Физика металлов и металловедение
Описание: Дисциплина «Физика металлов и металловедение» посвящена теоретической подготовке в области физики и физических свойств металлов для обеспечения изменения их свойств в заданном направлении, то есть изучению современной теории атома, кристаллической структуры идеальных и реальных кристаллов, теории дислокаций, закономерностей взаимодействия между компонентами в сплавах и вопросов фазового равновесия в различных системах, а также технологии термической обработки черных и цветных металлов.
Количество кредитов: 5
Пререквизиты:
- Физика
- Физика. Школьный курс
Трудоемкость дисциплины:
| Виды работ | часы |
|---|---|
| Лекции | 15 |
| Практические работы | 30 |
| Лабораторные работы | |
| СРОП | 30 |
| СРО | 75 |
| Форма итогового контроля | экзамен |
| Форма проведения итогового контроля | Письменный экзамен. |
Компонент: Вузовский компонент
Цикл: Базовые дисциплины
Цель
- - ознакомление студентов с основами физики металлов; - приобретение навыков анализа и прогноза зависимости физических свойств металлов и сплавов от микроструктуры, состава, плотности дефектов кристаллической решетки, положения в периодической таблице элементов, фазового состояния и температуры.
Задача
- изучение современных представлений об особенностях металлической связи и закономерностей формирования структуры и свойств в различных металлических системах; - формирование умения выбирать метод исследования для изучения фазовых превращений в сталях и сплавах; - изучение теории и практики различных способов упрочнения металлов, обеспечивающих высокую надежность и долговечность деталей машин и инструмента.
Результат обучения: знание и понимание
- В результате изучения дисциплины студент должен знать и понимать: - механизмы пластической деформации и механические свойства металлов; - влияние нагрева на структуру и свойства деформированного металла; - физическую сущность явлений, происходящих в металлах в условиях производства и эксплуатации, их взаимосвязь со свойствами, основные свойства металлов и сплавов.
Результат обучения: применение знаний и пониманий
- В результате обучения студенты могут применять приобретенные знания при чтении диаграмм состояния металлов и сплавов; определении фаз в металлах и сплавах; проведении термической обработке металлов и определении механических свойств; выборе конструкционных материалов по маркам металлов и сплавов.
Результат обучения: формирование суждений
- В результате обучения у студентов формируются устойчивые понятия об основных теоретических закономерностях протекания технологических процессов, о применении теоретических знаний для решения профессиональных задач.
Результат обучения: коммуникативные способности
- В результате обучения развиваются коммуникативные способности, необходимые для работы в команде.
Результат обучения: навыки обучения или способности к учебе
- В результате обучения студенты приобретают навыки грамотно использовать приобретенные базовые знания при решении практических задач в области металловедения; при выборе режима термической обработки для получения необходимой структуры и свойств стали и сплавов.
Методы преподавания
В процессе изучения дисциплины используются как традиционные, так и инновационные технологии интерактивного обучения.
Оценка знаний обучающегося
Преподаватель проводит все виды работ текущего контроля и выводит соответствующую оценку текущей успеваемости обучающихся два раза в академический период. По результатам текущего контроля формируется рейтинг 1 и 2. Учебные достижения обучающегося оцениваются по 100-балльной шкале, итоговая оценка Р1 и Р2 выводится как средняя арифметическая из оценок текущей успеваемости. Оценка работы обучающегося в академическом периоде осуществляется преподавателем в соответствии с графиком сдачи заданий по дисциплине. Система контроля может сочетать письменные и устные, групповые и индивидуальные формы.
| Период | Вид задания | Итого |
|---|---|---|
| 1 рейтинг | Задание 1 | 0-100 |
| Задание 2 | ||
| Тестовый контроль 1 | ||
| Коллоквиум | ||
| 2 рейтинг | Задание 3 | 0-100 |
| Задание 4 | ||
| Тестовый контроль 2 | ||
| Коллоквиум | ||
| Итоговый контроль | экзамен | 0-100 |
Политика оценивания результатов обучения по видам работ
| Вид задания | 90-100 | 70-89 | 50-69 | 0-49 |
|---|---|---|---|---|
| Отлично | Хорошо | Удовлетворительно | Неудовлетворительно | |
| Индивидуальные задания | представлено логичное содержание; отражена актуальность рассматриваемой темы, верно определены основные категории; в заключении сформулированы развернутые, самостоятельные выводы | представлено логичное содержание; раскрыта актуальность темы; имеются незначительные ошибки и недочеты по изученному материалу; в заключении сформулированы общие выводы | представлено логичное содержание; актуальность темы раскрыта не полностью; теоретический анализ дан описательно, студент не отразил собственной позиции по отношению к рассматриваемым материалам; не сформулированы выводы | не усвоено и не раскрыто основное содержание материала; отсутствие выводов и обобщений; отказ студента от ответа |
| Устные ответы по контрольным вопросам | демонстрация глубокого и полного знания и понимания всего объема изученного материала; полного понимания сущности рассматриваемых понятий, явлений и закономерностей, теорий, взаимосвязей; умение составлять полный и правильный ответ на основе изученного материала; выделять главные положения, самостоятельно поддерживать ответ конкретными примерами, фактами; самостоятельно аргументировано делать анализ, обобщать выводы | знание всего изученного программного материала; полный и правильный ответ на основе изученных теорий; незначительные ошибки и недочеты при воспроизведении изученного материала, определения понятий, неточности при использовании научных терминов или в выводах и обобщениях; материал излагается в определенной логической последовательности, но при этом допускается одна негрубая ошибка или не более двух недочетов, и студент может их исправить самостоятельно при требовании или при небольшой помощи преподавателя; в основном усвоил учебный материал; подтверждает ответ конкретными примерами | в ответе допущены существенные отклонения от темы; анализ проблемы, предусмотренный вопросом, носит фрагментный, неполный характер; факты не всегда отделяются от мнений, но студент понимает разницу между ними | не усвоено и не раскрыто основное содержание материала; отсутствие выводов и обобщений; грубые ошибки в ответе студента; существенное отклонение от темы и изучаемой программы в процессе изложения ответа; отказ от ответа |
Форма оценки
Итоговая оценка знаний обучающего по дисциплине осуществляется по 100 балльной системе и включает:
- 40% результата, полученного на экзамене;
- 60% результатов текущей успеваемости.
