БАҒдарламасы (Syllabus) «Кристаллография және металлография» пәні бойынша 5В070900 «Металлургия»

«Кристаллография және металлография» пәні бойынша

5В070900 «Металлургия» мамандығының студенттеріне арналған

Павлодар

Пән бойынша оқыту бағдарламасының (Syllabus) бекіту парағы

Нысан МПУ ҰС Н 7.18.3/38

БЕКІТЕМІН

ММЖжКФ деканы

«___»________20___ж

Құрастырушы: аға оқытушы Түсіпбекова М.Ж.

Металлургия кафедрасы

5В070900 «Металлургия» мамандығының студенттеріне арналған

Хаттама №___

(қолы)

(қолы)

Аға оқытушы Түсіпбекова Марал Жанбулат қызы, дәрістер, тәжірибелік, зертханалық сабақтар

Тел. (8-7182) 673623

Қабылдау уақыты: жұма сайын 11⁰⁰ – 13⁰⁰, Б1-224

1 курс (2 семестр – экзамен).

- металдар мен кеңдердің құрылымындағы заң мен ұғымымен таныстыру;

• 
  кристалдар оқытудың негізі әдістемесін білу керек, олардың топтастыру;
  
• 
  минералдардың топтастыру;
  
• 
  кеңдер және минералдар, олардың металлургияда тәжіриби орыны;
  
• 
  материалдар қасиетердің және құрам, құрылым арасында тәуіелділік.
  

Пәнді оқытудың қорытындасы бойынша студенттердің кристалдар мен минералдардың классификациясы туралы, кристалдар мен минералдардың оқыту әдістеместілік негізін және оның сипаты тәжірибелік мәннің зор минералды және тау жынымстары туралы көрініс болу керек. Металлография ұғымын және металлдар мен қорытпалардың металлографиялық зерттеу әдістерін білу керек,

• 
  Минералдардың топтастыру;
  
• 
  Кеңдер және минералдар, олардың металлургияда тәжіриби орыны.
  
• 
  Материалдар қасиетердің және құрам, құрылым арасында тәуіелділік
  

• 
  кристаллдарды және минералдарды топтастыру білу керек;
  
• 
  минералдар белгілерін анықтау;
  
• 
  материалдар негізгі сипатамаларын тәжірибелі жолымен анықтау;
  
• 
  көміртекті және қоспаланған болат пен шойынның микроқұрылымын анықтау.
  

- химия;

- математика.

Пәнді оқып меңгеру және алған білімі келесі пәндерді ұғынуға қажетті: металлургия өндірісінің технологиясы, металлургиялық цехтардың жабдықтары және жобалау, илемдеу өндірісінің технологиясы, құю және кристалдандыру, кен дайындау және байыту.

9 Пәннің қысқаша сипатталуы

Пән тақырыптарының мазмұны

«Кристаллография және металлография» пәнін оқу кезінде метал және қорытпаларда болатын көптеген ағымдарды талдауды, металдар қорытпалардың қасиеті мен кристалдану кезіндегі байланысты, сонда кристалдың құрылу кезінде болатын беттік, нүктелік, сызықтық ақаулар, кристалдар құрылымдарындағы ақаулар жайында және металдар қорытпаларда болатын процестермен атомды кристалдану құрылымы ақауларымен байланысты тұғызуды үйренеміз.

Кристаллдар және аморфты заттар жайында түсініктер. Минерал химиялық құрамы. Морфология және минералдардың физикалық қасиеттер. Минералдар түзілетін процестер. Минералдар классификациясы. Минерал парагенезисі. Минералдарды үйрену тәсілдері. Петрография. Пайдалы қазбалар табылған орны генезисінің негізгі теориялары және өндірістік түрлері.

Кристадану күйінің сипаттамасы. Анизотропия қасиеттер. Кристаллографияның эмпириялық заңдары. Кристалдарды көрсету геометриялық тәсілдер. Кеңістіктегі торлар, кристаллографиялық координациялық жүйелері. Кристаллографиялық бағыттар мен жазықтықтар индекстер. Гексагональды координаттар жүйесіндегі индекстер.

