федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева» (Самарскийуниверситет) ФОНД ОЦЕНОЧНЫХ СРЕДСТВ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ) ПОРОШКОВАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ Код плана 280302-2020-О-ПП-4г00м-00 Основная профессиональная образовательная программа высшего образования по направлению подготовки (специальности) Профиль (программа, специализация) 28.03.02 Наноинженерия Нанотехнологии и наноматериалы Бакалавр Квалификация (степень) Блок, в рамках которого происходит освоение дисциплины (модуля) Б1 Б1.В.ДВ.02 Шифр дисциплины (модуля) Институт (факультет) Кафедра Естественнонаучный институт технологии металлов и авиационного материаловедения очная Форма обучения 4 курс, 8 семестр Курс, семестр Форма промежуточной аттестации Дифференцированный зачет Самара, 2020 1. ПЕРЕЧЕНЬ КОМПЕТЕНЦИЙ С УКАЗАНИЕМ ЭТАПОВ ИХ ФОРМИРОВАНИЯ В ПРОЦЕССЕ ОСВОЕНИЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ Перечень оценочных средств дисциплины (модуля) Шифр Наименова Шифр и компе ние наименование тенци компетенци индикатора и и ПК-2 Способен разрабаты вать рекоменд ации по использов анию результат ов исследова ний в области наноинду стрии для реального сектора экономик и Планируем ые образовател ьные результаты знать: основные методы получения нанопорош ков ПК-2.2 Обосновыва ет выбор нанообъекто в и изделий на их основе для применения в различных секторах экономики уметь: выбирать режимы компактиро вания и спекания нанопорош ков владеть: приемами анализа технологи ческого процесса производс тва порошков ых изделий Этапы формирования компетенции Способ формирования компетенции Тема 1: История развития порошковой металлургии Тема 2: Производство порошков, нанопорошков и их свойства Тема 3: Технологически й процесс производства порошковых изделий и области их применения Тема 4: Формование заготовок из порошковых материалов Тема 5: Спекание и окончательная обработка порошковых изделий Тема 6: Изделия порошковой металлургии и их свойства Лекции, лабораторные работы, контролируема я аудиторная самостоятельна я работа, самостоятельная работа Оценочное средство Паспорт фонда оценочных средств тест, реферат, творчески й проект, практическ ие задания к лаборатор ным работам, дифференц ированный зачет 2. ТИПОВЫЕ КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ ИЛИ ИНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ОЦЕНКИ ЗНАНИЙ, УМЕНИЙ, НАВЫКОВ, ХАРАКТЕРИЗУЮЩИХ ЭТАПЫ ФОРМИРОВАНИЯ КОМПЕТЕНЦИЙВ ПРОЦЕССЕ ОСВОЕНИЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ ПРИМЕР ТЕСТА Тест 1 1. Керамика, живопись, украшения, цветные стекла, раскрашивание лица являются объективными свидетельствами использования порошков в деятельности человека порядка … a) b) c) d) e) 100-200 лет; 500-800 лет; 1000-2000 лет; 4000-6000 лет; 8000-10000 лет. 2. В 1825 г. инженер и ученый … при участии химика В.В. Любарского из очищенной губчатой пластины получил плотные, компактные платиновые заготовки путем прессования, нагрева и повторного прессования. a) b) c) d) e) П.Г. Соболевский; В.К. Чернов; И. Д. Морохов; Т. Грэхем; С. Ииджима. 3. Перспективы расширения областей применения порошковых изделий на железной основе связаны с использованием легированных и … порошков. a) b) c) d) e) микрокристаллических; нанокристаллических; аморфных; керамических; металлизированных; 4. Гомогеннолегированные порошки, получаемые распылением, применяют в основном для изготовления тяжелонагруженных деталей методом … a) b) c) d) e) волочения; литья; экструзии; теплого прессования; горячей штамповки. 5. В качестве легирующих добавок в частичнолегированные порошки вводят (выбрать нужные)… a) b) c) d) e) никель; железо; фосфор; медь; молибден. 6. Для получения деталей электротехнического назначения, а также с целью улучшения обрабатываемости порошковых деталей на основе железных порошков в последние годы широко используются порошки частичнолегированные a) медью; b) фосфором; c) серой; d) ванадием; e) вольфрамом. 