Тарасов В.В., Килин В.А. Материаловедение. Технология конструкционных материалов

Подождите немного. Документ загружается.

В.В. Тарасов

В.А. Килин

Материаловедение.

Технология конструкционных

материалов

Владивосток 2009

Федеральное агентство морского и речного транспорта

Морской государственный университет

имени адмирала Г.И. Невельского

В.В. Тарасов, В.А. Килин

МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ.

ТЕХНОЛОГИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ

МАТЕРИАЛОВ

Учебное пособие

Рекомендовано к изданию методическим советом

Морского государственного университета

в качестве учебного пособия для самостоятельной работы

по рубежному и итоговому контролю знаний

Владивосток

2009

УДК 669.018(075.8)

ББК 30.3

Тарасов В.В. Материаловедение. Технология конструкционных мате-

риалов: учебное пособие для вузов / В.В. Тарасов, В.А. Килин.–

Владивосток: Мор. гос. ун-т, 2009,– 140 с.

Пособие соответствует общепрофессиональной дисциплине «Ма-

териаловедение. Технология конструкционных материалов» и написа-

но в соответствии с государственным стандартом для всех специаль-

ностей в рамках направления подготовки дипломированного специа-

листа 180400 «Эксплуатация водного транспорта и транспортного

оборудования», а также отдельных специальностей других направле-

ний.

Основой пособия является тестовое пространство, которое систе-

матизировано по двум разделам дисциплины: материаловедение и

технология конструкционных материалов. Тестовое пространство

включает в себя 540 вопросов. Электронная версия тестового про-

странства предусматривает компьютерные тесты для рубежного и

итогового контроля знаний. Компьютерные ресурсы находятся по ад-

ресу: http://tm.msun.ru/div/kaf/tm/educate/index.html.

Предназначено для самостоятельной работы по изучению дисцип-

лины, а также для подготовке к рубежному и итоговому тестирова-

нию.

Библиогр. 12 назв.

Рецензенты:

А.А. Попович, д-р техн. наук, профессор,

директор института механики, автоматики

и передовых технологий ДВГТУ;

Г.С. Филиппов, д-р транспорта, профессор,

зав. кафедрой технологии конструкционных материалов ДВГТРУ

им. адм. Г.И. Невельского, 2009

ВВЕДЕНИЕ

Цель изучения дисциплины «Материаловедение. Технология кон-

струкционных материалов» при подготовке инженера в рамках на-

правления подготовки дипломированного специалиста «Эксплуатация

водного транспорта и транспортного оборудования» – дать будущим

специалистам знания и умения, позволяющие обоснованно выбирать

материалы, современные методы формообразования заготовок и дета-

лей. Учитывать влияние методов получения и обработки заготовок на

качество деталей судовых машин и механизмов. Знать поведение ма-

териалов в процессе эксплуатации судовых энергетических установок,

корпуса судна, судовых механизмов и методы восстановления их

свойств: классификацию, маркировку и применение основных конст-

рукционных материалов.

Основная задача дисциплины – знать факторы, определяющие ос-

новные свойства материалов и методы направленного изменения

свойств. А также знать конструкционные, инструментальные, компо-

зиционные, неметаллические, резиновые и клеящие материалы, герме-

тики, стекла.

Знать взаимосвязь строения, структуры и свойств машинострои-

тельных материалов и способы формирования заданных свойств этих

материалов. Современные методы получения и технологию обработки

конструкционных материалов литьем, давлением, резанием, а также

электрофизическими и электрохимическими способами обработки;

особенности получения неразъемных соединений сваркой, пайкой,

склеиванием; технологию изготовления полуфабрикатов и изделий из

порошковых, композиционных и резиновых материалов.

В основу настоящего учебного пособия положен модульный курс,

составленный в соответствии с требованиями государственного стан-

дарта. Основной главой пособия является тестовое пространство, ко-

торое систематизировано по двум основным разделам дисциплины:

материаловедение и технология конструкционных материалов. Всего

в тестовое пространство включено 540 вопросов.

