Материаловедение

Вариант 16

1. Какие процессы протекают при нагреве деформированного металла? Подробно опишите изменения структуры и свойств металла на стадии возврата.

2. Вычертите диаграмму состояния «железо – карбид железа», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите фазовые и структурные превращения в сплаве, содержащем 2,0% углерода, при охлаждении из жидкого состояния. Постройте кривую охлаждения (с применением правила фаз Гиббса) для этого сплава. Какова структура сплава при комнатной температуре, как сплав называется? По правилу Курнакова определите количественное соотношение фаз в сплаве при температуре 1200 °С.

3. В чем заключается отрицательное влияние цементитной сетки на свойства инструментальной стали У12? Какой термической обработкой можно от нее избавиться? Используя диаграмму состояния «железо – карбид железа», обоснуйте выбор температур этой термообработки для данной стали и опишите происходящие в стали превращения.

4. Назначьте марку жаропрочной стали (сильхром) для клапанов автомобильных и тракторных двигателей небольшой мощности. Укажите состав, определите класс стали и группу стали. Назначьте и обоснуйте режим термообработки. Опишите микроструктуру стали.

5. В качестве материала для заливки вкладышей ответственных подшипников скольжения выбран баббит Б88. Укажите состав и определите группу сплава по назначению. Опишите микроструктуру сплава, основные свойства и требования, предъявляемые к сплавам этой группы.

Вариант 17

1. Каким видом пластического деформирования (холодным или горячим) является деформирование железа (температура плавления 1539оС) при температуре 400 °С? Объясните, как при этом меняется структура и свойства железа?

2. Вычертите диаграмму состояния «железо – карбид железа», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите фазовые и структурные превращения в сплаве, содержащем 2,1% углерода. при охлаждении из жидкого состояния. Постройте кривую охлаждения (с применением правила фаз Гиббса) для этого сплава. Какова структура сплава при комнатной температуре, как сплав называется? По правилу Курнакова определите количественное соотношение фаз в сплаве при температуре 1200 °С.

3. Вычертите диаграмму изотермического превращения аустенита для стали У8. Нанесите на нее кривую режима изотермической обработки, обеспечивающей получение твердости 40HRC. Укажите, как этот режим называется и какая структура при этом получается. Опишите сущность происходящих превращений.

4. Для изготовления разверток выбрана сталь ХВСГ. Расшифруйте марку стали, приведите примерный химический состав данной стали. Назначьте режимы упрочняющей термообработки. Опишите сущность происходящих при термообработке превращений, микроструктуру и главные свойства разверток после термообработки.

5. Для изготовления ряда деталей силового набора самолета выбран сплав В95. Приведите состав, опишите способ упрочнения сплава и объясните природу упрочнения. Укажите микроструктуру и характеристики механических свойств сплава после термообработки.

Вариант 18

1. Что такое пластичность металла, какими стандартными характеристиками механических свойств она оценивается? При каких испытаниях и как они определяются?

2. Вычертите диаграмму состояния «железо – карбид железа», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите фазовые и структурные превращения в сплаве, содержащем 2,2% углерода, при охлаждении из жидкого состояния. Постройте кривую охлаждения (с применением правила фаз Гиббса) для этого сплава. Какова структура сплава при комнатной температуре, как сплав называется? По правилу Курнакова определите количестенное соотношение в фаз в сплаве при температуре 1200 °С.

3. Как изменяются структура и свойства сталей 30 и У11 в результате закалки о температур 750 и 850 °С? Объясните с применением диаграммы состояния «железо – карбид железа». Назовите предложенные режимы закалки, выберите оптимальный режим закалки каждой стали и обоснуйте его.

4. Для изготовления деталей молотовых штампов выбрана сталь 5ХНМ. Расшифруйте марку стали, приведите примерный химический состав данной стали. Назначьте режим упрочняющей термообработки. Опишите сущность происходящих при термообработке превращений, микроструктуру и главные свойства штампов после термообработки.

5. Опишите резины специального назначения (приведите классификацию по группам, охарактеризуйте свойства, области применения).

Вариант 19

1. В чем сущность и назначение дробеструйной обработки? Как при этом меняется структура и свойства металла?

2. Вычертите диаграмму состояния «железо – карбид железа», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите фазовые и структурные превращения в сплаве, содержащем 2,3% углерода, при охлаждении из жидкого состояния. Постройте кривую охлаждения (с применением правила фаз Гиббса) для этого сплава. Какова структура сплава при комнатной температуре, как сплав называется? По правилу Курнакова определите количественное соотношение фаз в сплаве при температуре 1200 °С.

3. В структуре углеродистой стали 30 после закалки не обнаруживается остаточного аустенита, а в структуре закаленной стали У12 наблюдается до 30% остаточного аустенита. Объясните причину этого явления. Как это влияет на свойства стали? Дайте краткое описание обработки, которой можно устранить остаточный аустенит?

4. В результате термообработки оправки должны получить повышенную прочность по всему сечению (28÷35 HRC). Для их изготовления использована сталь 40ХН. Расшифруйте марку стали, приведите ее примерный химический состав, определите группу стали. Назначьте типовую термообработку (температуру закалки и отпуска, охлаждающие среды). Опишите сущность происходящих при термообработке превращений, микроструктуру и свойства стали.

5. Охарактеризуйте различные виды волокнитов, их состав, свойства, применение.

Вариант 20

1. Начертите три элементарные ячейки, характерные для большинства металлов. Дайте характеристику каждой из них. Приведите примеры металлов, для которых характерна та или иная ячейки.

2. Вычертите диаграмму состояния «железо – карбид железа», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите фазовые и структурные превращения в сплаве, содержащем 2,4% углерода, при охлаждении из жидкого состояния. Постройте кривую охлаждения (с применением правила фаз Гиббса) для этого сплава. Какова структура сплава при комнатной температуре, как сплав называется? По правилу Курнакова определите количественное соотношение фаз в сплаве при температуре 1200 °С.

3. Используя диаграмму состояния «железо – карбид железа», определите температуру полного и неполного отжига и нормализации для стали 15. Охарактеризуйте эти режимы термической обработки. Для чего они назначаются? Опишите изменения микроструктуры и свойств стали.

4. Для их изготовления пружин вагонов использована сталь 70С3А. Расшифруйте марку стали, приведите примерный химический состав данной стали. Назначьте типовую термообработку (температуру закалки и отпуска, охлаждающие среды). Опишите сущность происходящих при термообработке превращений, микроструктуру и свойства стали.

5. Приведите марку латуни, стойкой против коррозии в морской воде. Расшифруйте состав. Используя диаграмму «медь-цинк», определите структуру сплава. Укажите способ упрочнения латуни и основные свойства.