7. Суть метода «псевдолегирования» состоит в размоле железного и легирующих порошков в течение времени, достаточного для внедрения легирующих частиц в мягкие частицы железа, и последующего … полученного продукта. a) b) c) d) e) расплавления; прессования; сегрегирования; отжига; отпуска. 8. Процесс приготовления смеси состоит из… a) b) c) d) e) окисления порошков; смешивания порошков; уплотнения порошков; классификации порошков по размерам частиц; предварительной обработки. 9. Металлические (выбрать нужное): a) b) c) d) e) порошки принято характеризовать следующими свойствами химическими; эксплуатационными; технологическими; физическими; экономическими. 10. К химическим свойствам порошка относят (выбрать нужное): a) b) c) d) e) воспламеняемость; спекаемость; взрываемость; токсичность; содержание основного металла и примесей в порошке. Ключ ответов: 1 c 2 a 3 a 4 e 5 d 6 a 7 b Тест 2 1. К физическим свойствам порошка относят (выбрать нужное): a) b) c) d) e) токсичность; содержание примеси; воспламеняемость; размер порошков; морфология. 2. Порошки с размером частиц 160-450 мкм относят к: a) b) c) d) крупным; средним; мелким; весьма мелким; 8 b 9 d 10 d e) пылевидным. 3. Каким методом определяют размер частиц от 50 до 1 мкм: a) b) c) d) e) кондуктометрическим анализом; седиментационным анализом; ситовым анализом; микроскопическим анализом; визуальным анализом. 4. Определение гранулометрического состава может быть выполнено следующими методами: a) b) c) d) e) кондуктометрическим анализом; микроскопическим анализом; электронным; коллоидным; ситовым анализом. 5. Порошки с каким морфологическим типом частиц изготавливают электролизом: a) b) c) d) e) сферическим; губчатым; дендритным; осколочным. тарельчатым. 6. К технологическим свойствам порошка относят (выбрать нужное): a) b) c) d) e) насыпная плотность; текучесть; размерность; прессуемость; спекаемость. 7. Прессуемость – это….. a) прочность сцепления частиц в результате термической обработки прессованных заготовок; b) способность порошка уплотняться под действием внешней нагрузки; c) способность порошка заполнять форму. 8. Спекаемость – это…: a) способность порошка заполнять форму; b) прочность сцепления частиц в результате термической обработки прессованных заготовок; c) способность порошка уплотняться под действием внешней нагрузки. 9. Текучесть измеряется временем (с), необходимым для вытекания ……… порошка. a) b) c) d) e) 25 г; 50 г; 75 г; 100 г; 200 г. 10. Для повышения текучести порошок предварительно: a) b) c) d) добавляют порошки с более высокой текучестью; гранулируют; нагревают; охлаждают. Ключ ответов: 1 c 2 b 3 d 4 e 5 b 6 a 7 b 8 b 9 d 10 b Тест 3 1. Уплотняемость определяется из анализа… a) b) c) d) e) диаграммы улучшения; диаграммы прессования; диаграммы сжатия; диаграммы уплотнения; диаграммы спекания. 2. Способность порошка заполнять форму называется… a) b) c) d) e) уплотняемостью; прессуемостью; текучестью; вязкостью; осыпаемостью. 3. К каким свойствам прессование, спекаемость: a) b) c) d) e) порошков относятся насыпная плотность, текучесть, химическим; физическим; технологическим; эксплутационным; механическим. 4. К физико-химическим методам изготовления металлических порошков относят: a) b) c) d) e) грануляция расплавов; электролиз расплавленных солей различных металлов; диссоциация карбонилов; диспергирование расплава; испарение и конденсация. 5. При получении каких металлов широко применяется металлотермический способ восстановления: a) b) c) d) летучих соединений (RH4, RH); редких (Ti, Zr, Be); легкоплавких (Cu, Al); часто встречающихся в природе (Cr, Ag, Fe). 6. Порошки, полученные методом электролиза водных растворов, отличаются: a) b) c) d) низкой чистотой, плохой прессуемостью; средней чистотой, средней прессуемостью и спекаемостью; высокой чистотой, хорошей спекаемостью и прессуемостью; средней чистотой, хорошей спекаемостью и прессуемостью. 