ОГБПОУ «КОСТРОМСКОЙ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫЙ ТЕХНИКУМ»
УТВЕРЖДЕНА
Приказом директора ОГБПОУ
«Костромской машиностроительный техникум»
№190-о(а) от 05.09.2014 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
Основы материаловедения
2014 г.
Рабочая программа учебной дисциплины разработана на основе Федерального
государственного образовательного стандарта (далее – ФГОС) по профессии
150709.02 Сварщик (электросварочные и газосварочные работы).
Разработала:
Крулевская Майя Владимировна – преподаватель специальных дисциплин, высшая
квалификационная категория.
2
СОДЕРЖАНИЕ
1. ПАСПОРТ
РАБОЧЕЙ
ДИСЦИПЛИНЫ
ПРОГРАММЫ
УЧЕБНОЙ
стр.
4
2. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
5
3. УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ
ДИСЦИПЛИНЫ
12
4. КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА
УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
13
РЕЗУЛЬТАТОВ
ОСВОЕНИЯ
3
1. ПАСПОРТ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
ОП.04 Основы материаловедения
1.1. Область применения программы
Рабочая программа учебной дисциплины является частью основной
профессиональной образовательной программы в соответствии с ФГОС по
профессии 150709.02 Сварщик (электросварочные и газосварочные работы).
Рабочая программа учебной дисциплины может быть использована
в профессиональной переподготовке и профессиональной подготовке по профессиям:
19756 Электрогазосварщик;
19906 Электросварщик ручной сварки;
19905 Электросварщик на автоматических и полуавтоматических машинах.
1.2.
Место
дисциплины
в
образовательной программы:
общепрофессиональный цикл.
структуре
основной
профессиональной
1.3. Цели и задачи дисциплины – требования к результатам освоения
дисциплины:
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
уметь:
- выполнять механические испытания образцов материалов;
- использовать физико-химические методы исследования металлов;
- пользоваться справочными таблицами для определения свойств материалов;
- выбирать материалы для осуществления профессиональной деятельности;
знать:
- основные свойства и классификацию материалов, использующихся
в профессиональной деятельности;
- наименование, маркировку, свойства обрабатываемого материала;
- правила применения охлаждающих и смазывающих материалов;
- основные сведения о металлах и сплавах;
- основные сведения о неметаллических, прокладочных, уплотнительных и
электротехнических материалах, стали, их классификацию.
1.4. Количество часов на освоение программы дисциплины:
максимальной учебной нагрузки обучающегося - 63 часов, в том числе:
обязательной аудиторной учебной нагрузки обучающегося - 22+20в./ч. часа;
самостоятельной работы обучающегося - 11 + 10вариат./часть часов.
4
2. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
2.1. Объем учебной дисциплины и виды учебной работы
Вид учебной работы
Объем часов
Максимальная учебная нагрузка (всего)
33/
30в./ч.
Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего)
22
20 в./ч.
в том числе:
лабораторные работы
практические работы
контрольные работы
2
2
1
2 в./ч.
Самостоятельная работа обучающегося (всего)
11
10в./ч.
в том числе:
Проработка конспектов занятий, учебной и специальной
технической литературы по вопросам к параграфам и главам
учебников и учебных пособий.
Итоговая аттестация в форме
Дифференцированного зачёта
5
2.2. Тематический план и содержание учебной дисциплины ОП.04 Основы материаловедения
Наименование разделов и
тем
1
Раздел 1.
Основы
материаловедения.
Тема 1.1.
Введение.
Тема 1.2.
Основные сведения о
металлах и сплавах.
Содержание учебного материала, лабораторные и практические работы, самостоятельная работа
обучающихся, курсовая работа (проект)
2
Объем часов
Содержание учебного материала
1
Значение металлов, неметаллических и других материалов для народного хозяйства.
1
3
Уровень
освоения
4
2
Применение чугуна, стали, цветных металлов, сплавов и полимерных материалов.
Ознакомление учащихся с содержанием и порядком изучения программы по основам
материаловедения.
Самостоятельная работа обучающихся
Проработка конспектов занятий, учебной и специальной технической литературы по вопросам к
параграфам и главам учебников и учебных пособий.
Содержание учебного материала
2-3
Внутреннее строение металлов и сплавов. Кристаллическая структура металлов и
1
3
4
2
сплавов. Пространственные кристаллические решётки. Процесс образования кристаллов.