Симметрия. Симметрия элементтері және симметриялық құрылулар. Қарапайым және күрделі (құрама) элементтер симметриялары. Симметриның (нүктелік топтар) 32 класын қорытындылау. Сингония боыйнша кластарды бөлу. Жалпы анықтамалар және симметрия кластарын белгілеу жүйелері. Симметрия теңдеулері.

Кристалды құрылымдардың орналасу принциптері. Жинақталу коэффициенті (орналасу тығыздығы), координациялық сандар және координациялық көпжақтар. Атомдық радиус туралы түсінік.

Байланыс түрлері мен құрылымдар арасындағы қатынас. Орналасу тығыздығы теориясының көмегімен крситалдану құрылымын сипаттау. Металды құрылымдарының негізгі типтерінің кристаллохимиялық сипаттамасы.

4 тақырып. Нүктелік ақаулар.

Вакансиялр, түйін аралық атомдар, қоспаатомдары. Нүктелік ақаулардың қалыптасу механизмдері (Шоттки механизмі, Френкель ақаулары). Кристалды құрылымдардағы кеуектер, олардың түйін аралық атомдармен толтырылуы. Нүктелік ақаулардың айналасында кристалдық торлардың ығысуы.

Дислокация жайында түсінік, дислокациялар түрлері. Шекті дислокациялар, ығыстыру нәтижесінде болатын шекті дислокациялар. Дислокация сызығы. Дислокация ядросы. Винтті дислокация жылжуы.

Бөлік шекарасы жайында түсінік, олардың классификациялары. Аз бұрышты шекаралардың құрылуы. Полигонизация процесінің дислокациялы механизмы. Үлкен бұрышты шекаралар.

Қарапайым және ауыспалы металдар. Таза металдардағы атомды кристалдық құрылу. Кристалдық торлар. Металдардағы атом аралық байланыстар. Кристалды торлардағы атомдарды ығыстыру тәсілдері. Металды материалдардың физикалық қасиеттері (электрлі, магнитті қасиеттері, балқыту және булану температуралары, иондалған потенциалдар және басқалары).

Фазалық түрленудің жалпы заңдылықтары. Фазалардың еркін энергиясының температурадан тәуелділігі. Кристалдану процесінің термодинамикалық шарттары. Қатты фазаларда өскіндердің түзілу механизмдері. Гомогенді және гетерогенді пайда болуы. Кристалдардың өсуі және құрылу жылдамдығы. Кристалдардың өсу механизмі. Аса суыту дәрежесі. Кристалдың өсуі, құрылу жылдамдықтары мен балқымалардың суыту дәрежесі арасындағы өзара байланыс. Кристалдар пішіндері. Кристалдар пішіндеріне әсер ететін факторлар. Дендритті кристалдану және ликвация. Құйма құрылымы. Қуыстардың, газды қуыстардың пайда болуы. Зоналды ликвация. Құйма ішінде қоспаларды таралуы.

Металдардың серпімді және пластикалық деформациялары. Металдардың созу диаграммасы. Серпімді деформация кезінде металдарда болатын өзгерістер. Пластикалық деформация. Поликристалдардың пластикалық деформацияларының дислокациялық механизмдері. Ығысудың бағыты мен жазықтығы. Ығысу деформациясы және қосарлану. Пластикалық деформациясы кезінде металдардың беріктеуі.

Қатты ерітінділер. Ену және орын басу қатты ерітінділері. Шектелдген және шектелмеген қатты ерітінділер. Қатты күйдегі компоненттердің бір-біріне қатысты еруіне әсер ететін факторлар. Аралық фазалар.

Екі компонентті құймалардың кристалдануы және суыту кезінде қатты күйдегі құрылымы және фазалық құрамы. Фазалар тепе-тендігінің термодинамикалықө шарттары. Фазалар тепе-теңдігінің диаграммасын салу тәсілдері. Фазалар ережелері. Сұйық және қатты күйлердегі шексіз екі компоненттері бар фазалық диаграммалар жүйесі.

