Задания на контрольную работу. Контрольная работа состоит из пяти вопросов

 

Контрольная работа состоит из пяти вопросов.

 

Вопрос 1 Вычертите диаграмму состояния «железо-карбид железа (цементит)», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, подробно опишите превращения и постройте кривую нагрева в интервале температур от 20 до 1600 ^оС (с применением правила фаз) для сплава, содержащего заданный процент углерода (таблица А.1). Какова структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

Выберите для заданного сплава любую температуру в двухфазной области, определите химический состав фаз, находящихся в равновесии, и их количественное соотношение.

Литература: [1, гл. II, IV, V]; [2, гл. II, IV, VIII]; [3, гл.3,4].

 

Вопрос 2 Вычертите диаграмму изотермического превращения аустенита для заданной стали (таблица А.2), нанесите на нее две кривые изотермической обработки, обеспечивающие получение твердости НВ 180 и НВ400 (для доэвтектоидных сталей) или НВ500 (для заэвтектоидных сталей). Укажите, как эти режимы называются, какие получаются структуры, с применением диаграммы состояния «Fe-Fe₃C» опишите сущность превращений.

Литература: [1, гл. X]; [2, гл. X]; [3, гл. 5].

 

Вопрос 3 Для заданной марки стали (таблица А.2) укажите химический состав и определите группу стали по назначению, укажите типовые изделия, изготавливаемые из нее. С помощью диаграммы «железо-карбид железа», определите температуры нормализации, полного и неполного отжига для заданной стали. Опишите фазовые превращения, микроструктуру и свойства после каждого вида обработки.

Сталь заданной марки подвергалась закалке от температур 750 и 860 ^оС. Опишите превращения, происходящие при данных режимах закалки. Укажите, какие образуются структуры, и объясните причины получения разных структур. Какой режим закалки для заданной стали следует рекомендовать?

Если изделия после правильно выполненной закалки имеют твердость более низкую, чем предусмотрено техническими условиями, то чем вызван этот дефект и как можно его исправить?

Литература: [1, гл. X, XI]; [2, гл. X, XI]; [3, гл. 5].

 

Вопрос 4 Для заданной марки стали (таблица А.3) укажите химический состав и определите группу стали по назначению, укажите типовые изделия, изготавливаемые из нее.

Назначьте и обоснуйте вид и температуру закалки, охлаждающую среду, вид и температуру отпуска, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие на всех этапах термической обработки этой стали. Опишите микроструктуру и свойства стали после различных этапов термообработки.

Литература: [1, гл. XI, XIV, XVI, XVII]; [2, гл. XI, XIV, XVI]; [3, гл. 5, 7].

Вопрос 5. Для заданного сплава (таблица А.4) определите химический состав и группу сплава по назначению, укажите типовые изделия, изготавливаемые из него. Опишите требования, предъявляемые к сплавам этой группы, типовую термическую обработку для данного сплава, фазовые и структурные изменения на всех этапах термической обработки, основные свойства.

Литература: [1, гл. XVI, XVII, XXIV, XXVI, XXVII]; [2, гл. XIV, XVI, XVII, XX, XXII]; [3, гл. 7, 8].

 

 

Список литературы

 

1 А. П. Гуляев, Металловедение./А.П. Гуляев - М.: Металлургиздат, 1986.

2 Ю.М. Лахтин, Металловедение и термическая обработка. / Ю.М. Лахтин - М.: Металлургия, 1983.

3 Г.П.Фетисов и др., Материаловедение и технология металлов./ Г.П.Фетисов -М.: Высш. шк., 2002.

