Сучасні методи термодинамічної інженерії поверхонь

Мета дисципліни – забезпечити розвиток професійних і творчих здібностей студентів щодо оволодіння методологією наукової діяльності та їх підготовки до розв’язання проблем в галузі механічної інженерії.
Завдання дисципліни: Основним завданням курсу є оволодіння основами теорії та практики термодинамічної інженерії поверхонь; вивчення сучасних методів термодинамічної інженерії поверхонь деталей машин та  інструмента; дослідження впливу різних методів термодинамічної інженерії за допомогою хіміко-термічної обробки на структуру і властивості сплавів. В процесі навчання студенти повинні формувати вміння самостійно застосовувати отримані при вивченні дисципліни знання для вибору методу термодинамічної інженерії для конкретного виробу та виконання кваліфікаційних робіт, тематика яких зв’язана з вибором матеріалів та методів їх обробки.
*
*
Основні результати навчання
*
Збирати необхідну інформацію, використовуючи науково-технічну літературу, бази даних та інші джерела, аналізувати і оцінювати її, обирати оптимальні методи та здійснювати статистичний аналіз даних.
Володіти перехресним класифікуванням матеріалів по стандартам Європи, Америки та України, заміни матеріалів з збереження експлуатаційних властивостей, структурою і хімічним складом сталей і сплавів згідно сертифікату постачальника
Вміти використовувати усі види термічної і хіміко-термічної обробки матеріалів, базових технологій, розробляти технології процесів ТО і ХТО, контролювати ці процеси і результати.

*
*
Форми організації освітнього процесу та види навчальних занять
*
Л – лекційні заняття; ПЗ – практичні заняття; СРС – самостійна робота здобувача вищої освіти; Кз – самостійні контрольні завдання; МКР – модульна контрольна робота; К – консультації.
*
*
Тематика та види навчальних занять
*
2-й семестр
1 тиждень
Л 1. Вступ. Ціль та області застосування сучасних методів термодинамічної інженерії поверхонь. Адсорбція та абсорбція атомів поверхнею метала. 
ПЗ 1. 
СРС. К.
*
2 тиждень
Л 2. Механізм дифузії. Поверхневе дифузійне насичення металів. Самодифузія, висхідна дифузія, флуктуаційні концентрації.
ПЗ 2.
СРС. К.
*
3 тиждень
Л 3. Математичний опис дифузійних процесів. Перший та другий закони Фіка. Методи розрахунку коефіцієнту дифузії. 
ПЗ 3. 
СРС. К.
*
4 тиждень
Л 4. Фактори, що впливають на дифузію. Залежність процесів дифузійного насичення від температури та протягу. Зв'язок дифузійних процесів з кристалічною будовою матеріалів. Вплив легування на коефіцієнти дифузії.
ПЗ 4.
Кз1.
СРС. К.
*
5 тиждень
Л 5. Структура дифузійного шару. Аналіз структури за допомогою діаграм стану сплавів. Металографічні та рентгенофазові аналізи структури.
ПЗ 5.
Кз2. 
СРС. К.
*
6 тиждень
Л 6. Насичення з газових середовищ. Термодинаміка процесів дифузійного насичення. Засоби насичення з газових середовищ. Устаткування для газового насичення.
ПЗ 6. 
СРС. К.
*
7 тиждень
Л 7. Насичення з рідких та інших середовищ. Електролізне насичення. Безелектролізне насичення. Насичення з паст, суспензій та в вакуумі.
ПЗ 7.
СРС. К.
*
8 тиждень
Л 8. Термодинамічна інженерія поверхонь з використанням металотермії. Термодинамічні основи металотермії. Суміщені засоби металотермії. Роздільні засоби.
ПЗ 8.
СРС. К.
МКР1
*
9 тиждень
Л 9. Особливості насичення заліза та сталі одним елементом. Характер дифузійного шару, виникаючого при атомній дифузії. Розподіл концентрації елементів по перерізу дифузійного шару. Дифузійний шар, виникаючий в процесі реактивній дифузії.
ПЗ 9.
СРС. К.
*
10 тиждень
Л 10. Цементація сталі. Азотування сталей. Дифузія вуглецю в сталь. Засоби цементації. Структура поверхневого шару після цементації. Термічна обробка сталі після цементації. Дефекти цементації. Властивості сталі після цементації. Газове та іонне азотування, насичення азотом з рідин. Структура поверхового шару після азотування. Сталі для азотування, їх термічна обробка.
ПЗ 10.
СРС. К.
*
11 тиждень
Л 11. Дифузійна поверхнева металізація сталей. Насичення бором. Хромування. Насичення алюмінієм. Цинкування.
ПЗ 11.
Кз3. 
СРС. К.
*
12 тиждень
Л 12. Закономірності насичення поверхні декількома елементами. Засоби насичення поверхні декількома елементами. Термодинаміка процесів багатокомпонентного дифузійного насичення. Взаємний вплив елементів на дифузію. Одночасне насичення вуглецем та азотом. 
ПЗ 12.
СРС. К.
*
13 тиждень
Л 13. Сучасні методи термодинамічної інженерії поверхонь композиціями на основі бора, хрому, алюмінію.
ПЗ 13.
Кз4. 
СРС. К.
*
14 тиждень
Л 14. Сучасні методи термодинамічної інженерії поверхонь кольорових металів та їх сплавів. Дифузійне насичення нікельхромових сплавів. Насичення титана та його сплавів. Насичення мідних сплавів.
ПЗ 14.
СРС. К.
*
15 тиждень
Л 15. Сучасні методи термодинамічної інженерії поверхонь тугоплавких металів та металокерамічних сплавів. Підвищення жаростійкості молібдену та ніобію методами термодинамічної інженерії поверхонь. Дифузійне насичення металокерамічних сплавів.
ПЗ 15. 
СРС. К.
МКР2.
*
*
Індивідуальна робота (не передбачена)
*
*
Самостійна робота
*
Самостійна робота складає 75 годин. Розподіл самостійної роботи за видами навчальних робіт:
1) підготовка до лекційних занять – 30 годин;
2) підготовка до практичних занять та до виконання контрольних завдань – разом 45 годин.

