Задания к контрольной работе №1

Институт судостроения и морской арктической техники

Ю. Ю. Кузнецова

Методические указания

Для контрольных работ по дисциплине

«Материаловедение»

Северодвинск

УДК 658.512.01.56:621

Материаловедение, Материаловедение: Методические указания для контрольных работ. /Сост. Ю.Ю. Кузнецова – Северодвинск: ИСМАРТ. – 2012г. - 40с.

Ответственный редактор

Рецензенты:

Содержание методических указаний соответствует требованиям государственных образовательных стандартов по направлениям подготовки: 151900 Конструкторско – технологическое обеспечение машиностроительных производств; 180100 Кораблестроение, океанотехника и системотехника объектов морской инфраструктуры, 150700 Машиностроение, 151000 Технологические машины и оборудование.

Методические указания предназначены для студентов ЗДО изучающих дисциплину «Материаловедение». Она относиться к базовой части профессионального цикла дисциплин. Индекс по учебному плануБ.3.1.6

Методические указания содержат краткое содержание дисциплины, задания к контрольным работам, методические рекомендации.

Печатается по решению редакционно - издательского совета ИСМАРТ

Лицензия на издательскую деятельность

ISBN © ИСМАРТ, 2012 г.

Содержание

Введение

Материаловедение относится к числу основополагающих учебных дисциплин для специальностей машиностроительного профиля. Это связано с тем, что получение и разработка новых материалов, технологии их обработки являются основой современного производства машин и во многом определяют уровень его развития, научно-технический и экономический потенциал машиностроения. Проектирование изделий и организация их производства невозможно без соответствующего технологического обеспечения и необходимого уровня знаний в области материаловедения и технологий.

Предметами изучения дисциплин «Материаловедение» являются современные наиболее широко распространенные в промышленности металлы и сплавы, их свойства и области применения. Центральное место занимают две группы сплавов железа – стали и чугуны, а также цветные и композиционные материалы.

Содержание дисциплины

«Материаловедение»

Тема 1.1 Введение. Атомно-кристаллическое строение и основные свойства металлов.

Предмет и цели изучения дисциплины «Материаловедение», её место в инженерной подготовке бакалавров. Основные эксплуатационные и технологические свойства материалов. Типы межатомных связей, металлический тип связи. Кристаллическое строение металлов, типы кристаллических решеток. Дефекты кристаллической решетки: вакансии, межузельные атомы, дислокации, границы.

Тема 1.2 Пластическая деформация металлов.

Деформация металлов, её виды. Механизмы пластической деформации металлов. Деформационное упрочнение при пластической деформации. Разупрочнение при нагреве деформированных металлов: возврат и рекристаллизация. Влияние пластической деформации на свойства металлов.

Тема 1.3 Основы теории сплавов. Диаграммы состояния двухкомпонентных систем

Основы теории сплавов. Компоненты, фазы, структуры. Твердые растворы, химические соединения и смеси. Диаграммы фазового равновесия двухкомпонентных сплавов. Кристаллизация и превращения в твердом состоянии. Определение концентрации компонентов в фазах и относительного количественного соотношения фаз.

Тема 1.4 Диаграмма состояния железо – углерод.

Диаграмма фазового равновесия железо-углерод. Процессы происходящие в железоуглеродистых сплавах: эвтектическое, перитектическое и эвтектоидное превращения.

Тема 1.5 Промышленные сплавы и стали.

Структура, свойства и классификация углеродистых сталей. Классификация углеродистых сталей по назначению.

Структура, свойства и классификация чугунов. Процесс графитизации чугунов.

Легированные стали. Влияние легирующих элементов на фазовые превращения, структуру и свойства сталей. Классификация легированных сталей по назначению. Маркировка легированных сталей.

Конструкционные легированные стали: термоулучшаемые, азотируемые, рессорно - пружинные, цементуемые.

Инструментальные стали и сплавы, их химический состав, свойства и классификация по назначению.

Стали с особыми физико-химическими свойствами: коррозионностойкие, жаропрочные, жаростойкие и износостойкие стали. Химический состав, свойства, структура легированных сталей с особыми физико-химическими свойствами. Электротехнические материалы.

Тема 1.6 Термическая обработка сталей.

Превращения в сталях при нагреве и охлаждении. Диаграммы изотермического превращения аустенита. Мартенситное и бейнитное превращения аустенита. Классификация видов термической обработки сталей. Отжиг, закалка и отпуск сталей. Выбор оптимальных параметров технологических процессов термической обработки. Термомеханическая обработка сталей. Химикотермическая обработка.