В пособии приведен терминологический словарь, который систе-

матизирован по разделам тестового пространства всего курса.

На кафедре технологии материалов разработан электронный учеб-

но-методический комплекс (ЭУМК) по курсу «Материаловедение.

Технология конструкционных материалов». В качестве основного

элемента этого комплекса входит программа для итоговой аттестации

по каждому разделу данной дисциплины.

Раздел 1. «Материаловедение». Тестовое пространство включает в

себя вопросы, которые систематизированы по следующим пяти моду-

лям этого раздела:

Рубежное тестирование

№

модуля

Наименование модуля

1 Основные свойства материалов. Основы теории сплавов

2 Железоуглеродистые сплавы

3 Термическая и химико-термическая обработка

4 Легированные стали и сплавы. Цветные металлы и сплавы на их ос-

нове

5 Неметаллические материалы и выбор материала для конкретного

назначения

Раздел 2 «Технология конструкционных материалов» также пред-

ставлен рубежным тестированием и включает в себя вопросы, которые

систематизированы по следующим трем укрупненным модулям разде-

ла.

Рубежное тестирование

№

модуля

Наименование модуля

1 Металлургия, литейное производство, обработка металлов давле-

нием

2 Основы сварочного производства

3 Обработка металлов резанием и металлорежущие станки

В рубежном контроле представлены вопросы из общего тестово-

го пространства, которые сгруппированы по основным модулям этих

разделов. Рубежный контроль включает в себя 15 вопросов произ-

вольной выборки из соответствующего модуля раздела курса, на ко-

торые нужно ответить в течение 15 минут. При этом отмечаются пра-

вильные и ошибочные ответы и выставляется итоговая оценка.

Данный вид контроля рекомендуется использовать в качестве са-

мооценки по мере освоения соответствующих модулей разделов кур-

са.

Итоговый контроль представляет собой компьютерные тесты,

включающие в себя тестовое пространство по всему курсу. Он пред-

ставлен в режиме итоговой аттестации.

1 Итоговый контроль . Режим итоговой аттестации

Режим итоговой аттестации включает 30 вопросов произвольной

выборки, на которые необходимо ответить в течении 30 минут.

На каждый вопрос во всех тестах приведено, как правило, четыре

ответа, один из которых правильный.

При этом отмечаются как правильные так и ошибочные ответы и

выставляется итоговая оценка.

По завершению тестирования сообщаются результаты и итоговая

оценка. Все данные тестирования заносятся в базу данных, что позво-

ляет преподавателю контролировать усвоение знаний студента и при-

нимать соответствующее решение.

Оценка знаний студента осуществляется автоматически только по

завершению ответов на все вопросы теста и зависит от числа правиль-

ных ответов.

При выполнении тестирования при сдаче зачета или экзамена, а

так же при текущей аттестации окончательное решение о знаниях сту-

дента принимает ведущий преподаватель. Оценка тестирования ис-

пользуется при проведении рейтинга студентов.

Принята следующая количественная градация.

Оценка и число правильных ответов

Оценка Число правильных ответов

Отлично 30 – 29

Хорошо 28 – 27

Удовлетворительно 26 – 24

Неудовлетворительно 23 и менее

К тестам итогового контроля нужно приступать после проработки

и усвоения всех разделов курса.

Тесты находятся в электронном учебно-методическом ком-

плексе «Материаловедение. Технология конструкционных мате-

риалов».

Тесты установлены на сайте кафедры технологии материалов и

имеют открытый доступ через Интернет и локальную сеть:

http://www.msun.ru/div/kaf/tm/

Глава 1. ТРЕБОВАНИЯ ГОСУДАРСТВЕННОГО СТАНДАРТА

Государственным образовательным стандартом высшего профес-

сионального образования предусматривается подготовка дипломиро-

ванного специалиста по соответствующим направлениям.

Направление подготовки дипломированного специалиста утвер-

ждено приказом Министерства образования Российской Федерации.

