Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Липецкий государственный технический университет»

Металлургический институт

«УТВЕРЖДАЮ»

Директор МИ ЛГТУ

_ Чупров В. Б.

«» _2011 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

ТЕОРИЯ ЛИТЕЙНЫХ ПРОЦЕССОВ

Направление подготовки 150400.62 «Металлургия»

«Технология литейных процессов»

Профиль подготовки

БАКАЛАВР

Квалификация (степень) выпускника очная Форма обучения г. Липецк – 2011 г.

1. Цели освоения дисциплины (модуля) Данная дисциплина подготавливает студентов к восприятию и освоению последующих технологических дисциплин. Здесь рассматриваются свойства наиболее массовых по использованию металлов, обсуждаются условия и способы приготовления сплавов, определяемые этими свойствами, излагаются основы заполнения литейной формы расплавом, рассматриваются закономерности кристаллизации сплавов в реальных (неравновесных) условиях, обсуждаются процессы затвердевания литых заготовок и их влияние на кристаллизацию и свойства сплавов в литых заготовках.

Данная дисциплина имеет теоретико-практическую направленность.

2.Место дисциплины в структуре ООП ВПО Изучение дисциплины «Теория литейных процессов» призвано помочь студентам овладеть необходимыми знаниями в области литейного производства Данная учебная дисциплина входит в раздел «Б.3. Профессиональный цикл.

Вариативная часть» ФГОС ВПО по направлению подготовки 150400.62 «Металлургия»

(квалификация (степень) «бакалавр»), профиль «Технология литейных процессов.

Для изучения дисциплины необходимы компетенции, сформированные при изучении дисциплин: «Физика» «Химия», «Физическая химия», «Материаловедение».

Изучение дисциплины «Теория литейных процессов» необходимо как предшествующее для изучения дисциплин: «Производство отливок», «Проектирование литейной оснастки», а также других дисциплин профессионального цикла, предусмотренных учебным планом по соответствующему профилю подготовки.

3.Компетенции студента, формируемые в результате освоения дисциплины (модуля) В результате освоения дисциплины обучающийся должен обладать следующими общепрофессиональными компетенциями:

уметь использовать фундаментальные общеинженерные знания (ПК-1);

уметь критически осмысливать накопленный опыт, изменять при необходимости профиль своей профессиональной деятельности (ПК-2);

уметь сочетать теорию и практику для решения инженерных задач (ПК-4);

уметь выбирать средства измерений в соответствии с требуемой точностью и условиями эксплуатации (ПК-7);

уметь следовать метрологическим нормам и правилам, выполнять требования национальных и международных стандартов в области профессиональной деятельности (ПК-8);

уметь осуществлять и корректировать технологические процессы в металлургии и материалообработке (ПК-10);

уметь оценивать риски и определять меры по обеспечению безопасности технологических процессов (ПК-13);

иметь способности к анализу и синтезу (ПК-18);

уметь выполнять элементы проектов (ПК-23).

В результате освоения дисциплины студент должен:

Знать 1) - свойства металлов и элементов, входящих в состав сплавов, для осознанного выбора способов и условий приготовления сплавов;

- закономерности неравновесной кристаллизации для понимания и управления структурой сплавов в литых заготовках;

-закономерности затвердевания литых заготовок для получения изделий без усадочных дефектов с необходимым уровнем рабочих свойств.

Уметь:

2) – применять знания о свойствах металлов и элементов для понимания условий приготовления различных сплавов – применять полученные знания о неравновесной кристаллизации сплавов при освоении материала в технологических курсах о структуре и свойствах сталей, чугунов, бронз, латуней, алюминиевых сплавов – описывать явления усадки и ликвации в свете общих закономерностей учения о затвердевании литых заготовок – навыками самостоятельной работы с литературой для поиска необходимых сведений о свойствах металлов и элементов, определяющих способы приготовления сплавов, их кристаллизацию и свойства;

– навыками владения и использования знаний температуры плавления, плотности, давления пара, взаимодействия с газами 7 наиболее массовых металлов (Zn, Mg, Al, Cu, – навыками выполнения расчетов плотности сплавов;

–навыками выполнения расчетов времени затвердевания отливок.

Общая трудоемкость дисциплины составляет 8 зачетных единиц, 288 часов.

Курс Семестр Формирование структуры 5 Основы приготовления литейных сплавов Введение. Литейные задачи. Литейные свойства сплавов и их взаимосвязь с свойства сплавов. качеством отливок. Жидкотекучесть и Затвердевание и охлаждение отливок.

Кристаллизация сплавов.

Формирование структуры Неметаллические включения. Взаимодействие расплавов с Основы приготовления литейных сплавов Шихтовые материалы Плавка литейных сплавов процессов. Основные типы плавильных печей. Дуплекспроцессы плавки. (12 часов) Рафинирование десульфурация и дефосфорация чугуна и стали.

металлических расплавов Фильтрование. Обработка рафинирующими шлаками и Легирование элементы. Легированные стали и чугуны. Микролегирование.

