Фізичні і металургійні процеси при зварюванні

Кількість кредитів – 3; загальна кількість годин – 90.

Мета дисципліни «Фізичні і металургійні процеси при зварюванні» є отримання глибоких знань та відомостей, необхідних для їх практичного застосування, а саме: освоєння студентами питань хімічної термодинаміки, утворення фаз та сполук, термодинамічної теорії рівноваги, а саме хімічної і фазової рівноваги при зварюванні.

Завдання навчальної дисципліни «Фізичні і металургійні процеси при зварюванні» є оволодіння теоретичними основами термодинаміки, та практичними навиками, які дозволять студентам виконувати розрахунки металургійних процесів та прогнозувати хімічний та фазовий склад зварювального шва та навколошовної зони.

У результаті вивчення навчальної дисципліни студент повинен

знати:

• основи хімічної термодинаміки;
• термодинамічні закони;
• хімічні потенціали;
• термодинамічну спорідненість хімічних елементів;
• основи термодинамічної теорії рівноваги, а саме хімічної і фазової рівноваги;
• основи термодинаміки розчинів;
• закон дії маси;
• поверхневі явища та термодинаміку електрохімічних систем.

вміти:

• застосовувати отриманні знання при виконанні термодинамічних розрахунків;
• вирахувати ентропію системи та визначити напрямок процесу;
• визначати ступінь завершеності фізико-хімічного процесу та виконувати розрахунки констант рівноваги і хімічної спорідненості в залежності від температури і тиску.

Види робіт: лекції, практичні, семінарські заняття, самостійна робота.

Викладач дисципліни Нетребко Валерій Володимирович к.т.н., доцент кафедри обладнання та технології зварювального виробництва.

Опис навчальної дисципліни

Примітка:

Співвідношення кількості годин аудиторних занять до самостійної і індивідуальної роботи становить:

для денної форми навчання – 0,45 (28/62)

для заочної форми навчання – 0,13 (10/80)

Розподіл балів які отримують студенти

Приклад для заліку

Т1 ... Т3 – теми змістових модулів.

Програма навчальної дисципліни

ЗМІСТОВИЙ МОДУЛЬ 1. Мащення вузлів тертя

Тема 1. Вступ. Фізичні і металургійні процеси при наплавленні. Агрегатний стан речовини. Вплив температури та тиску на агрегатний стан речовини. Закриті та відкриті системи. Термодинамічні потенціали як функція хімічних потенціалів. Залежність хімічних потенціалів від параметрів стану. Основи гетерогенної рівноваги та термодинаміки розчинів. Хімічна рівновага. Фазова рівновага.

Тема 2. Основи термодинаміки розчинів. Утворення хімічних сполук в рідкому та твердому стані. Фазова рівновага та діаграми стану речовин. Термодинамічна класифікація розчинів. Тверді розчини. Утворення твердих розчинів з безмежною та обмеженою розчинністю елементів. Залежність розчинності речовини від температури. Дифузія елементів в твердих розчинах. Вплив термокінетичних факторів на утворення фаз. Утворення стабільних та метастабільних фаз. Утворення квазіструктур та зміцнюючих фаз в зносостійких сплавах. Фазові перетворення при термічній обробці та в зоні термічного впливу при зварюванні чи наплавленні. Фазові перетворення та формування структури сплаву під впливом температури та тиску.

Тема 3. Поверхневі явища, адсорбція та корозія. Особливості будови поверхні розділу фаз. Адсорбція. Термодинамічна рівновага поверхневого шару з об’ємними фазами. Ентропія та теплота адсорбції. Електрохімія. Електродні потенціали. Зв'язок е. д. с. електрохімічної системи з термодинамічними характеристиками реакції. Пасивація та стрибки потенціалів в електрохімічних системах. Основи теорії корозії та утворення поверхневих плівок. Види корозійного захисту матеріалів.

Методичне забезпечення:

1. Методичні вказівки до самостійної роботи з дисципліни „ Фізичні і металургійні процеси при наплавленні ” Запоріжжя: ЗНТУ – 2016.
2. Файли до лекційного курсу.
3. Методичні вказівки до практичної занять з дисципліни «Фізичні і металургійні процеси при зварюванні», Запоріжжя: ЗНТУ – 2016.