Задания к контрольной работе. Контрольная работа включает два задания: «анализ состояния двухкомпонентных сплавов» и «анализ контрольного сплава на основе диаграммы «железо – цементит»

Контрольная работа включает два задания: «Анализ состояния двухкомпонентных сплавов» и «Анализ контрольного сплава на основе диаграммы «Железо – цементит».

Номер варианта каждого задания соответствует двум последним цифрам номера зачетной книжки.

Задание 1

Анализ состояния двухкомпонентных сплавов

В таблице 1 приведены исходные данные для выполнения задания 1 в виде типа диаграммы (под номерами 1 – 5) и процентного состава сплава.

Таблица 1

Исходные данные для выполнения задания 1

№ варианта	Тип диаграммы	Состав сплава	№ варианта	Тип диаграммы	Состав сплава
		10 % А			40 % В
		5 % B			45 % A
		5 % А			65 % В
		95 % A			5 % А
		40 % В			65 % В
		80 % В			70 % А
		70 % А			10 % А
		85 % В			60 % В
		85 % А			85 % В
		20 % B			65 % А
		30 % A			20 % B
		65 % В			85 % А
		10 % А			80 % В
		25 % B			25 % A
		90 % А			45 % В
		60 % В			90 % А
		85 % В			60 % В
		25 % A			45 % A
		65 % А			65 % В
		85 % В			10 % А
		50 % В			5 % B
		5 % А			25 % B
		65 % А			30 % A
		45 % В			45 % A
		95 % A			25 % B

Окончание табл. 1

№ варианта	Тип диаграммы	Состав сплава	№ варианта	Тип диаграммы	Состав сплава
		5 % А			45 % В
		80 % В			20 % B
		50 % В			90 % А
		40 % В			50 % A
		70 % А			80 % В
		85 % В			65 % А
		50 % В			25 % A
		95 % А			40 % В
		70 % А			60 % В
		50 % В			45 % A
		25 % A			25 % B
		30 % A			95 % A
		5 % B			85 % A
		20 % B			30 % A
		30 % A			5 % B
		65 % В			85 % А
		90 % А			40 % В
		45 % В			25 % B
		90 % А			80 % В
		5 % А			25 % A
		45 % A			95 % A
		45 % В			65 % А
		70 % А			20 % B
		5 % B			10 % А
		85 % А			60 % В

 

Типы диаграмм состояния, обозначенные номерами 1 – 5, представлены, соответственно, на рисунках 1 – 5.

Порядок выполнения задания:

1) в соответствии с вариантом задания определить тип сплава (механическая смесь, химическое соединение, твердый раствор с неограниченной растворимостью, сплав с ограниченной растворимостью компонентов твердом состоянии, сплав с переменной растворимостью компонентов);

2) изобразить или скопировать диаграмму состояния системы АВ в соответствии с вариантом задания;

3) обозначить на рисунке критические точки, линии ликвидуса, солидуса, сольвуса, фазовые превращения, фазовые и структурные области;

4) нанести на диаграмму ординату, соответствующую контрольному сплаву согласно заданию (столбец «Состав сплава») с указанием критических точек;

5) построить примерную кривую охлаждения двойного сплава заданного состава, рассмотреть превращения, происходящие при его кристаллизации;

6) в середине температурного интервала первичной кристаллизации заданного сплава определить количественное соотношение фаз и их химический состав.

 

 

 

Рис. 1. Диаграмма состояния 1-го типа

 

 

Рис. 2. Диаграмма состояния 2-го типа

 

 

Рис. 3. Диаграмма состояния 3-го типа

 

 

Рис. 4. Диаграмма состояния 4-го типа

 

 

Рис. 5. Диаграмма состояния 5-го типа

Задание 2

Анализ контрольного сплава на основе диаграммы «железо – цементит»

В таблице 2 приведены исходные данные для выполнения задания 2 в виде массовой доли углерода.

Таблица 2

Варианты заданных сплавов

№ варианта	% углерода (по массе)	№ варианта	% углерода (по массе)	№ варианта	% углерода (по массе)	№ варианта	% углерода (по массе)
	5,0		0,1		4,5		0,4
	4,3		3,5		0,6		4,9
	1,0		0,9		0,25		1,75
	3,0		0,022		1,1		0,8
	0,8		4,0		4,7		2,3
	0,4		2,0		0,5		5,6
	1,3		2,8		1,2		0,012
	2,2		0,35		0,9		2,9
	5,5		0,7		0,05		6,1
	0,012		1,8		0,045		5,7
	0,2		4,8		1,5		0,018
	4,5		3,1		5,3		6,4
	6,2		6,3		3,7		2,5
	2,7		5,5		6,0		5,4
	4,3		0,3		1,9		6,6
	3,9		6,5		0,1		1,4
	0,07		1,6		4,7		0,012
	5,9		1,4		5,8		1,0
	1,3		2,1		2,6		4,6
	3,2		0,09		1,6		0,05
	1,1		3,3		4,4		2,14
	1,2		4,2		0,06		3,4
	5,9		0,05		3,6		0,06
	0,08		5,1		5,2		1,25
	3,8		2,14		0,045		2,4

Диаграмма состояния «железо – цементит» (Fe – Fe₃C) для выполнения задания представлена на рисунке 6.

 

 

Рис. 6. Диаграмма состояния «железо – цементит» (Fe – Fe₃C)

 

Порядок выполнения задания

1) вычертить на миллиметровой бумаге и обозначить структурные составляющие во всех областях диаграммы или скопировать диаграмму состояния Fe – Fe₃C;

2) нанести на диаграмму ординату, соответствующую контрольному сплаву согласно индивидуальному заданию, выполнить построение необходимых конод;

3) построить кривую охлаждения контрольного сплава;

4) указать к какой группе железоуглеродистых сплавов он относится, по возможности привести марку рассмотренного сплава, его применение.