6. Вопросы к экзамену по дисциплине &quot

ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»
Согласовано
Утверждаю
Руководитель ООП
Зав. кафедрой МТХИ
по специальности 261400
проф. Е.И. Пряхин
декан МТХИ
проф. Е.И. Пряхин
ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
«МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ ДЛЯ
ХУДОЖЕСТВЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ»
(наименование по рабочему учебному плану)
Направление подготовки: 261400 «Технология художественной
обработки материалов»
Профиль подготовки: «Технология художественной обработки
материалов»
Квалификация (степень) выпускника: бакалавр
Форма обучения: очная
Составитель:
ассистент
Е.И. Виноградова
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ
2012
Составитель:
Научный редактор:
ассистент
Е.И. Виноградова
1. Цель и задачи дисциплины.
Целями освоения дисциплины (модуля) «Металлы и сплавы для художественных
изделий» являются приобретение студентами знаний о научных основах создания и выбора
материалов для художественных изделий и иметь представление о структуре и свойствах
материалов, применяемых для создания и реставрации художественных изделий; о методах
определения характеристик и испытаниях этих материалов.
Задачи дисциплины – изучить структуру и свойства материалов, применяемых для
создания и реставрации художественных изделий; о методах определения характеристик и
испытаниях этих материалов.
2. Место дисциплины в структуре ООП.
Дисциплина связана с предшествующими ей дисциплинами учебного плана «Химия», «Физика», «Материаловедение и технология конструкционных материалов» и
последующими дисциплинами «Металлические произведения декоративно-прикладного
искусства», «Технология механической обработки художественных изделий», «Технология
изготовления
художественных
«Материаловедение
и
изделий
формирование
литых
обработкой
металлов
художественных
давлением»,
изделий»,
«Основы
ювелирного дела». Материал дисциплины используется также в курсовом проектировании
по ряду специальных дисциплин и в дипломном проектировании.
3. Требования к результатам освоения дисциплины:
3.1. Процесс изучения дисциплины направлен на формирование:
 общекультурных компетенций
ОК1. Готовность уважительно и бережно относиться к историческому наследию и
культурным традициям Российской Федерации в целом и к национальным
особенностям отдельных народов в частности.
 общепрофессиональных компетенций
ПК2. Способность к выбору оптимального материала и технологии его обработки для
изготовления готовых изделий
ПК3. Способность определить и назначить технологический процесс обработки
материалов с указанием технологических параметров для получения готовой
продукции...
ПК9. Готовность к выбору технологического цикла для создания художественных
изделий из разных материалов
ПК10. Способность к реставрации художественных объектов с использованием
современных методов физико-химического и художественного анализа
ПК12. Способность к систематизации и классификации материалов и технологических
процессов в зависимости от функционального назначения и художественных
особенностей изготавливаемого объекта
ПК13. Готовность к историческому анализу технических и художественных
особенностей при изготовлении однотипной группы изделий
ПК15. Способность к выбору и размещению необходимого оборудования в рамках
выделенных производственных площадей
ПК17.
Способность
к
организации
производственного
процесса
в
рамках
индивидуального и мелкосерийного производства
- общенаучных компетенций
ОНК2. Способность сочетать научный и экспериментальный подход для решения
поставленных задач
ОНК3. Способность решать научные и экспериментальные проблемы в ходе
профессиональной деятельности
ОНК4. Способность осуществлять выбор необходимой современной материальной
базы для решения поставленных задач
ОНК6. Способность выявить естественнонаучную сущность проблем, возникающих в
ходе профессиональной деятельности, привлечь их для решения соответствующий
физико-математический аппарат
ОНК7. Способность решать профессиональные задачи в области проектирования,
подготовки
и
реализации
художественно-промышленного
единичного
и
мелкосерийного производства
ОНК8. Готовность применять законы фундаментальных и прикладных наук для
выбора материаловедческой базы и технологического цикла изготовления готовой
продукции
ОНК10. Способность к проведению экспериментальных исследований физикохимических, технологических и органолептических свойств материалов разных
классов
3.2. В результате освоения дисциплины «Металлы и сплавы для художественных изделий»
обучающийся должен:
• Знать:
- физические свойства металлов и сплавов: плотность, температуру плавления,
теплопроводность, тепловое расширение, отражательную способность. Знание этих свойств
позволяет правильно выбирать температурные режимы плавки, литья, ковки, прокатки,
пайки и других видов горячей обработки металлических материалов.
