Вариант 26

1. Начертите диаграмму состояния железо – цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и определите критические точки сплава, содержащего 2,8 % углерода. Какова равновесная структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

2. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в следующих сталях: сталь 45; 38Х2МЮА; У7А; 7Х3. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): C120; 9MnNi4; X2CrNiMo19-13. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

3. Дайте сравнительную характеристику обычной и изотермической закалки. Опишите суть превращений, происходящих при этих видах термической обработки. Приведите конкретные примеры, опишите структуру и свойства.

4. Детали машин из стали 45 закалены: одни – от температуры 760 °С, а другие – от температуры 830 °С. Используя диаграмму состояния железо – цементит, нанесите выбранные температуры нагрева и поясните, какие из этих деталей имеют более высокую твердость, более хорошие эксплуатационные свойства и почему?

5. Обоснуйте выбор режима термической обработки, применяемой для устранения цементитной сетки в стали 9ХВГ. Укажите состав и объясните принцип легирования данной стали. Дайте определение выбранного режима обработки и опишите превращения, которые происходят при нагреве и охлаждении.

6. Назначьте марку жаростойкой стали для изготовления клапанов автотракторных двигателей. Укажите состав, назначьте и обоснуйте режим термической обработки стали. Опишите микроструктуру и основные свойства после термической обработки.

7. Кратко изложите основы теории термической обработки алюминиевых сплавов в применении к промышленному сплаву – дуралюмину. Укажите состав упрочняющих фаз, образующихся при старении дуралюмина.

Вариант 27

1. Начертите диаграмму состояния железо – цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и определите критические точки сплава, содержащего 1,6 % углерода. Какова равновесная структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

2. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в следующих сталях: 50ХФА; 9Х1; сталь 50; 5ХВ2С. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): C60; 50MnCrTi4; X12CrNi17-7. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

3. Изобразите графически режим отжига для получения перлитного ковкого чугуна. Опишите структурные превращения, происходящие в процессе отжига. Укажите характеристики механических свойств, приведите зарисовку микроструктуры.

4. Сталь 35 подверглась закалке с температур 760 и 860 °С. Используя диаграмму состояния железо – цементит, укажите выбранные температуры нагрева и опишите превращения, которые произошли при данных режимах закалки. Какому режиму следует отдать предпочтение и почему?

5. Для изготовления деревообрабатывающих фрез выбрана сталь 9ХС. Укажите состав и определите группу стали по назначению. Выберите и обоснуйте режим термической обработки, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие на всех этапах термической обработки данной стали. Опишите микроструктуру и свойства после термической обработки.

6. Выберите сталь для изготовления рессор. Назначьте режим термической обработки, опишите суть происходящих превращений, структуру и свойства стали.

7. Для заливки вкладышей ответственных подшипников скольжения выбран сплав Б83. Укажите состав и определите группу сплава по назначению. Зарисуйте и опишите микроструктуру сплава. Приведите основные требования, предъявляемые к баббитам.

Вариант 28

1. Начертите диаграмму состояния железо – цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и определите критические точки сплава, содержащего 0,7 % углерода. Какова равновесная структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

2. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в следующих сталях: У10; 60С2ХФА; Х6ВФ; сталь 10. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): 10Mn6; 7CrMo9-10; X3CrNi18-10. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

3. В чем состоит суть поверхностной закалки сталей? Приведите конкретные примеры.

4. Используя диаграмму железо – цементит, опишите структурные превращения, происходящие при нагреве в стали У8А. Покажите на диаграмме критические точки Ас₁ и Аст для данной стали, установите оптимальную температуру нагрева под закалку, охарактеризуйте процесс закалки, опишите происходящие превращения и получаемую структуру.

5. Изделия из стали 30ХГС после правильно выполненной закалки и последующего отпуска имеют твердость более низкую, чем предусмотрено техническими условиями. Чем вызван этот дефект и как можно его исправить? Укажите состав и определите группу стали по назначению, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие при термической обработке данной стали.

