Контрольная работа по материаловедению. Вариант 1-3

Вариант 1

1. Что такое ликвация? Охарактеризуйте виды ликвации, причины возникновения и способы устранения.
2. Вычертите диаграмму состояния «железо – карбид железа», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите фазовые и структурные превращения в сплаве, содержащем 0,2% 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 количественное соотношение фаз в сплаве при температуре 800 °С.
3. Метчики из стали У10 закалены: первый – от температуры 760°С, второй – от температуры 850^оС. Нанесите на диаграмму состояния «железо – карбид железа» выбранные температуры нагрева и объясните, какой из метчиков закален правильно, имеет более высокие режущие свойства. Обоснуйте выбор, указав, какие при этом происходили превращения.
4. Для изготовления деталей машин, которые должны иметь твердость 28÷35 HRC, использована сталь 40Х. Расшифруйте марку стали, приведите примерный химический состав данной стали, определите группу стали. Назначьте типовой режим упрочняющей термообработки стали (температуру закалки и вид отпуска, охлаждающие среды). Опишите сущность происходящих при термообработке превращений, микроструктуру и свойства. Для каких деталей применяется данная сталь?
5. Что такое пластмассы? Опишите (в общем) состав и свойства пластмасс, их достоинства и недостатки как конструкционных материалов.

Вариант 2

1. Что такое твердый раствор? Опишите виды твердых растворов, приведите примеры. Дайте общую характеристику свойств твердых растворов, используйте закономерности Курнакова.
2. Вычертите диаграмму состояния «железо–карбид железа», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите фазовые и структурные превращения в сплаве, содержащем 0,3 % 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 800 °С
3. Изделия из углеродистой стали 60 после правильно выполненной закалки и последующего отпуска имеют твердость более низкую, чем предусмотрено техническими условиями. Чем вызван этот дефект, и как можно его исправить? Используйте  при ответе диаграмму состояния «железо–карбид железа», опишите превращения структуры и изменение свойств стали.
4. Для изготовления матриц холодной штамповки выбрана сталь Х12Ф1. Расшифруйте марку стали, приведите примерный химический состав данной стали, определите группу стали. Назначьте и обоснуйте режимы термообработки. Опишите сущность происходящих при термообработке превращений, микроструктуру и главные свойства матриц после термообработки.
5. Для изготовления деталей методом глубокой вытяжки применяют латунь Л68. Укажите состав. Используя диаграмму медь-цинк, определите структуру сплава. Назначьте режим термообработки, применяемый между отдельными операциями вытяжки, обоснуйте его выбор. Приведите общие характеристики механических свойств сплава.

Вариант 3

1. Приведите условия образования твердых растворов с неограниченной растворимостью компонентов и упорядоченных твердых растворов. Каковы свойства этих растворов?
2. Вычертите диаграмму состояния «железо–карбид железа», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите фазовые и структурные превращения в сплаве, содержащем 0,7 % 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 800 °С.
3. Сталь 40 подвергалась закалке от температур 750, 830 и 900 °С. Используя диаграмму состояния «железо – карбид железа», укажите выбранные температуры нагрева, назовите режимы закалки и опишите превращения, которые произошли при этих режимах. Какие при этом получились свойства? Какому режиму отдать предпочтение?
4. В результате термообработки пружины должны получить высокую упругость. Для их изготовления использована сталь 60С2ХФА. Расшифруйте марку стали, приведите примерный химический состав данной стали. Назначьте типовой режим упрочняющей термообработки стали (температуру закалки и вид отпуска, охлаждающие среды). Опишите сущность происходящих при термообработке превращений, микроструктуру и свойства стали.
5. В качестве материала для ответственных подшипников скольжения выбран сплав БрС30. Укажите состав и определите группу сплава. Опишите микроструктуру сплава, основные свойства и требования, предъявляемые к сплавам этой группы.