Үш компонентті жүйелердің фазалар диаграммасынының негізгі типтері.

Техникалық таза темір. Темір аллотропиясы. Межелік температурасы. Темірдің қасиетті. Темір-көміртегі жүйесінде құрылатын фазалардың атомды кристалдық құрылуы. Темір-көміртегі, темір-цементит жүйелерінің фазалық диаграммалары. Ақ және сұр шойындардың құрылымы және фазалық құрамның құрылуы.

№ 3 Минералды морфологиялық ерекшелерімен таңдау.

№ 4 Минералдарды қарапайым сапалы физикалық қасиетер көмегімен анықтау

2 тақырып. Геометриялық кристаллография негіздері.

№ 1 Кристалдар моделінің симметриялы элементтерін анықтау, симметрия түрлері, симметрия категориялары, сингониялары мен топтары.

№ 2 Кристаллдық көпқабырғалардың пішінін анықтау.

3 тақырып. Кристаллохимия элементтері.

№ 5 Минералдарды қыздырма қубырша көмегімен (құрғақ талдау) анықтау.

№ 6 Отқа төзімді материалдарды петрографиялық талдау.
Зертханалық сабақтардың мазмұны
7 тақырып Атомды-кристалдық құрылу.

№ 1. Металлографиялық микроскопты зерттеу

№ 2. Жарықты микроскоп бойынша микроқұрылымын зерттеу үшін үлгіні дайындау.

3. Сандық металлографиялық анализі

№ 4. Пластикалы өзгерілген және рекристалдық металдын микроқұрылымы және қатылығы.

№ 5. Эвтектикалық, монотектикалық немесе перитектикалық өзгерістерімен екі жүйелі қорытпаның микроқұрылымы.

№ 6. Құйылған және ыстықөзгерілген көміртекті болатын макро- және микроқұрылымы.

№ 7. Техникалық темірдің және дуралюминий ескеру бойынша қатылықтын өзгерісі.

СӨЖ мазмұны
СӨЖ түрлерінің тізімі

№	СӨЖ түрі	Бақылау формасы	Бақылау түрі	Сағат бойынша көлемі
1	Дәріс сабақтарына дайындалу		Пән сабақтарына қатысу	15
2	Зертханалық сабақтарына дайындалу	Есептің шаблоны	ЗЖ рұқсатнама	8
3	Тәжірибелік сабақтарына дайындалу	Есептің шаблоны	ТЖ рұқсатнама	8
4	Аудиториялық сабақтар мазмұнына кірмеген материалдарды оқу	Конспект	Ауызша сұрау	24
5	Бақылау шараларына дайындалу		МБ 1, МБ 2, тест және т.б.	5

Өздік оқу үшін студентерге ұсынылатын тақырыптар

1 тақырып – Минералдардың жүйелері.

Ұсынылған әдебиет: [1], 242 – 353 бет.

2 тақырып – Системалардың диаграммасы.

Ұсынылған әдебиет: [14], 109 – 158 бет.

3 тақырып – Шойындардың құрылысы. Шойындардың түрлері.

Ұсынылған әдебиет: [14], 203 – 219 бет.

4 тақырып – Әртүрлі түсті қорытпалар.

Ұсынылған әдебиет: [14], 628 – 630 бет.

Бақылау шараларының күнтізбелік графигі

«Кристаллография және металлография» пәнi бойынша күндізгі оқу түрі 050709 «Металлургия» мамандығының студенттеріне арналған сабақ үстінде жұмыс жасауға және СӨЖ –ді орындау және тапсыру бойынша тапсырмалар

Шартты белгілеулер: 1ДҮТ –№1 дәріске дайындалуға берілетін үй тапсырмасы, Қ – оқу үрдісіне қатысуы, 1зертҮТ –№1зертханалық жұмысқа дайындалуға берілетін үй тапсырмасы, Р – рұқсатнама, Е – Есеп, 1ЗҚ – №1зертханалық жұмысты қорғау, 1ӨМҮТ – №1 өздігінен материалды меңгеруге берілетін үй тапсырмасы; К – коллоквиум.

