Цветные металлы и сплавы
Алюминий. Производство алюминия. Сплавы на основе алюминия и их термическая обработка.
Титан и его сплавы. Производство титана. Сплавы титана. Подразделение по технологии изготовления.
Неметаллические материалы
Понятие о неметаллических материалах.
Пластмассы. Способы формообразования деталей из пластмасс. Применение пластмасс. Резина и резинотехнические изделия.
ЧАСТЬ 2. ФОРМООБРАЗОВАНИЕ ЗАГОТОВОК ДЕТАЛЕЙ
МАШИН
Литейное производство
Производство заготовок деталей методом литья. Понятие об элементах литейной формы. Основные виды литья. Литье в песчано-глинистые формы. Ручная и машинная набивка полуформ. Специальные виды литья. Литье в металлические формы. Литье под давлением. Сравнительная оценка способов литья.
Производство проката, деталей, заготовок деталей методом
обработки металлов давлением
Понятие об обработке давлением и о процессе пластического деформирования. Горячая и холодная пластическая деформация. Прокатка металлов. Свободная ковка. Объемная штамповка. Оборудование, инструменты, продукты производства.
Изготовление изделий методом сварки металлов
Общие понятия и виды сварных соединений. Дуговая электросварка: ручная и автоматическая под флюсом. Контактная электросварка: стыковая, точечная, шовная.
Обработка металлов резанием
Понятия. Основные способы резания. Параметры (элементы) процесса резания. Обработка на станках токарной группы. Типовые схемы обработки. Обработка заготовок на фрезерных станках. Методы фрезерования. Обработка на сверлильных станках. Виды шлифования.
ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН УСТАНОВОЧНЫХ
И ОБЗОРНЫХ ЛЕКЦИЙ
Установочные лекции – 4 часа
Лекция 1 (2 часа). Цели и задачи изучения дисциплины. Программа дисциплины, части и разделы, их характеристика. Рекомендуемая литература.
Лекция 2 (2 часа). Классификация конструкционных материалов и их свойства. Новые конструкционные материалы. Роль материаловедения и технологии в создании современных машин и механизмов.
Обзорные лекции – 4 часа
Лекция 1 (2 часа). Материаловедение. Кристаллическое строение металлов и сплавов. Железо и его сплавы. Основы теории и технологии термической обработки сплавов черных и цветных металлов.
Лекция 2 (2 часа). Технология конструкционных материалов. Основные способы получения заготовок деталей и деталей машин. Основные способы обработки заготовок.
Лабораторные работы – 4 часа
Лабораторная работа № 1 (2 часа). Основные механические свойства металлов и сплавов. Классификация методов механической обработки материалов.
Лабораторная работа № 2 (2 часа). Структура стали и чугуна. Изменение структуры в процессе термообработки. Классификация методов термической обработки металлов и сплавов.
ЗАДАНИЯ ДЛЯ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ (РЕФЕРАТОВ)
Вариант 1
1. Общие понятия о металлах. Механические свойства, определяемые статическими испытаниями растяжением (σ; σт; σ0,2; σв; δ и ψ).
2. Диаграмма «железо-цементит». Фазовые и структурные превращения в сплавах с разным содержанием углерода при затвердевании и после него. Подразделение сплавов на стали и чугуны.
3. Обработка металлов резанием. Обработка на сверлильных и шлифовальных станках. Виды работ.
4. Предложите пути экономии легирующих элементов при изготовлении деталей с высокой твердостью поверхности.
Вариант 2
1. Общие понятия о металлах. Механические свойства, определяемые испытаниями при ударном (динамическом) нагружении KCU (ан) и многократно повторяющимися нагружениями (испытанием на усталость).
2. Диаграмма «железо-цементит». Фазовые и структурные превращения в сплавах с разным содержанием углерода при затвердевании и после него. Подразделение сплавов на стали и чугуны.
3. Чугун. Производство чугуна в вагранках. Виды чугунов.
4. Какие конструкционные стали дешевле, а какие дороже: 18Х2Н4ВА, 20Х13, 32Х2МЮА, 10Х18Н9Т, 12Х17Г9Н4 ?
Вариант 3
1. Дефекты кристаллического строения (точечные, линейные, поверхностные) и их влияние на прочностные свойства металлов.
2. Диаграмма «железо-цементит». Фазовые и структурные превращения в сплавах с разным содержанием углерода при затвердевании и после него. Подразделение сплавов на стали и чугуны.
3. Обработка металлов давлением. Свободная ковка. Объемная штамповка. Инструмент. Исходные материалы, продукция.
4. Экономическая целесообразность поверхностного упрочнения деталей закалкой ТВЧ, цементацией, азотированием.
Вариант 4
1. Кристаллизация и формирование структур в сплавах из компонентов, не растворяющихся в твердом состоянии друг в друге, и из компонентов с неограниченной растворимостью.
