Материаловедение

Задание № 17 на контрольную работу по материаловедению

1. Структурная диаграмма состояния железо-цементит. Для сплава, содержащего 5,8 % С, постройте кривую охлаждения, для сплава 1,8 % С - нагревания. При температуре 1190°С определите относительное количество фаз и содержание углерода в растворе.
2. Дислокационный механизм пластической деформации скольжением. Распространение пластической деформации от зерна к зерну.
3. Азотирование. Термическая обработка азотируемых деталей.
4. Режущий инструмент с пластинами из твердых сплавов: ВК2, Т15К6, Т17К12.
5. Шпиндели из стали 58. Твердость поверхности головной части и конуса НRС 57...63, сердцевины и резьбовой части НRС 23...33.

Методические указания

К заданию №1

1. Начертите диаграмму, объясните значение линий на диаграмме. Укажите характер взаимодействия углерода и железа в сплавах в твердом состоянии. Опишите превращение во всех температурно-концентрационных областях диаграммы.

2. Постройте кривые охлаждения и нагревания в интервале температур от 0 до 1600°С для заданных составов сплавов. В точках перегибов на кривых, а также между этими точками (температурами) укажите структурный состав сплавов и протекающие при этом превращения.

3. Опишите механические свойства структурных составляющих. Постройте графики зависимостей механических свойств (σв, σ0,2, НВ, δ, Ψ и КСU) медленно охлажденных сталей от содержания углерода в них и дайте объяснение этим зависимостям.

4. Укажите, как пишутся марки углеродистых сталей обыкновенного качества, качественных, литейных и инструментальных сталей; марки серых, ковких и высокопрочных чугунов. Расшифруйте и охарактеризуйте каждую марку сплавов.

К заданию №4 и 5

1. Приведите химический состав стали, укажите, к какому классу по микроструктуре и какой группе по назначению она относится. Объясните, почему из указанной стали изготавливается данная деталь или инструмент.

2. Выберите вид термической обработки и обоснуйте. Назначьте режим термообработки (скорость и температуру нагрева, длительность выдержки при температуре, охлаждающую среду). Опишите сущность происходящих превращений и изменений в микроструктуре на всех этапах нагрева и охлаждения стали.

3. При использовании легированных сталей объясните, с какой целью используется легирование (легирование одним элементом, комплексное легирование).

К заданию №4 (инструменты)

1. Опишите, с какой целью инструмент подвергается термической обработке и почему применяется легированная сталь (повышенной твердости, прочности, износостойкости, вязкости, разгаростойкости, окалиностойкости, теплостойкости (красностойкости); повышение сопротивления поломкам, пластической деформации; увеличение теплопроводности, прокаливаемости; снижение коэффициента линейного расширения).

2. Каковы окончательная микроструктура и главные свойства материала инструмента после термической обработки.

К заданию №5 (детали металлорежущих станков)

1. Опишите, с какой целью деталь подвергается термической обработке (повышение твердости, прочности при растяжении или сжатии, износостойкости; повышение сопротивления изгибающим нагрузкам, задиростойкости, смятию от случайных ударов, контактному и усталостному разрушению; для обеспечения минимального коробления деталей в процессе изготовления или для обеспечения стабильности формы и размеров деталей в эксплуатации).

2. Каковы окончательная микроструктура и главные свойства материала детали после термической обработки.