Методические указания к самостоятельной работе студентов по дисциплине Технология конструкционных материалов для специальности 05050302 Технология обработки материалов




НазваниеМетодические указания к самостоятельной работе студентов по дисциплине Технология конструкционных материалов для специальности 05050302 Технология обработки материалов
страница1/9
Дата публикации22.09.2013
Размер1.29 Mb.
ТипМетодические указания
uchebilka.ru > Физика > Методические указания
  1   2   3   4   5   6   7   8   9

Украина. Министерство образования и науки, молодёжи и спорта

Автономной Республики Крым

Крымское республиканское высшее учебное заведение

«Феодосийский политехнический техникум»

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЕ СТУДЕНТОВ

по дисциплине Технология конструкционных материалов

для специальности 5.05050302 Технология обработки материалов

на станках и автоматических линиях

область знаний 0505 Машиностроение и металлообработка

для студентов 2-го курса


Рассмотрено и утверждено на заседании комиссии механических

дисциплин

Протокол № __ от «__» _____20__ г.

Председатель комиссии механических дисциплин

__________ Ю.Е.Берладин


Разработал преподаватель

_________ Н.Ю.Мишакина

^ Общие положения
Самостоятельная работа студентов является основным способом овладения учебным материалом в период времени, свободный от аудиторных занятий, и регламентируется и регламентируется «Положенням про організацію навчального процесу у вищих навчальних закладах України, затвердженим наказом Міністерства освіти України від 02.06.93р. № 161».

Самостоятельная работа студентов – это спланированная познавательная, организационно и методически направленная деятельность, которая осуществляется без прямой помощи преподавателя , на достижение результата.

Цель самостоятельной работы студентов:

  • развитие творческих способностей и активизация умственной деятельности студентов;

  • формирование у студентов потребности беспрерывного самостоятельного пополнения знаний;

  • развитие морально-волевых качеств;

  • самостоятельная работа студентов как результат их морально-волевых усилий.

Задачи самостоятельной работы студентов :

  • научить студентов самостоятельно работать с литературой;

  • творчески воспринимать учебный материал и осмысливать его;

  • сформировать навыки ежедневной самостоятельной работы с целью получения и обобщения знаний, умений, навыков.

При модульной системе обучения темы самостоятельной работы входят в модуль. Контролируются после окончания лекций и других видов занятий по дисциплине, их результаты учитываются при выставлении итоговой оценки.

Учебный материал дисциплины, предусмотренный рабочим учебным планом для усвоения студентами в процессе самостоятельной работы, выносятся на итоговый контроль наравне с учебным материалом, который отрабатывается на занятиях.

^ Рекомендации по работе студентов с литературой

Работу над материалом необходимо начинать с прочтения текста или параграфа, придерживаясь таких правил:

  • сосредоточьтесь на том, что читаете ;

  • выделите суть прочитанного , отбросив мелочи ;

  • четко поймите мысль автора, поскольку это поможет выработать четкую собственную мысль;

  • мыслите последовательно и осторожно ;

  • представьте то, что читаете.

В процессе работы над темой разъяснение незнакомых сов и специальных терминов искать в словаре иностранных слов и в специальных справочниках по соответствующей области науки и производства.

Непонятные места , фразы, выражения перечитывать несколько раз, чтобы понять их смысл.

В тексте встречаются отдельные слова, фразы или целые предложения , выделенные курсивом, жирным шрифтом , что свидетельствует о том, что это главное в данной теме.

После отработки текста необходимо:

  • определить основную мысль;

  • выделить основные вопросы текста от второстепенных;

  • уяснить связь между теоретическими положениями ;

  • закрепить прочитанное ;

  • связать новые знания с предыдущими в данной области;

  • перейти к заключительному этапу усвоения записей.

Записи необходимо начинать с наименования темы и учебника, фамилии автора , года издания и названия издательства. Если это журнал – записать год, номер журнала и заголовок статьи. После этого составить план , то есть краткий перечень вопросов текста в логической последовательности.

Составление плана или тезисов законченных по смысловому содержанию части текста способствует лучшему его пониманию. План может быть простым или развернутым , то есть более углубленным, особенно во время обработки дополнительной литературы по этой теме.

После составления плана необходимо перейти к тестированию записей.

Записи необходимо вести разборчиво и четко. Они могут быть короткими или длинными, в зависимости от знаний студента, богатства его литературной и профессиональной лексики , умений самостоятельной работы с книгой. После кропотливой и самостоятельной работы записи должны иметь тезисный характер и логически последовательными..

Для удобства пользования записями необходимо оставлять поля для заметок и свободные рядки для дополнений. Записи не должны быть однообразными. В них необходимо выделять важные места, главные слова, которые акцентируются другим цветом, подчеркиванием, заметками на полях , рамками и т.д.

Записи могут быть в виде конспекта , простых или развернутых тезисов, цитат, выписок, систематизированных таблиц, графиков, диаграмм, схем.

Конспект – это короткая, сокращенная, последовательно изложенная универсальная форма записи основного материала.

Составление конспекта сводится к коротким записям содержания каждого заголовка плана , подтвержденных основными мыслями , положениями, примерами. Все вопросы плана должны быть связаны между собой.

Выписки используются при необходимости фиксирования наиболее важных мест , фактов, цифровых данных, точного формулирования правил и законов.

Цитата – это последовательное выражение, которым подчеркивается положения текста. Она сберегает остроту высказывания автора, выписывается последовательно, грамотно и содержит указания на источник информации.

Важным элементом конспектирования является умение использовать иллюстрированные работы ( схемы, графики, диаграммы) и систематизированные таблицы. Основным недостатком является механическое выполнение иллюстраций не связанных с текстовым материалом.

Тема 3. Производство стали
Вопросы, которые выносятся на самостоятельное изучение

1.Способы разливки стали.

2.Способы повышения качества стали.
Цель изучения: приобретение и систематизация знаний способов разлипки стали и способов повышения качества стали.

Литература.

Учебник. В.М.Никифоров,Технология металлов и конструкционные материалы,

Ленинград, «Машиностроение» , 1987, с. 33-35.

Пособие. И.П.Волчок, В.М.Плескач, П.А.Аверченко, А.В.Явтушенко, Е.И.Сидельников, Технология конструкционных материалов, лабораторные работы , с . 28-31, 33-35.
План изучения:

1. Прочитать текст.

2. Определить основные вопросы текста.

3. Уяснить связь между теоретическими положениями и практикой.

4. Усвоить прочитанное.

5. Перейти к заключительному этапу усвоения и отработки – записям.
Вопросы для самоконтроля.

1.Расскажите условия формирования мелкозернистой и крупнозернистой структуры стального слитка.

2. Почему у стенок изложницы образуются мелкие кристаллы ?

3. Что вызывает образование столбчатых кристаллов ?

4. Почему в центре слитка образуются крупные кристаллы ?

5. Объясните причины и место образования усадочной раковины в слитке спокойной стали.

6. Какие условия литья влияют на качество слитка ?

7. От чего зависит скорость вытягивания слитка из кристаллизатора ?

8. Почему при непрерывном литье зональная ликвация имеет меньшее развитие?

9.Какие дефекты возникают в слитке при слишком большой скорости вытягивания из кристаллизатора ?

10.Чему равен выход годного металла при заливке в изложницы сверху и непрерывным

литьем ?

^ Разливка стали
Конечной стадией сталеплавильных процессов является разливка стали – операция не менее ответственная , чем процесс выплавки металла. От условий разливки и последующей кристаллизации слитка зависят его строение, выход годного и качества металла.

При незначительном переохлаждении наибольшее развитие получает рост кристаллов и образуется крупнозернистая структура. При значительном переохлаждении ( интенсивном отводе тепла) скорость зарождения центров кристаллизации достигает максимальных значений , а скорость роста кристаллов снижается – получается мелкозернистая структура.

Из плавильных печей сталь выпускают в ковш, который мостовым краном переносят к месту разливки стали. Из ковша сталь разливают в изложницы или кристаллизаторы машины для непрерывного литья заготовок. В изложницах или кристаллизаторах сталь затвердевает и получают слитки, которые подвергаются прокатке, ковке.

Изложницы – чугунные формы для изготовления слитков.

Изложницы выполняют с квадратным, прямоугольным, круглым и многогранным поперечными сечениями.

Слитки с квадратным сечением переделывают на сортовой прокат: двутавровые балки, швеллеры, уголки. Слитки прямоугольного сечения – на листы. Слитки круглого сечения используются для изготовления труб, колёс. Слитки с многогранным сечением применяют для изготовления поковок.

Спокойные и кипящие углеродистые стали разливают в слитки массой до 25 тонн, легированные и высококачественные стали – в слитки массой 0,5…7 тонн, а некоторые сорта высоколегированных сталей – в слитки до нескольких килограммов.

image004

Рис.1. Разливка стали в изложницы

а – сверху; б – снизу (сифоном)

 

В изложницы сверху сталь разливают непосредственно из ковша 1. При этом исключается расход металла на литники, упрощается подготовка оборудования к разливке. К недостаткам следует отнести менее качественную поверхность слитков, из-за наличия пленок оксидов от брызг металла, затвердевающих на стенках изложницы.

Применяется для разливки углеродистых сталей.
При сифонной разливке одновременно заполняются несколько изложниц (4…60). Изложницы устанавливаются на поддоне 6, в центре которого располагается центровой литник 3, футерованный огнеупорными трубками 4, соединённый каналами 7 с изложницами. Жидкая сталь 2 из ковша 1 поступает в центровой литник и снизу плавно, без разбрызгивания наполняет изложницу 5.

Поверхность слитка получается чистой, можно разливать большую массу металла одновременно в несколько изложниц.

Залитая сталь начинает интенсивно охлаждаться у металлических стенок изложницы, вследствие чего в металле образуется большое количество центров кристаллизации, вокруг которых вырастают мелкие равноосные кристаллы. В результате образуется первая, наружная зона слитка.

После образования первого слоя кристаллов объём слитка уменьшается , а изложница увеличивается. Вследствие указанных процессов между слитком и изложницей образуется зазор и интенсивность охлаждения металла снижается. Поэтому образующиеся в этот период кристаллы имеют большие размеры, чем в первой зоне; они растут в направлении, обратном отводу тепла, т.е. к центру слитка. Рост этих так называемых столбчатых кристаллов продолжается до тех пор, пока имеет место направленный отвод тепла от центра слитка к его периферии.

В последний период кристаллизации , в условиях слабого теплоотвода, в центральной зоне слитка образуются крупные равноосные кристаллы. В процессе кристаллизации уменьшается объём жидкого металла и в верхней части слитка образуются усадочная раковина и усадочная пористость. Металл с усадочной раковиной или усадочной пористостью не пригоден для изготовления из него заготовки , поэтому головная (верхняя) часть слитка отрезается и поступает на переплавку. Чтобы уменьшить потери тепла, прибыльную надставку изнутри футеруют огнеупорным материалом с низкой теплопроводностью. Находящийся в ней металл застывает в последнюю очередь, питает тело слитка в процессе его усадки и обеспечивает получение плотной структуры.

В процессе кристаллизации слитка в результате всплывания химических элементов и их соединений, имеющих меньшую плотность , чем жидкий металл , развивается зональная ликвация. Вследствие ликвационных процессов содержание углерода, серы и фосфора в верхней части в 1,5…2 раза больше, чем в нижней.

Используют для легированных и высококачественных сталей.

Разливка стали в изложницы характеризуется рядом недостатков : необходимостью иметь большой парк изложниц, невысоким выходом годного вследствие того, что 15…25 % металла теряется с головной и донной обрезью слитка, неднородностью строения и свойств металла вследствие развития в слитках ликвационных и усадочных процессов. Этих недостатков лишена непрерывная разливка стали.
Непрерывная разливка стали состоит в том, что жидкую сталь из ковша 1 через промежуточное разливочное устройство 2 непрерывно подают в водо охлаждаемую изложницу без дна – кристаллизатор 3, из нижней части которого вытягивается затвердевающий слиток 5.

Перед заливкой металла в кристаллизатор вводят затравку – стальную штангу со сменной головкой, имеющей паз в виде ласточкиного хвоста, которая в начале заливки служит дном кристаллизатора. Вследствие интенсивного охлаждения жидкий металл у стенок кристаллизатора и на затравке затвердевает, образуется корка, соединяющая металл с затравкой. Затравка движется вниз при помощи тяговых роликов 6, постепенно вытягивая затвердевающий слиток из кристаллизатора. После прохождения тяговых роликов 6, затравку отделяют. Скорость вытягивания составляет в среднем 1 м/мин. Окончательное затвердевание в сердцевине происходит в результате вторичного охлаждения водой из брызгал 4. Затем затвердевший слиток попадает в зону резки, где его разрезают газовым резаком 7, на куски заданной длины. Слитки имеют плотное строение и мелкозернистую структуру, отсутствуют усадочные раковины.

image005

 

Рис.2 Схема непрерывной разливки стали
Усадочная пористость в слитках появляется при завышенной скорости литья, когда центральная часть не успевает кристаллизоваться и остается жидкой на большой длине слитка. Это время определяется экспериментально.
^ Способы повышения качества стали
 Улучшить качество металла можно уменьшением в нём вредных примесей, газов, неметаллических включений. Для повышения качества металла используют: обработку синтетическим шлаком, вакуумную дегазацию металла, электрошлаковый переплав (ЭШП), вакуумно-дуговой переплав (ВДП), переплав металла в электронно-дуговых и плазменных печах и т. д.

Вакуумная дегазация проводится для уменьшения содержания в металле газов и неметаллических включений. Вакуумирование стали проводят в ковше, при переливе из ковша в ковш, при заливке в изложницу. Для вакуумирования в ковше ковш с жидкой сталью помещают в камеру, закрывающуюся герметичной крышкой. Вакуумными насосами создают разрежение до остаточного давления 0,267…0,667 кПа. При понижении давления из жидкой стали выделяются водород и азот. Всплывающие пузырьки газов захватывают неметаллические включения, в результате чего содержание их в стали снижается. Улучшаются прочность и пластичность стали.

Электрошлаковый переплав (ЭШП) применяют для выплавки высококачественных сталей для подшипников, жаропрочны сталей.

Переплаву подвергается выплавленный в дуговой печи и прокатанный на пруток металл. Источником теплоты является шлаковая ванна, нагреваемая электрическим током. Электрический ток подводится к переплавляемому электроду 1, погруженному в шлаковую ванну 2, и к поддону 9, установленному в водоохлаждаемом кристаллизаторе 7, в котором находится затравка 8. Выделяющаяся теплота нагревает ванну 2 до температуры свыше 1700?C и вызывает оплавление конца электрода. Капли жидкого металла 3 проходят через шлак и образуют под шлаковым слоем металлическую ванну 4. Перенос капель металла через основной шлак способствует удалению из металла серы, неметаллических включений и газов. Металлическая ванна пополняется путём расплавления электрода, и под воздействием кристаллизатора она постепенно формируется в слиток 6. Содержание кислорода уменьшается в 1,5…2 раза, серы в 2…3 раза. Слиток отличается плотностью, однородностью, хорошим качеством поверхности, Высокими механическими и эксплуатационными свойствами. Слитки получают круглого, квадратного и прямоугольного сечения, массой до 110 тонн.

image006

Рис.3.. Схема электрошлакового переплава

 

Вакуумно-дуговой переплав (ВДП) применяют в целях удаления из металла газов и неметаллических включений Процесс осуществляется в вакуумно-дуговых печах с расходуемым электродом. Катод изготовляют механической обработкой слитка выплавляемого в электропечах или установках ЭШП.

image007 Рис.4. Схема вакуумно-дугового переплава
Расходуемый электрод 3 закрепляют на водоохлаждаемом штоке 2 и помещают в корпус печи 1 и далее в медную водоохлаждаемую изложницу 6. Из корпуса печи откачивают воздух до остаточного давления 0,00133 кПа. При подаче напряжения между расходуемым электродом 3 (катодом) и затравкой 8 (анодом) возникает д

Выделяющаяся теплота расплавляет конец электрода. Капли жидкого металла 4, проходя зону дугового разряда дегазируются, заполняют изложницу и затвердевают, образуя слиток 7. Дуга горит между электродом и жидким металлом 5 в верхней части слитка на протяжении всей плавки. Охлаждение слитка и разогрев жидкого металла создают условия для направленного затвердевания слитка. Следовательно, неметаллические включения сосредоточиваются в верхней части слитка, усадочная раковина мала. Слиток характеризуется высокой равномерностью химического состава, повышенными механическими свойствами. Изготавливают детали турбин, двигателей, авиационных конструкций. Масса слитков достигает 50 тонн.
.
 

  1   2   3   4   5   6   7   8   9

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Методические указания к самостоятельной работе студентов по дисциплине Технология конструкционных материалов для специальности 05050302 Технология обработки материалов iconМетодические указания к самостоятельной работе студентов по дисциплине...
«Положенням про організацію навчального процесу у вищих навчальних закладах України, затвердженим наказом Міністерства освіти України...

Методические указания к самостоятельной работе студентов по дисциплине Технология конструкционных материалов для специальности 05050302 Технология обработки материалов iconПрограмма, методические указания и контрольные задания по дисциплине «технология материалов»
Программа, методические указания и контрольные задания по дисциплине «Технология материалов» для студентов специальности 050601 /Сост....

Методические указания к самостоятельной работе студентов по дисциплине Технология конструкционных материалов для специальности 05050302 Технология обработки материалов iconМетодические указания по самостоятельной работе студентов по дисциплине «Иностранный язык»
Технология обработки материалов на станках и автоматических линиях», 05070104 «Монтаж и эксплуатация электрооборудования предприятий...

Методические указания к самостоятельной работе студентов по дисциплине Технология конструкционных материалов для специальности 05050302 Технология обработки материалов iconЭкзамен по дисциплине «Системы чпу в механообработке» для специальности...
Дайте определение управляющей программы, числового программного обеспечения (чпу), станком

Методические указания к самостоятельной работе студентов по дисциплине Технология конструкционных материалов для специальности 05050302 Технология обработки материалов iconМетодические рекомендации по самостоятельной работе студентов по...
...

Методические указания к самостоятельной работе студентов по дисциплине Технология конструкционных материалов для специальности 05050302 Технология обработки материалов iconМетодические указания для выполнения лабораторных работ по дисциплине...
Технология использования топлив и смазочных материалов на судах: методические указания для выполнения лабораторных работ по дисциплине...

Методические указания к самостоятельной работе студентов по дисциплине Технология конструкционных материалов для специальности 05050302 Технология обработки материалов iconМетодические указания по курсу «технология обработки типовых деталей и сборки машин» Донецк 2006
Методические указания по курсу «Технология обработки типовых деталей и сборки машин» (для студентов всех форм обучения специальностей...

Методические указания к самостоятельной работе студентов по дисциплине Технология конструкционных материалов для специальности 05050302 Технология обработки материалов iconМетодические указания по выполнению лабораторных работ по дисциплине...
Физические свойства и методы исследований материалов” (Раздел 2 “Применение анализа физических свойств материалов в материаловедении”)...

Методические указания к самостоятельной работе студентов по дисциплине Технология конструкционных материалов для специальности 05050302 Технология обработки материалов iconМетодические указания к практическим занятиям по дисциплине “Технологическая оснастка”
Методические указания к практическим занятиям по дисциплине “Технологическая оснастка” (для студентов специальности «Технология машиностроения»...

Методические указания к самостоятельной работе студентов по дисциплине Технология конструкционных материалов для специальности 05050302 Технология обработки материалов iconМетодические указания к выполнению курсового проекта "технические...
Технические средства и технология очистки газов" по дисциплине «Прикладная аэроэкология» (для студентов 4 курса дневной формы обучения...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
uchebilka.ru
Главная страница


<