6. Выберите сталь для изготовления пресс-форм. Назначьте режим термической обработки, опишите суть происходящих превращений, структуру и свойства стали.

7. Для изготовления режущего инструмента используются сплавы Т5К10 и Т15К6. Укажите состав сплавов, способ изготовления и область применения. Объясните причины высокой теплостойкости этих сплавов в сравнении с углеродистыми и быстрорежущими сталями.

Вариант 29

1. Начертите диаграмму состояния железо – цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и определите критические точки сплава, содержащего 1,7 % углерода. Какова равновесная структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

2. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в следующих сталях: Р9; 7Х2СМФ; 20Х2Н4ВА; У10А. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): 40S20; 30MnCrTi5; X8CrNi30-10. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

3. Приведите виды и цели термической обработки чугунов. Опишите суть происходящих процессов.

4. Как можно устранить крупнозернистую структуру в кованой стали 45? Используя диаграмму состояния железо – цементит, обоснуйте выбор режима термической обработки для исправления структуры. Опишите структурные превращения и характер изменения свойств.

5. Для изготовления штампов выбрана сталь ХВГ. Укажите состав и определите группу стали по назначению. Назначьте и обоснуйте режим термической обработки, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие на всех этапах термической обработки данной стали. Опишите микроструктуру и свойства после термической обработки.

6. Выберите сталь для изготовления отверток. Назначьте режим термической обработки, опишите суть происходящих превращений, структуру и свойства стали.

7. Для изготовления силовых лопаток авиационных газовых турбин выбран сплав ХН77ТЮР (ЭИ437Б). Укажите состав и определите группу сплава по назначению. Назначьте режим термической обработки и опишите влияние температуры на характеристики жаропрочности этого сплава в сравнении с жаропрочными сталями.

Вариант 30

1. Начертите диаграмму состояния железо – цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и определите критические точки сплава, содержащего 3,1 % углерода. Какова равновесная структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

2. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в следующих сталях: У9А; 40ХФА; Х12М; сталь 05кп. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): C100; 42MnV7; X12CrNi17-2. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

3. Опишите суть превращений, происходящих в сталях при отпуске. Приведите конкретные примеры.

4. Режущий инструмент требуется обработать на максимальную твердость. Для его изготовления выбрана сталь У7А. Назначьте и изобразите графически режим термической обработки, опишите структуру и свойства стали.

5. В результате термической обработки рычаги должны получить повышенную прочность по всему сечению (твердость 28–35 HRC). Для изготовления их выбрана сталь 35ХГСА. Укажите состав и определите группу стали по назначению. Выберите и обоснуйте режим термической обработки, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие при термической обработке данной стали. Опишите структуру и свойства изделий в готовом виде.

6. Назначьте нержавеющую сталь для деталей, работающих в среде органических кислот. Приведите химический состав стали, необходимую термическую обработку и получаемую структуру. Объясните физическую природу коррозионной устойчивости стали и роль каждого легирующего элемента.

7. Для изготовления некоторых деталей в авиастроении применяется сплав МЛ3. Расшифруйте состав, укажите способ изготовления деталей из этого сплава и опишите характеристики механических свойств.

Вариант 31

1. Начертите диаграмму состояния железо – цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и определите критические точки сплава, содержащего 1,9 % углерода. Какова равновесная структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

2. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в следующих сталях: сталь 75; Р6М5К5; 20ХГНР; У12А. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): C30; 110MnCrTi8; X35CrMo17. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

3. Что такое закалка? Используя диаграмму состояния железо – цементит, назначьте температуру закалки для сталей 40 и У10. Опишите все превращения, а также структуру и свойства после закалки.

4. Углеродистая сталь У8 после закалки и отпуска имеет твердость 45–50 HRC. Используя диаграмму состояния железо–цементит и учитывая превращения, происходящие в стали при отпуске, выберите температуру закалки и температуру отпуска. Опишите превращения, которые происходят при данных режимах термической обработки, и окончательную структуру.