- механические свойства: прочность, твердость, упругость и пластичность. Эти же свойства
имеют первостепенное значение и при использовании художественных изделий, особенно в
качестве предметов домашнего обихода, и ювелирных изделий в качестве украшений.
Учитывая эксплуатационные требования, предъявляемые к долговечности этих изделий,
инженер может обоснованно подойти к выбору наиболее рациональной в каждом
конкретном случае марки сплава.
- химические свойства как чистых металлов, так и их сплавов, и прежде всего стойкость к
воздействию высоких температур и внешней среды – кислот, щелочей, газов, пресной и
морской воды.
- технологические свойства: жидкотекучесть, ликвация и усадка при литье, ковкость,
свариваемость, обрабатываемость резанием и полируемость. Знание этих свойств очень
важно при выборе методов и режимов формообразования и механической отделки
художественных изделий.
4. Объём дисциплины и виды учебной работы
Общая трудоемкость дисциплины «Металлы и сплавы для художественных изделий»
составляет 4 зачетных единицы или 126 часов.
Объем дисциплины и виды учебной работы
Вид учебной работы
Всего часов
Форма обучения
очная
Общая трудоёмкость
126
дисциплины
Работа под
руководством
преподавателя
(включая ДОТ)
в т.ч. аудиторные
занятия:
Очно-заочная
57
заочная
Лекции
34
Лабораторные
-
занятия (ЛБ)
практические
17
занятия (ПЗ)
Самостоятельная
39
работа студента
Промежуточный
-
контроль, кол-во
В том числе:
-
контрольная работа
курсовой проект
-
Вид итогового
экзамен
контроля
5. Содержание дисциплины
5.1 Содержание разделов дисциплины
№
Наименование раздела
п/п
дисциплины
1
Введение.
Содержание раздела
Место
дисциплины
в
подготовке
инженеров
по
художественной обработке материалов. Цели и задачи
дисциплины.
Классификация металлов по их физико-химическим
свойствам.
2
Благородные металлы и
Проба. Пробирные клейма. Пробирный надзор. Способы
сплавы
определения проб.
Платина и металлы платиновой группы: основные
химические,
физические,
механические
и
технологические свойства, области применения.
Сплавы платины: состав, структура, основные свойства,
области применения. Влияние примесей и газов на
свойства сплавов платины.
Серебро:
основные
химические,
физические,
механические и технологические свойства, области
применения.
Сплавы серебра: классификация, маркировка и области
применения.
Диаграмма фазового равновесия системы Ag – Cu и ее
основные физико-химические характеристики.
Сплавы серебра 950, 925, 916, 900, 875 и 800 проб, их
состав, основные свойства и области применения.
Влияние легирующих элементов и примесей на свойства
сплавов серебра.
Влияние газов на структуру и свойства сплавов серебра.
Золото: основные химические, физические, механические
и техноло-гические свойства, области применения.
Сплавы золота: классификация, маркировка и области
применения.
Диаграммы фазового равновесия систем Au–Cu и Au–Ag,
их основные физико-химические характеристики.
Диаграмма фазового равновесия системы Au–Ag–Cu;
структура, механические и химические свойства сплавов
этой системы.
Сплавы золота 750, 585, 375 и 333 проб, «белое золото»:
состав,
структура,
основные
свойства,
области
применения.
Влияние легирующих элементов, примесей и газов на
свойства сплавов золота.
3
Цветные металлы и
Медь: основные химические, физические, механические и
сплавы
технологические свойства, области применения.
Сплавы на основе меди: классификация, маркировка и
области применения.
Диаграмма фазового равновесия системы Cu–Ni и ее
основные физико-химические характеристики.
Мельхиоры и нейзильберы: состав, структура, основные
свойства, области применения.
Куниали: состав, структура, основные свойства, области
применения.