Тема 1.7 Цветные металлы и сплавы.

Медь и её сплавы. Основные свойства меди и сплавов на её основе: латуни, бронзы, медноникелевые сплавы. Маркировка и область применения меди и сплавов на её основе.

Титан и его сплавы. Основные свойства титана и титановых сплавов. Классификация по назначению.

Алюминий и его сплавы. Основные свойства алюминия, классификация алюминевых сплавов по назначению. Деформируемые и литейные аллюминевые сплавы.

Тема 1.8 Композиционные материалы и материалы на основе полимеров.

Материалы на основе полимеров (пластмассы).

Электротехнические материалы.

Резины, клеящие материалы, стёкла, древесина.

Композиционные материалы: общая харктеристика и классификация, волокнистые и слоистые композиты.

Задания к контрольной работе №1

Вариант 1

1. Что такое дендрит? Как и почему образуются дендриты при кристаллизации слитка?

2. Объясните, почему пластическую деформацию свинца при комнатной температуре считают горячей, а деформация вольфрама даже при температуре 1000°С является холодной пластической деформацией.

3. Вычертить диаграмму состояния железо – карбид железо. Укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую охлаждения (с применением правила фаз) для сплава, содержащего 3,0%С. Укажите температуры превращений для данного сплава. Какова структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

4. Используя диаграмму состояния железо – цементит, опишите структурные превращения, происходящие при нагреве стали У12. Укажите критические точки и назначьте температуру нагрева этой стали под закалку под нормализацию.

5. Изделия из стали 45 требуется подвергнуть улучшению. Назначьте режим термической обработки, опишите сущность происходящих превращений.

6. Опишите основные свойства керамики и область применения ее машиностроении.

Вариант 2

1. Какие из распространенных материалов имеют гексагональный тип кристаллической решетки? Начертите элементарную ячейку, укажите координационное число, степень компактности, параметры.

2. Чем объясняется упрочнение металла при пластической деформации? Зарисуйте структуры деформированной стали (60%) при комнатной температуре и при температуре 700°С.

3. Вычертить диаграмму состояния железо – карбид железо. Укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую охлаждения (с применением правила фаз) для сплава, содержащего 0,8 %С. Укажите температуры превращений для данного сплава. Какова структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

4. Вычертите диаграмму изотермического распада аустенита для эвтектоидной стали. Нанесите на нее кривые соответствующие различным видам закалки. Опишите превращения протекающие встали. Укажите полученные структуры. Рекомендуйте температуру отпуска, для получения наилучших механических свойств.

5. Начертите стальной угол диаграммы железо –углерод и определите температуры полного, неполного отжигов, нормализации для стали 30. Охарактеризуйте эти виды термической обработки, опишите структуру и свойства стали.

6. Неорганическое стекло. Состав, свойства и область применения.

Вариант 3

1. Что такое эвтектика? Приведите пример диаграммы с эвтектическим превращением. Укажите пример какого-либо сплава, имеющего строение эвтектики.

2. Прутки олова были деформированы при температуре 20°С. Объясните, почему эти прутки не упрочнились при деформировании, и опишите процессы протекающие при этом.

3. Вычертить диаграмму состояния железо – карбид железо. Укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую охлаждения (с применением правила фаз) для сплава, содержащего 1,0 %С. Укажите температуры превращений для данного сплава. Какова структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

4..Углеродистая сталь У8 после закалки и отпуска имеет твердость 55 60 HRC. Используя диаграмму состояния железо-карбид железа и учитывая превращения, происходящие в стали при отпуске. Выберите температуру закалки и температуру отпуска. Опишите превращения которые происходят при выбранных режимах и окончательную структуру.

5. Нанесите на диаграмму изотермического распада аустенита ступенчатую и изотермическую закалки. Опишите их, укажите получаемые структуры и области применения

6. Опишите молекулярное строение полимеров. Укажите структуру термопластичных и термореактивных полимеров. Приведите характеристику 2 пластмасс.

Вариант 4

1. Как влияет реальная среда на процесс кристаллизации?

2. Какой термической обработкой можно восстановить пластичность холоднодеформированных полос из стали 10? Назначьте режим термообработки и опишите сущность происходящих процессов.