Этим приказом предусмотрено направление 180400 “Эксплуатация

водного транспорта и транспортного оборудования”.

В рамках направления 180400 «Эксплуатация водного транспорта

и транспортного оборудования».

осуществляется подготовка дипломированного специалиста по

следующим специальностям:

– Эксплуатация судовых энергетических установок;

– Эксплуатация судового электрооборудования и средств автома-

тики;

– Техническая эксплуатация транспортного радиооборудования;

– Судовождение;

Основная образовательная программа подготовки инженера пре-

дусматривает изучение дисциплин, которые объединены в следующие

циклы:

Цикл Дисциплины

ГСЭ Общие гуманитарные и социально-экономические дисциплины

ЕН Общие математические и естественнонаучные дисциплины

ОПД Общепрофессиональные дисциплины

СД Специальные дисциплины, включая дисциплины специализации

ФТД Факультативы

В цикл общепрофессиональных дисциплин для всех перечислен-

ных выше специальностей включена дисциплина ОПД. Ф. 03 Мате-

риаловедение. Технология конструкционных материалов. Таким обра-

зом, в единой дисциплине предусмотрено изучение двух разделов.

Требования к обязательному минимуму содержания основной об-

разовательной программы подготовки инженера определяются госу-

дарственным образовательным стандартом и для раздела «Материало-

ведение» включают в себя следующие модули.

Строение металлов, диффузионные процессы в металле, формиро-

вание структуры металлов и сплавов при кристаллизации, пластиче-

ская деформация, влияние нагрева на структуру и свойства деформи-

рованного металла, механические свойства металлов и сплавов. Стали

и чугуны. Конструкционные металлы и сплавы. Сплавы атомной энер-

гетики. Цветные металлы и сплавы. Теория и технология термической

обработки стали. Химико-термическая обработка. Жаропрочные, из-

носостойкие, инструментальные и штамповочные сплавы. Неметалли-

ческие материалы. Электротехнические материалы, резина, пластмас-

сы. Поведение материалов в эксплуатации.

Раздел «Технология конструкционных материалов» предусматри-

вает изучение следующих модулей.

Теоретические и технологические основы производства материа-

лов. Основы металлургического производства. Теория и практика

формообразования заготовок. Классификация способов получения за-

готовок. Производство заготовок способом литья. Производство заго-

товок пластическим деформированием. Производство неразъемных

соединений. Сварочное производство. Физико-химические основы

получения сварочного соединения. Пайка материалов. Изготовление

полуфабрикатов и деталей из композиционных материалов. Изготов-

ление резиновых деталей и полуфабрикатов. Формообразование по-

верхностей деталей резанием, электрофизическими и электрохимиче-

скими способами обработки. Кинематические и геометрические пара-

метры процесса резания. Физико-химические основы резания. Обра-

ботка лезвийным инструментом. Металлорежущие станки и инстру-

мент. Обработка поверхностей деталей абразивным инструментом.

Глава 2. Тестовое пространство

2.1 Материаловедение

2.1.1 Основные свойства материалов.

