2024-2025_20_03_01-24-1 Техносф_ безоп__plx_Материаловедение
 
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования 
"Чувашский государственный аграрный университет"

(ФГБОУ ВО Чувашский ГАУ)

Кафедра
Технического сервиса
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебной

и научной работе

 
 
Л.М. Корнилова
26.03.2024 г.
 
Б1.О.29
Материаловедение
Направление подготовки 20.03.01 Техносферная безопасность

Направленность (профиль) Безопасность технологических процессов и производств

рабочая программа дисциплины (модуля)
 
зачет    
Виды контроля:
самостоятельная работа
56
аудиторные занятия
16
Общая трудоемкость
Часов по учебному плану
2 ЗЕТ
Форма обучения
очная
Квалификация
Бакалавр
72
в том числе:
 
Распределение часов дисциплины по семестрам
Семестр

(<Курс>.<Семестр на курсе>)

4 (2.2)
Итого
Недель
17 2/6
Вид занятий
УП
РП
УП
РП
Лекции
8
8
8
8
Лабораторные
8
8
8
8
В том числе инт.
8
8
8
8
Итого ауд.
16
16
16
16
Кoнтактная рабoта
16
16
16
16
Сам. работа
56
56
56
56
Итого
72
72
72
72
 
 
 
Программу составил(и):
канд. с.-х. наук, доц., Семенов А.В.
 
 
1. Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования - бакалавриат по направлению подготовки 20.03.01 Техносферная безопасность (приказ Минобрнауки России от 25.05.2020 г. № 680).
При разработке рабочей программы дисциплины (модуля) "Материаловедение" в основу положены:
2. Учебный план: Направление подготовки 20.03.01 Техносферная безопасность

Направленность (профиль) Безопасность технологических процессов и производств, одобренный Ученым советом ФГБОУ ВО Чувашский ГАУ от 26.03.2024 г., протокол № 12.

 
 
 
Рабочая программа дисциплины (модуля) проходит согласование с использованием инструментов электронной информационно-образовательной среды Университета.
 
Заведующий кафедрой  Иванщиков Ю.В. 
Заведующий выпускающей кафедрой  Мардарьев С.Н. 
Председатель методической комиссии факультета  Гаврилов В.Н.
Директор научно-технической библиотеки  Викторова В.А.
СОГЛАСОВАНО:
 
Оснащенность
 
 
1. ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
1.1
формирование совокупности знаний о свойствах и строении материалов, способов их получения и упрочнения, технологических методах получения и обработки заготовок. 
 
2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП
Цикл (раздел) ОПОП:
Б1.О
 
2.1
Требования к предварительной подготовке обучающегося:
2.1.1
Физика
2.1.2
Физиология человека
2.1.3
Информатика
2.1.4
Начертательная геометрия и инженерная графика
2.1.5
Учебная практика, ознакомительная практика
2.1.6
Химия
2.1.7
Введение в профессиональную деятельность
 
2.2
Дисциплины и практики, для которых освоение данной дисциплины (модуля) необходимо как предшествующее:
 
2.2.1
Теплофизика
 
2.2.2
Основы гидравлики и гидромеханики
 
2.2.3
Производственная практика, преддипломная практика
 
2.2.4
Производственная практика,технологическая (проектно-технологическая) практика
 
3. КОМПЕТЕНЦИИ ОБУЧАЮЩЕГОСЯ, ФОРМИРУЕМЫЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
 
ОПК-1. Способен учитывать современные тенденции развития техники и технологий в области техносферной безопасности, измерительной и вычислительной техники, информационных технологий при решении типовых задач в области профессиональной деятельности, связанной с защитой окружающей среды и обеспечением безопасности человека;
 
ОПК-1.1 Понимает современные тенденции развития техники и технологий в области техносферной безопасности, измерительной и вычислительной техники и применяет их в своей профессиональной деятельности
 
 
 
ОПК-1.2 Применяет математический аппарат для решения типовых задач в области профессиональной деятельности
 
 
 
ОПК-1.3 Разрабатывает простые математические модели объектов, процессов, явлений при заданных допущениях и ограничениях в области профессиональной деятельности, связанной с защитой окружающей среды и обеспечением безопасности человека
 
 
 
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
 
3.1
Знать:
3.1.1
методы обоснованного выбора материала и способы его обработки для получения свойств, обеспечивающих высокую надежность детали.
 