Формула подсчета итоговой оценки:
| И= 0,6 | Р1+Р2 | +0,4Э |
| 2 |
где, Р1, Р2 – цифровые эквиваленты оценок первого, второго рейтингов соответственно; Э – цифровой эквивалент оценки на экзамене.
Итоговая буквенная оценка и ее цифровой эквивалент в баллах:
Буквенная система оценки учебных достижений обучающихся, соответствующая цифровому эквиваленту по четырехбалльной системе:
| Оценка по буквенной системе | Цифровой эквивалент | Баллы (%-ное содержание) | Оценка по традиционной системе |
|---|---|---|---|
| A | 4.0 | 95-100 | Отлично |
| A- | 3.67 | 90-94 | |
| B+ | 3.33 | 85-89 | Хорошо |
| B | 3.0 | 80-84 | |
| B- | 2.67 | 75-79 | |
| C+ | 2.33 | 70-74 | |
| C | 2.0 | 65-69 | Удовлетворительно |
| C- | 1.67 | 60-64 | |
| D+ | 1.33 | 55-59 | |
| D | 1.0 | 50-54 | |
| FX | 0.5 | 25-49 | Неудовлетворительно |
| F | 0 | 0-24 |
Темы лекционных занятий
- Введение в курс
- Классификация металлов
- Атомно-кристаллическое строение металлов
- Строение сплавов
- Диффузия в металлах и сплавах
- Кристаллизация
- Деформация металлов
- Диаграммы состояния
- Железо и его сплавы
- Свойства материалов и методы их испытаний
- Термическая обработка металлов и сплавов
- Химико-термическая обработка стали: цементация, азотирование, нитроцементация и диффузионная металлизация
- Углеродистые стали
- Чугуны
- Цветные металлы и сплавы на их основе
Основная литература
- Шепелевич В.Г. Физика металлов и металловедение : лабораторный практикум. Учебное пособие / Шепелевич В.Г.. — Минск : Вышэйшая школа, 2012. — 166 c.
- Ливанов Д.В. Физика металлов : учебник для вузов / Ливанов Д.В.. — Москва : Издательский Дом МИСиС, 2006. — 280 c.
- Панов Д.О. Физика металлов : учебное пособие / Панов Д.О., Коковякина С.А.. — Пермь : Пермский национальный исследовательский политехнический университет, 2013. — 94 c.
- Лахтин Ю.М. Металловедение и термическая обработка. – М.: Металлургия, 1986. 360с.
- Гуляев А.П. Металловедение. – М.: Металлургия, 1986. 544с.
- Уманский Я.С., Скаков Ю.А. Физика металлов. Атомное строение металлов и сплавов: Учебник для вузов. - М.: Атомиздат, 1978. 352 с.
Дополнительная литература
- Новиков И.И. Теория термической обработки металлов – М.: Металлургия, 1991. 400с.
- Лахтин Ю.М. Основы металловедения. М., Металлургия, 1988. 320с.
- Артикайн П.А. Металловедение. – М.: Металлургия, 1972. 256 с.
- Колачев Б.А., Габидулин Р.М., Пигузов Ю.В. Технология термической обработки цветных металлов и сплавов - М.: Металлургия, 1980. 280с.
- Материаловедение и технология металлов : учебник для вузов / Г. П. Фетисов, М. Г. Карпман, В. М. Матюнин и др.; Под ред. Г.П.Фетисова. -3-е изд., испр. и доп. -М.: Высшая школа, 2005. 863с.
- Ким, В.А. Физические свойства материалов : учебное пособие для вузов / В.А. Ким. - Комсомольск-на-Амуре: Изд-во Комсомольского-на-Амуре гос.техн.ун-та, 2006. 155с.