Диаграмма фазового равновесия системы Cu–Sn и ее
основные
физико-химические
Оловянистые
бронзы:
состав,
характеристики.
структура,
основные
свойства, области применения.
Диаграмма фазового равновесия системы Cu–Al и ее
основные
физико-химические
характеристики.
Алюминиевые бронзы: состав, структура, основные
свойства, области применения.
Диаграмма фазового равновесия системы Cu–Si
основные
Кремнистые
физико-химические
бронзы:
состав,
и ее
характеристики.
структура,
основные
свойства, области применения.
Бронзы специального назначения (кузнечные, для
художественного литья, зеркальные), их состав и
основные свойства.
Диаграмма фазового равновесия системы Cu–Zn и ее
основные физико-химические характеристики.
Классификация латуней.
Двойные (простые) латуни: состав, структура, основные
свойства, области применения.
Многокомпонентные
(сложные)
латуни:
состав,
структура, основные свойства, области применения.
Достоинства и недостатки литейных латуней.
Сплавы на основе меди, имитирующие серебряные и
золотые сплавы.
Цветовые характеристики сплавов на основе меди.
Цинк: основные химические, физические, механические и
технологические свойства.
Сплавы цинка: состав, структура, основные свойства.
Цинк и его сплавы как материалы для художественных
изделий.
Кадмий:
основные
химические,
физические,
механические и технологические свойства, области
применения.
Сплавы кадмия как материалы для художественных
изделий.
Свинец и олово: основные химические, физические,
механические и технологические свойства, области
применения.
Сплавы на основе свинца и олова как материалы для
художественных изделий.
Сплавы на основе висмута: состав и специфические
свойства как материалов для художественных изделий.
Никель и хром: основные химические, физические,
механические и технологические свойства, области
применения
как
материалов
для
художественных
изделий.
Ртуть: основные химические и физические свойства,
области применения как материала для художественных
изделий.
4
Черные металлы и
Железо, стали и чугуны как материалы для
сплавы как материалы
художественных изделий.
для художественных
изделий
5.2. Тематический план лекций для студентов
1. Классификация металлов по их физико-химическим свойствам.
Проба и пробирный надзор…………………………………………2 часа
2. Металлы платиновой группы..…………………………………. 2 часа
3. Платина и сплавы платины.……………………………………. 2 часа
4. Серебро. Сплавы серебра: классификация, маркировка,
области применения…………………..………………………………….. 2 часа
5. Сплавы серебра разных проб. Влияние легирующих элементов,
примесей и газов на структуру и свойства сплавов серебра.………….. 2 часа
6. Золото. Сплавы золота: классификация, маркировка,
области применения……………………………………………………… 2 часа
7. Сплавы золота разных проб. Влияние легирующих элементов,
примесей и газов на свойства золота……………………………………. 2 часа
8. Медь. Классификация сплавов на основе меди……………….. 2 часа
9. Медно-никелевые сплавы……………….……………………… 2 часа
10. Бронзы оловянистые, алюминиевые, кремнистые,
специального назначения………………………………………………… 2 часа
11. Двойные и многокомпонентные латуни ………………….….. 2 часа
12. Сплавы меди, имитирующие золотые и серебряные сплавы.
Цветовые характеристики сплавов меди……………………..…………. 2 часа
13. Цинк, кадмий, свинец, олово и сплавы на их основе
как материалы для художественных изделий……………………………. 2 часа
14. Черные металлы и сплавы
как материалы для художественных изделий..…………………………... 2 часа
6. Вопросы к экзамену по дисциплине "Металлы и сплавы
для художественных
изделий"
1. Классификация металлов по их физико-химическим свойствам.
2. Проба. Пробы золотниковая, метрическая и каратная.
3. Пробирные клейма. Пробирный надзор. Способы определения проб.
4. Металлы платиновой группы рутений, родий и палладий (основные химические,
физические, механические и технологические свойства, области применения).
5. Металлы платиновой группы осмий, иридий и платина (основные химические,
физические, механические и технологические свойства, области применения).
6. Сплавы платины (состав, структура, основные свойства, области применения).
7. Влияние примесей и газов на свойства сплавов платины.