3. Вычертить диаграмму состояния железо – карбид железо. Укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую охлаждения (с применением правила фаз) для сплава, содержащего 1,2 %С. Укажите температуры превращений для данного сплава. Какова структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

4. Что такое закалка? Используя диаграмму железо-углерод, укажите температуру нагрева под закалку стали 50 и У12. Опишите превращения, происходящие в сталях при выбранном режиме обработки, получаемую структуру и свойства.

5. Для изготовления штампов, обрабатывающих металл в холодном состоянии, выбрана сталь ХГ3СВ. Укажите состав. Назначьте и обоснуйте режим термической обработки стали, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие при термической обработке. Опишите микроструктуру и свойства штампов после термической обработки.

6. Опишите ситаллы и области их применения, методы получения. Влияние состава и величины кристаллов на свойства ситаллов.

Вариант 5

1. Что такое ликвация? Причины ее возникновения и способы устранения.

2. Сохраняется ли наклеп металла, если пластическая деформация осуществляется при температуре выше температуры рекристаллизации? Дайте подробное объяснение.

3. Вычертить диаграмму состояния железо – карбид железо. Укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую охлаждения (с применением правила фаз) для сплава, содержащего 1,7 %С. Укажите температуры превращений для данного сплава. Какова структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

4. Покажите графически режим отжига для получения ферритного ковкого чугуна. Опишите структурные превращения, происходящие в процессе отжига. Каковы механические свойства чугуна после термической обработки, его структура?

5. Для нагревательных инструментов сопротивления выбран сплав ОХ23Ю5. Расшифруйте состав, укажите требования, предъявляемые к сплавам этого типа, и температурные границы применения этого сплава.

6. Опишите антифрикционные полимерные покрытия. Их свойства, способ нанесения и условия применения.

Вариант 6

1. Опишите явления полиморфизма металлов. Приведите температурные интервалы различных полиморфных форм железа. Зарисуйте кристаллические решетки аустенита и феррита.

2. В чем сущность явления наклепа? Его влияние на эксплуатационные свойства металлов.

3. Вычертить диаграмму состояния железо – карбид железо. Укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую охлаждения (с применением правила фаз) для сплава, содержащего 1,2 %С. Укажите температуры превращений для данного сплава. Какова структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

4. Опишите структуру и свойства сталей 45 и У10 после термообработки. С помощью диаграммы железо- углерод определите оптимальные температуры закалки. Укажите температуры отпуска и опишите как он влияет на свойства сталей.

5. В качестве материала для заливки вкладышей подшипников скольжения выбран сплав Б88. Укажите состав и определите группу сплава по назначению. Зарисуйте микроструктуру и укажите основные требования, предъявляемые к этим сплавам.

6. Опишите способы переработки пластмасс и изделия в зависимости от вида наполнителя и природы связующего.

Вариант 7

1. Опишите явление полиморфизма в приложении к олову.

2. В чем сущность и назначение дробеструйной обработки? Зарисуйте схему процесса.

3. Вычертите диаграмму железо – углерод. Укажите фазовые превращения протекающие в сталях и чугунах, дайте определения фазовых составляющих. Постройте кривую охлаждения для сплава содержащего 0,8% углерода. Рассчитайте вариантность системы в различных областях диаграммы (не менее 2-х). Какова структура этого сплава и как такой сплав называется?

4. Требуется произвести поверхностное упрочнение изделий из стали 15. Назначьте вид обработки, опишите технологию, происходящие в стали превращения, структуру и свойства поверхности и сердцевины изделия.

5. Какое влияние оказывает легирование различными элементами на положение критических точек А₁, А₃, А₄ на диаграмме железо – углерод.

6. Классификация защитных полимерных покрытий по назначению. Основные требования предъявляемые к ним, и область их применения машиностроении.

Вариант 8

1. Что такое дислокация? Виды дислокаций и их влияние на механические свойства металла.

2. Как выбирается режим рекристаллизационного отжига? Для каких целей он назначается? Рассмотрите на примере никеля.

3. Вычертите диаграмму железо – углерод. Укажите фазовые превращения протекающие в сталях и чугунах, дайте определения фазовых составляющих. Постройте кривую охлаждения для сплава содержащего 0,4% углерода. Рассчитайте вариантность системы в различных областях диаграммы (не менее 2-х). Какова структура этого сплава и как такой сплав называется?

4. В чем заключается отрицательное влияние цементитной сетки на свойства инструментальных сталей У10 и У12? Какой термической обработкой ее можно уничтожить? С помощью диаграммы состояния железо-цементит обоснуйте выбранный режим термической обработки.