Модифицирование Модифицирование чугуна и стали. Высокопрочный чугун с Шихтовые материалы Плавка литейных сплавов Модифицирование Раздел дисциплины Литейные свойства сплавов Определение влияния температуры и перегрева на Литейные свойства сплавов Определение свободной и затрудненной усадки (6 часов) Литейные свойства сплавов Формирование структуры Влияние скорости охлаждения и материала формы на Модифицирование Влияние модифицирования на структуру сплава (6 часов) В соответствии с требованиями ФГОС ВПО при изучении дисциплины «Теория литейных процессов» предусматривается использование в учебном процессе активных и интерактивных форм проведения занятий в виде демонстрации учебных видеофильмов, презентаций, электронных лекций. Все студенты обеспечиваются учебными пособиями и литературой в электронном виде. При проведении лабораторных работ и в самостоятельной работе студентов используются семинары в диалоговом режиме, деловые игры.

6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов По окончании изучения каждого раздела дисциплины проводится семинар по изученной теме.

Темы семинаров:

1. Литейные свойства сплавов 2. Кристаллизация сплавов 3. Формирование структуры отливок 4. Шихтовые материалы, программные средства для расчёта состава шихты.

5. Плавка литейных сплавов 6. Легирование, методы легирования 7. Модифицирование, технологические схемы модифицирования Вопросы к экзамену:

1. Строение металлов, особенности металлического типа связи, кристаллические 2. Поликристалличность, анизотропия, явление полиморфизма.

3. Физические свойства металлов.

4. Механические свойства металлов, методы определения механических свойств.

5. Служебные свойства металлов и сплавов, методы определения.

6. Классификация металлов, свойства основных металлов.

7. Литейные сплавы, химсостав, примеси. Основные требования, предъявляемые к литейным сплавам.

8. Плавление металлов, строение металлических расплавов.

9. Основные типы плавильных печей, плавка дуплекс-процессом.

10. Поверхностное натяжение и вязкость расплавов, смачивание, поверхностноактивные вещества.

11. Взаимодействие расплавов с литейной формой, пригар на отливках.

12. Взаимодействие расплавов с огнеупорной футеровкой.

13. Давление пара и испарение металлов.

14. Взаимодействие металлов с газами.

15. Образование газовых раковин и пор.

16. Технологические меры по снижению газонасыщенности расплавов. Основные методы дегазации расплавов.

17. Основные положения технологии плавки металлов и сплавов, подготовка шихтовых материалов.

18. Лигатуры: определение, применение, способы получения, требования к лигатурам.

19. Понятие о шлаках и флюсах, применение шлаков и флюсов при плавке металлов и 20. Упрочнение сплавов легированием, типы легирования.

21. Модифицирование сплавов, типы модификаторов, механизм действия.

22. Неметаллические включения в расплавах, методы рафинирования.

23. Затвердевание и кристаллизация сплавов.

24. Номенклатура литейных свойств сплавов, связь с физическими и химическими 25. Жидкотекучесть, методы определения.

26. Усадка, усадочные раковины, усадочная пористость.

27. Основные меры по предупреждению усадочных дефектов в отливках.

28. Напряжения в отливках, склонность к образованию трещин 29. Ликвация, виды ликвации, предотвращение ликвационных дефектов.

30. Маркировка металлических материалов.

7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины а) основная литература:

1. Чуркин Б. С. Теория литейных процессов: Учебник /под ред. Э. Б. Гофмана / – Екатеринбург, 2006 – 454 с.

2. Пикунов М.В. Плавка металлов, кристаллизация сплавов, затвердевание отливок. – М.: «МИСИС», 2005 – 416 с.

3. Трухов А. П. Литейные сплавы и плавка: Учебник для студ. высших учебных заведений. М.: Издательский центр «Академия», 2004 – 336 с.

б) дополнительная литература:

1. Гуляев Б.Б. Теория литейных процессов. Учебное пособие для ВУЗов – Л.:

Машиностроение, 1976 – 216 с.

2. Леви Л.И., Кантеник С.К. Литейные сплавы. – Учебник для ВУЗов. М.: Высш.

3. Баландин Г.Ф. Основы теории формирования отливки. Ч.I. – М.:

Машиностроение, 1976.- 458 с.

4. Баландин Г.Ф. Основы теории формирования отливки. Ч.II. – М.:

Машиностроение, 1979 – 418 с.

5. Производство отливок из сплавов цветных металлов. / Курдюмов А.В., Пикунов М.В., Чурсин В.М. и др – М.: «МИСИС», 1996 – 503 с.

в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы 1. Программа расчёта шихты в MS Excel 2. http://www.ruscastings.ru/ 3. http://www.rsl.npp.ru/ 8. Материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля) Для успешного проведения занятий по дисциплине «Теория литейных процессов»

кафедра располагает необходимой материально-технической базой, обеспечивающей проведение всех видов занятий, предусмотренных данной программой, и соответствующей действующим санитарным и противопожарным правилам и нормам:

специализированными лабораториями для проведения лабораторных работ;

аудиторией, оборудованной интерактивной доской;

специализированным компьютерным классом для проведения практических занятий и семинаров с использованием прикладных программ;

выходом в Интернет;

научно-технической, справочной и методической литературой.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению 150400.62 «Металлургия» (квалификация (степень) «бакалавр»), профиль подготовки «Технология литейных процессов».

Автор: к.т.н., доцент Суслов А. А.

Программа одобрена на заседании кафедры литейного производства «23» декабря 2011 г., протокол №