 
3.2
Уметь:
3.2.1
обоснованно выбирать материал и способы его обработки для получения свойств, обеспечивающих высокую надежность детали. 
 
 
3.3
Иметь навыки и (или) опыт деятельности:
3.3.1
обоснованного выбора материала и способа его обработки для получения свойств, обеспечивающих высокую надежность детали. 
 
 
Наименование разделов и тем /вид занятия/
Литература
Часов
Компетен-

ции

Семестр / Курс
Инте

ракт.

Примечание
4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
Прак.

подг.

 
 
Раздел 1. Материаловедение

 
Общие сведения о материалах.Кристаллизация металлов. Свойства металлов                                                                              /Лек/
Л1.1 Л1.2Л2.1

Э1

2
ОПК-1.1 ОПК-1.2 ОПК-1.3
4
0
Тестирование по материалам лекции.
0
 
Теория сплавов  /Лек/
Л1.1 Л1.2Л2.1

Э1

2
ОПК-1.1 ОПК-1.2 ОПК-1.3
4
2
Проблемная лекция. Тестирование по материалам лекции.
0
 
Оснащенность
 
Углеродистые стали. Чугуны /Лек/
Л1.1 Л1.2Л2.1

Э1

2
ОПК-1.1 ОПК-1.2 ОПК-1.3
4
0
Тестирование по материалам лекции.
0
 
Основы термической и химико-термической обработки /Лек/
Л1.1 Л1.2Л2.1

Э1

2
ОПК-1.1 ОПК-1.2 ОПК-1.3
4
2
Проблемная лекция. Тестирование по материалам лекции.
0
 
Определение зависимости твердости сталей от содержания углерода /Лаб/
Л1.1 Л1.2Л2.1

Э1

2
ОПК-1.1 ОПК-1.2 ОПК-1.3
4
2
Деловая игра.

Защита отчета по лабораторной работе.

0
 
Анализ диаграммы состояния сплавов железо-углерод /Лаб/
Л1.1 Л1.2Л2.1

Э1

2
ОПК-1.1 ОПК-1.2 ОПК-1.3
4
2
Деловая игра.

Защита отчета по практической работе.

0
 
Изучение микроструктуры углеродистых сталей в равновесном состоянии /Лаб/
Л1.1 Л1.2Л2.1

Э1

2
ОПК-1.1 ОПК-1.2 ОПК-1.3
4
0
Защита отчета по лабораторной работе.
0
 
Изучение микроструктуры чугунов в равновесном состоянии /Лаб/
Л1.1 Л1.2Л2.1

Э1

2
ОПК-1.1 ОПК-1.2 ОПК-1.3
4
0
Защита отчета по лабораторной работе.
0
 
/Ср/
Л1.1 Л1.2Л2.1

Э1

56
ОПК-1.1 ОПК-1.2 ОПК-1.3
4
0
Подготовка  отчетов по лабораторным и практическим работам.
0
 
/Зачёт/
Л1.1 Л1.2Л2.1

Э1

0
ОПК-1.1 ОПК-1.2 ОПК-1.3
4
0
0
 
5. ФОНД ОЦЕНОЧНЫХ СРЕДСТВ
 
5.1. Примерный перечень вопросов к зачету
1. Строение и свойства металлов.

2. Типы кристаллических решеток.

3. Явление аллотропии в металлах. Изотропия, анизотропия.

4. Плавление и кристаллизация металлов. Образование зерен.

5. Строение металлического слитка. Основные свойства металлов.

6. Упругая и пластическая деформация. Пластическая деформация поликристаллов.

7. Явление наклепа. Виды поверхностного наклепа.

8. Возврат 1-го и 2-го рода. Первичная и вторичная рекристаллизация.

9. Влияние горячей обработки давлением на структуру и свойства металлов и сплавов.

10. Фазы и структура в металлических сплавах.

11. Правило фаз и отрезков. Первый тип диаграмм состояния. Второй тип диаграмм состояния.

12. Третий тип диаграмм состояния (эвтектическое и перитектическое превращение). Четвертый тип диаграмм состояния.

13. Компоненты и фазы в системе железо-углерод. Примеси присутствующие в стали.

14. Диаграмма состояния  ℱℯ-ℱℯ3С (образование цементита первичного, цементита вторичного и цементита третичного).

15. Диаграмма состояния  ℱℯ-ℱℯ3С (перитектическая, эвтектическая и эвтектоидные реакции).

16. Диаграмма состояния  ℱℯ-С .

17. Классификация углеродистых сталей.