7. При распылении металла сжатым воздухом, в процессе охлаждения образующихся частиц, для предохранения от взаимного их спекания во время полета используется: a) напор сжатого воздуха; b) вода; c) машинное масло; d) все перечисленные. 8. При использовании метода восстановления металлов из частиц оксидов в качестве восстановителей используют: a) b) c) d) газы СО; Н2 и их смеси; твердый углерод; твердые металлы Na; Ca; Mg; все перечисленные. 9. Метод конденсации металлов используется для получения порошков из металлов характеризующихся: a) b) c) d) высокой упругостью паров; низкой упругостью паров; высокой сжимаемостью паров; низкой сжимаемостью паров. 10. В чем состоит сущность метода распыления: a) b) c) d) в раздроблении струи жидкого металла на мелкие капли; в прессовании заготовки; в измельчении твердых и хрупких материалов; нет правильного ответа. Ключ ответов: 1 d 2 a 3 b 4 c 5 d 6 a 7 c 8 b 9 a 10 a Критерии оценки теста Процедура тестирования реализуется путём раздачи студентам различных вариантов тестовых заданий, содержащих 10 вопросов. На прохождение теста студенту даётся 20 минут. Критерием зачёта по тесту являются правильные ответы на 60% вопросов – 6 и более правильных ответов. от 0 до 5 правильных ответов – не зачет. от 6 до 10 правильных ответов – зачет. ПРИМЕР ТЕМ ДЛЯ РЕФЕРАТОВ Металлокерамические подшипники Пористые материалы и возможности их применения в промышленности Эффективность технологии порошковой металлургии и перспективы ее развития Получение порошков железа восстановлением отходов металлообработки твердым углеродом. 5. Получение порошков металлов методом цементации. 6. Определение технологических свойств металлических порошков. 7. Определение гранулометрического состава порошков седиментационным методом. 8. Определение плотности, пористости сформованных и спеченных порошковых материалов. 9. Металлографическое исследование спеченных материалов. 10. Определение твердости спеченных порошковых материалов. 1. 2. 3. 4. Критерии оценки: 5 баллов («отлично») – обучающийся показывает прочные знания основных процессов изучаемой предметной области; отличается глубиной и полнотой раскрытия темы, владением терминологического аппарата, умением объяснять сущность явлений, процессов, событий; способен самостоятельно делать выводы и обобщения, давать аргументированные ответы, приводить примеры; наблюдается логичность и последовательность в ответах; обучающийся дает качественные и полные ответы на вопросы. 4 балла («хорошо») – обучающийся показывает прочные знания основных процессов изучаемой предметной области; отличается глубиной и полнотой раскрытия темы, владением терминологического аппарата, умением объяснять сущность явлений, процессов, событий; способен самостоятельно делать выводы и обобщения, давать аргументированные ответы, приводить примеры; наблюдается логичность и последовательность в ответах. Однако допускается одна – две неточности в ответе. 3 балла («удовлетворительно») – обучающийся показывает основные знания процессов изучаемой предметной области, его ответ отличается недостаточной глубиной и полнотой раскрытия темы, слабо сформированы навыки анализа явлений, процессов; недостаточное умение давать аргументированные ответы и приводить примеры; слабо наблюдается логичность и последовательность в ответах. Допускается несколько ошибок в содержании ответа. 2 балла («неудовлетворительно») – обучающийся демонстрирует незнание процессов изучаемой предметной области, отличается неглубоким раскрытием темы, незнанием основных вопросов теории, несформированными навыками анализа явлений, процессов, неумением давать аргументированные ответы, отсутствием логичности и последовательности. Допускаются серьезные ошибки в содержании ответа. ПРИМЕР ТВОРЧЕСКОГО ПРОЕКТА Задание выполняют обучающиеся по 3-4 человека в группе. Презентация должна содержать не менее 12-15 слайдов с использованием возможностей анимации и различного оформления. Приветствуется наличие в презентации видео. Создать презентацию по одной из тем: Восстановление оксидов железа водородом. Получение медного порошка восстановлением оксида меди водородом. Исследование процесса восстановления вольфрамового ангидрида водородом. Получение порошка вольфрама восстановлением вольфрамового ангидрида сажей. 