Основы теории сплавов

1.1. КОЛИЧЕСТВО АТОМОВ, ПРИХОДЯЩИХСЯ НА ОДНУ

ЭЛЕМЕНТАРНУЮ ЯЧЕЙКУ В ОЦК РЕШЕТКЕ

1) 2

2) 4

3) 2

4) 4

1.2. КОЛИЧЕСТВО АТОМОВ, ПРИХОДЯЩИХСЯ НА ОДНУ

ЭЛЕМЕНТАРНУЮ ЯЧЕЙКУ В ГПУ РЕШЕТКЕ

1) 2

2) 4

1) 2

2) 4

1.3. КОЛИЧЕСТВО АТОМОВ, ПРИХОДЯЩИХСЯ НА ОДНУ

ЭЛЕМЕНТАРНУЮ ЯЧЕЙКУ В ГЦК РЕШЕТКЕ

1) 2 3) 6

2) 4 4) 8

1.4. СПОСОБНОСТЬ МЕТАЛЛА ОБРАЗОВЫВАТЬ РАЗНЫЕ ТИПЫ

КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ РЕШЕТОК

1) анизотропия 3) полиморфизм

2) текстура 4) изотропность

1.5. НЕРАВНОМЕРНОСТЬ СВОЙСТВ КРИСТАЛЛА В РАЗЛИЧНЫХ

КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКИХ НАПРАВЛЕНИЯХ НАЗЫВАЮТ

1) ликвацией 3) текстурой

2) анизотропией 4) полиморфизмом

1.6. ПЛОТНОСТЬ ДИСЛОКАЦИЙ В ИЗДЕЛИИ, ИЗГОТОВЛЕННОМ

ХОЛОДНОЙ ШТАМПОВКОЙ

1) 10

см

-2

3) 10

см

-2

2) 10

см

-2

4) 10

см

-2

1.7. ДЕФЕКТ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕШЕТКИ,

ПРЕДСТАВЛЯЮЩИЙ СОБОЙ КРАЙ ЛИШНЕЙ

ПОЛУПЛОСКОСТИ

1) вакансия 3) граница блока

2) дислокация 4) граница зерна

1.8. ТЕМПЕРАТУРА ГОРЯЧЕЙ ДЕФОРМАЦИИ СПЛАВОВ

1) (0,3 – 0,4) Т

пл

2) (0,7 – 0,75) Т

пл

3) (0,1 – 0,2) Т

пл

4) (0,2 – 0,3) Т

пл

1.9. МЕХАНИЧЕСКОЕ СВОЙСТВО НЕ ЗАВИСИТ ОТ

СТРУКТУРЫ МЕТАЛЛА И ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ СИЛАМИ

МЕЖАТОМНОЙ СВЯЗИ

1) σ

0,2

3) Е

2) δ 4)

1.10. СПЛАВ, ОБЛАДАЮЩИЙ ЛУЧШИМИ ЛИТЕЙНЫМИ

СВОЙСТВАМИ

1) доэвтектический 3) твердый раствор

2) эвтектический 4) заэвтектический

1.11. СПЛАВ, ОБЛАДАЮЩИЙ БОЛЬШЕЙ ЖИДКОТЕКУЧЕСТЬЮ

1) доэвтектический 3) эвтектический

2) твердый раствор 4) заэвтектический

1.12. ДЛЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ВЕЩЕСТВА

ХАРАКТЕРНЫ

1) ковкость

2) наличие дальнего порядка в расположении частиц

3) анизотропия свойств

4) высокая электропроводность

1.13. СПОСОБНОСТЬ МАТЕРИАЛА СОПРОТИВЛЯТЬСЯ

ВНЕДРЕНИЮ ДРУГОГО, БОЛЕЕ ТВЕРДОГО, ТЕЛА

НАЗЫВАЕТСЯ

1) прочностью

2) упругостью

3) вязкостью

4) твердостью

1.14. СОСТАВ И КОЛИЧЕСТВО ФАЗ В ДВУХФАЗНЫХ

ОБЛАСТЯХ ДИАГРАММ РАВНОВЕСИЯ ОПРЕДЕЛЯЮТ

ПО ПРАВИЛУ

1) отрезков 3) фаз

2) Гиббса 4) Курнакова

1.15. ХАРАКТЕРИСТИКА РЕШЕТКИ, ОПРЕДЕЛЯЮЩАЯ ЧИСЛО

АТОМОВ, НАХОДЯЩИХСЯ НА НАИМЕНЬШЕМ РАВНОМ

РАССТОЯНИИ ОТ ДАННОГО АТОМА, НАЗЫВАЕТСЯ

1) базисом 3) коэффициент компактности

2) координационным числом 4) параметром решетки

1.16. СОСТАВ СПЛАВА 13 % Sb + Pb ЯВЛЯЕТСЯ