Зависимость свойств металлов и сплавов от структуры и величины зёрен в твердом
состоянии. Способы изменения структуры и величины зёрен в металлах. Краткие
сведения о методах определения структуры и качества металлов и изделий
из них в лабораторных и производственных условиях.
4-5
Физические свойства металлов. Значение физических свойств при выборе металлов
для изготовления деталей.
Химические свойства металлов. Способность металлов
подвергаться
химическим
воздействиям.
Антикоррозионная
стойкость,
кислородоустойчивость, щелочестойкость, жаростойкость.
Механические свойства
металлов. Прочность. Понятие о пределе прочности при растяжении и методе его
определения. Твёрдость. Способы определения твёрдости металлов и сплавов.
Упругость, пластичность, ударная вязкость и жаропрочность металлов. Методы
испытаний металлов. Технические свойства и пробы металлов. Ковкость, свариваемость,
обрабатываемость резанием, износостойкость, заполняемость форм и другие. Виды и
применение.
Лабораторные работы
6
Ознакомление со структурным строением изломов образцов изделий из стали, чугуна,
2
1
3
2
3
цветных металлов и редких металлов. Испытание металлов.
Самостоятельная работа обучающихся
Проработка конспектов занятий, учебной и специальной технической литературы по вопросам к
параграфам и главам учебников и учебных пособий.
6
Тема 1.3.
Железоуглеродистые
сплавы.
Содержание учебного материала
7-8
Чугун. Основы производства чугуна. Исходные материалы для получения чугунов.
4
2
Передельный чугун. Литейный чугун. Ферросплавы. Влияние примесей на свойства
чугуна. Классификация и маркировка чугунов по ГОСТам. Марки чугунов,
применяемых для производства деталей машин и оборудования.
8-9
Сталь. Основы производства стали. Способы плавки и разливки стали.
Углеродистые стали. Элементы, входящие в состав углеродистых сталей. ГОСТы на
углеродистые стали. Примеры на применение углеродистых сталей для изготовления
инструмента, деталей машин, оборудования и конструкций.
Легированные стали. Разновидности легированных сталей. Классы и марки
легированных сталей. ГОСТы на легированные стали. Примеры использования
легированных сталей для изготовления инструмента, деталей машин, оборудования и
арматуры. Основные сведения об электротехнических материалах, их классификация.
Общие сведения об обработке металлов давлением. Литьё и его виды.
Классификация, применение и маркировка прокатных сталей, труб, поковок, литья по
ГОСТу. Наименование, маркировка, свойства обрабатываемого материала.
Практические работы
10
Ознакомление с образцами сплавов различных металлов, их изломами и структурным
2
1
3
1
3
2
3
строением.
Тема 1.4.
Термическая обработка
стали и чугуна.
Контрольная работа
11
Основные сведения о металлах и их свойства, железоуглеродистые сплавы.
Самостоятельная работа обучающихся
Проработка конспектов занятий, учебной и специальной технической литературы по вопросам к
параграфам и главам учебников и учебных пособий.
Содержание учебного материала
12-13
Сущность и значение термической обработки. Изменение внутреннего строения
2
2
железоуглеродистых сплавов при различных условиях нагрева и охлаждения. Понятие о
диаграмме состояния железоуглеродистых сплавов.
Способы нагрева и охлаждения при термической обработке. Нагревательные и
охладительные установки. Способы определения температуры нагрева, цвета
побежалости и каления. Виды термической обработки. Отжиг, нормализация, закалка,
отпуск. Изменение структуры и свойств металлов при различных видах термической
обработки. Особенности термической обработки углеродистых и легированных сталей.
Термическая обработка чугуна, отжиг отливок.
Химико-термическая обработка стали: цементация, азотирование, силицирование,
хромирование, их значение и выполнение.
Самостоятельная работа обучающихся
Проработка конспектов занятий, учебной и специальной технической литературы по вопросам к
параграфам и главам учебников и учебных пособий.
2
3
7
Тема 1.5.
Цветные металлы и
сплавы.
Тема 1.6.
Твёрдые сплавы.
Тема 1.7.
Коррозия металлов
и меры защиты.
Тема 1.8.
Неметаллические
материалы.