5. Получение медного порошка электролизом. 6. Получение медно-вольфрамового композита методом инфильтрации. 1. 2. 3. 4. Критерии оценки: 5 баллов («отлично») – обучающийся показывает прочные знания основных процессов изучаемой предметной области; отличается глубиной и полнотой раскрытия темы, владением терминологического аппарата, умением объяснять сущность явлений, процессов, событий; способен самостоятельно делать выводы и обобщения, давать аргументированные ответы, приводить примеры; наблюдается логичность и последовательность в ответах; обучающийся дает качественные и полные ответы на вопросы. 4 балла («хорошо») – обучающийся показывает прочные знания основных процессов изучаемой предметной области; отличается глубиной и полнотой раскрытия темы, владением терминологического аппарата, умением объяснять сущность явлений, процессов, событий; способен самостоятельно делать выводы и обобщения, давать аргументированные ответы, приводить примеры; наблюдается логичность и последовательность в ответах. Однако допускается одна – две неточности в ответе. 3 балла («удовлетворительно») – обучающийся показывает основные знания процессов изучаемой предметной области, его ответ отличается недостаточной глубиной и полнотой раскрытия темы, слабо сформированы навыки анализа явлений, процессов; недостаточное умение давать аргументированные ответы и приводить примеры; слабо наблюдается логичность и последовательность в ответах. Допускается несколько ошибок в содержании ответа. 2 балла («неудовлетворительно») – обучающийся демонстрирует незнание процессов изучаемой предметной области, отличается неглубоким раскрытием темы, незнанием основных вопросов теории, несформированными навыками анализа явлений, процессов, неумением давать аргументированные ответы, отсутствием логичности и последовательности. Допускаются серьезные ошибки в содержании ответа. ТИПОВЫЕ ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ 1. Проанализируйте основные защитные и восстановительные среды для получения порошков и критерии их выбора. 2. Сравните основные механические методы получения порошков, укажите их достоинства и недостатки. 3. Опишите процесс получения порошков чистых металлов железа, вольфрама, молибдена, титана, циркония методом восстановления. 4. Выясните общие закономерности процессов производства порошков электролизом. 5. Сравните основные методы получения карбидов, нитридов, боридов, силицидов и гидридов металлов. 6. Проанализируйте основные методы определения размеров частиц и гранулометрического состава порошка. 7. Опишите способ определения удельной поверхности порошков методами газопроницаемости и измерением адсорбционной способности. 8. Выясните общие закономерности процессов формования порошков. 9. Опишите механизмы массопереноса при твердофазном спекании. 10. Сравните жидкофазное спекание и инфильтрацию порошковых формовок Критерии оценки практических заданий к лабораторным работам 5 баллов («отлично») – обучающийся показывает прочные знания основных процессов изучаемой предметной области; отличается глубиной и полнотой раскрытия темы, владением терминологического аппарата, умением объяснять сущность явлений, процессов, событий; способен самостоятельно делать выводы и обобщения, давать аргументированные ответы, приводить примеры; наблюдается логичность и последовательность в ответах; обучающийся дает качественные и полные ответы на вопросы. 4 балла («хорошо») – обучающийся показывает прочные знания основных процессов изучаемой предметной области; отличается глубиной и полнотой раскрытия темы, владением терминологического аппарата, умением объяснять сущность явлений, процессов, событий; способен самостоятельно делать выводы и обобщения, давать аргументированные ответы, приводить примеры; наблюдается логичность и последовательность в ответах. Однако допускается одна – две неточности в ответе. 