*
Процедура оцінювання
*
Система оцінювання рівня навчальних досягнень ґрунтується на принципах ЄКТС та є накопичувальною. Для забезпечення оперативного контролю за успішністю та якістю рівня навчальних досягнень здобувачів вищої освіти дисципліна поділяється на два семестрові модулі. Здобувачі протягом семестру готуються до лекційних та практичних занять, виконують 4 контрольних завдання та 2 модульні контрольні роботи.
Модульні контрольні роботи №1, №2 виконуються у письмовій формі. Максимальна оцінка за їх бездоганне виконання становить 30 балів (у формі теоретичного питання, тестових запитань та практичного завдання). Правильна відповідь на теоретичне питання оцінюється в 5 балів. Кількість тестових запитань 10, кожна правильна відповідь оцінюється в 1 бал. Правильне виконання практичного завдання оцінюється в 15 балів.
Кожний модуль оцінюється у максимально можливі 50 балів.
Семестровий модуль № 1
Кз1. Оцінка за виконання – 10 балів. Термін надання – 4 тиждень.
Кз2. Оцінка за виконання – 10 балів. Термін надання – 5 тиждень.
МК1. Модульна контрольна робота – 30 балів (8 тиждень). Перескладання можливе протягом 9–11 тижнів за розкладом консультацій.
Семестровий модуль № 2
Кз3. Оцінка за виконання – 10 балів. Термін надання – 11 тиждень.
Кз4. Оцінка за виконання – 10 балів. Термін надання – 13 тиждень.
МК2. Модульна контрольна робота – 30 балів (15 тиждень).
Максимальна оцінка за повний обсяг виконаних навчальних елементів дисципліни – 100 балів.
Підсумковим контролем з дисципліни є екзамен. 
*
*
Умови допуску до підсумкового контролю
*
До екзамену допускаються здобувачі вищої освіти, які виконали всі види навчальних елементів навчальної дисципліни на не менш, ніж на 80 %.
Складання/перескладання екзамену організується за встановленим деканатом УНІ  розкладом.
*
*
Політика освітнього процесу
*
Здобувач зобов’язаний своєчасно та якісно виконувати всі отримані завдання; за необхідністю з метою з’ясування всіх не зрозумілих під час самостійної та індивідуальної роботи питань, відвідувати консультації викладача. Дотримуватись принципів академічної доброчесності. 
*
Робота, яка виконана після встановлених викладачем термінів, не приймається.
*
Відсутність здобувача на контрольній роботі або на заліку відповідає оцінці «0».
*
Під час лекції здійснювати телефонні дзвінки забороняється.