Дифференцированный зачёт
Содержание учебного материала
14
Значение цветных металлов для промышленности и строительства. Медь и медные
1
2
сплавы. Характеристика, свойства и применение. Алюминий и его сплавы.
Характеристика, свойства и применение. Характеристика, свойства и применение в
строительстве магния, титана, свинца, олова, цинка, хрома, никеля и их сплавов.
Классификация и марки цветных металлов и их сплавов по ГОСТу.
Практические работы
16
Определение цветных металлов и сплавов по внешнему виду. Описание их свойств.
Самостоятельная работа обучающихся
Проработка конспектов занятий, учебной и специальной технической литературы по вопросам к
параграфам и главам учебников и учебных пособий.
Содержание учебного материала
17
1
3
1
3
1
Твёрдые сплавы, применяемые для
изготовления деталей машин и механизмов.
Наплавочные и литые твёрдые сплавы. Минералокерамические материалы, их
использование в строительстве. Состав, физические и химические свойства
минералокерамических материалов. ГОСТы на твердые сплавы и изделия из них.
Самостоятельная работа обучающихся
Проработка конспектов занятий, учебной и специальной технической литературы по вопросам к
параграфам и главам учебников и учебных пособий.
Содержание учебного материала
18-19
Сущность явления коррозии. Разрушающее действие различных сред. Виды коррозии
2
1
3
2
2
металлов. Основные способы защиты металлических изделий от коррозии и их
применение. Неметаллические покрытия и способы нанесения их на поверхность
изделий. Металлические покрытия и способы нанесения. Металлизация, плакирование.
Химические покрытия. Защита окисными плёнками (оксидирование), легирование.
Самостоятельная работа обучающихся.
Проработка конспектов занятий, учебной и специальной технической литературы по вопросам к
параграфам и главам учебников и учебных пособий.
Содержание учебного материала
20-21
Пластические массы и изделия из них. Состав и свойства распространенных
1
3
2
2
пластмасс. Применение полиэтилена, и стеклопластика для антикоррозионных работ
и тепловой изоляции оборудования и трубопроводов. Применение пластмасс в
качестве заменителей металлов. Основные сведения о неметаллических,
прокладочных,
уплотнительных
и
электротехнических
материалах,
их
классификация. Правила применения охлаждающих и смазывающих материалов.
Самостоятельная работа обучающихся
Проработка конспектов занятий, учебной и специальной технической литературы по вопросам к
параграфам и главам учебников и учебных пособий.
22
Всего:
1
3
1
33
3
8
ВАРИАТИВНАЯ ЧАСТЬ
Раздел 2.
Материалы, применяемые
для изготовления сварных
конструкций.
Тема 2.1.
Классификация сталей.
Тема 2.2.
Влияние химических
элементов на свойства
сталей.
Тема 2.3.
Применение в
строительных
металлических
конструкциях различных
марок сталей.
20
Содержание учебного материала
1-2
Основные
свойства
2
2
Самостоятельная работа обучающихся
Проработка конспектов занятий, учебной и специальной технической литературы по вопросам к
параграфам и главам учебников и учебных пособий.
Содержание учебного материала
3-4
Содержание углерода в сталях. Его влияние на механические свойства сталей и их
1
3
2
2
1
3
1
2
1
3
1
3
и
классификация
материалов,
использующихся
в
профессиональной деятельности.
Углеродистые конструкционные стали. Углеродистые стали обыкновенного качества и
качественные. По степени раскисления: кипящие, полуспокойные, спокойные. В
зависимости от содержания углерода в сталях: низкоуглеродистые, средне– и
высокоуглеродистые.
Легированные стали. По содержанию легирующих элементов в них подразделяются на
низколегированные, средне– и высоколегированные стали.
свариваемость.
Влияние легирующих элементов, таких как кремний, алюминий, марганец, титан,
хром, никель и др. на свойства легированных сталей и их свариваемость.
Отрицательное воздействие вредных примесей серы и фосфора на механические
свойства сталей, а также газов, которые могут попасть в металл при сварке из атмосферы
воздуха.
Самостоятельная работа обучающихся
Проработка конспектов занятий, учебной и специальной технической литературы по вопросам к
параграфам и главам учебников и учебных пособий.
