способ производства магния - электролитический. В качестве исходных материалов для производства магния используют карналлит, магнезит, доломит и бишифит. Изучая производство магния, рассмотрите процесс подготовки исходных материалов, сущность электролитического получения магния и его особенности, обратив внимание на разложение хлористого магния, за счет чего повышается концентрация других хлоридов.

Полученный черновой магний рафинируют, переплавляя его с флюсами. Рассмотрите сущность процесса рафинирования, обратив внимание на чистоту первичного магния.

Производство титана. В качестве исходных материалов для производства титана используют рутил, ильменит и другие руды, из которых магниетермическим способом получают титан. Изучая магниетермический способ, рассмотрите схему производства титана; производство титанового концентрата и титанового шлака, который подвергают хлорированию в печи. Обратите внимание на назначение хлорирования, при котором образуется четыреххлористый титан, восстанавливаемый в реакторах. Изучая процесс восстановления титана, обратите внимание на роль магния в этом процессе. Затем рассмотрите процесс вакуумной дистилляции титановой губки и процесс плавки ее на слитки в вакуумных дуговых печах [1, с. 68,80].

 

Вопросы для самопроверки

1. Приведите упрощенную схему пирометаллургического способа производства меди.

2. Приведите упрощенную схему электролитического способа производства алюминия.

3. Приведите упрощенную схему электролитического способа производства магния.

4. Приведите упрощенную схему магниетермического способа производства титана.

Методические советы

Прежде всего необходимо уяснить отличие металла от неметалла с химической и технической точек зрения. Познакомиться с классификацией металлов. Четко представлять кристаллическое строение металлов, их основные типы кристаллических решеток. Понять, за счет чего у металлов повышенная теплопроводность и электропроводность. Следует уяснить, что металлы - тела поликристаллические с большим количеством точечных, линейных и плоскостных несовершенств в реально существующих кристаллах, которые очень сильно изменяют свойства реальных кристаллических тел в отличие от чистых кристаллов. Особое внимание необходимо обратить на условия возникновения несовершенств, условия движения дислокаций и использование этого явления при обработке давлением. Познакомиться с явлением анизотропии, применением его на практике. При рассмотрении вопросов кристаллизации металлов необходимо разобраться в термодинамических основах фазовых превращений. Следует уяснить, что стремление к наименьшему запасу свободной энергии, которое обуславливает плавление и кристаллизацию, является частным случаем общего закона природы. Наименьшим запасом энергии для металлов при различных температурах будут обладать различные типы решеток. Изменение типа решетки с изменением температуры получило название аллотропии или полиморфизма. Познакомиться со способами получения сплавов. Уяснить, что такое компонент, фаза. Иметь четкое представление о типах, образующихся при кристаллизации, структур: механическая смесь, твердый раствор, химическое соединение; какие особенности фазовых превращений в сплаве в твердом состоянии. Иметь представление о современных методах исследования металлических сплавов, построении диаграмм состояния их основных типов: а) при отсутствии взаимной растворимости в компонентов в твердом состоянии; б) при неограниченном растворении компонентов в твердом состоянии; в) при ограниченной растворимости компонентов в твердом состоянии с образованием эвтектики и перитектики; г) при образовании устойчивых и неустойчивых химических соединений. Научиться проводить анализ диаграмм состояния: строить кривые охлаждения с применением правила фаз; с помощью правила отрезков определять состав фаз и их количество при определенных температурах [1,с.4,17;,с.16,30; 33,48; 98,117].

 

Вопросы для самопроверки

1. Поясните кристаллическое строение металлов. Приведите основные типы кристаллических решеток.

2. Чем отличается строение реальных кристаллов от идеальных (чистых)?

3. В чем заключается механизм процесса кристаллизации сплавов?

4 Изобразите основные типы диаграмм состояния. Поясните их теоретическое и практическое значение.

