Матеріалознавство
Спеціальність: Теплоенергетика
Код дисципліни: 6.144.00.O.017
Кількість кредитів: 5.00
Кафедра: Матеріалознавство та інженерія матеріалів
Лектор: канд. техн. наук, доцент Богун Лідія Ігорівна
Семестр: 3 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування та розвиток у студентів компетентностей:
Інтегральна компетентність (ІК)
ІК 1. Здатність розв’язувати складні загальні, спеціалізовані задачі та практичні проблеми у сфері теплоенергетики або у процесі навчання, що передбачає застосування теорій та методів електричної інженерії і характеризується комплексністю та невизначеністю умов.
загальних:
ЗК 3. Здатність вчитися і оволодівати сучасними знаннями.
ЗК 7. Здатність працювати в команді.
Результати навчання: Результати навчання даної дисципліни деталізують такі програмні результати навчання:
ПР 2. Знати і розуміти інженерні науки, що лежать в основі спеціальності «Теплоенергетика» відповідної спеціалізації, на рівні, необхідному для досягнення інших результатів освітньої програми, в тому числі певна обізнаність в останніх досягненнях науки і техніки у сфері теплоенергетики.
ПР 3. Розуміння міждисциплінарного контексту спеціальності «Теплоенергетика».
ПР 8. Застосовувати передові досягнення електричної інженерії та суміжних галузей при проектуванні об’єктів і процесів теплоенергетики.
ПР 11. Мати лабораторні / технічні навички, планувати і виконувати експериментальні дослідження в теплоенергетиці за допомогою сучасних методик і обладнання, оцінювати точність і надійність результатів, робити обґрунтовані висновки.
ПР 15. Розуміти основні властивості та обмеження застосовуваних матеріалів, обладнання та інструментів, інженерних технологій і процесів.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Попередні навчальні дисципліни:
Вища математика
Фізика
Теоретичні основи теплотехніки
Загальна електротехніка
Супутні і наступні навчальні дисципліни:
Хімія
Теоретична механіка та основи конструювання
Вища математика
Короткий зміст навчальної програми: Дисципліна вивчає залежність між хімічним складом, будовою і властивостями матеріалів, а також їх впливом на властивості теплових, хімічних, електромагнітних та інших факторів. Розглядаються питання підвищення довговічності і надійності елементів конструктцій, які працюють в умовах довготривалої повзучості. Навчальна програма містить теоре¬тич¬ні відомості про основи матеріалознавства, теорію термічної обробки металів, кла-си¬фікацію, фі¬зико-хімічні, технологічні властивості і використання основних конструкт¬цій¬них, бу¬дівель¬них та експлуатаційних матеріалів. Це дозволяє на науковій основі вибирати їх для виготов¬лен¬ня різноманітних деталей теплоенергетичного та радіаційного устаткування, призначати необхідну термообробку відповідних сталей і сплавів, робити повноцінну і якісну заміну матеріалів при ре¬монті обладнання, правильно вибирати і використовувати теплоізоляційні і ущільнювальні матеріали при монтажі і ремонті обладнання в атомній про-мис¬ловості. Розглянуті основні принципи вибору конструкційних матеріалів, технології їх виробництва й обробки формують у студентів уявлення про досягнення науково-технічного прогресу в галузі створення нових матеріалів, вдосконалення технологічних процесів, а також уміння і навички практичного визначення фізико-механічних властивостей матеріалів і спрямованого впливу на них.
Опис: Вступ. Предмет курсу та його значення. Будова і властивості металів. Типи кристалічних ґраток. Анізотропія властивостей. Поліморфізм металів. Дефекти кристалічної будови металів.
Кристалізація металів та сплавів. Енергетичні умови, механізм та кінетика процесу кристалізації. Будова зли¬вку сталі.
Типи взаємодії елементів у сплавах. Діаграми фазової рівноваги подвійних сплавів. Взаємозв'язок між типом діаграми фазової рівноваги та фізико-механічними й технологічними властивостями сплавів. Правило Курнакова.
Діаграма фазової рівноваги залізовуглецевих сплавів. Основні фази та структурні складо¬ві. Діаграма Fe-Fe3C. Перетворення у сплавах різного хімічного складу.
Вуглецеві сталі, їх структура, властивості, маркування, застосування. Білі та машинобудівні чавуни, їх класифікація, структура, властивості, маркування й застосування.
Теорія термічної обробки сталі: загальні відомості, перетворення в сталі під час нагрівання та під час охолодження, основні види термообробки сталі.
Практика термічної обробки. Класифікація видів термічної обробки. Відпалювання та нормалізація. Гартування, загартовуваність та прогартовуваність сталі. Відпускання та старіння. Структури та властивості сталі після різних видів термічної обробки. Дефекти, що утворюються при термічній обробці.
Поверхнева обробка сталі. Навуглецювання, азотування, нітроцементація, напилення, наплавлення, іонна імплантація, лазерна обробка тощо.
Класифікація та маркування легованих сталей. Хімічний склад, структура, властивості, застосування конструкційних легованих сталей: покращуваних, високоміцних, жароміцних, жаростійких, підшипникових, корозійно- та радіаційнотривких.
Мідь та її сплави, класифікація сплавів. Хімічний склад, структура, власти¬вості, застосування простих та спеціальних латуней і бронз.
Алюміній та сплави на його основі, класифікація сплавів. Особливості термічної обробки алюмінієвих сплавів. Хімічний склад, структура, властивості.