5. Для деталей, работающих в слабых коррозионных средах, используется сталь 20Х13. Укажите состав и объясните причину введения хрома в эту сталь. Назначьте режим термической обработки и опишите микроструктуру после обработки.

6. Классификация композиционных материалов.

Вариант 9

1. Каковы характерные свойства металлов и чем они определяются?

2. Какая температура разделяет районы холодной и горячей пластической деформации и почему? Рассмотрите на примере железа.

3. Вычертите диаграмму железо – углерод. Укажите фазовые превращения протекающие в сталях и чугунах, дайте определения фазовых составляющих. Постройте кривую охлаждения для сплава содержащего 4,0 % углерода. Рассчитайте вариантность системы в различных областях диаграммы (не менее 2-х). Какова структура этого сплава и как такой сплав называется?

4. После закалки углеродистой стали была получена структура мартенсит + цементит. Нанесите на диаграмму железо-углерод ординату (примерно) обрабатываемой стали, укажите температуру ее нагрева под закалку. Опишите превращения, которые произошли при нагреве и охлаждении стали.

5. Изделия из стали 40Х требуется подвергнуть улучшению. Назначьте режим термической обработки, опишите сущность происходящих превращений, структура и свойства стали.

6. Композиционные материалы с металлической и полимерной матрицей. В чем их отличие? Как матрица влияет на свойства материала?

Вариант 10

1. Объясните сущность явления дендритной ликвации и методы ее устранения.

2. Для каких практических целей применяется наклеп? Объясните сущность этого явления.

3. Вычертите диаграмму железо – углерод. Укажите фазовые превращения протекающие в сталях и чугунах, дайте определения фазовых составляющих. Постройте кривую охлаждения для сплава содержащего 2,8% углерода. Рассчитайте вариантность системы в различных областях диаграммы (не менее 2-х). Какова структура этого сплава и как такой сплав называется?

4. Детали машин из стали 40 закалены: одни – от температуры 760 °С, а другие - от температуры – от 830 °С. Используя диаграмму состояния железо –цементит, нанесите выбранные температуры нагрева и объясните, какие из этих деталей имеют более высокую твердость и лучшие эксплуатационные свойства и почему.

5. В котлостроении используется сталь 12Х1МФ. Укажите состав и группу стали по назначению. Назначьте режим термической обработки, приведите его обоснование и опишите структуру стали после термической обработки. Как влияет температура эксплуатации на механические свойства данной стали?

6. Текстолиты. Влияние хлопчатобумажной, стеклянной и асбестовой тканей на свойства пластмасс. Укажите область применения текстолиты в машиностроении.

Вариант 11

1. Перечислите свойства металла, определяющие долговечность изделий (износостойкость, сопротивление усталости, контактная выносливость). Укажите их размерность.

2. Опишите, какие процессы протекают при пластической деформации металла. Приведите примеры.

3. Вычертите диаграмму железо – углерод. Укажите фазовые превращения протекающие в сталях и чугунах, дайте определения фазовых составляющих. Постройте кривую охлаждения для сплава содержащего 0,2 % углерода. Рассчитайте вариантность системы в различных областях диаграммы (не менее 2-х). Какова структура этого сплава и как такой сплав называется?

4. Для чего проводят цементацию сталей? Кратко опишите этот процесс. Укажите режимы термообработки для стали 18ХГТ после цементации.

5. Перечислите рессорно-пружинные стали. Укажите марки, их состав, применение и преимущества перед углеродистыми.

6. Приведите примеры марок литейных латуней, их состав, свойства и область применения.

Вариант 12

1. Начертите диаграмму растяжения для пластичных материалов. Опишите механические свойства, которые определяются в результате испытания на растяжение.

2. Опишете образование и рост кристаллов, а также кинетику кристаллизации.

3. Вычертите диаграмму железо – углерод. Укажите фазовые превращения протекающие в сталях и чугунах, дайте определения фазовых составляющих. Постройте кривую охлаждения для сплава содержащего 1,9% углерода. Рассчитайте вариантность системы в различных областях диаграммы (не менее 2-х). Какова структура этого сплава и как такой сплав называется?

4. Опишите технологии поверхностной закалки. Приведите достоинства и недостатки методов упрочнения поверхности, область их применения.

5. Выберите марку стали для изготовления протяжки. Укажите химический состав стали, группу по назначению. Назначьте режим термической обработки, приведите его обоснование и опишите структуру стали после термической обработки.