Железоуглеродистые сплавы

Диаграмма состояния железо-углерод. Классификация и маркировка углеродистых сталей и чугунов. Влияние методов получения стали на ее свойства.

 

Методические советы

Железоуглеродистые сплавы являются важнейшими сплавами, широко применяемыми в различных отраслях народного хозяйства, поэтому необходимо уделить большое внимание изучению их строения, свойств и структуры.

 Изучение данной темы следует начать с рассмотрения свойств чистого железа и его аллотропических форм. Изучить свойства углерода и его взаимодействия с железом. Диаграмму железо-углерод нужно рассматривать для лучшего усвоения сначала с первичной кристаллизации сплавов с содержанием углерода до 2 %, затем сплавов железа с углеродом более 2%. После этого можно перейти к рассмотрению вторичной кристаллизации. Необходимо уметь рисовать диаграмму железо-углерод, знать условия образования и существование равновесных фаз сплавов железа с различным содержанием углерода. Научиться анализировать кривые охлаждения железоуглеродистых сплавов с применением правила фаз; представлять структурное различие между сталью и чугунами; иметь понятие о стабильной диаграмме. Изучить современную классификацию углеродистых сталей, чугунов и их маркировку, механические свойства углеродистых сталей в зависимости от содержания углерода и постоянных примесей и чугунов - в зависимости от формы графитовых включений и строения металлической основы; иметь представление о методах определения механических свойств: прочности, твердости, ударной вязкости и др. Знать влияние методов получения стали на ее свойства [1,с.18,25; 2,с.135,154].

 

Вопросы для самопроверки

1. Начертите диаграмму железо-углерод и покажите, какие структуры существуют в равновесном состоянии у железоуглеродистых сталей при различных температурах.

2. Привести классификацию и маркировку сталей и чугунов по ГОСТ.

3. Какие величины характеризуют механические свойства железоуглеродистых сплавов и как они определяются?

 

Методические советы

Уяснить, что собой представляет дислокация в кристалле. При каких условиях дислокации образуются и начинают движение и как при этом происходит пластическая деформация кристалла и поликристаллического металла, выяснить физическую природу деформации и разрушения. Уметь объяснить большое различие между теоретической и практической прочностью. Иметь представление о влиянии пластической деформации на свойства металлов. Четко представлять явление наклепа и изменение свойств и строения наклепанного металла при его нагреве. Нужно разобраться с явлениями возврата и рекристаллизации, разновидностями рекристаллизации, имеющими большое значение в технологии горячей обработки давлением. Четко разграничивать горячую пластическую деформацию от холодной по температуре рекристаллизации. Представлять зависимость скорости протекания рекристаллизации от температуры и степени деформации, уметь разбираться и пользоваться диаграммами рекристаллизации. Изучить влияние горячей пластической деформации на структуру и механические свойства металла. Знать изменение механических свойств металлов и сплавов при высоких и отрицательных температурах, влияние на это наличия примесей. Познакомиться с понятиями жаропрочности и выносливости металлов [1,с.80,88; 2,с.48,66;74,84].

 

Вопросы для самопроверки

1. Что такое дислокация?

2. Поясните механизм пластической деформации в кристалле и поликристаллическом металле.

3. Что такое наклеп, возврат, рекристаллизация?

4 В чем отличие горячей пластической деформации от холодной?

 

Методические советы

Для глубокого понимания теоретических основ термической обработки необходимо знать теорию сплавов и диаграмму состояния “железо-углерод”.