3 балла («удовлетворительно») – обучающийся показывает основные знания процессов изучаемой предметной области, его ответ отличается недостаточной глубиной и полнотой раскрытия темы, слабо сформированы навыки анализа явлений, процессов; недостаточное умение давать аргументированные ответы и приводить примеры; слабо наблюдается логичность и последовательность в ответах. Допускается несколько ошибок в содержании ответа. 2 балла («неудовлетворительно») – обучающийся демонстрирует незнание процессов изучаемой предметной области, отличается неглубоким раскрытием темы, незнанием основных вопросов теории, несформированными навыками анализа явлений, процессов, неумением давать аргументированные ответы, отсутствием логичности и последовательности. Допускаются серьезные ошибки в содержании ответа. ОЦЕНОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ОБУЧАЮЩИХСЯ ПО ДИСЦИПЛИНЕ Компетенция ПК-2. Способен разрабатывать рекомендации по использованию результатов исследований в области наноиндустрии для реального сектора экономики Индикатор ПК-2.2. Обосновывает выбор нанообъектов и изделий на их основе для применения в различных секторах экономики Обучающийся знает: основные методы получения нанопорошков: ЗАДАНИЯ И ЗАДАЧИ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ДИФФЕРЕНЦИРОВАННОМУ ЗАЧЕТУ Компетенция ПК-2. Способен разрабатывать рекомендации по использованию результатов исследований в области наноиндустрии для реального сектора экономики Индикатор ПК-2.2. Обосновывает выбор нанообъектов и изделий на их основе для применения в различных секторах экономики Обучающийся умеет: выбирать режимы компактирования и спекания нанопорошков: 1. Выполнение творческого проекта 2. Презентация творческого проекта Обучающийся владеет: приемами анализа технологического процесса производства порошковых изделий: 1. Выполнение практических заданий к лабораторным работам 2. Устный отчет на лабораторной работе ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ДИФФЕРЕНЦИРОВАННОМУ ЗАЧЕТУ 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. Измельчение материалов в шаровых мельницах Получение механолигированных порошков Диспергирование расплавов Восстановление химических соединений металлов Получение порошков железа восстановлением химических соединений Получение порошков вольфрама восстановлением оксидов водородом и углеродом Получение порошков молибдена, титана и циркония восстановлением химических соединений Получение порошков тантала, ниобия, меди, кобальта, никеля и легированных сплавов Восстановление химических соединений металлов из растворов солей и газообразных соединений металлов Общие закономерности процессов производства порошков электролизом Получение порошков электролизом расплавленных сред Получение порошков металлов методом термической диссоциации карбонилов 13. Получение порошков методом межкристаллитной коррозии, испарения-конденсации, термодиффузного насыщения 14. Получение порошков тугоплавких соединений 15. Получение порошков тугоплавких соединений методами самораспространяющегося высокотемпературного синтеза и золь-гель процесса ОБРАЗЕЦ ЭКЗАМЕНАЦИОННОГО БИЛЕТА федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего 28.03.02 Наноинженерия образования (код и наименование направления подготовки) «Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева» Нанотехнологии и наноматериалы Естественнонаучный институт (институт/факультет) (профиль (программа)) Технологии металлов и авиационного материаловедения ПОРОШКОВАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ (кафедра) (дисциплина) ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ №7 1. Восстановление химических соединений металлов из растворов солей и газообразных соединений металлов 2. Твердофазное спекание многокомпонентных систем Составитель ___________________________/Мельников А.