6. Опишите бронзы обладающие антифрикционными свойствами. Перечислите их марки, состав, достоинства и недостатки по сравнению с баббитами.

Вариант 13

1. Перечислите технологические испытания металлов. Критерии, определяющие технологические свойства, их размерность.

2. Опишите метод магнитной дефектоскопии. Укажите его достоинства и недостатки.

3. Вычертите диаграмму железо – углерод. Укажите фазовые превращения протекающие в сталях и чугунах, дайте определения фазовых составляющих. Постройте кривую охлаждения для сплава содержащего 0,9% углерода. Рассчитайте вариантность системы в различных областях диаграммы (не менее 2-х). Какова структура этого сплава и как такой сплав называется?

4. Опишите отжиги первого рода. Укажите температуры, структуры получающиеся в результате различных видов отжига. Области применения.

5. Выберите марку стали для изготовления азотируемой шестерни. Укажите химический состав стали, группу по назначению. Назначьте режим термической обработки, приведите его обоснование и опишите структуру стали после термической обработки.

6. Перечислите основные требования, которые предъявляются к антифрикционным сплавам. Придите марки наиболее часто применяемых баббитов, их состав.

Вариант 14

1. Опишите механические свойства металлов определяемые при статических нагрузках.

2. Объясните, как влияет нагрев на свойства деформированного металла. Что такое горячая и холодная обработка металлов давлением.

3. Вычертите диаграмму железо – углерод. Укажите фазовые превращения протекающие в сталях и чугунах, дайте определения фазовых составляющих. Постройте кривую охлаждения для сплава содержащего 3,3 % углерода. Рассчитайте вариантность системы в различных областях диаграммы (не менее 2-х). Какова структура этого сплава и как такой сплав называется?

4. Опишите свойства отпущенных сталей. Начертите график изменения твердости закаленных сталей при отпуске для углеродистых сталей.

5. Опишите термическую обработку сталей после цементации.

6. Бороволокниты. Приведите марки, состав. Укажите область применения.

Вариант 15

1. Укажите тип кристаллической решетки для вольфрама. Дайте понятие кристаллографических индексов.

2. Дайте определение наклепа. Опишите вид термической обработки для его устранения.

3. Вычертите диаграмму железо – углерод. Укажите фазовые превращения протекающие в сталях и чугунах, дайте определения фазовых составляющих. Постройте кривую охлаждения для сплава содержащего 0,4 % углерода. Рассчитайте вариантность системы в различных областях диаграммы (не менее 2-х). Какова структура этого сплава и как такой сплав называется?

4. Опишите особенности термообработки быстрорежущих сталей.

5. Выберите марку стали для изготовления станины станка. Укажите состав, группу стали по назначению. Если необходима термообработка, то укажите ее режимы.

6. Опишите строение и свойства сверхтвердых материалов на основе алмаза и кубического нитрида бора.

Вариант 16

1. Что такое условный и фактический предел текучести.

2. Опишите виды линейных дефектов.

3. Вычертите диаграмму железо – углерод. Укажите фазовые превращения протекающие в сталях и чугунах, дайте определения фазовых составляющих. Постройте кривую охлаждения для сплава содержащего 4,3 % углерода. Рассчитайте вариантность системы в различных областях диаграммы (не менее 2-х). Какова структура этого сплава и как такой сплав называется?

4. Опишите бейнитное превращение. Зарисуйте структуры верхнего и нижнего бейнита.

5. Выберите марку стали для изготовления подшипников скольжения. Укажите состав, группу стали по назначению. Режимы термообработки.

6. Карбоволокниты. Приведите марки, состав. Укажите область применения.

Вариант 17

1. Что такое предел упругости, пропорциональности, текучести? Приведите методы определения пределов.

2. Опишите влияние нагрева на структуру и свойства деформированного металла. В чем сущность возврата и полигонизации.

3. Вычертите диаграмму железо – углерод. Укажите фазовые превращения протекающие в сталях и чугунах, дайте определения фазовых составляющих. Постройте кривую охлаждения для сплава содержащего 2,3 % углерода. Рассчитайте вариантность системы в различных областях диаграммы (не менее 2-х). Какова структура этого сплава и как такой сплав называется?

4. Опишите виды отжигов второго рода. Укажите температуры, структуры получающиеся в результате различных видов отжига. Области применения.

5. Выберите марку стали для изготовления лопатки газовой турбины. Укажите состав, группу стали по назначению. Режимы термообработки, если она необходима

6. Опишите различные виды режущей керамики (оксидная, оксидно-карбидная, оксидно - нитридная, нитридная).

