Наукові основи підвищення працездатності виробів
Спеціальність: Матеріалознавство
Код дисципліни: 8.132.00.M.023
Кількість кредитів: 3.00
Кафедра: Матеріалознавство та інженерія матеріалів
Лектор: Доцент кафедри матеріалознаства та інженерії матеріалів к.т.н. Богун Лідія Ігорівна
Семестр: 4 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування та розвиток у студентів компетентностей:
загальних:
Здатність оволодіти методологією наукової та педагогічної діяльності, продукувати інноваційні наукові ідеї, проводити оригінальні наукові дослідження, розв’язувати науково-прикладні проблеми з оптимізації існуючих матеріалів і діагностики їх властивостей та створення нових матеріалів і технологій для потреб промисловості (ІНТ);
ЗК1 – Знання теоретичних та прикладних засад матеріалознавства, сучасного стану й тенденцій його розвитку.
фахових:
ФК1 – Здобуття глибинних знань із матеріалознавства, зокрема засвоєння основних концепцій, розуміння теоретичних і практичних проблем, історії розвитку та сучасного стану наукових знань в галузі матеріалознавства, оволодіння термінологією з досліджуваного наукового напряму.
ФК6 – Оволодіння методами розрахунку залишкового ресурсу виробів, прогнозування функціональних властивостей матеріалів і підвищення працездатності виробів.
Результати навчання: ЗН2 – Знання науково обґрунтованих критеріїв працездатності матеріалів та виробів, фізичних явищ, які зумовлюють деградацію матеріалів, умов експлуатації, які спричиняють зниження працездатності виробів.
УМ1 – Уміння керувати фазовими перетвореннями для створення матеріалів із заданими структурами та властивостями
УМ6 – Уміння розробляти оптимальні технології виготовлення продукції з мінімальними фінансовими затратами при дотриманні умов сталого розвитку.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Попередні навчальні дисципліни:
Теорія фазових перетворень
Прогностичне моделювання деградації матеріалів
Технічна діагностика матеріалів і виробів захисту
Лазерна термообробка та зносостійкі матеріали
Супутні і наступні навчальні дисципліни:
Фізико-хімічні основи поверхневих явищ
Принципи створення сплавів
Фізико-хімічні процеси протикорозійного
Короткий зміст навчальної програми: У межах дисципліни викладено сучасні наукові уявлення про підходи, методи, шляхи та способи підвищення працездатності виробів. Розглянуто способи розрахунку залишкового ресурсу виробів, для ефективного підбору матеріалів та технологій відновлення та створення покриттів для зміцнення вузлів та деталей машин конкурентно спроможного, високонадійного технологічного обладнання. Прогнозування функціональних властивостей матеріалів під час формування робочих поверхонь вузлів та деталей машин є перспективним напрямком підвищення працездатності виробів. У результаті підвищення довговічності деталей машин скорочуються витрати запасних частин і матеріалів на їх виготовлення, зменшується кількість працюючих і трудомісткість при експлуатації, технічному обслуговуванні та ремонті. Системне поєднання усіх факторів дозволяє організувати довгострокову та ефективну роботу устаткування з необхідною продуктивністю та випуском продукції належної якості.
Опис: Вимоги, що пред’являються до властивостей високоміцних металевих матеріалів. Основні механізми зміцнення. Класифікація способів зміцнюючих обробок і її технологічне забезпечення зміцнення.
Перспективні технологічні прийоми гартування. Термоциклічна обробка (ТЦО). Класифікація і технологічні схеми ТЦО. Особливості фазових перетворень і структурних змін в сплавах при ТЦО. Технологія ТЦО конструкційних і інструментальних сталей, чавунів, кольорових сплавів і їх властивості.
Термомеханічна обробка (ТМО). Класифікація способів і основні схеми. Особливості фазових перетворень і формування структури в умовах деформації і термічної дії. Технологія ТМО конструкційних сталей і їх властивості. Технологія ТМО кольорових сплавів і формування їх властивостей. Зміцнення методами поверхневої пластичної деформації.