Содержание учебного материала
5
Стали наиболее используемые для изготовления сварных металлоконструкций –
малоуглеродистые стали, обладающие большой пластичностью, ковкостью, хорошей
свариваемостью, плохой закаливаемостью. Низколегированные стали повышенной и
высокой прочности, обладающие меньшей склонностью к хрупким разрушениям.
Применяемые марки низкоуглеродистых и низколегированных сталей.
Контрольная работа
6
Классификация сталей. Влияние химических элементов на свойства сталей.
Применение в строительных металлических конструкциях различных марок сталей.
Самостоятельная работа обучающихся
Проработка конспектов занятий, учебной и специальной технической литературы по вопросам к
параграфам и главам учебников и учебных пособий.
9
Тема 2.4.
Сортамент стальных
конструкций.
Тема 2.5.
Применение
алюминиевых сплавов в
сварных конструкциях.
Тема 2.6.
Профили из
алюминиевых сплавов.
Тема 2.7.
Технология термической
обработки
металлоконструкций.
Содержание учебного материала
7-8
Характеристика основных профилей и их назначение.
2
2
1
3
2
2
1
3
2
2
1
3
4
2
Уголковый профиль, его применение. Два типа уголкового профиля: равнобокие и
неравнобокие уголки. Существующие уголки по ГОСТу. Двутавры. Их применение,
номер и соответствующие разметы по ГОСТу. Швеллеры. Их применение, номер и
соответствующие размеры по ГОСТу. Сталь толстолистовая и тонколистовая,
широкополочная универсальная. Её применение и размеры.
Различные профили, употребляемые в строительстве: сталь квадратная, круглая, трубы
стальные бесшовные, рельсы крановые, рифлёная листовая сталь и др. ГОСТы на
профили.
Самостоятельная работа обучающихся
Проработка конспектов занятий, учебной и специальной технической литературы по вопросам к
параграфам и главам учебников и учебных пособий.
Содержание учебного материала
9-10
Свойства алюминия. Сплавы алюминия, такие как термически упрочняемые и
термически не упрочняемые. Существующие легирующие добавки в сплавах.
Механические свойства алюминиевых сплавов. Коррозионная стойкость сплавов, её
зависимость от состава легирующих элементов. Марки алюминиевых сплавов
применяемых в строительстве.
Самостоятельная работа обучающихся
Проработка конспектов занятий, учебной и специальной технической литературы по вопросам к
параграфам и главам учебников и учебных пособий.
Содержание учебного материала
11-12
Методы получения профильного металла из алюминиевых сплавов. Существующие
профили из алюминиевых сплавов, такие как листы, уголковые, профили с бульбами на
концах полок, круглые тянутые трубы, квадратные, прямоугольные. ГОСТы на
сортамент из алюминия.
Самостоятельная работа обучающихся
Проработка конспектов занятий, учебной и специальной технической литературы по вопросам к
параграфам и главам учебников и учебных пособий.
Содержание учебного материала
13-14
Виды термообработки сварных соединений.
15-16
Высокий отпуск как основной метод термообработки сварных соединений из
низкоуглеродистых и низколегированных сталей. Цель его применения. Технология
данного способа термообработки. Область применения и технология таких видов
термообработки как нормализация, улучшение, закалка, отжиг, аустенизация.
Способы нагрева сварных соединений.
Термическая обработка индукционным нагревом. Оборудование для индукционного
нагрева. Технология термообработки стыковых сварных соединений трубопроводов.
Термическая обработка при газопламенном нагреве. Общая термическая обработка с
2
10
нагревом электропечами. Применение камерных, шахтных, карусельных, конвейерных
печей.
Тема 2.8.
Применение сварочных
материалов при
производстве
Самостоятельная работа обучающихся
Проработка конспектов занятий, учебной и специальной технической литературы по вопросам к
параграфам и главам учебников и учебных пособий.
Содержание учебного материала
17
Покрытые электроды для ручной дуговой сварки. Типы и марки электродов для
металлоконструкций.
18
2
3
2
2
сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей. Их состав и механические
свойства.
Стальная сварочная проволока. Марки проволок выпускаемые в соответствии с
ГОСТ 2246 – 70.
Их химический состав, условные обозначения.
Сварочные флюсы. Плавленые и керамические флюсы. Их химический состав и
технологические свойства. Область применения различных марок флюсов при сварке.