Вариант 18

1. Опишите виды точечных дефектов кристаллического строения.

2. Опишите кристаллические формы углерода. Зарисуйте кристаллические решетки алмаза и графита.

3. Вычертите диаграмму железо – углерод. Укажите фазовые превращения протекающие в сталях и чугунах, дайте определения фазовых составляющих. Постройте кривую охлаждения для сплава содержащего 0,6 % углерода. Рассчитайте вариантность системы в различных областях диаграммы (не менее 2-х). Какова структура этого сплава и как такой сплав называется?

4. Опишите виды отпуска. Критерии выбора отпуска. Опишите назначение и структуры каждого вида отпуска.

5. Выберите марку стали для изготовления рессоры автомобиля. Укажите состав, группу стали по назначению. Режимы термообработки, если она необходима

6. Классификация твердых сплавов. Укажите область применения каждой группы.

Вариант 20

1. Выберите способ определения твердости заготовки из серого чугуна. Зарисуйте схему испытаний. Укажите его достоинства и недостатки.

2. Рассмотрите вопрос кристаллизации металлов с точки зрения термодинамических состояний.

3. Вычертите диаграмму железо – углерод. Укажите фазовые превращения протекающие в сталях и чугунах, дайте определения фазовых составляющих. Постройте кривую охлаждения для сплава содержащего 1,0 % углерода. Рассчитайте вариантность системы в различных областях диаграммы (не менее 2-х). Какова структура этого сплава и как такой сплав называется?

4. Зарисуйте схемы изотермической и ступенчатой закалок (диаграмма изотермического распада аустенита. Укажите области применения, структуры образующиеся в результате данных видов термообработки.

5. Выберите марку стали для изготовления тяжело нагруженного коленчатого вала. Укажите состав, группу стали по назначению. Режимы термообработки, если она необходима

6. Назовите основные свойства титановых сплавов, марки, область применения. Укажите группы стабилизаторов и как они влияют на температуру превращений.

Вариант 21

1. Начертите кристаллическую решетку кобальта для различных полиморфных модификаций. Укажите температуры превращений.

2. Опишите механические свойства определяемые при динамических нагрузках.

3. Вычертите диаграмму железо – углерод. Укажите фазовые превращения протекающие в сталях и чугунах, дайте определения фазовых составляющих. Постройте кривую охлаждения для сплава содержащего 1,5 % углерода. Рассчитайте вариантность системы в различных областях диаграммы (не менее 2-х). Какова структура этого сплава и как такой сплав называется?

4. Опишите структуру и свойства сталей 35 и У11 после термообработки. С помощью диаграммы железо- углерод определите оптимальные температуры закалки. Укажите температуры отпуска и опишите как он влияет на свойства сталей.

5. Сверло из стали Р6М5 требуется подвергнуть термообработке. Назначьте режим термической обработки. Опишите сущность происходящих превращений, структуру и свойства стали.

6. Приведите строение и состав органических стекол.

Вариант 22

1. Начертите диаграммы растяжении для пластичных и хрупких металлов.

2. Зарисуйте структуры металлов при различных степенях деформации. Сколько % от конечной деформации составляет критическая степень деформации.

3. Вычертите диаграмму железо – углерод. Укажите фазовые превращения протекающие в сталях и чугунах, дайте определения фазовых составляющих. Постройте кривую охлаждения для сплава содержащего 5,0% углерода. Рассчитайте вариантность системы в различных областях диаграммы (не менее 2-х). Какова структура этого сплава и как такой сплав называется?

4. Требуется произвести поверхностное упрочнение изделий из стали 15Х. Назначьте вид обработки, опишите технологию, происходящие в стали превращения, структуру и свойства поверхности и сердцевины изделия.

5. Выберите марку стали для изготовления граверного инструмента. Укажите состав, группу стали по назначению. Режимы термообработки, если она необходима

6. Приведите различные марки герметиков. Укажите области применения.

Вариант 23

1. Зарисуйте типы кристаллических решеток золота и цинка соответственно. Укажите координационное число и степень компактности для каждой решетки.

2. Опишите механизмы пластической деформации металлов.

3. Вычертите диаграмму железо – углерод. Укажите фазовые превращения протекающие в сталях и чугунах, дайте определения фазовых составляющих. Постройте кривую охлаждения для сплава содержащего 4,0 % углерода. Рассчитайте вариантность системы в различных областях диаграммы (не менее 2-х). Какова структура этого сплава и как такой сплав называется?

