Актуальные проблемы физического материаловедения и соединительных технологий

Баймолданова Лазат Сарқытбекқызы

*InstructorProfile(zh-CN)*

内容描述: Данная дисциплина позволяет приобрести основные научно-практические знания, необходимые для решения задач, связанных с материаловедением. Курс охватывает широкий спектр материалов, от металлов и полимеров до композитов и наноматериалов. Дисциплина нацелена на специалистов, способных решать комплексные задачи в области материаловедения и применять передовые технологии для разработки новых материалов и соединений. На данном курсе широко рассматриваются структура и свойства материалов, конструктивные стали, стали и сплавы с особыми свойствами, проблемы износа деталей машин и методы борьбы с ним.

贷款数: 5

Пререквизиты:

  • Физика конденсированного состояния

*СomplexityDiscipline(zh-CN)*:

*TypesOfClasses(zh-CN)* *hours(zh-CN)*
*Lectures(zh-CN)* 15
*PracticalWork(zh-CN)* 30
*LaboratoryWork(zh-CN)*
*srop(zh-CN)* 75
*sro(zh-CN)* 30
*FormOfFinalControl(zh-CN)* экзамен
*FinalAssessment(zh-CN)* Экзамен

零件: Компонент по выбору

循环次数: Базовые дисциплины

Цель
  • Ознакомление с методами получения современных материалов, а также с основными механизмами превращений в твердом состоянии, знание которых позволяет получать материалы с заранее заданными свойствами. Изучение основных физических закономерностей формирования структуры и свойств кристаллических материалов в процессе их получения и последующей обработки. Изучение фазовых превращений в твердых телах, необходимых для выполнения самостоятельных научных исследований и лабораторного практикума в рамках учебного плана.
Задача
  • Раскрыть физическую сущность явлений, происходящих в материалах при воздействии на них различных факторов в условиях производства и эксплуатации и их влияние на свойства материалов. Установить взаимосвязь между составом, строением и свойствами материалов. Изучить теорию и практику термического, химико-термического и других способов упрочнения материалов. Изучить основные типы соединительных технологий, группы современных материалов, их свойства и области применении.
Результат обучения: знание и понимание
  • Иметь представление об упругой и пластической деформации, теоретической и реальной прочности кристаллов на сдвиг, временной прочности твердых тел, об усталости и усталостном разрушении, ползучести и внутреннем трении твердых тел. Уметь применять полученные знания в своей теоретической и практической работе, анализировать связь между структурными особенностями и составом с механической прочностью и пластичностью материалов до и после разрушения.
Результат обучения: применение знаний и пониманий
  • Уметь вести целенаправленный поиск литературы по заданному направлению по отечественным и зарубежным научным журналам, электронным библиотекам и другим Internet-источникам. Самостоятельно анализировать общие проблемы физического металловедения и уметь пропагандировать их.
Результат обучения: формирование суждений
  • формирование суждений о технических аспектах разработки различ-ных энергетических систем; применение фундаментальных законов физики, методов физического исследования и достижений материаловедения в профессиональной деятельности.
Результат обучения: коммуникативные способности
  • Умению корректно формулировать основные тактические и технико-экономические требования к изучаемым техническим объектам и грамотно использовать существующие научно-технические средства их реализации.
Результат обучения: навыки обучения или способности к учебе
  • Владеть навыками использования традиционных и новых технологических процессов, операций, оборудования, нормативных и методических материалов по технологической подготовке производства.
*TeachingMethods(zh-CN)*

При чтении лекций по данной дисциплине используется такой неимитационный метод активного обучения, как «Проблемная лекция». Перед изучением модуля обозначается проблема, на решение которой будет направлен весь последующий материал модуля. При чтении лекции используются мультимедийные презентации. При выполнении практических работ используются прием интерактивного обучения «Кейс-метод»: выдается задание магистрантам для подготовки к выполнению работы; с преподавателем обсуждается цель работы и ход её выполнения; цель анализируется с разных точек зрения, выдвигаются гипотезы, делаются выводы, анализируются полученные результаты. В качестве инновационных методов контроля используется: промежуточное и итоговое тестирование

*AssessmentKnowledge(zh-CN)*

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.