Начинать изучение вопросов термической обработки нужно с уяснения превращения, происходящих в стали при ее нагреве. При этом удобно рассматривать и изучать эти превращения на примере стали У8. Уяснить образование зародыша аустенита в перлите при нагреве и разновидности его роста – наследственное зерно. Понять, что собой представляет действительное зерно и как определить его размер. После этого перейти к рассмотрению диаграмм изотермического превращения аустенита на примере диаграммы изотермического превращения аустенита для стали У8. Изучать эту диаграмму лучше по частям: сначала изучить перлитное превращение, затем – промежуточное и мартенситное превращение. Уяснить теоретическое и практическое значение диаграмм изотермического превращения аустенита. Какие превращения будет претерпевать аустенит при непрерывном охлаждении? Иметь понятие о термокинетических диаграммах превращения переохлажденного аустенита. Познакомиться с термическим и деформационным старением стали, а также с превращением мартенсита и остаточного аустенита при нагреве (при отпуске). После рассмотрения вопросов теории термической обработки можно перейти к рассмотрению вопросов технологий термической обработки. Необходимо рассмотреть современную классификацию термической обработки. Разобраться с различными видами отжига, уяснив, какие цели преследует каждый отжиг, его режим проведения. Нормализация как разновидность отжига. Четко уяснить, какой вид термической обработки называется закалкой, какие ее разновидности для сталей по температуре нагрева и технологии проведения. Познакомиться с применяемыми на практике охлаждающими средами, уяснив разновидность охлаждения. Знать определение закаливаемости и прокаливаемости стали, дефекты в стали, возникающие при закалке, пути избежания брака. Технология отпуска и его разновидности. Для каких целей применяется каждый вид отпуска. Иметь понятие о термомеханической обработке стали. Знать основные характеристики химико-термической обработки стали, технологию проведения цементации, азотирования, цианирования, их разновидности, область применения. Знать сущность диффузионной металлизации. Познакомиться с основными пунктами по технике безопасности при термической и химико-термической обработке стали [2,с.177,210;218,220;226,255;258,280].

Вопросы для самопроверки

1. Как происходит образование и рост зерна аустенита в стали?

2. Приведите современную классификацию видов термической обработки стали и технологические режимы каждого вида.

3. Как зависит распад аустенита от скорости охлаждения?

4. Перечислите основные виды химико-термической обработки, режимы их проведения; марки стали, подвергаемые каждому виду химико-термической обработки; область применения.

 

Легированные стали и сплавы

Влияние легирующих элементов на строение и свойства стали. Конструкционные легированные стали, их маркировка и области применения. Инструментальные стали и сплавы, их маркировка и области применения. Стали и сплавы с особыми свойствами – нержавеющие, жаропрочные, магнитные, сплавы с особыми физическими свойствами. Мартенситно-стареющие стали. Порошковые сплавы – антифрикционные, фрикционные, сплавы САП; керметы, их свойства и области применения. Композиционные материалы, их свойства и области применения.

 

Методические советы

Прежде всего необходимо привести классификацию примесей. Уяснить, что собой представляют легирующие элементы и как каждый из них влияет на строение и свойства стали, как изменяется строение и свойства стали при комплексном их введении. Как влияют легирующие элементы на критические точки. Познакомиться с растворимостью легирующих элементов в аустените и феррите, какие образуются карбиды. Разобраться с классификацией и маркировкой легированных сталей, областью применения легированных сталей. Обратить внимание на легированные инструментальные, быстрорежущие, нержавеющие и жаропрочные стали. Познакомиться с особенностями их термической обработки. Необходимо знать, что собой представляют стали и сплавы с особыми физическими свойствами, к которым относятся: магнитотвердые сплавы и стали, магнитомягкие стали, парамагнитные стали, ферриты, стали и сплавы с высоким электрическим сопротивлением и др. Знать их химический состав, влияние состава и термической обработки на электрофизические свойства. Рассмотреть марки мартенситно-стареющих высокопрочных сталей, термическую обработку и область их применения. Знать, за счет чего происходит увеличение прочности при старении. С каждым годом увеличивается область применения и выпуск промышленностью металлических порошков и изделий из них. Познакомиться с технологией порошковой металлургии, с производством изделий из порошковых сплавов различных составов для разнообразного применения их в технике. Обратить особое внимание на свойства, строение, маркировку и область применения металлокерамических твердых сплавов, керметов и композиционных материалов (САП) [2,с.150,154;287,290;303,329;329,342].

