Вариант 26

1. Опишите сущность явления усталости. Охарактеризуйте особенности усталостного разрушения, приведите схему усталостного излома. Что такое выносливость? Как определяют предел выносливости?

2. Вычертите диаграмму состояния «железо – карбид железа», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите фазовые и структурные превращения в сплаве, содержащем 3,0% 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 количественное соотношение фаз в сплаве при температуре 1000 °С.

3. Детали машин из стали 40 закалены: одна – от температуры 760 ^°С, другая – от 830 ^°С. Используя диаграмму состояния «железо – карбид железа», нанесите выбранные температуры нагрева, назовите виды закалок. Какая из этих деталей имеет более высокую твердость и лучшие эксплуатационные свойства и почему?

4. Для деталей, работающих в контакте с крепкими кислотами, выбрана сталь 12Х17. Укажите состав и определите класс стали по структуре. Объясните назначение хрома в данной стали. Назначьте термообработку (отжиг), охарактеризуйте свойства стали.

5. Охарактеризуйте различные виды текстолитов, их состав, свойства, применение.

Вариант 27

1. Что такое долговечность? Опишите основные причины постепенного разрушения деталей. Каковы основные характеристики, определяющие работоспособность материала в таких условиях?

2. Вычертите диаграмму состояния «железо – карбид железа», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите фазовые и структурные превращения в сплаве, содержащем 3,1% 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 количественное соотношение фаз в сплаве при температуре 900 °С.

3. Требуется произвести поверхностное упрочнение изделий из стали 15. Назначьте вид химико-термической обработки, опишите технологию, происходящие в стали превращения, структуру и свойства поверхности и сердцевины изделия.

4. В результате термообработки детали машин должны получить повышенную прочность по всему сечению (твердость 250÷280 HВ), Для их изготовления  использована сталь 30ХГС.   Расшифруйте марку стали, приведите примерный  химический состав данной стали, определите группу стали. Назначьте типовую термообработку (температуру закалки и отпуска, охлаждающие среды).  Опишите сущность происходящих при термообработке превращений, микроструктуру и свойства. Для каких деталей применяется данная сталь?

5. Отливки, работающие до температуры 300 ^оС, изготовлены из сплава МЛ10. Приведите состав, объясните влияние легирующих элементов на свойства сплава. Опишите способ упрочнения сплава и объясните природу упрочнения. Укажите микроструктуру и характеристики механических свойств сплава.

Вариант 28

1. Что такое разрушение материалов? В чем различие между хрупким и вязким разрушением, какое из них более опасно и почему? Охарактеризуйте особенности строения вязкого и хрупкого изломов.

2. Вычертите диаграмму состояния «железо – карбид железа», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите фазовые и структурные превращения в сплаве, содержащем 3,2% 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 количественное соотношение фаз в сплаве при температуре 900 °С.

3. Используя диаграмму состояния «железо – карбид железа», определите температуру полного и неполного отжига и нормализации для стали 10. Охарактеризуйте эти режимы термической обработки. Для чего они назначаются? Опишите изменения микроструктуры и свойств стали.

4. Для их изготовления  крупных высоконагруженных пружин использована сталь 65С2ВА. Расшифруйте марку стали, приведите примерный  химический состав данной стали. Назначьте типовую термообработку (температуру закалки и отпуска, охлаждающие среды). Опишите сущность происходящих при термообработке превращений, микроструктуру и свойства.

5. Для изготовления токопроводящих упругих элементов выбрана бонза БрБНТ1,9. Приведите химический состав, режим термической обработки, структуру и получаемые механические свойства сплава. Опишите процессы, происходящие при термообработке, объясните природу упрочнения, используя диаграмму медь-бериллий.

Вариант 29

1. В чем разница между горячим и холодным деформированием? Охарактеризуйте изменения структуры и свойств металла, происходящие при этих процессах.

2. Вычертите диаграмму состояния «железо – карбид железа», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите фазовые и структурные превращения в сплаве, содержащем 3,3% 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 количественное соотношение фаз в сплаве при температуре 900 °С.

3. Опишите, в чем заключается низкотемпературная термомеханическая обработка конструкционной стали. Почему этот процесс приводит к получению высокой прочности стали? Какими преимуществами и недостатками обладает этот вариант ТМО по сравнению с высокотемпературной ТМО?

