Контрольная работа по материаловедению. Вариант 4-6

Вариант 4

1. Опишите физическую сущность и механизм процесса кристаллизации. Охарактеризуйте наиболее общие закономерности кристаллизации самопроизвольной и несамопроизвольной.
2. Вычертите диаграмму состояния «железо – карбид железа», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите фазовые и структурные превращения в сплаве, содержащем 0,8 % 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 1400 °С.
3. Используя диаграмму состояния «железо–карбид железа», назначьте для стали 50 температуру закалки, а также температуру отпуска, необходимую для получения твердости 32HRC. Опишите превращения на всех этапах обработки и получаемую структуру.
4. В результате обработки шестерни должны получить твердую износостойкую поверхность и вязкую сердцевину. Для их изготовления использована сталь 18ХГТ. Расшифруйте марку стали, приведите примерный химический состав данной стали. Назначьт режим ХТО и термической обработки. Опишите сущность происходящих при термообработке превращений, микроструктуру и свойства поверхности и сердцевины шестерни после всей обработки.
5. Для изготовления лопастей воздушных винтов выбран сплав Д1. Приведите состав, опишите способ упрочнения сплава и объясните природу упрочнения. Укажите микроструктуру и характеристики механических свойств сплава.

Вариант 5

1. Объясните, что такое модифицирование. Какие виды модификаторов бывают, и каково их влияние на структуру и свойства сплавов (связать это с влиянием модификаторов на размер критического зародыша)? Приведите конкретные примеры модификаторов разного рода.
2. Вычертите диаграмму состояния «железо – карбид железа», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите фазовые и структурные превращения в сплаве, содержащем 0,9% 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 800 °С.
3. Поковки из стали 40 имеют крупнозернистое строение. Как при этом изменились свойства стали? С помощью диаграммы состояния «железо – карбид железа» назначьте режим термической обработки для получения мелкого зерна и объясните, почему выбранный режим обеспечивает мелкозернистое строение.
4. Кулачки должны иметь минимальную деформацию и высокую износостойкость при твердости поверхностного слоя 750÷1000HV. Для их изготовления использована сталь 38Х2МЮА. 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 кулачков после всей обработки.
5. Опишите современное представление о молекулярном строении полимеров. В чем различие между термопластичными и термореактивными полимерами? Охарактеризуйте зависимость деформации полимеров от температуры.

Вариант 6

1. Какие типы связей существуют в кристаллических телах? Дайте их общую характеристику. Каковы особенности металлического типа связи? Охарактеризуйте основные свойства металлов.
2. Вычертите диаграмму состояния «железо – карбид железа», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите фазовые и структурные превращения в сплаве, содержащем 1,0% 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 800 °С.
3. Углеродистая сталь У8 после закалки и отпуска имеет твердость 55–60 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.
4. В котлостроении используется сталь 12Х1МФ. Расшифруйте марку стали, приведите примерный химический состав данной стали, определите класс стали и группу стали. Назначьте и обоснуйте режим термообработки. Опишите микроструктуру стали.
5. Для изготовления деталей методом глубокой вытяжки применяют латунь Л80. 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.