 

Вопросы для самопроверки

1. Показать влияние легирующих элементов на положение критических точек, на температуру превращений аустенита при охлаждении.

2. Привести классификацию легированных сталей и их маркировку.

3. Что такое коррозионная стойкость, жаропрочность, жаростойкость? Приведите марки сталей, обладающих этими свойствами, и поясните, какие элементы и в какой степени способствуют получению этих свойств.

4 Что собой представляют порошковые сплавы? Как получают из них детали и где они применяются?

 

Цветные металлы и сплавы

Медь и ее сплавы, применение медных сплавов в промышленности. Алюминий и его сплавы. Титан и его сплавы. Подшипниковые сплавы.

 

Методические советы

При изучении этого раздела необходимо обратить внимание на физико-химические свойства чистой и технической меди, титана, алюминия, магния и области их применения. Затем разобрать классификацию, состав, строение, маркировку, механические и технологические свойства основных их сплавов. Рассмотреть особенности и режимы термической обработки сплавов и связанное с этим изменение их структуры и свойств.

Особое внимание обратить на теорию старения применительно к сплавам цветных металлов. Подробно разобраться с областью применения сплавов в машиностроении. При изучении подшипниковых сплавов обратить внимание на требования, предъявляемые к их структуре, механическим и технологическим свойствам. Изучить составы, структуры, свойства и применение оловянных, свинцовых, кальциевых баббитов и сплавов на цинковой и алюминиевой основе. Необходимо ознакомиться с основными видами и составами припоев, применяемых при пайке [2,с.353,374;381,406].

 

Вопросы для самопроверки

1. Приведите маркировку сплавов меди, алюминия, титана, магния и область их применения.

2. Какой термической обработке подвергаются сплавы меди, алюминия, титана, магния и как при этом изменяются их механические свойства и структура?

3. Что такое “старение”сплавов?

4 Перечислите наиболее распространенные подшипниковые сплавы.

 

Неметаллические материалы

 Строение и свойства полимерных материалов. Типовые термопластические и термореактивные материалы, резина; их строение, свойства и области применения. Экономическая эффективность применения их в технике. Методы упрочнения неметаллических материалов.

 

Методические советы

Изучение этого раздела нужно начинать с повторения соответствующих разделов курса органической химии. Необходимо знать строение и зависимость от него свойств полимерных материалов. Разобраться с классификацией полимеров и особенностями свойств полимерных материалов. Знать основные термореактивные и термопластичные полимерные смолы и пластические массы на их основе. Разобрать состав, классификацию и физико-механические свойства резин. Познакомиться с основными методами переработки пластмасс и резины в изделия и технико-экономической эффективностью их применения в автотракторном и сельскохозяйственном машиностроении [1,с.626,649;652,655].

 

Вопросы для самопроверки

1. Поясните строение полимеров.

2. Приведите классификацию пластмасс. Область применения пластмасс.

3. Какими способами пластические массы и резина перерабатываются в изделия?

 

 

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОСИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

 

ДЕПАРТАМЕНТ НАУЧНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ И ОБРАЗОВАНИЯ

 

ФГБОУ ВО КОСТРОМСКАЯ ГСХА

 

КАФЕДРА РЕМОНТ МАШИН И ТЕХНОЛОГИЯ МЕТАЛЛОВ

 

 

Методические указания

к выполнению курсового проекта

по дисциплине:

«МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ И ТЕХНОЛОГИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ»

 

для студентов заочной формы обучения

Направление подготовки: 35.03.06 «Агроинженерия»

 

 

 

 

Караваево

Костромская ГСХА 2014

 

 

УДК 531.7

ББК 006.3/.8

  О 75

 

Составили: сотрудники кафедры «Ремонта машин и технологии металлов» к.т.н., доцент Жукова С.В., к.т.н., доцент Березовский Г.С, к.т.н., доцент Курбатов А.Е.