4. Для изготовления измерительного инструмента выбрана сталь ХВГ. Расшифруйте марку стали, приведите примерный  химический состав данной стали. Назначьте температуру закалки и отпуска, охлаждающие среды. Опишите сущность происходящих при термообработке превращений, микроструктуру и главные свойства инструмента после термообработки.

5. Для изготовления герметичных деталей используется сплав АК12. Расшифруйте марку, укажите способ изготовление деталей из данного сплава. Опишите структуру и свойства сплава. Опишите способ, которым можно повысить механические свойства простых силуминов.

Вариант 30

1. Полосы свинца были прокатаны при комнатной температуре со степенями обжатия 10 и 40%. После прокатки твердость листов оказалась практически одинаковой. Объясните, почему не наблюдалось упрочнение свинца в этих условиях? Какими процессами сопровождается деформирование свинца при комнатной температуре? При какой температуре деформирования свинца возникает наклеп (температура плавления свинца 327 °С)?

2. Вычертите диаграмму состояния «железо – карбид железа», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите фазовые и структурные превращения в сплаве, содержащем 3,4% 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 количественное соотношение фаз в сплаве при температуре 900 °С.

3. Используя диаграмму состояния «железо – карбид железа», установите температуру нормализации, закалки и отжига для стали У10. Охарактеризуйте эти режимы термообработки и опишите структуру стали после каждого вида обработки. С какой целью они назначаются?

4. Для изготовления фрез выбрана сталь 9ХС. Расшифруйте марку стали, приведите примерный  химический состав данной стали. Назначьте температуру закалки и отпуска, охлаждающие среды. Опишите сущность происходящих при термообработке превращений, микроструктуру и главные свойства фрез после термообработки.

5. Для изготовления токопроводящих упругих элементов выбрана бонза БрБ2. Приведите химический состав, режим термической обработки, структуру и получаемые механические свойства сплава. Опишите процессы, происходящие при термообработке, объясните природу упрочнения, используя диаграмму медь-бериллий.

Вариант 31

1. Какой термической обработкой можно восстановить пластичность холоднодеформированных полос из стали 10? Назначьте режим термообработки и опишите сущность происходящих процессов, изменение структуры и свойств.

2. Вычертите диаграмму состояния «железо – карбид железа», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите фазовые и структурные превращения в сплаве, содержащем 3,5% 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 количественное соотношение фаз в сплаве при температуре 800 °С.

3. Структура углеродистых сталей 50 и У8 после закалки и отпуска – мартенсит отпуска. Их твердость, соответственно: 50HRC и 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, и объясните, почему твердость стали У8 больше, чем твердость стали 50.

4. В результате обработки особо крупные ответственные червяки должны получить твердую износостойкую поверхность и вязкую сердцевину. Для их изготовления использована сталь 18Х2Н4МА. Расшифруйте марку стали, приведите примерный  химический состав данной стали. Назначьте  режим химико-термической и термической обработки. Опишите сущность происходящих при термообработке превращений, микроструктуру и свойства поверхности и сердцевины шестерни после всей обработки.

5. Дайте общую характеристику термопластичных пластмасс (состав, свойства, особенности поведения под нагрузкой). Приведите примеры важнейших термопластов.

Вариант 32

1. Приведите диаграмму растяжения металла. Какие основные характеристики механических свойств определяются при испытаниях на растяжение? Опишите их, приведите их единицы измерения.

2. Вычертите диаграмму состояния «железо – карбид железа», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите фазовые и структурные превращения в сплаве, содержащем 3,6% 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 количественное соотношение фаз в сплаве при температуре 800°С.

3. Вычертите диаграмму изотермического превращения аустенита для стали У8. Нанесите на нее кривую режима изотермической обработки, обеспечивающей получение твердости 25HRC. Укажите, как этот режим называется и какая структура при этом получается. Опишите сущность происходящих превращений.

4. Для изготовления деталей подшипников качения выбрана сталь ШХ15. Расшифруйте марку стали, приведите примерный  химический состав данной стали,  определите класс стали. Назначьте  температуру закалки и отпуска, охлаждающие среды. Опишите сущность происходящих при термообработке превращений, микроструктуру и свойства стали.