2. Диаграмма «железо-цементит». Фазовые и структурные превращения в сплавах с разным содержанием углерода при затвердевании и после него. Подразделение сплавов на стали и чугуны.
3. Сварка. Свариваемость. Контактная электросварка: стыковая, точечная, шовная. Схемы сварки.
4. Какие жаропрочные стали дешевле, а какие дороже: 13Х14Н3В2ФР, 18Х12ВМБФР ?
Вариант 5
1. Изотермический распад переохлажденного аустенита. Продукты распада. Диаграмма изотермического распада аустенита эвтектоидной стали.
2. Диаграмма «железо-цементит». Фазовые и структурные превращения в сплавах с разным содержанием углерода при затвердевании и после него. Подразделение сплавов на стали и чугуны.
3. Обработка металлов резанием. Схемы основных способов резания. Параметры (элементы) процессов резания. Процесс стружкообразования. Виды стружек.
4. Какая термическая обработка экономичнее: закалка с печного нагрева или закалка ТВЧ?
Вариант 6
1. Конструкционные углеродистые стали обыкновенного качества, качественные и их маркировка.
2. Диаграмма «железо-цементит». Фазовые и структурные превращения в сплавах с разным содержанием углерода при затвердевании и после него. Подразделение сплавов на стали и чугуны.
3. Специальные виды литья: литье в металлические формы, центробежное литье, литье под давлением.
4. Экономически выгоднее изготавливать детали из дешевых низкокачественных (малопрочных) или более дорогих высококачественных (высокопрочных) металлических материалов?
Вариант 7
1. Легированные конструкционные стали и их маркировка.
2. Диаграмма «железо-цементит». Фазовые и структурные превращения в сплавах с разным содержанием углерода при затвердевании и после него. Подразделение сплавов на стали и чугуны.
3. Литейное производство. Понятия об элементах литейной формы.
4. Можно ли получить экономию посредством термической обработки?
Вариант 8
1. Белые, серые, ковкие и высокопрочные чугуны. Структурные различия, свойства, маркировка.
2. Диаграмма «железо-цементит». Фазовые и структурные превращения в сплавах с разным содержанием углерода при затвердевании и после него. Подразделение сплавов на стали и чугуны.
3. Литейное производство. Литье в песчано-глинистые формы.
4. Можно ли получить экономию, изготовляя детали из легированных сталей вместо углеродистых?
Вариант 9
1. Термическая обработка. Графическое описание технологического процесса. Отжиг для фазовой перекристаллизации. Режимы нагрева, охлаждения. Структура. Цель.
2. Диаграмма «железо-цементит». Фазовые и структурные превращения в сплавах с разным содержанием углерода при затвердевании и после него. Подразделение сплавов на стали и чугуны.
3. Сравнительная оценка способов литья.
4. Какие улучшаемые легированные стали дешевле, а какие дороже: 40ХГТР, 30ХГС, 40ХН2МА?
Вариант 10
1. Термическая обработка. Графическое описание технологического процесса. Нормализация. Режимы нагрева, охлаждения. Структура. Цель.
2. Диаграмма «железо-цементит». Фазовые и структурные превращения в сплавах с разным содержанием углерода при затвердевании и после него. Подразделение сплавов на стали и чугуны.
3. Обработка металлов резанием. Обработка заготовок на станках токарной группы. Типовые схемы обработки поверхностей.
4. Какие коррозионностойкие стали дешевле, а какие дороже: 15Х25Т, 12Х18Н10, 10Х14Г14Н4Т?
Вариант 11
1. Термическая обработка. Графическое описание технологического процесса. Закалка конструкционных сталей. Режимы нагрева, охлаждения. Влияние углерода на температуру Мн и Мк. Структура. Цель.
2. Диаграмма «железо-цементит». Фазовые и структурные превращения в сплавах с разным содержанием углерода при затвердевании и после него. Подразделение сплавов на стали и чугуны.
3. Литейное производство. Литье под давлением.
4. Предложите пути снижения расхода металлических материалов при изготовлении и упрочнении деталей.
Вариант 12
1. Термическая обработка. Графическое описание технологического процесса. Отпуск закаленных сталей. Виды отпуска. Режимы. Цель каждого вида отпуска.
2. Диаграмма «железо-цементит». Фазовые и структурные превращения в сплавах с разным содержанием углерода при затвердевании и после него. Подразделение сплавов на стали и чугуны.
3. Обработка металлов резанием. Схемы основных способов резания. Параметры (элементы) процессов резания. Процесс стружкообразования. Виды стружек.
4. Предложите пути снижения материалоемкости деталей.
Вариант 13
1. Термическая обработка. Закалка ТВЧ. Условия выполнения. Особенности строения изделия. Цель. Достоинство.
2. Диаграмма «железо-цементит». Фазовые и структурные превращения в сплавах с разным содержанием углерода при затвердевании и после него. Подразделение сплавов на стали и чугуны.