Подробный План Обучения по Теме: "Материаловедение для Контролеров ОТК 2 разряда"
учебно-методический материал

Подробный План Обучения по Теме: "Материаловедение для Контролеров ОТК 2 разряда"

Цель: Сформировать у студентов базовые знания об основных материалах, применяемых в авиастроении, и о ключевых механических свойствах, которые необходимо учитывать при контроле качества.

Продолжительность: Ориентировочно 10-14 академических часов.

Формы занятий: Лекции с показом образцов материалов (если возможно), презентации, самостоятельное изучение, обсуждение.

Модуль 1: Основные Авиационные Материалы

Тема 1.1: Металлы и Сплавы в Авиации * Содержание: * Черные металлы: * Стали (углеродистые, легированные). Общее представление об их свойствах (прочность, твердость). * Чугуны (редко используются в ответственных деталях). * Что важно для контролера: Понимание, что стальные детали обычно очень прочные, но могут подвергаться коррозии. Важность маркировки (например, марки стали). * Цветные металлы и их сплавы: * Алюминиевые сплавы: (Дюралюминий, силумины). Легкость, хорошая обрабатываемость, коррозионная стойкость (после обработки). Широкое применение в планере. * Что важно для контролера: Поверхностный контроль на предмет царапин, вмятин, коррозии (белый налет), деформации. Понимание, что алюминий относительно мягкий. * Титановые сплавы: Высокая прочность, жаропрочность, коррозионная стойкость при малом весе. Применение в двигателях, силовых элементах планера. * Что важно для контролера: Титан сложен в обработке, требует особого контроля качества сварки и механической обработки. Визуально может напоминать сталь, но имеет свои особенности. * Медные сплавы (бронза, латунь): Используются в электрике, трубопроводах, подшипниках. * Что важно для контролера: Контроль коррозии, механических повреждений. * Магниевые сплавы: Очень легкие, но менее прочные и более пожароопасные. Используются в отдельных узлах. * Что важно для контролера: Особые требования к хранению и обработке. * Формы работы: * Лекция с показом образцов различных металлов и сплавов (или их изображений). * Обсуждение: "Почему именно эти материалы используются в авиации?". * Практика: осмотр деталей (если есть) и попытка определить, из какого материала они изготовлены (по цвету, весу, поверхностным признакам – с подсказками).

Тема 1.2: Полимеры и Композиционные Материалы * Содержание: * Полимеры (пластмассы): * Применение: элементы интерьера, изоляция, некоторые детали облицовки, прозрачные элементы (кабины). * Что важно для контролера: Визуальный контроль на наличие царапин, трещин, сколов, деформации, следов от растворителей. Понимание, что они менее прочные, чем металлы. * Композиционные материалы: * Состав: армирующий наполнитель (стекловолокно, углеволокно) и связующее (полимерная смола). * Преимущества: высокая удельная прочность и жесткость, низкий вес. * Применение: элементы планера (крылья, фюзеляж), лопатки вентиляторов двигателей. * Что важно для контролера: * Визуальный контроль на наличие расслоений, вздутий, трещин (особенно в местах механической обработки или ударов). * Контроль качества поверхности. * Понимание, что ремонт композитов требует специальной квалификации. * Формы работы: * Лекция с демонстрацией образцов композиционных материалов (например, куски углепластика). * Показ видео: как изготавливаются композитные детали. * Практика: осмотр деталей из полимеров и композитов на наличие видимых дефектов.

Модуль 2: Виды Механических Свойств, Влияющих на Качество

Тема 2.1: Прочность и Твердость * Содержание: * Прочность: Способность материала сопротивляться разрушению под действием нагрузок (растяжение, сжатие, изгиб, сдвиг). * Что важно для контролера: Понимание, что детали должны выдерживать нагрузки. Дефекты, снижающие прочность (трещины, несплошности, неправильная геометрия), должны выявляться. * Твердость: Сопротивление материала проникновению в него другого, более твердого тела. Связана с износостойкостью и прочностью. * Что важно для контролера: Понимание, что твердость контролируется специальными методами (твердомерами), но ее снижение может быть следствием неправильной термической обработки или дефектов материала. * Формы работы: * Лекция с простыми примерами (например, как гнется тонкий алюминий и как ломается закаленная сталь). * Обсуждение: "Какие дефекты могут привести к снижению прочности детали?".