5. Для изготовления высоконагруженных деталей несложной формы применяют сплав АК8. Приведите состав, опишите способ упрочнения сплава и объясните природу упрочнения. Укажите микроструктуру и характеристики механических свойств сплава после термообработки.

Вариант 33

1. Что такое наклеп, в чем причины его возникновения? Сохраняется ли наклеп при деформировании выше температуры рекристаллизации? Дайте подробное объяснение.

2. Вычертите диаграмму состояния «железо – карбид железа», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите фазовые и структурные превращения в сплаве, содержащем 3,7% 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 количественное соотношение фаз в сплаве при температуре 800°С.

3. После закалки углеродистой доэвтектоидной стали была получена структура, состоящая из феррита и мартенсита. Нанесите на диаграмму состояния «железо – карбид железа» ординату, соответствующую составу заданной стали (примерно), укажите принятую в данном случае температуру нагрева этой стали под закалку. Как называется такая обработка? Какие превращения произошли при нагреве и охлаждении стали?

4. Для изготовления деталей, работающих в активных коррозионных средах, выбрана сталь 08Х17Т. Расшифруйте марку стали, приведите примерный  химический состав данной стали, определите класс стали по структуре. Объясните назначение легирующих элементов в данной стали. Назначьте термообработку, охарактеризуйте свойства стали. Каковы ее преимущества и недостатки?

5. Для деталей арматуры выбрана бронза БрОЦС4-4-2,5. Приведите примерный  состав и объясните влияние легирующих элементов. Приведите характеристики механических свойств сплава.

Вариант 34

1. Прутки олова были деформированы при комнатной температуре. Объясните, почему эти прутки не упрочнились при деформировании; опишите процессы, протекающие при этом. При какой температуре деформирования будет возникать наклеп (температура плавления олова 232 °С)?

2. Вычертите диаграмму состояния «железо – карбид железа», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите фазовые и структурные превращения в сплаве, содержащем 3,8% 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 количественное соотношение фаз в сплаве при температуре 800 °С.

3. Вычертите диаграмму изотермического превращения аустенита для стали У8. Нанесите на нее кривые охлаждения при обычной закалке, ступенчатой и изотермической закалке. Каковы преимущества и недостатки каждого из этих видов закалки?

4. Для изготовления прошивочных пуансонов  выбрана сталь Р18. Расшифруйте марку стали, приведите примерный  химический состав данной стали. Назначьте  режим упрочняющей термообработки. Опишите сущность происходящих при термообработке превращений, микроструктуру и главные свойства пуансонов после термообработки.

5. Для изготовления деталей, работающих при температуре до 300 °С (поршни, головки цилиндров и пр.), применяют сплав АК4-1. Приведите состав, опишите способ упрочнения сплава и объясните природу упрочнения. Укажите микроструктуру и характеристики механических свойств сплава после термообработки.

Вариант 35

1. Что такое дендрит? Как и почему образуются дендриты при кристаллизации реального слитка? Приведите дендритную схему роста кристаллов и схему строения слитка.

2. Вычертите диаграмму состояния «железо – карбид железа», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите фазовые и структурные превращения в сплаве, содержащем  3,9% 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 количественное соотношение фаз в сплаве при температуре 800 °С.

3. Используя диаграмму состояния «железо – карбид железа» и кривую изменения твердости в зависимости от температуры отпуска, назначьте для стали 60 температуру закалка и температуру отпуска, необходимую для получения твердости 44÷48 HRC.Опишите превращения на всех этапах обработки и получаемую структуру.

4. Для изготовления  штампов выбрана сталь 6ХС. Расшифруйте марку стали, приведите примерный  химический состав данной стали.  Назначьте режим упрочняющей термообработки. Опишите сущность происходящих при термообработке превращений, микроструктуру и главные свойства штампов после термообработки.

5. Для деталей арматуры выбрана бронза БрО10Ф1. Укажите состав и объясните влияние легирующих элементов. Опишите структуру сплава. Приведите характеристики механических свойств сплава.

Вариант 36

1. Из листа олова (температура плавления 232 °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 олова, 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, содержащем 4,0% 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 количественное соотношение фаз в сплаве при температуре 800 °С.

3. Используя диаграмму состояния «железо – карбид железа», установите температуру нормализации, закалки и отжига для стали 40. Охарактеризуйте эти режимы термообработки и опишите структуру и свойства стали после каждого вида обработки.

