МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

СБОРНИК ПРАКТИЧЕСКИХ И ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

Введение

Методические рекомендации по выполнению лабораторных и практических работ по учебной дисциплине «Материаловедения» предназначены для студентов   среднего профессионального образования

В данном методическом пособии приведены указания по выполнению практических и лабораторных работ по темам дисциплины, указаны темы и содержание лабораторных и практических работ, формы контроля по каждой теме и рекомендуемая литература.

Данные рекомендации способствуют развитию общих и профессиональных компетенций, постепенному и целенаправленному развитию познавательных способностей. 

В результате освоения данной учебной дисциплины студент 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.

В результате освоения данной учебной дисциплины студент должен знать:

˗ основные свойства и классификацию материалов, использующихся в профессиональной деятельности;

˗ наименование, маркировку, свойства обрабатываемого материала;

˗ правила применения смазывающих и охлаждающих материалов;

˗ основные сведения о металлах и сплавах;

˗ основные сведения о неметаллических, прокладочных,

- уплотнительных и электротехнических материалах, стали, их классификацию.

Лабораторные и практические работы позволят  сформировать практические навыки работы, профессиональные компетенции. Они входят в структуру изучения учебной дисциплины «Материаловедения», после изучения темы: 1.1. «Основные сведения о металлах и сплавах», 1.2 «Железоуглеродистые сплавы», 1.3 «Цветные металлы и сплавы».

Лабораторные и практические работы представляют собой элемент учебной дисциплины и оцениваются по критериям, представленным ниже:

Оценка «5» выставляется студенту, если:

˗ тематика работы соответствует заданной, студент показывает системные и полные знания и умения по данному вопросу;

˗ работа оформлена в соответствии с рекомендациями преподавателя;

˗ объем работы соответствует заданному;

˗ работа выполнена точно в сроки, указанные преподавателем.

Оценка «4» выставляется студенту, если:

˗ тематика работы соответствует  заданной, студент допускает небольшие неточности или некоторые ошибки в данном вопросе;

˗ работа оформлена с неточностями в оформлении;

˗ объем работы соответствует заданному или чуть меньше;

˗ работа сдана в сроки, указанные преподавателем, или позже, но не более, чем на 1-2 дня.

Оценка «3» выставляется студенту, если:

˗ тематика работы соответствует заданной, но в работе отсутствуют значительные элементы по содержанию работы или тематика изложена нелогично, не четко представлено основное содержание вопроса;

˗ работа оформлена с ошибками в оформлении;

˗ объем работы значительно меньше заданного;

˗ работа сдана с опозданием в сроках на 5-6 дней.

Оценка «2» выставляется студенту, если:

˗ не раскрыта основная тема работы;

˗ работа оформлена не в соответствии с требованиями преподавателя;

˗ объем работы не соответствует заданному;

˗ работа сдана с опозданием в сроках больше 7 дней.

Лабораторные и практические работы  по своему содержанию имеют определенную структуру, предлагаем рассмотреть ее: ход работы приведен в начале каждой практической и лабораторной работы; при выполнении практических работ студентами выполняется  задание, которое указано в конце работы (пункт «Задание для  студентов»); при выполнении лабораторных работ составляется отчет по ее выполнению, содержание отчета указано в конце лабораторной работы (пункт «Содержание отчета»).

При выполнении лабораторных и практических работ студентами выполняются определенные правила, рассмотрите их ниже: лабораторные и практические работы выполняются во время учебных занятий; допускается окончательное оформление лабораторных и практических работ в домашних условиях; разрешается использование дополнительной литературы при выполнении лабораторных и практических работ; перед выполнением лабораторной и практической работы  необходимо изучить основные теоретические положения по рассматриваемому вопросу.

Практическая работа № 1

«Физические свойства металлов и методы их изучения»

Цель работы: изучить физические свойства металлов, методы их определения.

Ход работы:

1.Ознакомьтесь с теоретическими положениями.

2.Выполните задание преподавателя.

3.Составьте отчет в соответствии с заданием.

Теоретическая часть

К физическим свойствам относятся: плотность, плавление (температура плавления), теплопроводность, тепловое расширение.

Плотность - количество вещества, содержащееся в единице объема. Это одна из важнейших характеристик металлов и сплавов. По плотности металлы делятся на следующие группы: легкие (плотность не более 5 г/см³) - магний, алюминий, титан и др; тяжелые - (плотность от 5 до 10 г/см³) - железо, никель, медь, цинк, олово и др. (это наиболее обширная группа); очень тяжелые  (плотность более 10 г/см³) -  молибден, вольфрам, золото, свинец и др. В таблице 1 приведены значения плотности металлов.

Таблица 1

Плотность металлов

Температура плавления - это температура, при которой металл переходит из кристаллического (твердого) состояния в  жидкое с поглощением теплоты.

Температура плавления металлов лежат в диапазоне от −39 °C (ртуть) до 3410 °C (вольфрам). Температура плавления большинства металлов (за исключением щелочных) высока, однако некоторые «нормальные» металлы, например олово и свинец, можно расплавить на обычной электрической или газовой плите.

В зависимости от температуры плавления металл подразделяют на следующие группы: легкоплавкие  (температура  плавления не превышает 600 ^oС) - цинк, олово, свинец, висмут и др.; среднеплавкие (от 600 ^oС до 1600 ^oС) - к ним относятся почти половина металлов, в том числе магний, алюминий, железо, никель, медь, золото; тугоплавкие (более 1600 ^oС) - вольфрам, молибден, титан, хром и др. При введении в металл добавок температура плавления, как правило, понижается.

Таблица 2

Температура плавления и кипения металлов

Теплопроводность - способность металла с той или иной скоростью проводить теплоту при нагревании.

Электропроводность - способность металла проводить электрический ток.

Тепловое расширение - способность металла увеличивать свой объем при нагревании.

Гладкая поверхность металлов отражает большой процент света - это явление называется металлическим блеском. Однако в порошкообразном состоянии большинство металлов теряют свой блеск; алюминий и магний, тем не менее, сохраняют свой блеск и  в порошке. Наиболее хорошо отражают свет алюминий, серебро и палладий - из этих металлов изготовляют зеркала. Для изготовления зеркал иногда применяется и родий, несмотря на его исключительно высокую  цену: благодаря значительно большей, чем у серебра или даже палладия, твёрдости и химической стойкости, родиевый слой может быть значительно тоньше, чем серебряный.