Контрольная работа по материаловедению. Вариант 10-12

Вариант 10

• Из листа свинца (температура плавления 327 °С) путем прокатки при комнатной температуре была получена тонкая фольга. Твердость и прочность ее оказались такими же, как у исходного листа. Объясните, какие процессы происходили при пластической деформации свинца, и какими изменениями структуры и свойств они сопровождались?
• Вычертите диаграмму состояния «железо – карбид железа», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите фазовые и структурные превращения в сплаве, содержащем 1,4 % 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 1300 °С.
• Используя диаграмму состояния «железо – карбид железа», назначьте для стали 55 температуру закалки, а также температуру отпуска, необходимую для получения твердости 30HRC. Опишите превращения на всех этапах обработки и получаемую структуру.
• В результате термообработки коленчатые валы судовых и автомобильных двигателей должны получить повышенную прочность по всему сечению (28÷35 HRC), для их изготовления использована сталь 40ХФА. 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.
• Несвариваемые сильно нагруженные детали грузоподъемных машин изготовлены из сплава МА14. Приведите состав, объясните влияние легирующих элементов на свойства сплава. Опишите способ упрочнения сплава и объясните природу упрочнения. Укажите микроструктуру и характеристики механических свойств.

Вариант 11

• Дайте определение твердости. Какими методами измеряют твердость металлов и сплавов? Опишите их.
• Вычертите диаграмму состояния «железо–карбид железа», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите фазовые и структурные превращения в сплаве, содержащем 1,5 % 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 1300 °С.
• Для каких сталей и с какой целью применяется отжиг на зернистый перлит? Приведите описание этого вида термообработки с указанием изменений структуры и свойств для выбранной вами конкретной марки стали.
• В результате термообработки пружины должны получить высокую упругость. Для их изготовления использована сталь 50С2. 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.
• Для изготовления деталей в авиастроении применяется сплав МЛ5. Приведите состав сплава, укажите способ изготовление деталей из данного сплава. Назначьте режим термической обработки и опишите структуру и свойства сплава.

Вариант 12

• Волочение медной проволоки проводят в несколько переходов. В некоторых случаях проволока на последних переходах разрывается. Объясните причину разрыва и укажите способ его предупреждения.
• Вычертите диаграмму состояния «железо – карбид железа», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите фазовые и структурные превращения в сплаве, содержащем 1,6 % 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 1300 °С.
• Назначьте режим ХТО и термообработки шестерни из стали 20, обеспечивающий твердость зуба 58÷62 HRC. Опишите происходящие в стали превращения, структуру и свойства поверхности зуба и сердцевины шестерни после термической обработки.
• Выберите марку чугуна для изготовления ответственных деталей машин (коленчатые валы, шатуны и пр.). Укажите состав, обработку, структуру и основные механические свойства деталей из этого чугуна.
• Для изготовления деталей методом глубокой вытяжки применяют латунь Л96. 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.