18. Стали обыкновенного качества. Углеродистые качественные стали. Углеродистые инструментальные стали.

19. Примеси и их влияние на строение и свойства чугуна.

20. Серый чугун и его маркировка.

21. Высокопрочный чугун и его маркировка.

22. Ковкий чугун и его маркировка.

23. Образование аустенита при нагреве. Превращение  переохлажденного аустенита (перлитное, мартенситное и промежуточное превращения).

24. Классификация видов термической обработки. Отжиг и нормализация.

 
Оснащенность
 
25. Закалка. Способы закалки. Температуры нагрева и выдержка при закалке.

26. Отпуск закаленной стали. Термомеханическая обработка.

27. Химико-термическая обработка. Цементация.  Азотирование. Цианирование.

28. Легирование стали и влияние легирующих элементов на свойства стали.

29. Классификация и маркировка конструкционных легированных сталей

30. Классификация и маркировка инструментальных легированных сталей.

31. Легированные стали с особыми свойствами.

32. Медь и его сплавы.

33. Алюминий и его сплавы.

34. Антифрикционные сплавы.

35. Пластмассы.

36. Резиновые материалы.

 
5.2. Примерный перечень вопросов к экзамену
Не предусмотрено учебным планом
 
5.3. Тематика курсовых работ (курсовых проектов)
Не предусмотрено учебным планом
 
1. Нанокристаллические материалы»

2. «Квазикристаллы»

3. «Гетерогенные равновесия»

4. «Диаграммы состояния трехкомпонентных систем»

5. «Основы, кинетика и термодинамика аморфизации»

6. «Особенности плавления и кристаллизации аморфных тел»

7. «Упругий гистерезис»

8. «Текстура деформации»

9. «Ползучесть и длительная прочность»

10. «Недислокационные механизмы пластической деформации»

11. «Элементы механики разрушения»

12. «Механические свойства нанокристаллических материалов»

13. «Механические свойства аморфных материалов»

14. «Электронная структура твердых тел»

15. «Влияние температуры, твердого раствора, наклепа и химических соединений на электропроводность в металлах»

16. «Электросопротивление гетерогенных металлических сплавов»

17. «Электропроводность квазикристаллов»

18. «Электрическое сопротивление нанокристаллических металлов»

19. «Ферромагнитные материалы и их свойства»

20. «Магнитные свойства аморфных сплавов»

21. «Методы выращивания монокристаллов»

22. «Способы получения аморфных структур»

23. «Способы получения нанокристаллических материалов»

24. «Технологии получения композиционных материалов»

25. «Лазерная обработка материалов»

26. «Электронно-лучевые технологии обработки материалов»

27. «Магнитные материалы»

28. «Пластические массы и полимерные пленки»

29. «Сплавы на основе никеля, бериллия и свинца»

30. «Нанокомпозиты»

5.4. Фонд оценочных средств для проведения текущего контроля
 
6. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
6.1. Рекомендуемая литература
 
6.1.1. Основная литература
 
Авторы, составители
Заглавие
Издательство, год
Колич-во
 
Л1.1
Батышев А. И., Смолькина А. А.
Материаловедение и технология конструкционных материалов: учебное пособие
М.: ИНФРА-М, 2012
6
 
Л1.2
Солнцев Ю. П., Пряхин Е. И.
Материаловедение: учебник для вузов
СПб.: Химиздат, 2017
Электронный ресурс
 
6.1.2. Дополнительная литература
 
Авторы, составители
Заглавие
Издательство, год
Колич-во
 
Оснащенность
 
Авторы, составители
Заглавие
Издательство, год
Колич-во
 
Л2.1
Оськин В. А., Байкалова В. Н., Карпенков В. Ф., Стрельцов В. В., Оськин В. А., Байкалова В. Н.
Практикум по материаловедению и технологии конструкционных материалов: учебное пособие
М.: КолосС, 2008
20
 
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
 
Э1
Металловедение и термическая обработка металлов
 
6.3.1 Перечень программного обеспечения
 
6.3.1.1
ОС Windows XP
6.3.1.2
SuperNovaReaderMagnifier
6.3.1.3
KOMPAS-3D
6.3.1.4
Комплект программ AutoCAD
6.3.1.5
MapInfo
6.3.1.6
Access 2016
6.3.1.7
Project 2016
6.3.1.8
Visio 2016
6.3.1.9
VisualStudio 2015
6.3.1.10
Office 2007 Suites
6.3.1.11
GIMP
6.3.1.12
MozillaFirefox
6.3.1.13
MozillaThinderbird
6.3.1.14
7-Zip
 