4. Что такое закалка? Используя диаграмму железо-углерод, укажите температуру нагрева под закалку стали 30, 08 кп и У12. Опишите превращения, происходящие в сталях при выбранном режиме обработки, получаемую структуру и свойства.

5. Выберите марку стали для изготовления развертки. Укажите состав, группу стали по назначению. Режимы термообработки, если она необходима

6. Опишите резины специального назначения. Приведите марку маслобензостойкой резины.

Вариант 24

1. Опишите строение слитка. Зарисуйте кристалл Чернова.

2. Определите температуру рекристаллизации меди. Зарисуйте структуры деформированной и рекристаллизованной меди.

3. Вычертите диаграмму железо – углерод. Укажите фазовые превращения протекающие в сталях и чугунах, дайте определения фазовых составляющих. Постройте кривую охлаждения для сплава содержащего 0,3 % углерода. Рассчитайте вариантность системы в различных областях диаграммы (не менее 2-х). Какова структура этого сплава и как такой сплав называется?

4. Для стали 45 проведена термообработка улучшение. С помощью диаграммы железо- углерод определите температуру закалки. Какой еще вид термической обработки необходим для получения структуры сорбит отпуска? Какими свойствами она обладает

5. Выберите марку стали для изготовления шестерни высокой прочности. Укажите состав, группу стали по назначению. Режимы термообработки, если она необходима

6. Укажите марки, состав, область применения композиционных материалов с металлической матрицей.

Вариант 25

1. Опишите виды поверхностных дефектов.

2. Опишите термический анализ металлов и укажите его значение при изучении сплавов.

3. Вычертите диаграмму железо – углерод. Укажите фазовые превращения протекающие в сталях и чугунах, дайте определения фазовых составляющих. Постройте кривую охлаждения для сплава содержащего 2,3 % углерода. Рассчитайте вариантность системы в различных областях диаграммы (не менее 2-х). Какова структура этого сплава и как такой сплав называется?

4. Для деталей, работающих в растворах солей уксусной кислоты, используется сталь 07Х16Н6. Укажите состав и объясните причину введения легирующих элементов в эту сталь. Назначьте режим термической обработки и опишите микроструктуру после обработки.

5. Опишите белые чугуны. Укажите основные примеси, свойства и области применения.

6. Зарисуйте структуры термопластичных пластмасс. Опишите свойства поливинилхлорида, полиамида, полиуретана.

Вариант 26

1. Что такое условный и фактический предел текучести? Нарисуйте диаграммы растяжения пластичного металла с условными и фактическими пределами прочности и текучести.

2. Опишите дислокационные модели границ зерен и субзерен.

3. Вычертите диаграмму железо – углерод. Укажите фазовые превращения протекающие в сталях и чугунах, дайте определения фазовых составляющих. Постройте кривую охлаждения для сплава содержащего 1,3 % углерода. Рассчитайте вариантность системы в различных областях диаграммы (не менее 2-х). Какова структура этого сплава и как такой сплав называется?

4. Для изготовления силовых лопаток авиационных газовых турбин выбран сплав ХН77ТЮР (ЭИ437Б). Укажите состав и определите группу сплава по назначению. Назначьте режим термической обработки и опишите влияние температуры на характеристики жаропрочности этого сплава в сравнении с жаропрочными сталями.

5. Классификация чугунов. Марки, способ получения ковкого чугуна, свойства, области применения.

6. Деформируемые упрочняемые термообработка алюминиевые сплавы. Свойства, марки, области применения.

Вариант 27

1. Объясните сущность явления дендритной ликвации и методы ее устранения.

2. Какими стандартными характеристиками механических свойств оценивается пластичность металлов и сплавов? Как они определяются?

3. Вычертите диаграмму железо – углерод. Укажите фазовые превращения протекающие в сталях и чугунах, дайте определения фазовых составляющих. Постройте кривую охлаждения для сплава содержащего 1,5 % углерода. Рассчитайте вариантность системы в различных областях диаграммы (не менее 2-х). Какова структура этого сплава и как такой сплав называется?

4. Как можно устранить крупнозернистую структуру в кованой стали 30? Используя диаграмму состояния железо-цементит, обоснуйте выбор режима термической обработки для исправления структуры. Опишите структурные превращения и характер изменения свойств.

