ВОПРОСЫ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ
1. Механизм и физическая сущность процесса кристаллизации.
2. Явление полиморфизма в приложении к железу.
3. Физическая сущность процесса плавления.
4. Условия получения мелкозернистой структуры при самопроизвольно развивающейся кристаллизации (используя теорию Таммана).
5. Что такое переохлаждение и как оно влияет на структуру кристаллизующегося металла?
6. Особенности металлического типа связи и основные свойства металла.
7. Что такое твердые растворы внедрения и замещения? Приведите примеры.
8. Что такое промежуточные фазы? Фазы внедрения, электронные фазы и их характерные свойства.
9. Виды несовершенств кристаллического строения и их влияние на свойства металлов.
10. Механизм влияния различных модификаторов на строение литого слитка.
11. Строение реального слитка и явление транскристаллизации.
12. Каким способом можно восстановить пластичность холоднокатаных медных лент? Назначьте режим термической обработки и опишите физическую сущность происходящих процессов.
13. Линейные несовершенства кристаллического строения. Как они влияют на свойства металлов и сплавов?
14. Опишите какие существуют методы изучения металлов.
15. Механизм упругой и пластической деформации реального (поликристаллического) металла.
16. Как влияет изменение структуры в процессе деформации на свойства деформированного металла? В чём сущность и каково практическое применение наклепа?
17. Прутки олова были деформированы при температуре 20 °С. Объясните, почему эти прутки не упрочнились при деформировании и опишите процессы, протекающие при этом.
18. Влияние степени пластической деформации на процесс рекристаллизации и величину зерна.
19. Как влияют состав сплава и степень пластической деформации на процесс рекристаллизации? Что такое критическая степень деформации?
20. Как изменяются механические и другие свойства при нагреве наклёпанного металла?
21. Объясните различие между холодной и горячей пластической деформацией.
22. Как изменяются строение и свойства в процессе отдыха (возврата) предварительно наклёпанного металла?
23. Как изменяется плотность дислокаций при пластической деформации металлов и почему?
24. Дайте определение анизотропии и укажите, как она проявляется в свойствах кристаллов. Приведите примеры использования анизотропии в технике.
25. Что такое аллотропические превращения в металлах? Изобразите кривую охлаждения при аллотропических превращениях железа и дайте необходимые пояснения к ней.
26. Чем отличается строение кристаллической решетки твёрдого раствора замещения от твёрдого раствора внедрения. Ответ проиллюстрируйте необходимыми рисунками.
27. Современное оборудование и технология получения чугуна. Продукты доменной плавки.
28. Сущность производства стали. Какие разновидности процессов получения стали существуют?
29. Производство стали в конвертерах. Особенности технологии. Получаемые стали и область их применения.
30. Производство стали в мартеновских печах. Особенности технологии. Получаемые стали и область их применения.
31. Способы раскисления стали. Чем спокойная сталь отличается от кипящей? Строение слитка спокойной и кипящей стали.
32. Процесс прямого (внедоменного) получения железа из руд.
33. Производство стали в электропечах. Особенности технологии плавки. Получаемые стали и области их применения.
34. Дайте сравнительную характеристику мартеновского и конвертерного способов получения стали. Укажите их преимущества и недостатки.
35. Сравните между собой способы повышения качества стали: вакуумирование при разливке, электрошлаковый и вакуумно-дуговой переплав.
36. Основные способы разливки стали. Приведите их схемы, достоинства и недостатки каждого из способов.
37. Выберите наиболее экономичный (с точки зрения потерь металла) способ разливки стали. Приведите его схему и характеристику применяемого оборудования.
38. Сущность и схема электрошлакового переплава, его достоинства и перспективы развития. Области применения получаемой стали.
39. Оборудование и технология получения алюминия. Способы рафинирования алюминия. Укажите марки выплавляемого алюминия, их свойства и области применения.
40. Оборудование и технология выплавки меди. Способы рафинирования меди. Укажите марки выплавляемой меди, их свойства и области применения.
41. Оборудование и технология производства титана. Области применения титана и его марки.
42. Оборудование и технология получения магния. Области применения магния и его марки.
43. Методы получения металлических и металлокерамических порошковых материалов и изготовления из них полуфабрикатов и изделий.
44. Что собой представляют диаграммы состояния металлических сплавов? Какими методами строят эти диаграммы?
45. Изобразите диаграммы состояния двойных систем для случаев образования устойчивых и неустойчивых химических соединений. Дайте необходимые пояснения к диаграммам. Что такое эвтектика?
46–60 решить задачи.
или напишите нам прямо сейчас
Вычертите диаграмму состояния системы, соответствующей заданию, укажите и охарактеризуйте фазы и структуры во всех областях диаграммы. Постройте кривую охлаждения для сплава указанной концентрации с применением правила фаз и опишите превращения, происходящие при охлаждении. Пользуясь правилом отрезков, определите состав и количественное соотношение фаз данного сплава для любой температуры, лежащей между линиями ликвидуса и солидуса.
