Контрольная работа по материаловедению. Вариант 40-42

Вариант 40

• Начертите диаграмму состояния двухкомпонентного сплава для случая ограниченной растворимости компонентов в твердом виде с эвтектикой. Укажите структурные составляющие во всех областях этой диаграммы и опишите строение типичных сплавов различного состава, встречающихся в этой системе.
• Вычертите диаграмму состояния «железо – карбид железа», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите фазовые и структурные превращения в сплаве, содержащем 4,4% 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 900 °С.
• Изделия из стали 50 требуется подвергнуть улучшению. Используя диаграмму состояния «железо – карбид железа», назначьте режим термической обработки, опишите сущность происходящих превращений, структуру и свойства стали после обработки.
• Для изготовления машинных метчиков выбрана сталь Р10К5Ф5. Расшифруйте марку стали, приведите примерный химический состав данной стали. Назначьте режим упрочняющей термообработки. Опишите сущность происходящих при термообработке превращений, микроструктуру и главные свойства метчиков после термообработки.
• Для изготовления деталей самолетов выбран сплав ВТ22. Укажите его состав, определите класс сплава по структуре. Назначьте режим упрочняющей термообработки, опишите превращения в структуре сплава, окончательную структуру и свойства.

Вариант 41

• Для меди (температура плавления 1083 °С) назначьте режимы холодного и горячего деформирования, подробно объясните сущность процессов, протекающих при этом, а также изменения структуры и свойств металла.
• Вычертите диаграмму состояния «железо – карбид железа», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите фазовые и структурные превращения в сплаве, содержащем 4,5% 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 900 °С.
• Вычертите диаграмму изотермического превращения аустенита для стали У8. Нанесите на нее кривую охлаждения при термической обработке, обеспечивающей получение твердости 60–63 HRC. Укажите, как этот режим называется и какая структура при этом получается. Опишите сущность происходящих превращений.
• Для изготовления обрезных штампов выбрана сталь Х12М. Расшифруйте марку стали, приведите примерный химический состав данной стали. Назначьте режим упрочняющей термообработки. Опишите сущность происходящих при термообработке превращений, микроструктуру и главные свойства штампов после термообработки.
• Для изготовления обшивки летательных аппаратов выбран сплав ВТ6. Приведите состав сплава, режим упрочняющей термической обработки и получаемую структуру. Опишите процессы, протекающие при термической обработке, и преимущества сплава ВТ6 по сравнению с ВТ5.

Вариант 42

• Что такое конструкционная прочность? Какие группы критериев можно выделить? Кратко охарактеризуйте каждую группу.
• Вычертите диаграмму состояния «железо – карбид железа», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите фазовые и структурные превращения в сплаве, содержащем 4,6 % 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 900 °С.
• Используя диаграмму состояния «железо – карбид железа», установите температуру нормализации, закалки и отжига для стали 30. Охарактеризуйте эти режимы термообработки и опишите структуру и свойства стали после каждого вида обработки.
• В результате термообработки крупногабаритные детали турбин и компрессорных машин должны получить повышенную прочность по всему сечению (28÷35 HRC), для их изготовления использована сталь 38ХН3МФА. Расшифруйте марку стали, приведите примерный химический состав данной стали, определите группу стали. Назначьте типовую термообработку (температуру закалки и отпуска, охлаждающие среды). Опишите сущность происходящих при термообработке превращений, микроструктуру и свойства стали.
• Что такое удельная жесткость и удельная прочность материала? От чего зависят механические свойства композиционных материалов? Приведите примеры (марки, состав, свойства) композиционных материалов, используемых в изготовлении автомашин.