Контрольная работа по материаловедению
Задание № 2 на контрольную работу по материаловедению
- Структурная диаграмма состояния железо-цементит. Для сплава, содержащего 4,3 % С, постройте кривую охлаждения, для сплава 5,5 % С - нагревания. При температуре 500°С определите относительное количество фаз и содержание углерода в растворе.
- Пластическая деформация. Изменение механических свойств и микроструктуры в зависимости от степени холодной пластической деформации. Сущность и практическое применение наклепа.
- Термомеханическая обработка (ВТМО, НТМО, ДМО).
- Ролик резьбонакатной из стали Х12М.
- Накладные направляющие из стали ШХ15 СГ, работающие в условиях трения скольжения. Твердость поверхности НRС 58...62. Упрочнение требуется по всему объему.
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.