Данные по типу диаграммы состояния и концентрации компонента взять из таблицы 1.
Таблица 1 – Исходные данные для решения задач с №46 по №60
61–84 решить задачи.
Вычертите диаграмму состояния Fe-Fe3C, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую охлаждения в интервале температур от 1600 до 0 °С (с применением правила фаз) для сплава определенной концентрации. Для этого же сплава определите по правилу отрезков при заданной температуре: процентное содержание углерода в фазах, количественное соотношение фаз.
Данные по концентрации углерода в сплаве и по температуре взять из таблицы 2.
Таблица 2 – Исходные данные для решения задач с №61 по №84
85. При непрерывном охлаждении стали У8 получена структура троостит-мартенсит. Нанесите на диаграмму изотермического превращения аустенита кривую охлаждения, обеспечивающую получение данной структуры. Укажите интервал температур превращений и опишите характер превращения в каждом из них.
86. Вычертите диаграмму изотермического превращения аустенита для стали У8, нанесите на неё кривую режима изотермической обработки, обеспечивающей получение твёрдости НВ 450. Опишите сущность .
87. Вычертите диаграмму изотермического превращения аустенита для стали У8, нанесите на неё кривую режима изотермической обработки, обеспечивающей получение твёрдости HRC 50. Опишите сущность превращений и какая структура получается в данном случае.
88. Вычертите диаграмму изотермического превращения аустенита для стали У8, нанесите на неё кривую изотермической обработки, обеспечивающей получение твёрдости HRC 45. Опишите сущность превращений и получаемую структуру.
89. Вычертите диаграмму изотермического превращения аустенита для стали У8. Нанесите на неё кривую изотермической обработки, обеспечивающей твёрдость HRC 55. Опишите сущность превращений и получаемую структуру.
90. Вычертите диаграмму изотермического превращения аустенита для стали У8, нанесите на неё кривую режима термической обработки, обеспечивающей получение твёрдости HRC 60–63. Укажите, как этот режим называется, опишите сущность превращений и какая структура при этом получается.
91. Используя диаграмму изотермического превращения аустенита для стали У8, объясните, почему нельзя получить в стали чисто мартенситную структуру при охлаждении её со скоростью, меньшей критической скорости закалки.
92. Изобразите диаграмму изотермического превращения аустенита и опишите превращения в стали, содержащей 0,8 % углерода, при температурах 650, 550, 400 и 200 °С. Охарактеризуйте теоретическое и практическое значение диаграммы изотермического превращения аустенита.
93. Изложите теоретические основы мартенситного превращения. Почему оно называется бездиффузионным? Охарактеризуйте структуру и отличительные свойства мартенсита.
94. Вычертите диаграмму изотермического превращения для стали У8. Нанесите на неё кривую режима непрерывного охлаждения, обеспечивающего получение твёрдости НВ 200–250. Опишите превращения, происходящие в стали при охлаждении, и какая структура при этом получается.
95. Вычертите диаграмму изотермического превращения аустенита для стали У8. Нанесите на неё кривую режима непрерывного охлаждения, обеспечивающего получение твёрдости НВ 300–400. Опишите превращения, происходящие в стали при охлаждении, и какая структура при этом получается.
96. Изобразите диаграмму изотермического превращения стали, содержащей 0,8 % углерода и укажите область перлитного, промежуточного и мартенситного превращения. Объясните механизм перлитного и мартенситного превращения. Особенности строения перлита и мартенсита.
97. Изобразите диаграмму изотермического превращения стали, содержащей 0,8 % углерода и укажите область перлитного, промежуточного и мартенситного превращения. Объясните механизм промежуточного превращения, какие структуры при этом образуются.
98. Вычертите диаграмму изотермического превращения для стали У8. Нанесите на неё кривую режима изотермической обработки, обеспечивающей получение структуры сорбита. Опишите превращения, происходящие в стали при охлаждении, особенности строения получаемой структуры и ее твердость.
99. Вычертите диаграмму изотермического превращения стали, содержащей 0,8 % углерода. Нанесите на неё кривую режима непрерывного охлаждения, обеспечивающего получение структуры троостит. Опишите превращения, происходящие в стали при охлаждении, особенности строения получаемой структуры и её твердость.
100. В структуре углеродистой стали 30 после закалки не обнаруживается остаточного аустенита, а в структуре углеродистой стали У12 после закалки наблюдается до 30 % остаточного аустенита. Объясните причину этого явления в связи с мартенситными кривыми для сталей. Какой обработкой можно устранить остаточный аустенит?
101. В чём отличие обычной закалки от ступенчатой и изотермической? Каковы преимущества и недостатки каждого из этих видов закалки? Покажите на диаграмме изотермического превращения аустенита эти виды закалки.