Университеттің Ғылыми кеңесі бақылау түрлеріне және ағымдағы үлгерімге байланысты төмендегідей салмақтық үлес бекітілген.

Студенттің семестр бойы пән бойынша жинаған жіберу рейтингісінің бағасы мынаған тең

ЖР = (Р1 + Р2)/2
Студенттің рейтингісі (Р1 және Р2) мына формула бойынша анықталады
Р1(2) = АҮ1(2) ·0,7 + МБ1(2) ·0,3
Ағымдағы үлгерім (АҮ) 100 балдық шкаламен анықталады(бақылау іс-шараларының күнтізбелік графигін қара).

Сонымен қатар межелік бақылаудың (МБ) бағасы да 100 балдық шкаламен анықталады.

Қорытынды бақылау (ҚБ) 100 балдық шкаламен анықталады.

Баллдық жүйе бойынша пәннен қорытынды рейтинг “Оқушылардың оқу жетістіктері” және “Рейтингтік ведомость” журналдарына балл түрінде кестелерге енгізіліп эквивалентті бағаға айналдырылады.

«Металлургиялық өндірісін автоматтандыру» курсы студентке ғылыми әдебиеттер мен, сонымен бірге оқулықтармен, мерзімді журналдармен, интернетпен жұмыс жасау арқылы машықтануға мүмкіндік береді.

Оқытушының берген тақырыбын студент оны ОСӨЖ сабақтарында, зертханалық жұмысты өткізгенде, зертханалық жұмыс нәтижелері бойынша есепті қорғағанда нақтылай түседі.

Өздік жұмыс, теориялық курсқа кірмеген немесе қысқаша түрде қарастырылған, дәрістік тақырыптарға қатысты сұрақтарды теориялық түрде зерттеу және оларды ұсынылған әдебиет бойынша тереңдетіп оқу болып табылады.

Өздік жұмысы келесі түрде бағаланады: әр тақырыпты теориялық тұрғыдан қарастырылған сұрақтар конспект жасаумен аяқталады, конспект оқытушыға көрсетіліп бағаланады..

Студенттердің оқытушымен бірге орындалатын өздік жұмысы, дәрістік сабақтардың тақырыптарын терең зерттеп, оларды бекітуге бағытталған. Студенттер сабаққа дайындықпен келіп, ұсынылған әдебиеттер мен аталмыш сабаққа қажетті материалдарды қолдануы керек. Сабақты босатқан жағдайда студент уақытында тапсырмаған материалды келесі аптасында тапсыра алады. Уақытында тапсырылымаған материал оқу семестрінің 4 апта аралығында қабылданады және 50%-дан (жартысын аласыз) төмен бағаланады..

Бірінші және екінші межелік бақылау оқытылған тақырыптар бойынша ауызша сұрау түрінде, билеттер немесе тесттер бойынша 100 балдық жүйемен бағаланады.

Пән бойынша межелік бақылауға (МБ) ағымдағы үлгерім (АҮ) балдарын жинаған студент қана жіберіледі.

– Егер студент межелік бақылаудан өтпеген болса, немесе МБ 50 балдан төмен бал жинаған болса, онда ол студенттің рейтингі анықталмайды. Мұндай жағдайда деканат МБ тапсырудың жеке мерзімін белгілейді.

5 – семестр аяғында емтихан қабылданады.

Емтихан үш сұрақтан туратын билет бойынша немесе 50 сұрақтан тұратын нұсқаға салынған тесттер бойынша алынады. Емтихан 100 балдық жүие бойынша бағаланады.

Пән бойынша қорытынды бақылауға (ҚБ) оқу бағдарламалық жұмыстардың барлық талаптарын орындағандар (барлық зертханалық және тәжірибелік жұмыстарды және СӨЖ және ОСӨЖ бойынша жұмыстар мен тапсырмалар орындаған және тапсырған), курстық жұмысты қорғағаны үшін жақсы баға алғандар (семестрлік жұмыстар) және жіберу рейтингісін жинағандар (50 балдан кем емес) студенттер жіберіледі.