Приложение А

(обязательное)

 

Таблица А.1 – Содержание углерода в сплаве В процентах

 

Последняя цифра зачетной книжки
Пр.
	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0
	1,1	1,2	1,3	1,4	1,5	1,6	1,7	1,8	1,9	2,0
	2,1	2,2	2,3	2,4	2,5	2,6	2,7	2,8	2,9	3,0
	3,1	3,2	3,3	3,4	3,5	3,6	3,7	3,8	3,9	4,0
	4,1	4,2	4,3	4,4	4,5	4,6	4,7	4,8	4,9	5,0
	0,15	0,25	0,35	0,45	0,55	0,65	0,75	0,85	0,95	1,05
	1,15	1,25	1,35	1,45	1,55	1,65	1,75	1,85	1,95	2,05
	2,15	2,25	2,35	2,45	2,55	2,65	2,75	2,85	2,95	3,05
	3,15	3,25	3,35	3,45	3,55	3,65	3,75	3,85	3,95	4,05
	0,15	0,25	0,35	0,45	0,55	0,65	0,75	0,85	0,95	1,05
Примечание – Пр. - предпоследняя цифра зачетной книжки

 

 

Таблица А.2 – Марки стали

Последняя цифра зачетной книжки
Пр.
									38ХМ	60С2
		У7	У8	У9	У10	У11	У12	У13	Х2ВФ	38ХА
	40Х	45Х	50Х	55Х	60Г	65Г	70Г	75Г	30ХН	50ХГ
		У11	50Х		В1		Х	35Г	35ХН	ХВСГ
	4ХС	6ХС	ХВГ	9ХС		50Х	В2Ф	40Г	40ХН	12Х1
		50Х	Х	30Х		У11		45Г	55ХН	38ХЮ
		Ф	35Х	35Г	40Х	9Х	У10	50Г	5ХНМ	33ХС
	40Х		7ХФ	40Г	50Х		60Г	Ф	35ХМ	40ХС
	Х			45Г	8ХФ	Ф	В1	50Х	11ХФ	38ХС
	35ГС	80С	13Х	50Г	У11	35Х	9ХФ	Х	6ХВГ	9ХВГ
Примечание – Пр. - предпоследняя цифра зачетной книжки

Таблица А.3 – Марки стали

 

Последняя цифра зачетной книжки
Пр.
	40ХФА	У11	4Х5В2ФС	Р12	В1		ШХ15СГ	35Г	Р18Ф2	ХВСГ
	40ХГТР	Ф	4ХВ2С	4ХС	40Х	9Х	У10	50Г	5ХНМ	33ХС
	40Х1НВА	7ХФ	6ХВ2С	Р9Ф5	50Х	40ХН	60Г	Ф	Р10К5Ф5	40ХС
	Р6М5К5	35ГС	ШХ6			В1	60С2ХФА		38ХМ	60С2
	40ХН2МА	Р9	9Х5ВФ	70Г	8ХФ	Ф	Р6М3	50Х	11ХФ	38ХС
	60С2Н2А	У7	Х6ВФ	У9	60Г2С	У11	ШХ9	У13	Х2ВФ	38ХА
	70С3А	80С	Х12М	50Г	У11	35Х	9ХФ	Х	6ХВГ	9ХВГ
	38ХМЮА	50Х	5ХНСВ	ХВГ	Р18	У11	50ХГФА	45Г	Р9К5	38ХЮ
	40ХМФА	45Х	4Х5В4ФСМ	55Х	60Г	65Г	Р9Ф5	75Г	Р14Ф4	50ХГ
	6ХВГ	6ХС	5ХВ2С	9ХС	7ХФ	50Х	В2Ф	40Г	Р9К10	6ХВ2С
Примечание – Пр. - предпоследняя цифра зачетной книжки

Таблица А.4 – Марки сплавов

 

Последняя цифра зачетной книжки
Пр.
	Б89	АЛ18	Т15К6	Л90	САП-1	ЛО70-1	АЛ4	Б16	ВК25	Б83
	ЛС74-3	Д16	ЛН65-5	В94	ВК2	Б6	0Х13	АМг2	ВЧ50	БН
	АЛ12	ТТ7К12	АК8	Д19	Б83	Т14К8	Бр.А5	БС	3Х13	АК8
	БС	ЛО60-1	В93	Бр. ОФ4-0,25	Бр.АЖ9-4	Бр. ОЦ4-3	Бр. ОЦС5-5-5	ВК3	Бр. ОЦС3-12-5	Л63
	ВК4	Г13	АЛ25	АМг3	Бр.А7	ЛС60-1	В95	БК	ТТ10К8	КЧ60-3
	АК4	Бр. ОЦС3-8-5	ВК6	ЕХ5К5	Х14	БТ	4Х13	Бр.А7	КЧ8	Т5К10
	АК6	АЛ14	АЛ3	Бр.Б2	Б89	ВК8	АЛ26	ВЧ60	АЛ25	АЛ10
	ЛА77-2	ВК25	Л80	Д1	Л85	БН	ЛО62-1	ВК10	КЧ50-4	Д18
	Л90	ЕХ3	ТТ10К8	Бр.А5	Д20	В94	Е7В6	Л96	Х5ВФ	КЧ30-6
	АЛ30	Б16	АЛ22	АМг6	Л96	ВК20	9Х18	АЛ9	ЛО90-1	АМг5
Примечание – Пр. - предпоследняя цифра зачетной книжки