5. Как можно устранить крупнозернистую структуру в кованой стали 40ХН2МА? Приведите графически и обоснуйте режим термической обработки для исправления структуры. Опишите структурные превращения и характер изменения свойств.

6. Назначьте нержавеющую сталь для деталей, работающих в среде уксусной кислоты при температуре до 40 °С. Приведите химический состав стали, необходимую термическую обработку и получаемую структуру. Объясните физическую природу коррозионной устойчивости стали и роль каждого легирующего элемента.

7. Для впаев в стеклянные вакуумные приборы проводников применен сплав ковар 29НК. Укажите состав сплава, его свойства и причины его применения в данной области техники.

Вариант 32

1. Начертите диаграмму состояния железо – цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и определите критические точки сплава, содержащего 0,8 % углерода. Какова равновесная структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

2. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в следующих сталях: 10Х14АГ15; У10А; сталь 30; ХВ4. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): 20MnCrNi7; X10CrMnNiN17-9-4; 34Cr4. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

3. Опишите процесс получения серого чугуна, его строение, свойства. Укажите способы его маркировки и применение в машиностроении.

4. Углеродистая сталь 80 после одного вида термической обработки получила структуру пластинчатого сорбита, а после другого вида – зернистого сорбита. Какая термообработка была применена в первом и во втором случаях?

5. Изделия из стали 40ХН требуется подвергнуть улучшению. Укажите состав и определите группу стали по назначению, объяснив принцип легирования данной стали. Назначьте и изобразите графически режим термической обработки, опишите суть происходящих превращений, структуру и свойства стали.

6. Выберите сталь для изготовления напильников. Назначьте режим термической обработки, опишите суть происходящих превращений, структуру и свойства стали.

7. Для изготовления деталей путем глубокой вытяжки применяют латунь Л68. Укажите состав и опишите структуру сплава, назначьте режим термической обработки, применяемый между отдельными операциями вытяжки, и обоснуйте его выбор. Приведите общие характеристики механических свойств сплава.

Вариант 33

1. Начертите диаграмму состояния железо – цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и определите критические точки сплава, содержащего 2,2 % углерода. Какова равновесная структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

2. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в следующих сталях: 7Х2СМФ; сталь 25; 07Х3ГНМ; У11А. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): 10Mn8; 50SiCr5; X5NiCrMoCuNb20-18. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

3. В чем преимущества и недостатки поверхностного упрочнения стальных изделий при нагреве токами высокой частоты по сравнению с упрочнением методом цементации? Назовите марки сталей, применяемые для этих видов обработки.

4. Пружина из стали 65 после правильно выполненной закалки и последующего отпуска имеет твердость значительно выше, чем это предусмотрено техническими условиями. Чем вызван этот дефект и как можно его исправить? Укажите структуру и твердость, которые обеспечивают высокие упругие свойства пружин.

5. Для изготовления протяжек выбрана сталь 9ХС. Укажите состав и определите группу стали по назначению. Назначьте и обоснуйте режим термической обработки, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие на всех этапах термической обработки данной стали. Опишите микроструктуру и свойства после термической обработки.

6. Назначьте марку жаропрочной стали для изготовления лопаток паровых турбин. Укажите состав, назначьте и обоснуйте режим термической обработки стали. Опишите микроструктуру и основные свойства после термической обработки.

7. Для изготовления деталей самолета выбран сплав Д1. Расшифруйте его состав, опишите способ упрочнения сплава и объясните природу упрочнения. Укажите характеристики механических свойств сплава.

Вариант 34

1. Начертите диаграмму состояния железо – цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и определите критические точки сплава, содержащего 4,8 % углерода. Какова равновесная структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

2. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в следующих сталях: 40ХФА; А40Г; У7; 6ХВ2С. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): C55; 6MnSiCuNi5; X12CrNiMn19-9. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

3. Опишите суть высокотемпературной термомеханической обработки конструкционных сталей. В чем ее преимущества и недостатки по сравнению с низкотемпературной термомеханической обработкой?

4. Назначьте режим термической обработки слабонагруженных деталей из стали 50. