Контрольная работа по дисциплине «Материаловедение» для ИРНИТУ

Вариант 41 1. 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. 2. Вычертите диаграмму состояния «железо – карбид железа», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите фазовые и структурные превращения в сплаве с 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 количество фаз в сплаве при температуре 900 °С. 3. 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. 4. Для изготовления обрезных штампов выбрана сталь Х12М. Приведите химический состав данной стали, определите группу стали по назначению, опишите влияние легирующих элементов на свойства стали. Назначьте и обоснуйте режимы термообработки. Опишите сущность происходящих при термообработке превращений, микроструктуру и главные свойства штампов после термообработки. 5. 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 1. Что такое конструкционная прочность? Какие группы критериев можно выделить? Кратко охарактеризуйте каждую группу. 2. Вычертите диаграмму состояния «железо – карбид железа», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите фазовые и 33 структурные превращения в сплаве с 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 количество фаз в сплаве при температуре 900 °С 3. 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. 4. 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. Приведите химический состав данной стали, определите группу стали по назначению, опишите влияние легирующих элементов на свойства стали. Назначьте и обоснуйте температуру закалки и отпуска, охлаждающие среды. Опишите сущность происходящих при термообработке превращений, микроструктуру и свойства. 5. 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. Вариант 43 1. Для алюминия (температура плавления 660оС) назначьте режимы холодного и горячего деформирования, подробно объясните сущность процессов, протекающих при этом, а также изменения структуры и свойств металла. 2. Вычертите диаграмму состояния «железо – карбид железа», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите фазовые и структурные превращения в сплаве с 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 количество фаз в сплаве при температуре 850 °С. 3. 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. 34 4. Для их изготовления клапанных пружин использована сталь 50ХФА. Приведите химический состав данной стали, определите группу стали по назначению, опишите влияние легирующих элементов на свойства стали. Назначьте и обоснуйте температуру закалки и отпуска, охлаждающие среды. Опишите сущность происходящих при термообработке превращений, микроструктуру и свойства. 5. Для некоторых деталей самолетов используются сплавы ВТ14 и ВТ3-1. Укажите состав, назначьте режим термической обработки и обоснуйте его выбор. Опишите микроструктуру сплавов и причины их использования в данной области. Вариант 44 1. 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. 2. Вычертите диаграмму состояния «железо – карбид железа», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите фазовые и структурные превращения в сплаве с 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 количество фаз в сплаве при температуре 850 °С 3. 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. 4. Для изготовления режущего инструмента выбрана сталь Р6М5К5. Приведите химический состав данной стали, определите группу стали по назначению, опишите влияние легирующих элементов на свойства стали. Назначьте и обоснуйте режимы термообработки. Опишите сущность происходящих при термообработке превращений, микроструктуру и главные свойства инструмента после термообработки. 5. Как классифицируются композиционные материалы с неметаллической матрицей по виду упрочнителя и матрицы? Приведите пример композита с неметаллической матрицей, его свойства, область применения. Вариант 45 1. Что такое диаграммы состояния? Опишите экспериментальный способ построения диаграмм двойных сплавов. Приведите диаграмму с неограниченной растворимостью компонентов. 35 2. Вычертите диаграмму состояния «железо – карбид железа», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите фазовые и структурные превращения в сплаве с 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 количество фаз в сплаве при температуре 900 °С 3. 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. 4. Для изготовления высадочных штампов выбрана сталь Х6ВФ. Приведите химический состав данной стали, определите группу стали по назначению, опишите влияние легирующих элементов на свойства стали. Назначьте и обоснуйте режимы термообработки. Опишите сущность происходящих при термообработке превращений, микроструктуру и главные свойства штампов после термообработки 5. Что такое бороволокниты? При каких температурах возможна эксплуатация бороволокнитов? Приведите марки бороволокнитов, используемых в авиационной технике, опишите их строение, свойства.