Зміцнення матеріалів високошвидкісною деформацією. Особливості фізичних явищ, фазових і структурних перетворень в матеріалах, в умовах високошвидкісної деформації. Способи зміцнення матеріалів і сфери застосування високошвидкісної деформації.
Термічна обробка сталевих виробів в магнітному полі (ТОМП). Термодинаміка, механізми і кінетика фазових перетворень в магнітному полі. Вплив магнітного поля на мартенситне, перлітне і бейнітне перетворення, процеси, що протікають при відпуски. Вплив способів ТОМП на механічні і експлуатаційні властивості деталей і інструменту.
Іонна обробка деталей. Суть і класифікація процесів іонної обробки. Фізико–хімічні процеси і перетворення, що протікають в поверхневих шарах матеріалів при іонному бомбардуванні.
Вакуумна обробка деталей та інструменту. Особливості і класифікація видів вакуумної обробки. Технологія термообробки у вакуумі швидкорізальної сталі і її переваги перед традиційними технологіями. Швидкісна гетерогенна термообробка с використанням гетерофазних метастабільних станів. Вплив швидкості нагріву на фазові перетворення і структурні зміни в сталях і сплавах. Технологія електротермообробки і її вплив на властивості сплавів.
Технології зміцнення, засновані на використанні ефекту надпластичності.
Отримання аморфних і монокристалічних сплавів. Технологічні прийоми аморфізації. Властивості аморфних сплавів і використання їх в техніці. Порівняльний аналіз альтернативних способів зміцнення і вибір раціональних і високоефективних технологій, що забезпечують підвищення механічних і експлуатаційних властивостей деталей машин і інструменту, економію матеріалів.
Методи та критерії оцінювання: Опитування та допуск до виконання практичних робіт;
Захист практичних робіт;
Презентація за індивідуальним реферативним завданнями
Критерії оцінювання результатів навчання: Критеріями оцінювання відповідей та виконання завдань є:
• повнота розкриття питання;
• цілісність, систематичність та аргументованість;
• логіка викладення, культура мовлення;
• аналітичні міркування, уміння робити порівняння, висновки;
• акуратність оформлення письмової роботи.
Оцінювання результатів навчання студента здійснюють відповідно до 100-бальної шкали
Оцінка
Критерії оцінювання
за 100-бальною шкалою за національною шкалою
100 - 88 відмінно Студент володіє понятійним і фактичним апаратом освітнього компонента на поглибленому рівні; комплексом знань та вмінь, який характеризується системністю; здатний самостійно і творчо використовувати набуті уміння відповідно до варіативних ситуацій навчання; спроможний самостійно формулювати узагальнення та висновки, розв’язувати нестандартні завдання, ситуації.
87 - 71 добре Студент володіє понятійним і фактичним апаратом освітнього компонента на підвищеному рівні, частково-структурованим комплексом знань; може усвідомлено застосовувати знання та вміння для висвітлення суті питання, переважно у знайомих ситуаціях; усвідомлює особливості завдань, ситуацій тощо; пошук способів їх розв’язання здійснює за зразком, але спроможний аргументувати застосування певної методичної дії для розв’язання проблеми.
70 - 50 задовільно Студент володіє понятійним і фактичним апаратом освітнього компонента на середньому рівні; може проілюструвати власними прикладами відповідь на запитання; частково усвідомлює специфіку навчальних та прикладних завдань, ситуацій тощо; має знання про типові способи розв’язання їх, однак для самостійного розв’язання їх потребує опори на зразок
49 - 26 не атестований Студент володіє понятійним і фактичним апаратом освітнього компонента на елементарному рівні; має уявлення про зміст основних розділів, виконання необхідних дій для розв’язання завдань здійснює неусвідомлено, але переважно правильно.
25 - 00 не атестований
з оцінкою незадовільно Студент володіє понятійним і фактичним апаратом освітнього компонента нижче елементарного рівня; має уявлення про зміст основних розділів; виконання необхідних дій для розв’язання завдань здійснює неусвідомлено, переважно неправильно.