102. В структуре углеродистой стали У12 после закалки наблюдается до 30 % остаточного аустенита. Объясните причину этого явления. Какой обработкой можно устранить остаточный аустенит?
103. Почему для изготовления некоторого вида инструмента применяется сталь с исходной структурой перлита? В результате какой термической обработки можно получить эту структуру?
104. Какие структурные и фазовые превращения происходят при нагреве и охлаждении доэвтектоидной и заэвтектоидной сталей в процессе их закалки? Что такое критическая скорость?
105. В чём заключается отрицательное влияние цементитной сетки на свойства инструментальной стали У10 и У12? Какой термической обработкой можно её уничтожить? Обоснуйте выбранный режим термической обработки.
106. Причины возникновения внутренних напряжений при закалке. Каким способом можно предохранить изделие от образования закалочных трещин?
107. В чём заключается обработка стали холодом. Для чего и в каких случаях она применяется?
108. Используя диаграмму состояния «железо-цементит» и кривую изменения твёрдости в зависимости от температуры отпуска, назначьте для углеродистой стали 45 температуру закалки и температуру отпуска, необходимые для получения твёрдости НВ 250. Опишите превращения, которые совершились в стали в процессе закалки и отпуска, и полученную после термообработки структуру.
109. После закалки углеродистой стали со скоростью охлаждения выше критической была получена структура, состоящая из феррита и мартенсита. Проведите на диаграмме состояния «железо-цементит» ординату, соответствующую примерному составу заданной стали, укажите принятую в данном случае температуру нагрева под закалку и опишите превращения, которые произошли в стали при нагреве и охлаждении. Как называется такой вид закалки?
110. С помощью диаграммы состояния «железо-цементит» определите температуру полного и неполного отжига и нормализации для стали 60. Охарактеризуйте эти режимы термической обработки и приведите краткое описание микроструктуры и свойств стали после каждого вида обработки.
111. С помощью диаграммы состояния «железо-цементит» определите температуру полной и неполной закалки для стали 45 и дайте краткое описание микроструктуры и свойств стали после каждого вида термической обработки.
112. Как изменяются структура и свойства сталей 45 и У10 в результате закалки от температуры 840 °С и 760 °С (объясните с применением диаграммы состояния «железо-цементит»).
113. Опишите структуру и свойства сталей 45 и У 12 после закалки от температур 840 °С и 760 °С (объясните с применением диаграммы состояния «железо-цементит»).
114. Втулки из стали 40 закалены: первая – от температуры 770 °С, вторая – от температуры 840 °С. Используя диаграмму состояния «железо-цементит», объясните, какая из этих втулок имеет более высокую твёрдость и лучшие эксплуатационные свойства.
115. Используя диаграмму состояния «железо-цементит» и кривую изменения твёрдости в зависимости от температуры отпуска, назначьте для стали 50 температуру закалки и температуру отпуска для получения твёрдости НВ 450. Опишите превращения, происходящие в стали при закалке и отпуске, и конечную структуру.
116. С помощью диаграммы состояния системы «железо-цементит» определите температуру нормализации, отжига и закалки для стали У12 и опишите структуру и свойства стали после каждого вида термической обработки.
117. Используя диаграмму состояния «железо-цементит», укажите температуру закалки стали У13, опишите происходящие в процессе закалки превращения и получаемую структуру. Какой дополнительной обработке необходимо подвергать эту сталь для устранения остаточного аустенита?
118. С помощью диаграммы состояния «железо-цементит» определите температуру полного и неполного отжига и нормализации для стали 45 и опишите микроструктуру и свойства стали после каждого вида термической обработки.
119. В чём заключается низкотемпературная термомеханическая обработка конструкционной стали. Объясните с позиций теории дислокаций, почему этот процесс приводит к получению высокой прочности стали. Какими преимуществами и недостатками обладает низкотемпературная термомеханическая обработка по сравнению с высокотемпературной термомеханической обработкой?
120. Физическая сущность процесса поверхностной закалки при нагреве токами высокой частоты. Укажите достоинства и недостатки этого метода.
121. Требуется произвести поверхностное упрочнение изделий из стали 20. Назначьте вид обработки, опишите технологию, происходящие в стали превращения, структуру и свойства.
122. В чём состоит отличие процесса цементации в твёрдом карбюризаторе от газовой? Как можно исправить крупнозернистую структуру перегрева цементованных изделий?
123. Для каких деталей применяется процесс азотирования? Какие марки сталей и почему используются для этого процесса? Опишите конечные структуру и свойства.
124. Требуется произвести поверхностное упрочнение изделий из стали 12ХН3А. Назначьте вид обработки, опишите его технологию, происходящие в стали превращения, окончательную структуру и свойства.
125. Сущность процесса жидкостного высокотемпературного цианирования и применяемой после цианирования термической обработки. Опишите конечные структуру и свойства.
126. Какую обработку называют химико-термической? Общие закономерности ХТО
или напишите нам прямо сейчас