Приложение Б

(справочное)

 

Перечень типовых вопросов к экзамену по курсу «Материаловедение»

 

1 Металлический тип связи. Характерные свойства металлов. Кристаллическое строение металлов, типы решеток, понятие о координационном числе.

2 Строение реальных кристаллов. Линейные дефекты кристаллической решетки.

3 Схема скольжения краевой дислокации.

4 Поверхностные и объемные дефекты кристаллической решетки.

5 Механизм кристаллизации металлов. Уравнение свободной энергии системы.

6 Критический размер зародыша, его зависимость от степени переохлаждения.

7 Механизм самопроизвольного образования и роста зародыша.

8 Скорость процесса кристаллизации.

9 Влияние технологических факторов на величину образующихся зерен. Модифицирование I и II рода.

10 Строение металлических слитков. Понятие транскристаллической структуры.

11 Полиморфные превращения в металлах. Кривые охлаждения и нагрева металлов, испытывающих полиморфные превращения.

12 Понятие фазы, типы фаз в сплавах. Схемы искажений кристаллической решетки при образовании твердых растворов.

13 Анализ типовых диаграмм состояния сплавов.

14 Фазовые превращения в неравновесных условиях.

15 Механические свойства, определяемые при статических испытаниях (s_т, s_в, d, j, s_изг.).

16 Методы определения твердости и микротвердости (HB, HRA, HRB, HRC, HV).

17 Механические свойства, определяемые при динамических испытаниях. Определение порога хладноломкости (KCU, KCV, KCT).

18 Дефекты макроструктуры.

19 Дефекты поверхности и формы.

20 Фазы в железоуглеродистых сплавах. Основные характеристики железа и углерода.

21 Диаграмма состояния «железо-цементит», фазовые превращения, структуры.

22 Структуры до-, за- и эвтектоидной сталей, до-, за- и эвтектических чугунов.

23 Влияние углерода и постоянных примесей на свойства углеродистых сталей.

24 Классификация и маркировка углеродистых сталей обыкновенного качества и область их применения.

25 Классификация и маркировка углеродистых качественных сталей и область их применения.

26 Диаграмма состояния «железографит».

27 Схемы образования структур при графитизации чугуна.

28 Классификация, свойства и области применения чугунов.

29 Влияние постоянных примесей на свойства чугуна.

30 Серый чугун. Модифицированный серый чугун. Их получение, структуры, свойства, область применения и маркировка.

31 Ковкие чугуны. Схема отжига белого чугуна на ковкий перлитный и ковкий ферритный. Их свойства, области применения и маркировка.

32 Высокопрочные чугуны. Их получение, структура, свойства, область применения, маркировка.

33 Определения и классификация видов термической обработки.

34 Четыре превращения при термической обработке стали.

35 Диаграмма изотермического образования аустенита. Четыре этапа превращения П А. Влияние скорости нагрева.

36 Рост зерна аустенита в зависимости от температуры и типа наследственности стали. Влияние размера зерна на механические свойства стали.

37 Превращение переохлажденного аустенита. Диаграммы изотермического превращения аустенита в до-, за-, и эвтектоидных сталях.

38 Перлитное превращение и его продукты.

39 Промежуточное превращение, его механизмы.

40 Мартенситное превращение, его особенности.

41 Превращение аустенита при непрерывном охлаждении. Критическая скорость закалки и факторы, влияющие на нее.

42 Четыре превращения при отпуске.

43 Термические и фазовые напряжения, возникающие при нагревании металлических изделий.

44 Проблемы, возникающие при нагреве стали и методы их устранения.

