| Закреплена за кафедрой | Кафедра общей и экспериментальной физики |
|---|---|
| Направление подготовки | 03.06.01. Физика и астрономия |
| Направленность | Физика конденсированного состояния вещества |
| Форма обучения | Очная |
| Общая трудоемкость | 4 ЗЕТ |
| Учебный план | 03_06_01_Физ_конд_-234-2020 |
|
|
||||||||||||||
Распределение часов по семестрам
| Курс (семестр) | 2 (3) | Итого | ||
|---|---|---|---|---|
| Недель | 20 | |||
| Вид занятий | УП | РПД | УП | РПД |
| Лекции | 36 | 36 | 36 | 36 |
| Сам. работа | 81 | 81 | 81 | 81 |
| Часы на контроль | 27 | 27 | 27 | 27 |
| Итого | 144 | 144 | 144 | 144 |
Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году
Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2020-2021 учебном году на заседании
кафедры
Кафедра общей и экспериментальной физики
Протокол от 15.06.2020 г. № 11
Заведующий кафедрой д-р физ.-мат. наук, профессор, Плотников Владимир Александрович
| 1.1. | Данная учебная дисциплина относится к профессиональному циклу основной профессиональной образовательной программы. Цель которой познание природы и свойств материалов, а также методов их обработки для наиболее эффективного применения в технике. Раскрытие физической сущности явлений, происходящих в материалах при воздействии на них различных факторов в условиях производства и эксплуатации и их влияние на свойства материалов |
|---|
| Цикл (раздел) ООП: Б1.В.ДВ.01 |
| УК-1 | способностью к критическому анализу и оценке современных научных достижений, генерированию новых идей при решении исследовательских и практических задач, в том числе в междисциплинарных областях |
| ОПК-1 | способностью самостоятельно осуществлять научно-исследовательскую деятельность в соответствующей профессиональной области с использованием современных методов исследования и информационно-коммуникационных технологий |
| ПК-1 | способность владеть: фундаментальными разделами физики, новейшими достижениями физики, теоретическим и экспериментальным аппаратом исследования физических явлений и процессов, необходимыми для решения научно-исследовательских задач (в соответствии с профилем программы подготовки аспирантов) |
| ПК-3 | умение выбирать методы и средства решения задач, проводить, методами системного анализа, анализ фундаментальных свойств различных физических процессов и аппаратуры, построенной на их основе, грамотно планировать и осуществлять эксперимент |
| ПК-6 | способность владеть современными компьютерными технологиями моделирования физических процессов и использовать знания в области информационных технологий, современных компьютерных сетей, программных продуктов и ресурсов Интернет для решения задач профессиональной деятельности |
| В результате освоения дисциплины обучающийся должен | |
| 3.1. | Знать: |
|---|---|
| 3.1.1. | фундаментальные знания в области современного физического материаловедения; процессы в конденсированных средах с учетом наноразмерных параметров, расширение мировоззрения путем овладения понятийным аппаратом физики наномира; основные представления кристаллографии в том числе применительно к наночастицам; основные представления о дефектах кристаллической структуры |
| 3.2. | Уметь: |
| 3.2.1. | пользоваться современным экспериментальным инструментарием для анализа структуры и свойств вещества; устанавливать связи между теорией и возможностью создания на ее основе новых материалов |
| 3.3. | Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть): |
| 3.3.1. | методами численной оценки физических характеристик твердых тел с учетом характера имеющихся структурных дефектов, способностью разрабатывать физико-математические модели и проводить анализ свойств твердых тел и происходящих в них процессов |
| Код занятия | Наименование разделов и тем | Вид занятия | Семестр | Часов | Компетенции | Литература |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Раздел 1. | ||||||
| 1.1. | Введение | Лекции | 3 | 4 | ПК-1 | Л2.1, Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л2.2 |
| 1.2. | Атомно-кристаллическое строение материалов | Лекции | 3 | 4 | ОПК-1, ПК-1, ПК-6, УК-1 | Л2.1, Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л2.2 |
| 1.3. | Кристаллизация металлов | Лекции | 3 | 4 | ПК-1, ПК-6, УК-1 | Л2.1, Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л2.2 |
| 1.4. | Дефекты кристаллического строения | Лекции | 3 | 4 | ПК-1, ПК-6, УК-1 | Л2.1, Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л2.2 |
| 1.5. | Металлические сплавы. Диаграммы состояния сплавов. Общие сведения | Лекции | 3 | 4 | ПК-1, ПК-6, УК-1 | Л2.1, Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л2.2 |
| 1.6. | Диаграммы состояния сплавов. Примеры диаграмм | Лекции | 3 | 4 | ПК-1, ПК-6, УК-1 | Л2.1, Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л2.2 |