8. Серебро (основные химические, физические, механические и технологические
свойства, области применения).
9. Классификация, маркировка и области применения сплавов серебра.
10. Диаграмма фазового равновесия системы Ag-Cu и ее основные физикохимические характеристики.
11. Сплавы серебра 950, 925 и 916 проб, их состав, основные свойства и области
применения.
12. Сплавы серебра 900, 875 и 800 проб, их состав, основные свойства и области
применения.
13. Влияние легирующих элементов, примесей и газов на свойства сплавов серебра.
14. Золото (основные химические, физические, механические и технологические
свойства, области применения).
15. Классификация, маркировка и области применения сплавов золота.
16. Диаграмма фазового равновесия системы Au-Cu и ее основные физикохимические характеристики.
17. Диаграмма фазового равновесия системы Au-Ag и ее основные физикохимические характеристики.
18. Диаграмма фазового равновесия системы Au-Ag-Cu. Структура, механические и
химические свойства сплавов этой системы.
19. Сплавы золота 750 пробы, "белое золото" (состав, структура, основные свойства,
области применения).
20. Сплавы золота 585 пробы (состав, структура, основные свойства, области
применения).
21. Сплавы золота 375 и 333 проб (состав, структура, основные свойства, области
применения).
22. Влияние легирующих элементов, примесей и газов на свойства сплавов золота.
23. Медь (основные химические, физические, механические и технологические
свойства, области применения).
24. Классификация, маркировка и области применения сплавов на основе меди.
25. Диаграмма фазового равновесия системы Cu-Ni и ее основные физикохимические характеристики. Куниали (состав, структура, основные свойства, области
применения).
26. Мельхиоры и нейзильберы (состав, структура, основные свойства, области
применения).
27. Диаграмма фазового равновесия системы Cu-Sn и ее основные физикохимические характеристики. Оловянистые бронзы (состав, структура, основные свойства,
области применения).
28. Диаграмма фазового равновесия системы Cu-Al и ее основные физикохимические характеристики. Алюминиевые бронзы (состав, структура, основные свойства,
области применения).
29. Диаграмма фазового равновесия системы Cu-Si и ее основные физикохимические характеристики. Кремнистые бронзы (состав, структура, основные свойства,
области применения).
30. Бронзы специального назначения (пушечные, для художественного литья,
зеркальные), их состав и основные свойства.
31. Диаграмма фазового равновесия системы Cu-Zn и ее основные физикохимические характеристики. Классификация латуней.
32. Двойные (простые) латуни (состав, структура, основные свойства, области
применения).
33. Многокомпонентные (сложные) латуни (состав, структура, основные свойства,
области применения).
34. Достоинства и недостатки литейных латуней.
35. Сплавы на основе меди, имитирующие серебряные и золотые сплавы.
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
Основной:
1. Металлы и сплавы для художественных изделий: Учеб. для вузов / Бошин С.Н. [и
др.] – Кострома: Изд-во Костром. гос. технол. ун-та, 1997.
– 259 с.: ил.
2. Ковалева Л.А., Крайнов С.Н., Куманин В.И. Материалы ювелирной техники:
Учеб. для вузов. – М.: Изд-во МГАПИ, 2000. – 128 с.: ил.
3. Флеров А.В. Материаловедение и технология художественной обработки
металлов: Учебник. – М.: Изд-во В. Шевчук, 2001. – 288 с.: ил.
Дополнительный:
4. Бреполь Э. Теория и практика ювелирного дела. Изд. 3-е. Пер. с нем. – Л.:
Машиностроение, 1977. – 384 с.: ил.
5. Гутов Л.А., Никитин М.К. Справочник по художественной обработке металлов. –
СПб.: Политехника, 1995. – 436 с.: ил.
6. Урвачев В.П., Кочетков В.В., Гарина Н.Б. Ювелирное и художественное литье по
выплавляемым моделям сплавов меди. – Челябинск: Металлургия, Челябинское
отделение, 1991. – 168 с.: ил.
7. Соколова М.Л. Металлы в дизайне. – М.: МИСИС, 2003. – 176 с.: ил.
_____________________________________________________________________________
Разработчики:
ассистент Е.И. Виноградова