5.Укажите температуры, при которых производится процесс проч­ностного азотирования. Объясните, почему азотирование не производится при температурах ниже 500 и выше 700° С (используя диаграмму состояния железо-азот). Назовите марки сталей, применяемых для азотирова­ния, и опишите полный цикл их термической и химико-термической обработки.

6. Опишите магниевые литейные сплавы. Назовите их марки, способы термической обработки, свойства, области применения.

Вариант 28

1. Опишите явление полиморфизма в приложении к цирконию. Начертите элементарные кристаллические ячейки, укажите их параметры и координационное число.

2. В чем сущность явления наклепа и какое он имеет практическое использование?

3. Вычертите диаграмму железо – углерод. Укажите фазовые превращения протекающие в сталях и чугунах, дайте определения фазовых составляющих. Постройте кривую охлаждения для сплава содержащего 0,2% углерода. Рассчитайте вариантность системы в различных областях диаграммы (не менее 2-х). Какова структура этого сплава и как такой сплав называется?

4. В структуре углеродистой стали 30 после закалки не обнаруживается остаточного аустенита, а в структуре стали У12 наблюдается до 30% остаточного аустенита. Объясните причину этого явления. Какой обработкой можно устранить остаточный аустенит?

5. Объясните в чем сущность электрохимической защиты от коррозии.

6. Опишите бронзы обладающие антифрикционными свойствами. Перечислите достоинства и недостатки, сравните с баббитами.

Вариант 28

1. Механические свойства металлов. Зарисуйте модели экспериментального определения прочности и пластичности, вязкости.

2. Каким способом можно восстановить пластичность холоднокатаной ленты? Назначьте режим термической обработки и опишите сущность происходящих процессов.

3. Вычертите диаграмму железо – углерод. Укажите фазовые превращения протекающие в сталях и чугунах, дайте определения фазовых составляющих. Постройте кривую охлаждения для сплава содержащего 4,2% углерода. Рассчитайте вариантность системы в различных областях диаграммы (не менее 2-х). Какова структура этого сплава и как такой сплав называется?

4. Сталь 45 подвергалась отжигу при температурах 830 и 1000° С. Опишите превращения, происходящие при данных режимах отжига, укажите, какие образуются структуры, и объясните причины получения различных структур и свойств. Дайте определение процесса отжига и ре­комендуйте оптимальную температуру нагрева.

5. Что такое легированные чугуны? Каково влияние легирующих элементов на свойства чугунов. Укажите область применения легированных чугунов.

6. Морозостойкие резины. Способ получения. Марки, свойства, область применения

Вариант 29

1. Что такое твердый раствор? Виды твердых растворов, примеры.

2. Под действием каких напряжений происходит пластическая деформация и как при этом изменяются структура и свойства металла?

3. Вычертите диаграмму железо – углерод. Укажите фазовые превращения протекающие в сталях и чугунах, дайте определения фазовых составляющих. Постройте кривую охлаждения для сплава содержащего 5,5% углерода. Рассчитайте вариантность системы в различных областях диаграммы (не менее 2-х). Какова структура этого сплава и как такой сплав называется?

4. Используя диаграмму состояния железо-цементит, определите температуру полного и неполного отжига и нормализации для стали 15. Охарактеризуйте эти режимы термической обработки и опишите микро­структуру и свойства стали.

5. Классификация медных сплавов. Назовите по три марки каждой группы. Свойства, области применения.

6. Назначение пленкообразующих герметиков. Виды и свойства герметиков.

Вариант 30

1. Как влияет скорость охлаждения на строение кристаллизующегося металла? Объясните сущность воздействия.

2. Какая термическая обработка применяется после холодной пласти­ческой деформации для устранения наклепа? Обоснуйте выбор режима (на примере алюминия) и опишите происходящие превращения.

3. Вычертите диаграмму состояния железо - карбид железа, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите пре­вращения и постройте кривую охлаждения (с применением правила фаз) для сплава, содержащего 0,4% С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

4. С помощью диаграммы состояния железо - карбид железа опре­делите температуру нормализации, отжига, закалки стали 45. Охаракте­ризуйте эти режимы термической обработки и опишите структуру и свойства после каждого вида обработки.

5. В чем преимущества и недостатки поверхностного упрочнения стальных изделий при нагреве токами высокой частоты по сравнению с упрочнением методом цементации? Назовите марки стали, применяемые для этих видов обработки.

6. Диспестно упрочняемые композиты. Виды матриц и наполнителей. Марки, область применения.

Поиск по сайту: