Матеріалознавство

Спеціальність: Теплоенергетика
Код дисципліни: 6.144.00.O.018
Кількість кредитів: 5.00
Кафедра: Матеріалознавство та інженерія матеріалів
Лектор: канд. техн. наук, доцент Богун Лідія Ігорівна
Семестр: 3 семестр
Форма навчання: денна
Результати навчання: Внаслідок вивчення навчальної дисципліни студент повинен бути здатним продемонструвати такі результати навчання: 1. керуючись державними та галузевими стандартами і нормативами, за допомогою відповідних правил та довідкової інформації, в процесі підготовки до контролю вміти визначити основні механічні властивості матеріалів; 2. знання особливостей складу, структури, механічних, фізичних та технологічних властивостей різних груп матеріалів, які використовують в високотемпературній техніці; 3. прогнозувати вплив різних чинників на структуру й властивості конструкційних матеріалів; 4. оцінити поведінку матеріалів у процесі експлуатації виробів; 5. призначати термічну обробку матеріалів з метою сприяння комплексу властивостей та оптимальної структури, які б забезпечили надійну та тривалу роботу виробів в умовах експлуатації; 6. користуючись результатами механічних випробувань, за допомогою нормативно–технічної документації, в умовах механічної лабораторії встановити відповідність механічних властивостей матеріалу вимогам; 7. використовуючи креслення та відомості щодо умов роботи виробу, за допомогою довідникової літератури, в процесі конструювання виробу визначити можливість та доцільність заміни традиційних матеріалів на сучасні неметалеві, композиційні, порошкові матеріали та матеріали з покриттям; 8. застосовувати знання про конструкційні матеріали з метою раціонального, з урахуванням умов експлуатації виробів і вузлів енергетичних установок, вибору матеріалів для їх виготовлення, забезпечивши їм надійну та довготривалу експлуатацію. 9. кваліфіковано приймати технічні рішення по забезпеченню високої працездатності високотемпературної техніки; 10. обґрунтовувати вибір методів зміцнення матеріалів для найбільш ефективного використання в високотемпературній техніці УМ 1 – застосовувати знання і розуміння для ідентифікації, формулювання і вирішення технічних задач спеціальності, використовуючи відомі методи;
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Вища математика Фізика Теоретичні основи теплотехніки Інженерна та комп’ютерна графіка Загальна електротехніка Хімія Технічна механіка та основи конструювання Тепломасообмін Гідрогазодинаміка Технічна термодинаміка
Короткий зміст навчальної програми: Вступ. Предмет курсу та його значення. Будова і властивості металів. Типи кристалічних ґраток. Анізотропія властивостей. Поліморфізм металів. Дефекти кристалічної будови металів. Кристалізація металів та сплавів. Енергетичні умови, механізм та кінетика процесу кристалізації. Будова зли¬вку сталі. Ти¬пи взаємодії елементів у сплавах. Діаграми фазової рівноваги по¬двійних сплавів. Взаємозв'язок між типом діаграми фазової рівноваги та фізико-механічними й технологічними властивостями сплавів. Правило Курнакова. Діаграма фазової рівноваги залізовуглецевих сплавів. Основні фази та структурні складові. Діаграма Fe-Fe3C. Перетворення у сплавах різного хімічного складу. Вуглецеві сталі, їх структура, властивості, маркування, застосування. Білі та машинобудівні чавуни, їх класифікація, структура, властивості, маркування й застосування. Теорія термічної обробки сталі: загальні відомості, перетворення в сталі під час нагрівання та під час охолодження, основні види термообробки сталі. Практика термічної обробки. Класифікація видів термічної обробки. Відпалювання та нормалізація. Гартування, загартовуваність та прогартовуваність сталі. Відпускання та старіння. Структури та властивості сталі після різних видів термічної обробки. Дефекти, що утворюються при термічній обробці. Поверхнева обробка сталі. Навуглецювання, азотування, нітроцементація, напилення, наплавлення, іонна імплантація, лазерна обробка тощо. Класифікація та маркування легованих сталей. Хімічний склад, структура, властивості, застосування конструкційних легованих сталей: покращуваних, високоміцних, жароміцних, жаростійких, підшипникових, корозійно- та радіаційнотривких. Мідь та її сплави, класифікація сплавів. Хімічний склад, структура, властивості, застосування простих та спеціальних латуней і бронз. Алюміній та сплави на його основі, класифікація сплавів. Особливості термічної обробки алюмінієвих сплавів. Хімічний склад, структура, властивості. Хімічний склад, структура, властивості, застосування титану і магнію та сплавів на їх основі. Застосування тугоплавких металів. Матеріали атомної енергетики. Конструкційні порошкові матеріали: антифрикційні та фрикційні, фільтри. Інструментальні тверді сплави та керамічні матеріали. Загальна характеристика пластичних мас. Шаруваті, термореактивні, термопластичні та газонаповнені пластмаси.
Методи та критерії оцінювання: Порядок та критерії виставляння балів та оцінок. Завданням поточного контролю є систематична перевірка розуміння та засвоєння програмного матеріалу, виконання лабораторних робіт, умінь самостійно опрацьовувати написання звіту, реферату, здатності публічно, письмово чи в електронному форматі представляти певний матеріал. Підготовка, виконання та захист звітів з лабораторних робіт оцінюються 2 балами за групову лабораторну та 4 балами за роботу, виконану за індивідуальним завданням. Завданням підсумкового екзаменаційного контролю є підсумкова перевірка глибини засвоєння студентом програмного матеріалу дисципліни, логіки та взаємозв'язків між окремими її розділами, здатності до творчого використання набутих знань; уміння сформувати своє ставлення до певної фахової проблеми, яка випливає зі змісту освітнього компонента тощо. Оцінювання усних та письмових тестових завдань екзаменаційного контролю залежить від форми тестового завдання: 1. правильний варіант відповіді на закриті тестові завдання першого рівня складності з однією правильною відповіддю оцінюють у 4 бали, неправильний – 0 балів. На ці завдання не може бути проміжної оцінки; 2. правильні відповіді на закриті тестові завдання другого і третього рівнів складності з вибором декількох правильних відповідей, на встановлення відповідності, вкладені відповіді, пропущені слова та правильну послідовність, які залежно від складності оцінюються у 7…10 балів. Критеріями оцінювання відповідей та виконання завдань є: • повнота розкриття питання; • цілісність, систематичність та аргументованість; • логіка викладення, культура мовлення; • аналітичні міркування, уміння робити порівняння, висновки; • акуратність оформлення письмової роботи. Оцінювання результатів навчання студента здійснюють відповідно до 100-бальної шкали
Рекомендована література: 1. В. Попович, В. Попович. Технологія конструкційних матеріалів і матеріалознавство. Підручник. — Львів: Світ. 2006. — 623 С. 2. Кузін О.А., Яцюк Р.А. Металознавство та термічна обробка металів. Підручник. — Львів: Афіша. 2002. — 304 с. 3. Металознавство: Підручник. / О.М. Бялік, В.С. Черненко, В.М. Писаренко, Ю.Н. Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. Материаловедение. — М.: Машиностроение, 1990. — 528 с. 4. Конструкційні та функціональні матеріали: Навч. Посібник: У 2 ч. — К.: Техніка, 2003. — 4.1: Основи фізики твердого тіла. Конструкційні матеріали. /В.П. Бабак, Д.Ф. Байса, В.М. Різак, С.Ф. Філоненко. — 344 с. 5. Махорт А.В., Чумак М.Г. Термічна обробка металів: Навч. посібник. — К.: Либідь, 2002. — 512 с 6. Попович В. Технологія конструкційних матеріалів та матеріалознавство: Навчальний посібник для вищих навчальних закладів: у 2-х кн. Книга II, - Суми: ВТД "Університетська книга", 2002. — 260 с. 7. Попович В. Технологія конструкційних матеріалів та матеріалознавство: Навчальний посібник для вищих навчальних закладів: у 2-х кн. Книга 1 (Частина І, II і III). -Львів, 2002. — 264 с. 8. Технологія конструкційних матеріалів. /М.А.Сологуб, І.О.Рожнецький, О.І.Некоз та ін. // Під ред. М.А.Сологуба. — 2 вид., виправ, та доп.: Підручник для студентів механічних спеціал. Вищих навч. закл. — К.: Вища шк., 2001. — 274 с. 9. Туляков Г.А., Скоробагатых В.Н., Гриневский В.В. Конструкционные материалы для знергомашиностроения. — М.: Машиностроение, 1991. —238 с.