4. В результате обработки крупные детали, работающие при значительных динамических нагрузках,  должны получить твердую износостойкую поверхность и вязкую сердцевину. Для их изготовления использована сталь 12Х2Н4А. Расшифруйте марку стали, приведите примерный  химический состав данной стали. Назначьте  режим химико-термической и упрочняющей термической обработки. Опишите сущность происходящих при термообработке превращений, микроструктуру и свойства поверхности и сердцевины шестерни после всей обработки.

5. Дайте подробное объяснение, в чем заключаются особенности упрочняющей термообработки магниевых сплавов по сравнению с термообработкой алюминиевых сплавов.

Вариант 37

1. Объясните, почему деформирование свинца при комнатной температуре считают горячим (температура плавления свинца 327 °С), а деформирование вольфрама при 1000 °С является холодным (температура плавления вольфрама 3410 °С).

2. Вычертите диаграмму состояния «железо – карбид железа», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите фазовые и структурные превращения в сплаве, содержащем 4,1% 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 количественное соотношение фаз в сплаве при температуре 800 °С.

3. Режущий инструмент из стали У10 был перегрет при закалке. Чем вреден перегрев, и как можно исправить этот дефект? Произведите исправление структуры и назначьте режим термической обработки, обеспечивающий нормальную работу инструмента. Опишите превращения структуры стали.

4. Для изготовления деталей, работающих в окислительной атмосфере при 800°С, выбрана сталь 12Х18Н9Т. Укажите примерный  состав (в соответствии с маркой) и определите структурный класс стали, обоснуйте выбор стали для данных условий работы. Объясните назначение хрома в данной стали. Назначьте термообработку, охарактеризуйте свойства стали.

5. Что такое резина? В чем состоит процесс вулканизации? Опишите (в общем) состав и свойства резин.

Вариант 38

1. Деформирование магния производят при температуре 350÷450 °С. Объясните такой выбор с позиций влияния типа кристаллической решетки на свойства (пластичность) металла. Каким видом деформирования (горячим или холодным) является этот процесс (температура плавления магния 650 °С)? Опишите сущность процессов, происходящих при этом.

2. Вычертите диаграмму состояния «железо – карбид железа», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите фазовые и структурные превращения в сплаве, содержащем 4,2% 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 количественное соотношение фаз в сплаве при температуре 900 °С.

3. Что такое нормализация? Используя диаграмму состояния «железо – карбид железа», укажите температуру нормализации стали 45 и стали У12. Опишите превращения, происходящие в стали при выбранном режиме обработки, получаемую структуру и свойства. С какой целью может назначаться нормализация?

4. Для изготовления деталей крупных подшипников качения выбрана сталь ШХ15СГ. Расшифруйте марку стали, приведите примерный  химический состав данной стали.  Назначьте  режим упрочняющей термообработки. Опишите сущность происходящих при термообработке превращений, микроструктуру и свойства стали.

5. Детали из латуни Л59 получают горячим деформированием. Объясните это, используя диаграмму состояния медь-цинк. Приведите состав, структуру и свойства этой латуни.

Вариант 39

1. Что такое вязкость материалов? При каких испытаниях определяются стандартные характеристики, позволяющие оценить данное свойство? Приведите описание метода и виды образцов, применяемых при этих испытаниях. В каких единицах измеряется ударная вязкость?

2. Вычертите диаграмму состояния «железо – карбид железа», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите фазовые и структурные превращения в сплаве, содержащем 4,3% 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 количественное соотношение 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 50 HRC. Укажите, как называется этот режим, и какая структура при этом получается. Опишите сущность происходящих превращений.

4. Выберите одну из марок серого чугуна для изготовления деталей, работающих при высоких нагрузках или в тяжелых условиях износа. Укажите состав, обработку, структуру и механические свойства. Охарактеризуйте общие свойства серых чугунов.

5. Приведите марку титанового псевдо –α-сплава. Охарактеризуйте преимущества и недостатки сплавов этой группы. Опишите состав и свойства, области применения выбранного сплава.

Вариант 40

1. Начертите диаграмму состояния двухкомпонентного сплава для случая ограниченной растворимости компонентов в твердом виде с эвтектикой. Укажите структурные составляющие во всех областях этой диаграммы и опишите строение типичных сплавов различного состава, встречающихся в этой системе.

