МАТЕРІАЛОЗНАВСТВО І ЕЛЕКТРОТЕХНІЧНІ МАТЕРІАЛИ
Методичні вказівки
до виконання індивідуальних завдань “Маркування, властивості, застосування і обробка конструкційних сталей”
для студентів спеціальності 7.092501 “Автоматизація і управління технологічними процесами”
Київ 2008
УДК 669.017/018.29+621.7
ББК 34.5я73+30.3-3я73
М34
Укладачі: О.Г. Добровольський, канд. техн. наук, доцент
В. Є. Богуславський, канд. техн. наук, доцент
Рецензент В.С. Ловейкін, д-р техн. наук, професор
Відповідальний за випуск В.М. Смірнов, канд. техн. наук, професор
Затверджено на засіданні кафедри „Основи професійного навчання”, протокол № 12 від14 лютого 2008 року.
Видається в авторській редакції.
Матеріалознавство і електротехнічні матеріали: Методичні
М34 вказівки до виконання індивідуальних завдань / Уклад: О.Г. Добровольський, В.Є.Богуславський. – К.: КНУБА, 2008. – 24 с.
Містять методичні вказівки і завдання на контрольні розрахунково-графічні роботи.
Призначені для студентів, які навчаються за напрямом підготовки 0925 “Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології”.
© КНУБА, 2008
Загальні положення
Методичні вказівки містять матеріали, необхідні для виконання індивідуального завдання. Мета індивідуального завдання – поглиблення знань, що отримані студентами на лекціях і лабораторних заняттях, а також надання їм практичних навичок у галузі металознавства і технології конструкційних матеріалів.
До складу методичних вказівок входять загальні положення, індивідуальні завдання для виконання контрольних робіт, пояснення до їх виконання, а також додатки і список літератури. Додатки до методичних вказівок містять довідкові дані, необхідні для виконання роботи
В результаті виконання індивідуального завдання студент засвоює практичні навички по аналізу властивостей різних марок сталей, їх властивостей і призначенню, термічної та інших видів обробки.
Індивідуальне завдання виконують студенти денної форми навчання. Форма індивідуального завдання – контрольна робота. Орієнтовний обсяг роботи 4 – 10 сторінок рукописного тексту на аркушах формату А4. Номер варіанта видає викладач.
ІНДИВІДУАЛЬНІ ЗАВДАННЯ ДО КОНТРОЛЬНИХ РОБІТ
Вказівки до виконання контрольної роботи
Студент виконує контрольну роботу, що складається з трьох запитань.
Вимоги щодо виконання кожної контрольної роботи такі:
1. Роботу необхідно виконувати на аркушах формату А4 або учнівському зошиті, де на обкладинці повинні бути указані: загальна назва роботи (контрольна розрахункова графічна робота), назва дисципліни, група, прізвище, ініціали, номери варіанта і питань контрольної роботи. Роботу можна виконувати письмово від руки або в електронному варіанті.
2. На кожному аркуші необхідно залишати поля для зауважень викладача, який перевіряє роботу.
3. Оформлення відповідей необхідно починати з подання умови питання. Відповіді треба давати в тій послідовності, у якій поставлені контрольні завдання.
4. Виконання графіків, діаграм, рисунків має бути акуратним і відповідати встановленим стандартам. Роботи, підготовлені недбало не розглядаються.
5. Відповіді повинні бути конкретними, чіткими, вичерпними і, по можливості, короткими, причому стислість відповіді не повинна бути на перешкоді її ясності.
2. Номери варіантів і питання для контрольних робіт
Номери варіантів і номери питань подані в табл.1.
Таблиця 1
| Номер варіанта | Номери питань | Номер варіанта | Номери питань | Номер варіанта | Номери питань |
| 1.1, 2.10, 3. | 1.10, 2.19, 12 | 1.19, 2.3, 23 | |||
| 1.2, 2.11, 4 | 1.11, 2.20, 13 | 1.20. 2.4, 24 | |||
| 1.3, 2.12, 5 | 1.12, 2.21, 16 | 1.21, 2.5, 25 | |||
| 1.4, 2.13, 6 | 1.13, 2.22, 17 | 1.22, 2.6, 26 | |||
| 1.5, 2.14, 7 | 1.14, 2.23, 18 | 1.23. 2.7, 27 | |||
| 1.6, 2.15, 8 | 1.15, 2.24. 19 | 1.24, 2.8, 28 | |||
| 1.7, 2.16, 9 | 1.16, 2.25, 20 | 1.25, 2.9, 19 | |||
| 1.8, 2.17, 10 | 1.17, 2.1, 21 | 1.26, 2.26, 17 | |||
| 1.9, 2.18, 11 | 1.18, 2.2, 22 |
1. Перед виконанням роботи за допомогою підручників і даних методичних вказівок ознайомтесь з класифікацією і маркуванням вуглецевих і легованих сталей, з їх властивостями, термічною обробкою і призначенням. Послідовно виконайте наступні пункти завдання:
випишіть з табл. 2 марки сталей свого варіанта, назвіть групу, до якої вони належать і дайте загальну характеристику сталей цієї групи;
розшифруйте кожну марку сталі вашого варіанта;
опишіть властивості кожної з цих марок сталей і поясніть, після яких видів обробки ці властивості були отримані;
вкажіть про застосування (призначення) кожної з цих марок сталей
Таблиця 2
| Номер питання | Марки сталей | Номер питання | Марки сталей |
| 1.1 | Ст.0, 70Г, 60С2Н2А | 1.14 | Ст.6сп, 15Г, 70С2ХА |
| 1.2 | Ст.1сп, 15Г, 65С2ВА | 1.15 | Ст.6нпс, 45, 50ХФА |
| 1.3 | Ст.2сп, 45, 70С2ХА | 1.16 | Ст.6сп, 30, 60С2 |
| 1.4 | Ст.2нсп, 30, 50ХФА | 1.17 | Ст.5сп, 25, 38ХА |
| 1.5 | Ст.2кп, 25, 60С2А | 1.18 | Ст.4кп, 20, 35ХРА |
| 1.6 | Ст.3сп, 20, 38ХА | 1.19 | Ст.4сп, 15кп, 15ХРА |
| 1.7 | Ст.3нпс, 15кп, 35ХРА | 1.20 | Ст.3кп, 15, 15ХСНД |
| 1.8 | Ст.3кп, 15, 15ХРА | 1.21 | Ст.3сп, 10кп, 14ХГС |
| 1.9 | Ст.4сп, 10кп, 15ХСНД | 1.22 | Ст.2кп, 10, 60С2 |
| 1.10 | Ст.4нсп, 08кп, 14ХГС | 1.23 | Ст.2сп, 08кп, 70С2ХА |
| 1.11 | Ст.4кп, 10, 09Г2С | 1.24 | Ст.1кп, 45, 65С2ВА |
| 1.12 | Ст.5сп, 08, 60С2Н2А | 1.25 | Ст.1сп, 15Г, 60С2Н2А |
| 1.13 | Ст.5нпс, 70Г, 65С2ВА | 1.26 | Ст.0, 09Г2С, 08кп |
2. Вивчіть розділ “Термічна обробка сталі”, засвойте види термічної обробки та їх застосування, уясніть структури, які утворюються при різних видах термічної обробки і характерні властивості сталей, що відповідають цим структурам, після чого послідовно виконайте таке:
поясніть, що таке гартування і відпуск і для чого їх застосовують;
намалюйте лівий нижній кут діаграми стану залізо-вуглець і нанесіть на ньому вертикальну лінію, що відповідає кількості вуглецю марки сталі вашого варіанта (табл.3); графічно виконайте вибір температури гартування Вашої сталі і укажіть цю температуру;
користуючись рис.1 намалюйте графічне зображення залежності твердості вашої сталі від температури відпуску; графічно виконайте вибір температури відпуску для отримання твердості, що вказана у табл.3;
опишіть структурні і фазові перетворення, які відбуваються в сталі при виконанні гартування і відпуску (за Вашим варіантом).
Довідка: вуглецеві сталі з твердістю більшою ніж НRС50 мають мартенситну, із твердістю НRС38...50 – трооститну і з твердістю меншою за НRС38 – феритноперлітну, перлітну або перлітноцементитну структури. Ці дані ви використовуєте при з’ясуванні кінцевої структури сталі вашого варіанта, що отримується після гартування і відпуску.
Таблиця 3
Умови щодо виконання завдань 2.1...2.26
| Номер питання | Марка сталі | Твердість, HRC | Номер питання | Марка сталі | Твердість, HRC HRC HRC |
| 2.1 | У12 | 2.14 | |||
| 2.2 | У12 | 2.15 | |||
| 2.3 | У12 | 2.16 | |||
| 2.4 | У12 | 2.17 | |||
| 2.5 | У12 | 2.18 | |||
| 2.6 | У12 | 2.19 | |||
| 2.7 | У12 | 2.20 | |||
| 2.8 | У12 | 2.21 | |||
| 2.9 | 2.22 | ||||
| 2.10 | 2.23 | ||||
| 2.11 | 2.24 | ||||
| 2.12 | 2.25 | ||||
| 2.13 | 2.26 |
Рис. 1. Залежність твердості сталей від температури відпуску
3. Назвіть і накресліть схеми основних способів обробки металів тиском. Опишіть спосіб листового штампування та його застосування.
4. Розкрийте сутність доменного процесу. Назвіть продукти доменної плавки і зазначте області їхнього застосування.
5. Опишіть сутність переробки чавуну у сталь. Охарактеризуйте конверторний спосіб виробництва сталі.
6. Опишіть сутність обробки металів тиском. Чому при гарячій обробці тиском метал слід нагрівати вище температури рекристалізаціі?
7. Опишіть сутність ливарного виробництва. Охарактеризуйте такі поняття, як рідкоплинність і ліквація.
8. Назвіть існуючі способи лиття. Опишіть спосіб лиття у пісчано-глиністі форми та його застосування.
9. Назвіть існуючі способи лиття. Опишіть спосіб лиття в металеві форми та його застосування.
10. Назвіть існуючі способи лиття. Опишіть відцентрове лиття та його застосування.
11. Назвіть існуючі способи лиття. Опишіть лиття за виплавлюваними моделями та його застосування.
12. Які матеріали застосовуються для виготовлення ливарних форм? Які вимоги висуваються до формувальних матеріалів?
13. Назвіть дефекти лиття, поясніть причини виникнення і способи їхнього усунення.
14. Назвіть і накресліть схеми основних способів обробки металів тиском. Опишіть спосіб прокатування сталей та його застосування.
15. Назвіть і накресліть схеми основних способів обробки металів тиском. Опишіть спосіб прокатування сталей та його застосування.
16. Назвіть і накресліть схеми основних способів обробки металів тиском. Опишіть спосіб волочіння та його застосування.
17. Назвіть і накресліть схеми основних способів обробки металів тиском. Опишіть спосіб пресування та його застосування.
18. Назвіть і накресліть схеми основних способів обробки металів тиском. Опишіть спосіб вільного кування та його застосування.
19. Назвіть і накресліть схеми основних способів обробки металів тиском. Опишіть спосіб об’ємного штампування та його застосування.
20. У чому полягає сутність зварювання? Поясніть недоліки та переваги процесу зварювання. Назвіть основні види зварювання та ознаки їх визначення.
21. Назвіть основні види зварювання та ознаки їх визначення. Опишіть автоматичне і напівавтоматичне електродугові способи зварювання
22. Дайте класифікацію основних способів дугового зварювання.. Опишіть способи зварювання: Бенардоса і Славянова.
23. Поясніть сутність ручного дугового зварювання, устрій та властивості електричної дуги. Яку вона має будову і властивості? Викладіть режими і техніку ручного дугового зварювання. Як розраховують продуктивність зварювання?
24. Контактне зварювання. Розкрийте його сутність, опишіть способи, обладнання та область застосування.
25. Що собою являє процес різання металів і якими параметрами він характеризується? Охарактеризуйте точіння. Яке обладнання і інструмент використовується при його виконанні?
26. Що собою являє процес різання металів і якими параметрами він характеризується? Охарактеризуйте фрезерування. Яке обладнання і інструмент використовується при його виконанні?
27. Що собою являє процес різання металів і якими параметрами він характеризується? Охарактеризуйте шліфування. Яке обладнання і інструмент використовується при його виконанні?
28. Поясніть сутність ручного дугового зварювання, устрій та властивості електричної дуги. Яку вона має будову і властивості? Викладіть режими і техніку ручного дугового зварювання. Як розраховують продуктивність зварювання?