Тема 2.2: Пластичность и Вязкость * Содержание: * Пластичность: Способность материала изменять свою форму под действием нагрузки без разрушения (способность к деформации). * Что важно для контролера: Понимание, что слишком высокая пластичность может быть нежелательна (деталь будет деформироваться под нагрузкой). Слишком низкая пластичность (хрупкость) опасна – материал может внезапно разрушиться. * Вязкость: Способность материала поглощать энергию при деформации и разрушении. Связана с сопротивлением хрупкому разрушению. * Что важно для контролера: Особенно важна при низких температурах. Деталь должна быть вязкой, а не хрупкой. Недостаточная вязкость может быть следствием неправильной термообработки или наличия дефектов (например, микротрещин). * Формы работы: * Лекция, объясняющая разницу между пластичной деформацией и хрупким разрушением. * Демонстрация (или видео) испытаний на ударную вязкость (например, маятниковый копер). * Обсуждение: "Почему важно, чтобы материал был вязким?".

Тема 2.3: Усталость и Ползучесть (общее представление) * Содержание: * Усталость материала: Снижение прочности под действием многократно повторяющихся нагрузок, даже если эти нагрузки ниже предела прочности. * Что важно для контролера: Понимание, что усталостные трещины могут возникать в местах концентрации напряжений (резкие переходы, отверстия, царапины). Важность контроля наличия таких трещин. * Ползучесть: Медленная пластическая деформация материала под действием постоянной нагрузки при повышенной температуре. * Что важно для контролера: Актуально для деталей, работающих при высоких температурах (например, в двигателях). Детали могут медленно деформироваться, менять форму. * Формы работы: * Лекция с объяснением сути явлений. * Примеры: как устают детали подвески автомобиля, как "плывет" свинец под грузом. * Обсуждение: "Какие дефекты могут способствовать развитию усталости материала?".

Модуль 3: Практическое Применение Знаний Материаловедения

Тема 3.1: Определение Материала Детали (первичное) * Содержание: * Как визуальные признаки (цвет, блеск, текстура), вес, твердость (при возможности процарапать) могут помочь предположить материал детали. * Важность наличия маркировки материала на детали. * Консультация с более опытными специалистами или изучение сопроводительной документации. * Формы работы: * Практическое занятие: по внешнему виду и весу определить, из какого материала изготовлены предложенные детали (среди алюминиевых сплавов, сталей, титана).

Тема 3.2: Связь Дефектов с Материалом и Свойствами * Содержание: * Примеры: * Трещина в сварном шве из алюминиевого сплава может быть вызвана неправильным режимом сварки или наличием оксидной пленки. * Появление белого налета на алюминиевой детали – признак коррозии. * Снижение твердости закаленной детали может указывать на нарушение процесса термообработки. * Деформация детали из композита в месте обработки может быть вызвана неправильным режимом или недостаточной пропиткой смолой. * Формы работы: * Групповое задание: "Для каждого типа дефекта (например, трещина, царапина, отслоение) определить, с какими материалами и свойствами он может быть связан".

III. Самостоятельная Работа:

· Изучение таблиц с основными свойствами авиационных материалов (если есть в пособиях).

· Поиск информации о маркировке авиационных сплавов.

· Подготовка вопросов по материаловедению для обсуждения.

IV. Контроль Освоения:

· Тест на знание основных материалов и их свойств.

· Задание на соотнесение дефектов с материалами и возможными причинами.

· Устные ответы на вопросы по свойствам материалов.

Этот план поможет будущим контролерам ОТК 2 разряда понимать, с чем они имеют дело, и как свойства материалов влияют на возникновение и выявление дефектов.