45 Отжиг 1 рода, его разновидности и назначения.

46 Отжиг 2 рода, его разновидности и назначения.

47 Изотермический отжиг. Сфероидезация. Нормализация.

48 Закалка. Основные способы закалки.

49 Закалочные среды, их преимущества и недостатки. Прокаливаемость и закаливаемость.

50 Внутренние напряжения I, II и III рода. Основные дефекты при закалке и методы их устранения.

51 Цементация и нитроцементация. Термическая обработка после цементации и нитроцементации. Строение и свойства наружных и внутренних слоев.

52 Азотирование, борирование. Строение и свойства поверхностных слоев. Области применения азотирования. Стали для азотирования.

53 Диффузионное насыщение металлами. Алитирование, хромирование. Их назначение, структуры поверхностных слоев.

54 Фазы, образуемые легирующими элементами. Карбидная фаза в легированных сталях. Свойства легированного феррита.

55 Влияние легирующих элементов на полиморфизм железа.

56 Влияние легирующих элементов: на кинетику распада аустенита; на мартенситные превращения; на превращение при отпуске.

57 Классификация легированных сталей: по структуре после охлаждения на воздухе; по составу; по назначению.

58 Три критерия оценок механических свойств материалов.

59 Механические свойства, определяемые при статических испытаниях. Методы измерения твердости.

60 Механические свойства, определяемые при динамических испытаниях. Определение порога хладноломкости. Понятие о вязком и хрупком разрушении. Факторы, влияющие на характер разрушения.

61 Классификация цементируемых легированных сталей в зависимости от упрочнения их сердцевины. Структуры поверхностных и внутренних зон.

62 Улучшаемые легированные стали. Классификация их по прокаливаемости и маркировка.

63 Отпускная хрупкость I и II рода.

64 Способы повышения прочности сталей при сохранении пластичности. Высокопрочные стали.

65 Механизмы образования сварочных трещин. Строительные и арматурные стали. Требования, предъявляемые к ним. Маркировка, область применения.

66 Рессорно-пружинные стали. Требования, предъявляемые к ним. Маркировка, термообработка, структура, свойства, область применения.

67 Шарикоподшипниковые стали. Требования, предъявляемые к ним. Маркировка, термообработка, структура, свойства, область применения.

68 Процесс ползучести металлов. Пути устранения ползучести.

69 Классификация и маркировка жаропрочных материалов.

70 Перлитные жаропрочные стали. Маркировка, структура, свойства, область применения.

71 Аустенитные жаропрочные стали. Маркировка, структура, свойства, область применения.

72 Сплавы на никелевой основе.

73 Классификация и маркировка инструментальных сталей: по теплостойкости; по назначению.

74 Инструментальные стали, не обладающие теплостойкостью, пониженной прокаливаемости. Маркировка, термическая обработка, структура, свойства, область применения.

75 Инструментальные стали, не обладающие теплостойкостью, повышенной прокаливаемости. Маркировка, термическая обработка, структура, свойства, область применения.

76 Быстрорежущие стали. Маркировка, термическая обработка, структура, свойства, область применения.

77 Твердые сплавы. Классификация. Маркировка, механические свойства, область применения.

78 Литые твердые сплавы. Составы сплавов, структуры, область применения.

79 Штамповые стали для деформирования в холодном состоянии. Маркировка, термическая обработка, структура, свойства, область применения.

80 Штамповые стали для деформирования в горячем состоянии. Маркировка, термическая обработка, структура, свойства, область применения.

81 Стали для измерительного инструмента. Требования, предъявляемые к ним. Маркировка, термическая обработка, структура, свойства, область применения.

82 Нержавеющие и кислотостойкие стали. Маркировка, термическая обработка, структура, свойства, область применения.

84 Алюминиевые сплавы. Классификация, типовые диаграммы состояния. Маркировка, термическая обработка, структура, свойства, область применения.

85 Медные сплавы. Классификация, типовые диаграммы состояния. Маркировка, термическая обработка, структура, свойства, область применения.

86 Термопласты. Классификация, состав, свойства, область применения.

87 Реактопласты. Классификация, состав, свойства, область применения.

 

 

Приложение В

(справочное)