*Period2(zh-CN)* *TypeOfTask(zh-CN)* *Total(zh-CN)*
1  *Rating(zh-CN)* Коллоквиум 0-100
Индивидуальные задания
Рубежный контроль 1
2  *Rating(zh-CN)* Коллоквиум 0-100
Индивидуальные задания
Рубежный контроль 2
*TotalControl(zh-CN)* экзамен 0-100
*PolicyAssignmentTask(zh-CN)*
*TypeOfTask(zh-CN)* 90-100 70-89 50-69 0-49
Excellent *Grade4(zh-CN)* *Grade3(zh-CN)* *Grade2(zh-CN)*
Преподаватель проводит все виды текущей контрольной работы и дважды за учебный период оценивает текущую успеваемость студентов. Рейтинги 1 и 2 формируются по результатам текущего контроля. Учебные достижения обучающегося оцениваются по 100-балльной шкале, итоговая оценка Р1 и Р2 рассчитывается как среднее арифметическое текущей оценки успеваемости. В академический период работа студента оценивается преподавателем согласно графику заданий по предмету. Система контроля может сочетать письменную и устную, групповую и индивидуальную формы. 95-100 85-89 65-69
*EvaluationForm(zh-CN)*

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
  • Механизмы упрочнения металлических материалов. Упрочнение в результате образования твердых растворов. Эффект размера зерна. Влияние частиц второй фазы.
  • Современные технологии производства высокопрочных и хладостойких сталей массового производства путем обеспечения оптимальной микроструктуры проката с максимальной реализацией эффектов деформационного упрочнения.
  • Современные достижения и тенденции развития высокопрочных сталей.
  • Особенности деформации сверхпрочных материалов. Гидроэкструзия. Явление сверхпластичности и ее использование при технологических методах обработки металлов давлением.
  • Материалов для службы при высоких температурах. Тенденции научно-технического прогресса в разработке материалов для службы при высоких температурах (авиация, и космическая техника, энергетика).
  • Материалов с особыми электромагнитными свойствами. Разработка новых специальных парамагнитных и антиферромагнитных сплавов с заданными физико-механическими свойствами (сталей со сверхравновесной концентрацией азота, безхромистых аустенитных сталей).
  • Получение материалов с аморфной и микрокристаллической структурой.
  • Новые конструкционные стали в автомобилестроении. Современные трубные стали. Перспективные материалы в судостроении. Перспективные материалы и технологии для авиакосмической техники.
  • Физические основы азотистых сталей: влияние азота и углерода на межатомное взаимодействие в железе; ближний атомный порядок; термодинамическая стабильность твердых растворов; механизмы упрочнения и механические свойства.
  • Металлические проводниковые материалы. Полупроводниковые материалы. Магнитные стали и сплавы.
  • Понятие аморфного состояния твердого тела. Структура аморфных материалов. Механические свойства. Специальные свойства.
  • Понятие и классификация наноматериалов. Виды современных наноматериалов. Объемные наноматериалы. Классификация по Гляйтеру. Методы получения объемных наноматериалов. Фуллерены и нанотрубки.
  • Современные тенденции в развитии методов интенсивной пластической деформации. Высокие механические свойства наноструктур, сверхпластичность.
  • Ионная имплантация. Лазерное легирование. Интенсивная пластическая деформация трением (ИПДТ) сталей. Нанокристаллическая структура. Накопление пластической деформации и повреждаемость поверхностных слоев.
  • Цели создания покрытий и тонких пленок на поверхности материала. PVD- и CVD-методы получения покрытий.
Основная литература
  • 1. Хокинг М., Васантасри В., СидкинП. Металлические и керамические по¬крытия: Получение, свойства и применение: Пер. с англ. - М.: Мир, 2000. -518с. 2. Самсонов Г.В., УманскийЯ.С. Твердые соединения тугоплавких метал¬лов.-М., 1957.-368 с. 3. Белый А.В., Кукареко В.А., Лободаева О.В. и др. - Минск: Физико-технический институт, 1998. - 220 с. 4. Комаров Ф.Ф. Ионная имплантация в металлы. - М.: Металлургия, 1990. -216с. 5. Диденко А.Н., Шаркеев Ю.П., Козлов Э.В., Рябчиков A.M. Эффекты даль¬нодействия в ионно-имплантированных металлических материалах: дис¬локационные структуры, свойства, напряжения, механизмы. - Томск: Изд-во НТЛ, 2004. - 328 с. 6. Huang Н.,WangX, Не J. II Mat. Lett. - 2003. - V. 57. - P. 3431 -3436. 7. Vera E., WolfG.K. II Nucl. Instrum.Phys. Res. B. - 1999. - V. 148. - P. 917-924. 8. Миркин Л.М. Справочник по рентгеноструктурному анализу поликристал¬лов / Под ред. проф. Я.С. Уманского. - М.: ГИФМЛ, 1961. - 863 с. 9. Утевский Л.М. Дифракционная электронная микроскопия в металловедении. - М.: Металлургия, 1973. - 584 с. Дополнительная литература