Контрольная работа по дисциплине «Материаловедение» для ИРНИТУ

Вариант 6 1. Какие типы связей существуют в кристаллических телах? Дайте их общую характеристику. Каковы особенности металлического типа связи? Охарактеризуйте основные свойства металлов. 2. Вычертите диаграмму состояния «железо – карбид железа», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите фазовые и структурные превращения в сплаве с 1,0% 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 800 °С. 3. Углеродистая сталь У8 после закалки и отпуска имеет твердость 55÷60 HRC. Используя диаграмму состояния «железо – карбид железа» и учитывая превращения, происходящие в стали при отпуске, выберите температуру закалки и температуру отпуска. Опишите превращения, которые происходят при выбранных режимах термообработки и окончательную структуру. 4. В котлостроении используется сталь 12Х1МФ. Укажите состав, определите класс стали и группу стали по назначению. Назначьте и обоснуйте режим термообработки. Опишите микроструктуру стали. Как влияет повышенная температура эксплуатации на свойства данной стали? 5. Для изготовления деталей методом глубокой вытяжки применяют латунь Л80. Укажите состав. Используя диаграмму медь-цинк, определите структуру сплава. Назначьте режим термообработки, применяемый между отдельными операциями вытяжки, обоснуйте его выбор. Приведите общие характеристики механических свойств. Вариант 7 1. Опишите явление полиморфизма в приложении к железу и титану. Каковы причины этого явления (с точки зрения термодинамики)? Какое практическое значение оно имеет? 2. Вычертите диаграмму состояния «железо – карбид железа», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите фазовые и структурные превращения в сплаве с 1,1% 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 1400 °С. 3. Изделия из стали 40 требуется подвергнуть улучшению. Используя диаграмму состояния «железо – карбид железа», назначьте режим термической обработки, опишите сущность происходящих превращений, структуру и свойства стали после обработки. 4. Для изготовления резцов выбрана сталь Р6М5. 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 резцов после термообработки. 5. В качестве материала для заливки вкладышей подшипников скольжения выбран сплав Б16. Укажите состав и определите группу сплава по назначению. Опишите микроструктуру сплава, основные свойства и требования, предъявляемые к сплавам этой группы. Вариант 8 1. Опишите линейные несовершенства кристаллического строения. Как они влияют на свойства металлов? Приведите количественную характеристику этого вида дефектов. 11 2. Вычертите диаграмму состояния «железо – карбид железа», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите фазовые и структурные превращения в сплаве с 1,2% 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 1300 °С. 3. Используя диаграмму состояния «железо – карбид железа», определите температуру полного и неполного отжига и нормализации для стали 20. Охарактеризуйте эти режимы термической обработки. Для чего они назначаются? Опишите изменения микроструктуры и свойств стали. 4. Для некоторых деталей (щеки барабанов, шары дробильных мельниц и пр.) выбрана сталь 110Г13Л. Укажите состав, определите класс стали и группу стали по назначению. Назначьте и обоснуйте режим термообработки. Опишите микроструктуру стали. В чем причина ее высокой износостойкости (обратить внимание на условия эксплуатации). 5. Для изготовления деталей в морском судостроении выбран сплав АМг3. Приведите состав, объясните влияние магния на коррозионную стойкость алюминия. Опишите способ упрочнения сплава и объясните природу упрочнения. Укажите микроструктуру и характеристики механических свойств сплава. Вариант 9 1. Что такое деформация? В чем различие между упругой и пластической деформацией? Приведите механизмы пластической деформации. 2. Вычертите диаграмму состояния «железо – карбид железа», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите фазовые и структурные превращения в сплаве с 1,3% 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 1300 °С. 3. Используя диаграмму состояния «железо – карбид железа», определите температуру отжига, нормализации и закалки стали 45. Охарактеризуйте эти режимы термической обработки. Для чего они назначаются? Опишите изменения микроструктуры и свойств стали на каждом этапе. 4. Для изготовления молотовых штампов выбрана сталь 5ХНВ. 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. 12 5. Охарактеризуйте резины общего назначения (состав, общие свойства, области применения). Вариант 10 1. Из листа свинца (температура плавления 327 °С) путем прокатки при комнатной температуре была получена тонкая фольга. Твердость и прочность ее оказались такими же, как у исходного листа. Объясните, какие процессы происходили при пластической деформации свинца, и какими изменениями структуры и свойств они сопровождались? 2. Вычертите диаграмму состояния «железо – карбид железа», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите фазовые и структурные превращения в сплаве с 1,4% 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 1300 °С. 3. Используя диаграмму состояния «железо – карбид железа», назначьте для стали 55 температуру закалки, а также температуру отпуска, необходимую для получения твердости 30HRC. Опишите превращения на всех этапах обработки и получаемую структуру. 4. В результате термообработки коленчатые валы судовых и автомобильных двигателей должны получить повышенную прочность по всему сечению (28÷35 HRC), для их изготовления использована сталь 40ХФА. 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. Не свариваемые сильно нагруженные детали грузоподъемных машин изготовлены из сплава МА14. Приведите состав, объясните влияние легирующих элементов на свойства сплава. Опишите способ упрочнения сплава и объясните природу упрочнения. Укажите микроструктуру и характеристики механических свойств.