Егер студент алушы жіберу рейтингісі және қорытынды бақылауы бойынша жақсы бағаларға ие болса, онда пән бойынша қорытынды баға есептелінеді. Егер студент қорытынды бақылауды себепсіз жіберсе, онда оның бағасы “қанағаттанарлықсыз” деп есептелінеді.

Мен сіздерден сабаққа кешікпеулеріңізді сұраймын, оқытушыдан кейін аудиторияға кіруге болмайды, сабаққа қалғаны үшін студент сабаққа жіберілмейді, өйткені ол оқу сабағының үрдісін бұзады. Сонымен бірге тәртіп бұзғаны үшін студент аудиториядан қуылады және 0 бал қойылады.

Емтиханды көшіруге жол берілмейді. Бақылау шарасында көшіргені үшін студент аудиториядан шығарылады және оған 0 бал қойылады.

Егер сіз себепті жағдайлармен бақылау шараларын өткізу кезінде қатыспаған болсаңыз, онда оқытушы тағайындаған уақытта қосымша өтуіңізге мүмкіндік беріледі (МБ және ҚБ деканның рұқсатымен өткізіледі), кері жағдайда сіз «0» балл аласыз.

12 Әдебиет

1. 
   Смағулов Д.Ұ. Металлография. Жоғары оқу орындарына арналған оқулық. – Алматы: ҚазҰТУ, 2007. – 376 б.
   
2. 
   Торопов Н.А., Булак Л.Н. Кристаллография и минералогия. Издание третье, переработанное и дополненное. – Ленинград, 1972. – 504 с.
   
3. 
   Торопов Н.А., Булак Л.Н. Лабораторный практикум по минералогии. – Стройиздат, Ленинградское отделение, 1969. – 240 с.
   
4. 
   Годовиков А.А. Минералогия. М.: Недра, 1975. – 520 с.
   
5. 
   Васильев Д.М. Физическая кристаллография: Учебное пособие для вузов. – М.: Металлургия, 1972. – 279 с.
   
6. 
   Гумилевский С.А. и др. Кристаллография и минералогия: Учебное пособие для вузов /Гумилевский С.А., Луговский Г.П., Киршон В.М., Гинзбург А.И. – М.: Высш.шк., 1972. – 280 с.
   
7. 
   Мейер К. Физико-химическая кристаллография /Пер. с нем.: Под ред. Щукина Е.Д. – М.: Металлургия, 1972. – 480 с.
   
8. 
   Лазаренко Е.К. Курс минералогии: Учебник для студентов геологических специальностей университетов. – 2-е изд. – М.: Высшая школа, 1971. – 607 с.
   
9. 
   Миловский А.Б. Минералогия и петрография: Учебник для техникумов. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Недра, 1973. – 368 с.
   
10. 
    Батти Х., Принг А. Минералогия для студентов: Пер. с англ. – М.: Мир, 2001. – 429 с.
    
11. 
    Кленов А.С. Занимательная минералогическая энциклопедия. – М.: Педагогика-Пресс, 2000. – 224 с.: ил.
    
12. 
    Лившиц Б.Г. Металлография. М. «Металлургия». 1990. 334 с.
    

13. 
    Юшкин Н.П. Топоминералогия. М.: Недра, 1982.
    

Қосымша әдебиет

1. 
   Банн Ч. Кристаллы. Их роль в природе и науке. - М.: Мир, 1970. – 312с.
   
2. 
   Грум-Гржимайло С.В. Приборы и методы для оптического исследования кристаллов. - М.: «Наука», 1972. – 128с.
   
3. 
   Стойбер Р., Морзе С. Определение кристаллов под микроскопом /Пер. с англ.: Под ред. Петрова В.П. – М.: Мир, 1974. – 281 с.
   

5. Гаранин В.К., Кудрявцева Г.П. Применение электронно-зондовых приборов для изучения минерального вещества. М.: Недра, 1983.