2. Вычертите диаграмму состояния «железо – карбид железа», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите фазовые и структурные превращения в сплаве, содержащем 4,4% 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 количественное соотношение фаз в сплаве при температуре 900 °С

3. Изделия из стали 50 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 машинных метчиков выбрана сталь Р10К5Ф5. Расшифруйте марку стали, приведите примерный  химический состав данной стали. Назначьте  режим упрочняющей термообработки. Опишите сущность происходящих при термообработке превращений, микроструктуру и главные свойства метчиков после термообработки.

5. Для изготовления деталей самолетов выбран сплав ВТ22. Укажите его состав, определите класс сплава по структуре. Назначьте режим упрочняющей термообработки, опишите превращения в структуре сплава, окончательную структуру и свойства.

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, содержащем 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 количественное соотношение 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. Расшифруйте марку стали, приведите примерный  химический состав данной стали. Назначьте  режим упрочняющей 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 структурные превращения в сплаве, содержащем 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 количественное соотношение 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. Расшифруйте марку стали, приведите примерный  химический состав данной стали, определите группу стали. Назначьте типовую термообработку (температуру закалки и отпуска, охлаждающие среды).  Опишите сущность происходящих при термообработке превращений, микроструктуру и свойства стали.

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 660^оС) 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, содержащем 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 количественное соотношение  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.

4. Для их изготовления клапанных пружин использована сталь 50ХФА. Расшифруйте марку стали, приведите примерный  химический состав данной стали. Назначьте типовую термообработку (температуру закалки и отпуска, охлаждающие среды). Опишите сущность происходящих при термообработке превращений, микроструктуру и свойства стали.

5. Для некоторых деталей самолетов используются сплавы ВТ14 и ВТ3-1. Укажите их состав. К какому классу по структуре относятся эти сплавы? Охарактеризуйте общие свойства сплавов этой группы. Назначьте режим термической обработки, опишите микроструктуру и свойства сплавов после термообработки.

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, содержащем 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 количественное соотношение фаз в сплаве при температуре 750 °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. Расшифруйте марку стали, приведите примерный  химический состав данной стали. Назначьте  режим упрочняющей 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 в твердом состоянии.

2. Вычертите диаграмму состояния «железо – карбид железа», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите фазовые и структурные превращения в сплаве, содержащем 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 количественное соотношение 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. Расшифруйте марку стали, приведите примерный  химический состав данной стали. Назначьте  режим упрочняющей термообработки. Опишите сущность происходящих при термообработке превращений, микроструктуру и главные свойства штампов после термообработки

5. При каких температурах возможна эксплуатация бороволокнитов? Приведите марки бороволокнитов, используемых в авиационной технике, опишите их строение, свойства.

Вариант 46

1. Для магния (температура плавления 650 °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, содержащем 0,75% 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 количественное соотношение фаз в сплаве при температуре 1400 °С

3. Используя диаграмму состояния «железо – карбид железа», установите температуру нормализации, закалки и отжига для стали У12. Охарактеризуйте эти режимы термообработки, укажите, с какой целью назначается каждый режим. Опишите структуру стали после каждого вида обработки.

4. В результате обработки шестерни должны получить твердую износостойкую поверхность и вязкую сердцевину. Для их изготовления использована сталь 25ХГМ. Расшифруйте марку стали, приведите примерный  химический состав данной стали. Назначьте  режим химико-термической и упрочняющей термической обработки. Опишите сущность происходящих при термообработке превращений, микроструктуру и свойства поверхности и сердцевины шестерни после всей обработки.

5. Какие группы легирующих элементов в титановых сплавах вы знаете? Каково их влияние на свойства? Приведите классификацию титановых сплавов по структуре в равновесном состоянии.

Вариант 47

1. Объясните, какие параметры и как влияют на размер зерна сплава после рекристаллизации? Какое практическое значение это имеет?

2. Вычертите диаграмму состояния «железо – карбид железа», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите фазовые и структурные превращения в сплаве, содержащем 4,3% 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 количественное соотношение фаз в сплаве при температуре 900°С

3. При непрерывном охлаждении стали У8 получена структура мартенсит и троостит. Нанесите на диаграмму изотермического превращения аустенита кривую охлаждения, обеспечивающего получение данной структуры. Укажите интервалы температур превращений и опишите характер превращений в каждом из них.

