Контрольная работа по материаловедению. Вариант 13-15

Вариант 13

• Что такое прочность? Какими стандартными характеристиками механических свойств оценивается прочность металлов и сплавов? Как эти характеристики определяются? В каких единицах измеряются?
• Вычертите диаграмму состояния «железо – карбид железа», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите фазовые и структурные превращения в сплаве, содержащем 1,7 % 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 1200 °С.
• Углеродистая сталь 60 после закалки и отпуска имеет твердость 44÷46 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 термообработки и окончательную структуру.
• В результате обработки червяки должны получить твердую износостойкую поверхность и вязкую сердцевину. Для их изготовления использована сталь 20ХГР. Расшифруйте марку стали, приведите примерный химический состав данной стали. Назначьте режим ХТО и термической обработки. Опишите сущность происходящих при термообработке превращений, микроструктуру и свойства поверхности и сердцевины шестерни после всей обработки.
• В качестве материала для заливки вкладышей ответственных подшипников скольжения выбран сплав Б83. Укажите состав и определите группу сплава по назначению. Опишите микроструктуру сплава, основные свойства и требования, предъявляемые к сплавам этой группы.

Вариант 14

• Каким способом можно восстановить пластичность холоднокатаной медной ленты? Назначьте режим термообработки (температура плавления меди 1083 °С) и опишите сущность процессов, происходящих при холодной деформации и последующем отжиге.
• Вычертите диаграмму состояния «железо – карбид железа», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите фазовые и структурные превращения в сплаве, содержащем 1,8% 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.
• Детали машин из стали 50 закалены: одна – от температуры 740 °С, другая – от 820 °С. Используя диаграмму состояния «железо – карбид железа», нанесите выбранные температуры нагрева, назовите виды закалок. Какая из этих деталей имеет более высокую твердость и лучшие эксплуатационные свойства и почему.
• Копиры должны иметь минимальную деформацию и высокую износостойкость при твердости поверхностного слоя 750–1000HV. Для их изготовления использована сталь 38ХМФА. Расшифруйте марку стали, приведите примерный химический состав данной стали. Назначьте режим термической и химико-термической обработки. Опишите сущность происходящих при термообработке превращений, микроструктуру и свойства копиров после всей обработки.
• Для изготовления ряда деталей самолета выбран сплав Д16. Приведите состав, опишите способ упрочнения сплава и объясните природу упрочнения. Укажите микроструктуру и характеристики механических свойств сплава после термообработки.

Вариант 15

• Что такое степень переохлаждения, и как она влияет на величину зерна кристаллизующегося металла, а также на его свойства? Как получить металл в аморфном состоянии?
• Вычертите диаграмму состояния «железо–карбид железа», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите фазовые и структурные превращения в сплаве, содержащем 1,9% 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.
• Углеродистая сталь У8 после одного вида термообработки получила структуру пластинчатого перлита, а после другого вида термообработки – зернистого перлита. Опишите виды термообработки, примененные в каждом случае. Какие свойства в том и в другом случае приобрела сталь?
• Назначьте коррозионно-стойкую сталь для изготовления режущего инструмента. Приведите состав стали, необходимую термообработку и получаемую структуру. Объясните физическую природу коррозионной устойчивости стали и роль хрома.
• Выберите марку латуни для изготовления деталей на станках-автоматах. Укажите состав. Используя диаграмму медь-цинк, определите структуру сплава. Для чего в этот сплав вводят свинец? Приведите свойства сплава.