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: 1. Морозов О. О. Методика визначення параметрів системи технічного обслуговування і ремонту технічних систем / О. О. Морозов // Збірник наукових праць Національної академії Національної гвардії України. – 2018. – Вип. 1. – С. 66-72. 2. Квасніков В. П. Система керування якістю ремонту та технічного обслуговування / В. П. Квасніков, О. В. Кіпров, В. В. Жигинас, Б. М. Сорока // Вісник Інженерної академії України. – 2012. – Вип. 1. – С. 127-129.
2. http://www.irbis-nbuv.gov.ua/cgibin/irbis_nbuv/cgiirbis_64.exe?Z21ID=&I21DBN=UJRN&P21DBN=UJRN&S21STN=1&S21REF=10&S21FMT= njuu_all&C21COM=S&S21CNR=20&S21P01=0&S21P02=0&S21COLORTERMS=0&S21P03=I=&S21STR=Ж1 6306/2009/12/3Бережний А. І. Розробка вимог до використання імовірнісних методів для оптимізації технічного обслуговування та ремонтів обладнання / А. І. Бережний, О. Є. Севбо, І. О. Семенюк // Ядерна та радіаційна безпека. - 2017. – Т. 12, Вип. 3. – С. 40-45.
3. Методи підвищення роботоздатності різального інструменту: електронний навчальний посібник для студ. напряму підготовки 6.050503 «Машинобудування» / В.С. Майборода, Д.Ю. Джулій, І.В. Слободянюк / – К.: НТУУ «КПІ», 2016. – 180 с. 3. Внуков Ю.М. Зношування і стійкість різальних лезових інструментів: навчальний посібник / Ю.М. Внуков, В.О. Залога – Суми: СумДУ, 2010. – 243 с.
4. Ткачук І.В. Формування магнітно-абразивного інструменту зі стабільними властивостями в робочих зазорах кільцевого типу: дис.канд. тех. наук: 05.03.01 / Ткачук Іванна Валентинівна – Київ, 2015. – 164с.
5. Ульяненко Н.В. Підвищення працездатності твердосплавного інструменту шляхом застосування магнітно-абразивного оброблення та нанесення зносостійких покриттів : дис. канд. техн. наук: 05.03.01 / Ульяненко Н.В. – Київ, 2006. – 160 с.
6. Антонюк В.С. Основи підвищення працездатності різального інструменту шляхом формування зносостійких покриттів дискретного типу // Автореф. дис. ... докт. техн. наук, НТУУ КПІ — Київ, 2006. — 35 с.
7. Козаченко О.В., Блезнюк О.В. Новий метод зміцнення робочих органів сільськогосподарських машин // Праці 1 Міжнародної науково-практичної конференції ТДТУ. Динаміка, міцність і надійність сільськогосподарських машин. – Тернопіль: ТДТУ, 2004. – С. 632 – 636.
8. Application of particle and laser beams in materials technology / Ed. By P. Misaelides. – Dordrecht-Boston London: Kluwer Academic Publishes, 1994. – 678 p.
9. Черненко В.С. Променеві методи обробки /В.С. Черненко, М. В. Кіндрачук, О. І. Дудка – навч. Посібник. – К. : Кондор. – 2004. – 166 с.
10. Cheiliakh Oleksandr P., Kolodyazhna Irina V. New Wear-Resistant Metastable Strain Hardenable Alloyed Cast Irons//Key Engineering Materials Vol. 457 (2011) pp 267-272 Trans Tech Publications, Switzerland.
11. Cheiliakh O., Cheiliakh Y., Voloshyn V., Lyuby O., Kolodyazhna I. The creation and technologies of strengthening of new Multifunctional Economical (nickel free) metastable alloys which self-organizing at exploitation. - Proceeding of the European Conference on Heat Treatment 2011 “Quality in Heat Treatment”, Wels, Austria, 23-25. March 2011, P. 114-122.
12. Wang T.S. Nanocrystallization and a martensite formation in the surface layer of medium-manganese austenitic wear-resistant steel caused by shot peening / T.S. Wang, В. Lu, М. Zhang et al. – Materials Science and Engineering A, 2007. – Vol. 458. - P. 249-252.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).