Хімічний склад, структура, властивості, застосування титану і магнію та сплавів на їх основі. Застосування тугоплавких металів. Матеріали атомної енергетики. Ядерне паливо.
Радіаціностійкі матеріали. Ядерне паливо (уран, торій, плутоній тощо).
Конструкційні порошкові матеріали: антифрикційні та фрикційні, фільтри. Інструментальні тверді сплави та керамічні матеріали.
Загальна характеристика пластичних мас. Шаруваті, термореактивні, термопластичні та газонаповнені пластмаси. Композиційні матеріали. Полімерні композитні матеріали. Керамічні композитні матеріали в енергетиці. Гуми.
Методи та критерії оцінювання: Завданням поточного контролю є систематична перевірка розуміння та засвоєння програмного матеріалу, виконання лабораторних робіт, умінь самостійно опрацьовувати написання звіту, здатності публічно, письмово чи в електронному форматі представляти певний матеріал. Підготовка, виконання та захист звітів з лабораторних робіт оцінюються в сумі 1…5 бал за групову лабораторну.
Завданням підсумкового екзаменаційного контролю є підсумкова перевірка глибини засвоєння студентом програмного матеріалу дисципліни, логіки та взаємозв'язків між окремими її розділами, здатності до творчого використання набутих знань; уміння сформувати своє ставлення до певної фахової проблеми, яка випливає зі змісту освітнього компонента тощо.
Оцінювання усних та письмових тестових завдань екзаменаційного контролю залежить від форми тестового завдання:
правильний варіант відповіді на закриті тестові завдання першого рівня складності з однією правильною відповіддю оцінюють у 1…2 бали, неправильний – 0 балів. На ці завдання не може бути проміжної оцінки;
правильні відповіді на закриті тестові завдання другого і третього рівнів складності з вибором декількох правильних відповідей, на встановлення відповідності, вкладені відповіді, пропущені слова та правильну послідовність, які залежно від складності оцінюються у 4…7 балів.
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.
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100-88 балів - атестований з оцінкою «відмінно» - Високий рівень: здобувач освіти демонструє поглиблене володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, системні знання, вміння і навички їх практичного застосування. Освоєні знання, вміння і навички забезпечують можливість самостійного формулювання цілей та організації навчальної діяльності, пошуку та знаходження рішень у нестандартних, нетипових навчальних і професійних ситуаціях. Здобувач освіти демонструє здатність робити узагальнення на основі критичного аналізу фактичного матеріалу, ідей, теорій і концепцій, формулювати на їх основі висновки. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку, самостійної науково-дослідної діяльності, що реалізується за підтримки та під керівництвом викладача. 87-71 балів - атестований з оцінкою «добре» - Достатній рівень: передбачає володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на підвищеному рівні, усвідомлене використання знань, умінь і навичок з метою розкриття суті питання. Володіння частково-структурованим комплексом знань забезпечує можливість їх застосування у знайомих ситуаціях освітнього та професійного характеру. Усвідомлюючи специфіку задач та навчальних ситуацій, здобувач освіти демонструє здатність здійснювати пошук та вибір їх розв’язання за поданим зразком, аргументувати застосування певного способу розв’язання задачі. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку. 70-50 балів - атестований з оцінкою «задовільно» - Задовільний рівень: окреслює володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на середньому рівні, часткове усвідомлення навчальних і професійних задач, завдань і ситуацій, знання про способи розв’язання типових задач і завдань. Здобувач освіти демонструє середній рівень умінь і навичок застосування знань на практиці, а розв’язання задач потребує допомоги, опори на зразок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативність та евристичність, домінування мотивів обов’язку, неусвідомлене застосування можливостей для саморозвитку. 49-00 балів - атестований з оцінкою «незадовільно» - Незадовільний рівень: свідчить про елементарне володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, загальне уявлення про зміст навчального матеріалу, часткове використання знань, умінь і навичок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативно-прагматичний інтерес.
Рекомендована література: 1. Л.Богун, Е.Плешаков, С.Швачко, Т.Тепла. Кольорові метали та сплави. Частина 1. Мідь і мідні сплави. Навчальний посібник. – Львів : Видавництво Львівської політехніки, 2017. 124 с.
2. В. Попович, В. Попович. Технологія конструкційних матеріалів і матеріалознавство. Підручник. - Львів: Світ. 2006. - 623 С.
3. Конструкційні та функціональні матеріали: Навч. Посібник: У 2 ч. — К.: Техніка, 2003. — 4.1: Основи фізики твердого тіла. Конструкційні матеріали. /В.П. Бабак, Д.Ф. Байса, В.М. Різак, С.Ф. Філоненко. — 344 с.
4. Махорт А.В., Чумак М.Г. Термічна обробка металів: Навч. посібник. — К.: Либідь, 2002. — 512 с
5. Попович В. Технологія конструкційних матеріалів та матеріалознавство: Навчальний
посібник для вищих навчальних закладів: у 2-х кн. Книга II, - Суми: ВТД "Університетська книга", 2002. - 260 с.
6. Попович В. Технологія конструкційних матеріалів та матеріалознавство: Навчальний посібник для вищих навчальних закладів: у 2-х кн. Книга 1 (Частина І, II і III). -Львів, 2002. - 264 с.
7. Технологія конструкційних матеріалів. /М.А.Сологуб, І.О.Рожнецький, О.І.Некоз та ін. // Під ред. М.А.Сологуба. - 2 вид., виправ, та доп.: Підручник для студентів механічних спеціал. Вищих навч. закл. - К.: Вища шк., 2001. - 274 с.
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).