 

Рецензент: к.т.н., доцент кафедры «Ремонта машин и технологии металлов» Костромской ГСХА Угланов В.И.

 

Рекомендовано к изданию методической комиссией    инженерно-технологического факультета,

протокол № _____ от _________ 2015 года.

 

 

Издание содержит методику изучения дисциплины и выполнения контрольной работы по дисциплине «Материаловедение и ТКМ».

Методические указания предназначены для студентов, обучающихся по направлению подготовки – 35.03.06 «Агроинженерия» заочной формы обучения

 

Содержание

Введение        4

ЧАСТЬ 1. МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

Раздел I. ОСНОВЫ МЕТАЛУРГИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА 4

1. Производство чугуна       4

Методические советы     4

Вопросы для самопроверки          5

2. Производство стали         5

Методические советы     5

Вопросы для самопроверки.         6

3. Производство цветных металлов 7

Методические советы     7

Вопросы для самопроверки          8

Раздел II. ОСНОВЫ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ  8

1. Строение и основные свойства металлов и сплавов 8

Методические советы     8

Вопросы для самопроверки          9

2.Железоуглеродистые сплавы         9

Методические советы     9

Вопросы для самопроверки          10

3. Пластическая деформация и свойства металлов и сплавов 10

Методические советы     10

Вопросы для самопроверки          10

4. Основы термической и химико-термической обработки стали         11

Методические советы     11

Вопросы для самопроверки          12

5. Легированные стали и сплавы   12

Методические советы     12

Вопросы для самопроверки          13

6. Цветные металлы и сплавы 13

Методические советы     13

Вопросы для самопроверки          13

7. Неметаллические материалы       14

Методические советы     14

Вопросы для самопроверки          14

ЧАСТЬ 2. ТЕХНОЛОГИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Раздел I. ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ ЛИТЕЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА. 9

1.Общая характеристика литейного производства. 9

2.Теоритические основы производства отливок.  9

3.Способы изготовления отливок.   10

4. Изготовление отливок из различных сплавов.  16

5.Качество отливок.   19

Раздел II. Обработка металлов давлением.     19

Раздел III Основы сварочного производства. 19

Раздел IV. Пайка металлов и сплавов. 20

Раздел V. Физико-химические методы обработки.   20

Оформление контрольной работы ………………………………………………………………………

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ 21

Вопросы для контрольных работ 21

СПИСОК РЕКОМЕНДОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 30

ПРИЛОЖЕНИЯ ……………………………………………………………………………………….....

Введение

Курс “Материаловедение и ТКМ” дает студентам необходимые сведения о современных методах получения и обработки металлов и других конструкционных материалов, об их свойствах и строении, областях применения.

Изучение данного курса является предпосылкой к успешному освоению ряда дисциплин, формирующих технический кругозор инженера-механика. Ознакомление с современными способами получения черных и цветных металлов и других конструкционных материалов, знание их основных свойств и методов обработки, придающие им нужные эксплуатационные свойства, необходимы для правильного выбора и использования этих материалов.

Приступая к изучению данной дисциплины, необходимо иметь учебную литературу и настоящие методические указания.

После изучения каждой темы необходимо ответить на вопросы для самопроверки. Когда будут изучены все темы соответствующего раздела, следует в письменном виде ответить на вопросы контрольных работ. Порядок выполнения контрольных работ изложен в конце методических указаний.

По основным разделам курса “Материаловедение и ТКМ” программой предусматриваются лабораторно-практические занятия, которые проводятся в лабораториях института во время лабораторно-экзаменационной сессии. К сдаче экзамена по курсу допускаются студенты, имеющие зачтенные контрольные работы и зачет по практическим занятиям в лаборатории.

 

ЧАСТЬ 1. МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