А./ Заведующий кафедрой ___________________________/Коновалов С.В./ «__»__________________20__г 3. ШКАЛА И КРИТЕРИИ ОЦЕНИВАНИЯ ЗНАНИЙ, УМЕНИЙ, НАВЫКОВ И (ИЛИ) ОПЫТА ДЕЯТЕЛЬНОСТИ Шкала и критерии оценивания сформированности компетенций Планируемые Критерии оценивания результатов обучения, баллы образовательные 1 2 3 4 5 результаты Шифр компетенции ПК-2. Наименование компетенции: Способен разрабатывать рекомендации по использованию результатов исследований в области наноиндустрии для реального сектора экономики Шифр индикатора ПК-2.2. Наименование индикатора: Обосновывает выбор нанообъектов и изделий на их основе для применения в различных секторах экономики знать: Отсутствие базовых знаний Фрагментарные знания об Общие, но не структурированн Сформированны е, но Сформированны е основные методы получения нанопорошков об основных методах получения нанопорошков основных методах получения нанопорошков ые знания об основных методах получения нанопорошков содержащие отдельные пробелы знания об основных методах получения нанопорошков систематические знания об основных методах получения нанопорошков уметь: Отсутствие умений выбирать режимы компактирования и спекания нанопорошков Частично освоенное умение выбирать режимы компактирования и спекания нанопорошков В целом успешное, но не систематически осуществляемое умение выбирать режимы компактирования и спекания нанопорошков В целом успешное, но содержащее отдельные пробелы умение выбирать режимы компактирования и спекания нанопорошков Сформированно е умение выбирать режимы компактирования и спекания нанопорошков Отсутствие навыков анализа технологическог о процесса производства порошковых изделий Фрагментарные навыки анализа технологическог о процесса производства порошковых изделий В целом успешное, но не систематическое владение навыками анализа технологическог о процесса производства порошковых изделий В целом успешное, но содержащие отдельные пробелы владение навыками анализа технологическог о процесса производства порошковых изделий Успешное и систематическое применение навыков анализа технологическог о процесса производства порошковых изделий выбирать режимы компактирования и спекания нанопорошков владеть: навыками анализа технологическог о процесса производства порошковых изделий Критерии оценки и процедура проведения промежуточной аттестации Критерии оценивания сформированности планируемых результатов обучения представлены в карте компетенций. Шкала оценивания: 5 баллов («отлично») – Обучающийся смог показать прочные знания основных положений фактического материала, умение самостоятельно решать конкретные практические задачи повышенной сложности, свободно использовать справочную литературу, делать обоснованные выводы из результатов анализа конкретных проблемных ситуаций. 4 балла («хорошо») – Обучающийся смог показать прочные знания основных положений фактического материала, умение самостоятельно решать конкретные практические задачи, предусмотренные рабочей программой, ориентироваться в рекомендованной справочной литературе, умеет правильно оценить полученные результаты анализа конкретных проблемных ситуаций. 3 балла («удовлетворительно») – Обучающийся смог показать знание основных положений фактического материала, умение получить с помощью преподавателя правильное решение конкретной практической задачи из числа предусмотренных рабочей программой, Обучающийся знаком с рекомендованной справочной литературой; 2 балла («неудовлетворительно») – при ответе обучающегося выявились существенные пробелы в знаниях основных положений фактического материала, неумение с помощью преподавателя получить правильное решение конкретной практической задачи из числа предусмотренных рабочей программой. ФОС утвержден на заседании кафедры Технологии металлов и авиационного материаловедения (наименование кафедры) Протокол № 6 от «17» января 2020 г Заведующий кафедрой Технологии металлов и авиационного материаловедения, д.т.н., профессор Коновалов С.В.