4. Для изготовления роликовых подшипников железнодорожного транспорта выбрана сталь ШХ4. Расшифруйте марку стали, приведите примерный  химический состав данной стали. Назначьте температуру закалки и отпуска, охлаждающие среды. Опишите сущность происходящих при термообработке превращений, микроструктуру и свойства стали.

5. Охарактеризуйте сплавы, относящиеся к группе титановых a-сплавов. Приведите марки этих сплавов, их химический состав, механические свойства, области применения.

Вариант 48

1. Для железа (температура плавления 1539 °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, содержащем 5,0% 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 количественное соотношение фаз в сплаве при температуре 900 °С

3. После термообработки углеродистой заэвтектоидной стали получена структура мартенсит отпуска и цементит. Нанесите на диаграмму состояния «железо – карбид железа» ординату, соответствующую составу заданной стали (примерно), и обоснуйте выбор температуры нагрева этой стали под закалку. Также укажите температуру отпуска. Опишите превращения, которые произошли на каждом этапе термообработки.

4. Для изготовления деталей, работающих в сильно агрессивных средах, выбрана сталь 12Х18Н10Т. Расшифруйте марку стали, приведите примерный  химический состав данной стали, определите класс стали по структуре. Объясните назначение легирующих элементов. Назначьте термообработку, охарактеризуйте свойства стали.

5. Опишите свойства, характерные деформируемым титановым псевдо-b-сплавам. Приведите марки этих сплавов, их химический состав, механические свойства, области применения.

Вариант 49

1. Что такое промежуточные фазы? Каково их влияние на свойства сплавов? Какие виды промежуточных фаз вы знаете?

2. Вычертите диаграмму состояния «железо – карбид железа», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите фазовые и структурные превращения в сплаве, содержащем 6,0% 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 количественное соотношение  фаз в сплаве при температуре 900 °С

3. Используя диаграмму состояния «железо – карбид железа» и кривую изменения твердости в зависимости от температуры отпуска, назначьте для стали 40 температуру закалки и температуру отпуска, необходимую для получения твердости 30 HRC.Опишите превращения на всех этапах обработки и получаемую структуру.

4. Для их изготовления упругих элементов, работающих в условиях сильных динамических нагрузок, использована сталь 60С2Н2А. Расшифруйте марку стали, приведите примерный  химический состав данной стали. Назначьте типовую термообработку (температуру закалки и отпуска, охлаждающие среды). Опишите сущность происходящих при термообработке превращений, микроструктуру и свойства стали.

5. Приведите классификацию титановых сплавов по свойствам (назначению). Сплавы каких марок используются при криогенных температурах? Опишите их химический состав, структуру, свойства.

Вариант 50

1. Начертите диаграмму состояния двухкомпонентного сплава для случая ограниченной растворимости компонентов в твердом виде с перитектикой. Укажите структурные составляющие во всех областях этой диаграммы и опишите строение типичных сплавов различного состава, встречающихся в этой системе.

2. Вычертите диаграмму состояния «железо – карбид железа», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите фазовые и структурные превращения в сплаве, содержащем 5,5% 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 количественное соотношение фаз в сплаве при температуре 900 °С.

3. Как изменяются структура и свойства стали 40 и У12 в результате закалки от 750 и 850 °С? Объясните с применением диаграммы состояния «железо – карбид железа». Выберите оптимальный режим нагрева под закалку каждой стали и обоснуйте свой выбор, учитывая изменения структуры.

4. В результате термообработки крупногабаритные детали должны получить повышенную прочность по всему сечению (28÷35 HRC), Для их изготовления использована сталь 40ХН2МА. Расшифруйте марку стали, приведите примерный  химический состав данной стали, определите группу стали. Назначьте типовую термообработку (температуру закалки и отпуска, охлаждающие среды). Опишите сущность происходящих при термообработке превращений, микроструктуру и свойства стали.

5. Для изготовления деталей самолетов выбран сплав АВ (авиаль). Расшифруйте состав этого сплава, укажите характеристики механических свойств. Опишите, каким способом проводится упрочнение этого сплава, объясните природу упрочнения.