| 1.7. | Качество материалов и его оценка | Лекции | 3 | 4 | ПК-1, ПК-6, УК-1 | Л2.1, Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л2.2 |
| 1.8. | Сплавы железа с углеродом Диаграмма состояния железоуглеродистых сплавов | Лекции | 3 | 4 | ПК-1, ПК-3, ПК-6, УК-1 | Л2.1, Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л2.2 |
| 1.9. | Технология материалов и технологические свойства | Лекции | 3 | 4 | ПК-1, ПК-6, УК-1 | Л2.1, Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л2.2 |
| 1.10. | Введение | Сам. работа | 3 | 6 | ПК-1, ПК-6, УК-1 | Л2.1, Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л2.2 |
| 1.11. | Атомно-кристаллическое строение материалов | Сам. работа | 3 | 9 | ПК-1, ПК-6, УК-1 | Л2.1, Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л2.2 |
| 1.12. | Кристаллизация металлов | Сам. работа | 3 | 9 | ПК-1, ПК-6, УК-1 | Л2.1, Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л2.2 |
| 1.13. | Дефекты кристаллического строения | Сам. работа | 3 | 9 | ПК-1, ПК-6, УК-1 | Л2.1, Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л2.2 |
| 1.14. | Металлические сплавы. Диаграммы состояния сплавов. Общие сведения | Сам. работа | 3 | 9 | ПК-1, ПК-6, УК-1 | Л2.1, Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л2.2 |
| 1.15. | Диаграммы состояния сплавов. Примеры диаграмм | Сам. работа | 3 | 10 | ПК-1, ПК-6, УК-1 | Л2.1, Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л2.2 |
| 1.16. | Качество материалов и его оценка | Сам. работа | 3 | 9 | ПК-1, ПК-6, УК-1 | Л2.1, Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л2.2 |
| 1.17. | Технология материалов и технологические свойства | Сам. работа | 3 | 10 | ПК-1, ПК-6, УК-1 | Л2.1, Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л2.2 |
| 1.18. | Сплавы железа с углеродом Диаграмма состояния железоуглеродистых сплавов | Сам. работа | 3 | 10 | ПК-1, ПК-6, УК-1 | Л2.1, Л1.2, Л1.1, Л1.3, Л2.2 |
| 5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины |
| 1. Термическая обработка. Основные параметры режима ТО. Общепринятые обозначения на диаграмме состояния. Перечислить и дать определения основным видам термической обработки 2. Стадии распада аустенита. Диаграмма термокинетического распада аустенита и превращений аустенита. Превращения аустенита при различных скоростях охлаждения. 3. Особенности диффузионного, бездиффузионного и смешанного превращения аустенита при различных скоростях охлаждения. Структуры, образующиеся при различных скоростях охлаждения. 4. Мартенситное превращение. Закалка. Критическая скорость закалки. Закаливаемость. Прокаливаемость. Влияние содержания углерода в сталях на твердость мартенсита. 5. Перечислить основные виды термической обработки сталей. Закалка и ее виды. Обработка холодом, ее назначение и область применения. 6. Основные виды термической обработки. Отпуск, его виды. Назначение каждого вида отпуска. 7. Основные виды термической обработки. Отжиг. Виды отжига и их назначение. Нормализация, ее цели. 8. Химико-термическая обработка стали. Процессы ХТО. Факторы, влияющие на диффузию при химико-термической обработке 9. Цементация стали. Термическая обработка цементованных сталей. 10. Азотирование и нитроцементация стали. 11. Поверхностная закалка стали. |
| 5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.) |
| 1. Свойства металлов с примерами. Механические свойства металлов. Диаграмма растяжения. Основные показатели прочности и пластичности, выявляемые при статических испытаниях. Твердость. Методы измерения твердости и области их применения. Динамические испытания металлов и испытания при переменных нагрузках. Принципиальные схемы. Ударная вязкость, усталость, предел выносливости 2. Методика построения диаграмм состояния на примере сплава Pb-Sb. Правило отрезков. Ликвация. Диаграммы состояния сплава, компоненты которого в твердом состоянии нерастворимы, образуют механические смеси своих практически чистых зерен Pb-Sb, (Sn-Zn). Диаграмма состояния сплава, компоненты которого неограниченно растворимы друг в друге Cu-Ni. Диаграмма состояния сплавов из двух компонентов ограничено растворимых в твердом состоянии Сu-Ag. Фазовые превращения в системах Pb-Sb. Cu-Ni, Сu-Ag. Схемы структур. 3. Диаграмма Fe-Fe3C. Твердые фазы системы Fe-Fe3C. Фазовые превращения в сплавах Fe-Fe3C. Принципиальные схемы микроструктур железоуглеродистых сплавов. Классификация углеродистых сталей. Маркировка конструкционных и инструментальных углеродистых сталей. Влияние углерода на структуру и свойства сталей. Белые чугуны 4. Отбеленные и серые чугуны, их структура. Маркировка серых чугунов. Области применения серых, высокопрочных и ковких чугунов 5. Термическая обработка. Основные параметры режима ТО. Общепринятые обозначения на диаграмме состояния. Стадии распада аустенита. Диаграмма термокинетического распада аустенита и превращений аустенита. Превращения аустенита при различных скоростях охлаждения. Особенности диффузионного, бездиффузионного и смешанного превращения аустенита при различных скоростях охлаждения. Структуры, образующиеся при различных скоростях охлаждения. Закалка. Критическая скорость закалки. Закаливаемость. Прокаливаемость. Влияние содержания углерода в сталях на твердость мартенсита. Виды закалки. Обработка холодом, ее назначение и область применения. Отпуск, его виды. Назначение каждого вида отпуска. Отжиг. Виды отжига и их назначение. Нормализация, ее цели. Химико-термическая обработка стали. Процессы ХТО. Факторы, влияющие на диффузию при химико-термической обработке. Цементация стали. Термическая обработка цементованных сталей. Азотирование и нитроцементация стали. Поверхностная закалка стали. 6. Технология получения отливки в песчано-глинистой форме (литье в разовые формы), схема, оснастка. Формовочные и стержневые смеси. Сварка. Методы сварки плавлением и давлением. Химизм и механизм процессов сварки. Дуговая сварка. Применение. Конструкция электрода для РДС. Выбор электрода. Типы сварных соединений. Газовая сварка и резка металлов. Электроконтактная сварка, ее сущность и виды. Газовая сварка и резка. Используемые газы и сварочные материалы, оборудование. Полуавтоматическая и автоматическая дуговая сварка под слоем флюса. Дуговая сварка в атмосфере защитных газах. Режимы резания и шероховатость поверхности. Влияние режимов резания на шероховатость. Основные операции точения. Типы токарных резцов по технологическому назначению и операции ими выполняемые. Сверление, зенкерование, развертывание Фрезерование. Типы фрез и поверхности ими обрабатываемые. Шлифование. Способы нарезания резьбы |
| 5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации |
| см. приложение (ФОС) |
| 6.1. Рекомендуемая литература | ||||
| 6.1.1. Основная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л1.1 | Гуртов В. А. , Осауленко Р. Н. | Физика твердого тела для инженеров [Электронный ресурс]: учебное пособие | М.: Техносфера, 2012 | biblioclub.ru |
| Л1.2 | Епифанов И.Г. | Физика твердого тела [Электронный ресурс] : учебное пособие | СПб.:Лань, 2011 | e.lanbook.com |
| Л1.3 | Золоторевский Н.Ю., Рыбин В.В. | Материаловедение. Фрагментация и текстурообразование при деформации металлических материалов [Электронный ресурс]: Учебное пособие для вузов | М. : Юрайт, 2018 | biblio-online.ru |
| 6.1.2. Дополнительная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л2.1 | Корнилович А.А., Ознобихин В.И., Суханов И.И., Холявко В.Н. | Физика твердого тела [Электронный ресурс]: учебное пособие | Новосибирск: НГТУ, 2012 | biblioclub.ru |
| Л2.2 | Кудреватых Н.В., Волегов А.С. | Физика металлов. Редкоземельные металлы и их соединения [Электронный ресурс]: учебное пособие для вузов | М. : Юрайт, 2018 | biblio-online.ru |
| 6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" | ||||
| Название | Эл. адрес | |||
| Э1 | Интернет-портал "Университетская библиотека онлайн" | biblioclub.ru | ||
| Э2 | ЭБС "Лань" | e.lanbook.com | ||
| Э3 | ЭБС "Юрайт" | www.biblio-online.ru | ||
| 6.3. Перечень программного обеспечения | ||||
| Open Office MS Office, Word, Excel, PowerPoint, Access, MS Paint Adobe Photoshop WinRAR, WinZIP Far Manager, Total Commander Internet Explorer, Google Chrome Microsoft Windows AcrobatReader | ||||
| 6.4. Перечень информационных справочных систем | ||||
| www.gpntb.ru/ Государственная публичная научно-техническая библиотека. www.nlr.ru/ Российская национальная библиотека. www.nns.ru/ Национальная электронная библиотека. www.rsl.ru/ Российская государственная библиотека. www.microinform.ru/ Учебный центр компьютерных технологий «Микроинформ». www.tests.specialist.ru/ Центр компьютерного обучения МГТУ им. Н.Э.Баумана. www.intuit.ru/ Образовательный сайт www.window.edu.ru/ Библиотека учебной и методической литературы www.osp.ru/ Журнал «Открытые системы» www.ihtika.lib.ru/ Библиотека учебной и методической литературы news.rea.ru/portal/Departments.nsf/(Index)/Lib Библиотека Российской экономической академии им. Плеханова. | ||||
| Аудитория | Назначение | Оборудование |
|---|---|---|
| Учебная аудитория | для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик | Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска, мультимедийное оборудование стационарное или переносное) |
| Помещение для самостоятельной работы | помещение для самостоятельной работы обучающихся | Компьютеры, ноутбуки с подключением к информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», доступом в электронную информационно-образовательную среду АлтГУ |
| см. приложение (ФОС) |