6.3.2 Перечень информационных справочных систем
 
6.3.2.1
Национальная электронная библиотека. Доступ посредством использования сети «Интернет» на 32 терминала доступа. https://нэб.рф/
6.3.2.2
Электронная библиотечная система «ЭБС ЮРАЙТ www.biblio-online.ru». Полнотекстовая электронная библиотека. Индивидуальный неограниченный доступ через фиксированный внешний IP адрес академии неограниченному количеству пользователей из любой точки, в которой имеется доступ к сети Интернет. https://www.biblio-online.ru/
6.3.2.3
Электронно-библиотечная система ZNANIUM.COM. Полнотекстовая электронная библиотека. Индивидуальный неограниченный доступ через фиксированный внешний IP адрес академии неограниченному количеству пользователей из любой точки, в которой имеется доступ к сети Интернет. http://znanium.com/
6.3.2.4
Электронная библиотечная система издательства «Лань». Полнотекстовая электронная библиотека. Индивидуальный неограниченный доступ через фиксированный внешний IP адрес академии неограниченному количеству пользователей из любой точки, в которой имеется доступ к сети Интернет.http://e.lanbook.com
6.3.2.5
Электронная библиотека технического ВУЗа (ЭБС «Консультант студента»). Полнотекстовая электронная библиотека.  Индивидуальный неограниченный доступ через фиксированный внешний IP адрес академии неограниченному количеству пользователей из любой точки, в которой имеется доступ к сети Интернет. http://www.studentlibrary.ru
6.3.2.6
Электронный периодический справочник «Система ГАРАНТ». Полнотекстовый, обновляемый. Доступ по локальной сети академии
 
7. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
 
Аудитория
Назначение
Оснащенность
Вид работ
 
1-107
Учебная аудитория
Доска классная, столы ученические (32 шт.), стулья (64 шт.), демонстрационное оборудование (экран настенный, ноутбук Acer, проектор Acer) и учебно-наглядные пособия
Лек
 
Оснащенность
 
1-209
Учебная аудитория
Доска классная, столы ученические (16 шт.), стулья (32 шт.), демонстрационное оборудование (интерактивная доска SMART, проектор Toshiba, ноутбук HP Compag 6735 ES), микроскоп металлографический МИМ-7 (3 шт.), микроскоп металлографический ММУ-3 (2 шт.), твердомер ТШ-2 (2 шт.), твердомер ТШ-2М (2 шт.), твердомер ТК-2М (3 шт.), печь тигельная ПТ-1000 (1 шт.), верстак двухтумбовый (2 шт.), гальванометры 
Лаб
 
1-211
Учебная аудитория
Муфельная печь ( 2 шт.), электрическая печь СНОЛ 6/11-В (1 шт.), стилоскоп универсальный «Спектр» СЛУ-1 (1 шт.), наковальня (1 шт.), тумба инструментальная (1 шт.), верстак однотумбовый (2 шт.)
Лаб
 
1-204
Помещение для самостоятельной работы
Столы (28 шт.), стулья (48 шт.), шкаф и стеллажи с литературой, компьютерная техника с возможностью подключения к сети "Интернет" и обеспечением доступа в электронную информационно-образовательную среду организации(4 шт.).
СР
 
8. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ ОБУЧАЮЩИХСЯ ПО ОСВОЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
Методика изучения курса предусматривает наряду с лекциями и лабораторными занятиями, организацию самостоятельной работы обучающихся, проведение консультаций, руководство докладами обучающихся для выступления на научно-практических конференциях, осуществление текущего и промежуточного контроля.

Система знаний по дисциплине «Материаловедение» формируется в ходе аудиторных и внеаудиторных (самостоятельных) занятий. Используя лекционный материал, учебники и учебные пособия, дополнительную литературу, проявляя творческий подход, обучающийся готовится к лабораторным занятиям, рассматривая их как источник пополнения, углубления и систематизации своих теоретических знаний и практических навыков.

