Контрольная работа по материаловедению. Вариант 43-45

Вариант 43

• Для алюминия (температура плавления 660 °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 0,6% 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 850 °С.
• Углеродистые стали 35 и У8 после закалки и отпуска имеют структуру мартенсит отпуска и твердость: первая – 45HRC, вторая – 60HRC. Используя диаграмму состояния «железо – карбид железа» и учитывая превращения, происходящие при отпуске, укажите температуру закалки и температуру отпуска для каждой стали. Опишите превращения, происходящие в этих сталях в процессе закалки и отпуска. Объясните, почему твердость стали У8 больше, чем у стали 35.
• Для изготовления клапанных пружин использована сталь 50ХФА. Расшифруйте марку стали, приведите примерный химический состав данной стали. Назначьте типовую термообработку (температуру закалки и отпуска, охлаждающие среды). Опишите сущность происходящих при термообработке превращений, микроструктуру и свойства стали.
• Для некоторых деталей самолетов используются сплавы ВТ14 и ВТ3-1. Укажите их состав. К какому классу по структуре относятся эти сплавы? Охарактеризуйте общие свойства сплавов этой группы. Назначьте режим термической обработки, опишите микроструктуру и свойства сплавов после термообработки.

Вариант 44

• Деформирование вольфрама производят при температуре 500 °С (температура плавления вольфрама 3410 °С). Объясните, каким деформированием – горячим или холодным – является этот процесс. Охарактеризуйте изменения структуры и свойств металла, происходящие при этом.
• Вычертите диаграмму состояния «железо – карбид железа», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите фазовые и структурные превращения в сплаве, содержащем 0,5% 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 750 °С.
• С помощью диаграммы состояния «железо – карбид железа» обоснуйте выбор режима термической обработки, применяемой для устранения цементитной сетки в заэвтектоидной стали. Как называется такая обработка? Опишите структурные превращения на всех этапах обработки и получаемую структуру.
• Для изготовления режущего инструмента выбрана сталь Р6М5К5. Расшифруйте марку стали, приведите примерный химический состав данной стали. Назначьте режим упрочняющей термообработки. Опишите сущность происходящих при термообработке превращений, микроструктуру и главные свойства инструмента после термообработки.
• Как классифицируются композиционные материалы с неметаллической матрицей по виду упрочнителя и матрицы? Приведите пример композита с неметаллической матрицей, его свойства, область применения.

Вариант 45

• Что такое диаграммы состояния? Опишите экспериментальный способ построения диаграмм двойных сплавов. Приведите диаграмму с неограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии.
• Вычертите диаграмму состояния «железо–карбид железа», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите фазовые и структурные превращения в сплаве, содержащем 0,4 % 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.
• Плашки из стали У11А закалены: первая – от температуры 760 °С, вторая – от температуры 850 °С. Используя диаграмму состояния «железо – карбид железа», укажите температуры закалки, объясните, какая из этих плашек закалена правильно, имеет более высокие режущие свойства и почему.
• Для изготовления высадочных штампов выбрана сталь Х6ВФ. 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.
• При каких температурах возможна эксплуатация бороволокнитов? Приведите марки бороволокнитов, используемых в авиационной технике, опишите их строение, свойства.