Защитные газы, используемые для полуавтоматической и автоматической дуговой
сварки. Активные и инертные газы, их свойства. Применяемые смеси газов, область их
применения и преимущества использования.
Контрольная работа
19
Применение сварочных материалов при производстве металлоконструкций.
Самостоятельная работа обучающихся
Проработка конспектов занятий, учебной и специальной технической литературы по вопросам к
параграфам и главам учебников и учебных пособий.
20
Итоговая контрольная работа
Всего:
2
1
3
2
3
1
3
30
11
3. УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ ДИСЦИПЛИНЫ
3.1. Требования к минимальному материально-техническому обеспечению
Реализация программы дисциплины требует наличия лаборатории
материаловедения.
Оборудование лаборатории и рабочих мест лаборатории:
1. Универсальное рабочее место для преподавателя;
2. Столы для учащихся (комплект);
3. Доска классная;
4. Контейнер учебного кабинета материаловедения;
5. Комплект учебно-наглядных пособий «Материаловедение»;
6. Приборы для испытания механических свойств и изучения структуры металлов.
Технические средства обучения:
1. Экран.
2. Ноутбук.
3. Проектор.
3.2. Информационное обеспечение обучения
Основные источники:
1. Маслов Б.Г., Выборнов А.П. Производство сварных конструкций : учебник для
студ. учреждений сред. проф. образования – 5-е изд., стер. – М.: Издательский центр
«Академия», 2013. - 288 с.
2. Моряков О. С. Материаловедение: учебник для студ. учреждений сред. проф.
образования. – 6-е изд., стер. - М.: Издательский центр «Академия», 2013. – 288 с.
3. Солнцев Ю. П. Материаловедение: учебник для студ. учреждений сред. проф.
образования. – 8-е изд., стер. - М.: Издательский центр «Академия», 2013. – 496 с.
Дополнительные источники:
1. Соколова Е.Н. Материаловедение (металлообработка): раб. тетрадь : учеб.
пособие для нач. проф. образования. – 5-е изд., стер. - М.: Издательский центр
«Академия», 2013. – 96 с.
2. Комплект плакатов «Основы материаловедения».
Интернет-ресурсы:
1. http://www.modificator.ru/terms/material.html Материаловедение - справочник на
сайте ИЦ Модификатор.
2. http://www.materialscience.ru/ Материаловедение: термическая обработка
сплавов/ТКМ/ Сварка/Учебник.
3. http://www.edu.ru/ Каталог образовательных интернет ресурсов. Справочникэкзаменатор по технологии конструкционных материалов.
4. http://www.referats.net/pages/referats/rkr/19/ Рефераты «Материаловедение».
5. http://www.dcho.ru/material/data/1.4/kost rog.html. Популярное материаловедение.
12
4. КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Контроль и оценка результатов освоения дисциплины осуществляется
преподавателем в процессе проведения практических занятий и лабораторных
работ, тестирования, а также выполнения обучающимися индивидуальных заданий,
проектов, исследований.
Результаты обучения
(освоенные умения, усвоенные знания)
Формы и методы контроля и оценки
результатов обучения
В результате освоения дисциплины
обучающийся должен уметь:
- выполнять механические испытания
образцов материалов;
- использовать физико-химические
методы исследования металлов;
- пользоваться справочными таблицами
для определения свойств материалов;
- выбирать материалы для
осуществления профессиональной
деятельности.
Устный опрос.
Устный опрос, письменные задания.
Наблюдение.
Устный опрос, письменные задания.
В результате освоения дисциплины
обучающийся должен знать:
- основные свойства и классификацию
материалов, использующихся в
профессиональной деятельности;
Тестирование.
Контрольная работа по теме «Основные
- наименование, маркировку, свойства
обрабатываемого материала;
- правила применения охлаждающих и
смазывающих материалов;
- основные сведения о металлах и
сплавах;
Устный опрос, тестирование.
сведения о металлах и их
железоуглеродистые сплавы».
Тестирование.
Инновационный диктант.
Контрольная работа по теме «Основные
сведения о металлах и их
железоуглеродистые сплавы».
- основные сведения о неметаллических, прокладочных, уплотнительных и
электротехнических материалах, стали, их
классификацию.
свойства,
свойства,
Письменный опрос.
13