Для освоения дисциплины обучающимся необходимо:

1. Посещать лекции, на которых в сжатом и систематизированном виде излагаются основы дисциплины: даются определения понятиям и законам, которые должны знать обучающиеся; раскрываются закономерности строения и свойств материалов. Обучающемуся важно понять, что лекция есть своеобразная творческая форма самостоятельной работы. Надо пытаться стать активным соучастником лекции: думать, сравнивать известное с вновь получаемыми знаниями, войти в логику изложения материала лектором, следить за ходом его мыслей, за его аргументацией, находить в ней кажущиеся вам слабости. Во время лекции можно задать лектору вопросы, желательно в письменной форме, чтобы не мешать и не нарушать логики проведения лекции. Слушая лекцию, следует зафиксировать основные идеи, положения, обобщения и выводы. Работа над записями лекции завершается дома. На свежую голову (пока лекция еще в памяти) надо уточнить то, что записано, обогатить запись тем, что не удалось зафиксировать в ходе лекции, записать в виде вопросов то, что надо прояснить, до конца понять. Важно соотнести материал лекции с темой учебной программы и установить, какие ее вопросы нашли освещение в прослушанной лекции. Тогда полезно обращаться и к учебнику. Лекция и учебник не заменяют, а дополняют друг друга.

2. Посещать лабораторные занятия, к которым следует готовиться и активно на них работать. Задание к лабораторным занятиям выдает преподаватель. Задание включает в себя цели и задачи лабораторной работы. В процессе занятия преподаватель поясняет теоретические положения лабораторной работы, организует ее выполнение, прививает навыки выполнения той или иной технологической операции, поясняя тонкости ее выполнения, выявляет характерные ошибки и комментирует их последствия, помогает формировать выводы по проделанной работе и принимает отчеты по проделанной работе. Во время лабораторных занятий разбираются задания, выданные для самостоятельной работы, заслушиваются реферативные выступления. Обучающиеся, пропустившие занятие, или не подготовившиеся к нему, приглашаются или направляются на отработку неусвоенного материала. При необходимости для них организуются дополнительные консультации.

3. Систематически заниматься самостоятельной работой, которая включает в себя изучение нормативных документов, материалов учебников и статей технической литературы, подготовку и написание рефератов. Задания на самостоятельную работу выдаются преподавателем.

4. Под руководством преподавателя заниматься научно-исследовательской работой, что предполагает выступления с докладами на научно-практических конференциях и публикацию тезисов и статей по их результатам.

5. При возникающих затруднениях при освоении дисциплины, для неуспевающих обучающихся и обучающихся, пропустивших занятия, проводятся ежедневные консультации, на которые приглашаются неуспевающие обучающиеся, а также обучающиеся, испытывающие потребность в помощи преподавателя при изучении дисциплины.

При изучении дисциплины «Материаловедение» следует усвоить:

-современные способы получения материалов и изделий из них с заданным уровнем эксплуатационных свойств;

-строение и свойства металлических и неметаллических материалов

-влияние производственных и эксплуатационных факторов на свойства материала;

-требования стандартов к маркировке материалов;

-методику выбора конструкционных материалов для изготовления эле-ментов машин и механизмов.

 
ПРИЛОЖЕНИЯ
 
Актуализированная рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании выпускающей кафедры, протокол №  ___   от _____________________
Заведующий выпускающей кафедрой  _________________________________
ДОПОЛНЕНИЯ И ИЗМЕНЕНИЯ

в 20___ /20___ учебном году

ДОПОЛНЕНИЯ И ИЗМЕНЕНИЯ

в 20___ /20___ учебном году

ДОПОЛНЕНИЯ И ИЗМЕНЕНИЯ

в 20___ /20___ учебном году

Актуализированная рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании выпускающей кафедры, протокол №  ___   от  _____________________
Актуализированная рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании выпускающей кафедры, протокол №  ___   от  _____________________
Актуализированная рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании выпускающей кафедры, протокол №  ___   от  _____________________
Заведующий выпускающей кафедрой  _________________________________
Заведующий выпускающей кафедрой  _________________________________
Заведующий выпускающей кафедрой  _________________________________
ДОПОЛНЕНИЯ И ИЗМЕНЕНИЯ

в 20___ /20___ учебном году

Актуализированная рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании выпускающей кафедры, протокол №  ___   от  _____________________
Заведующий выпускающей кафедрой  _________________________________
ДОПОЛНЕНИЯ И ИЗМЕНЕНИЯ

в 20___ /20___ учебном году

Актуализированная рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании выпускающей кафедры, протокол №  ___   от  _____________________
ДОПОЛНЕНИЯ И ИЗМЕНЕНИЯ

в 20___ /20___ учебном году

Заведующий выпускающей кафедрой  _________________________________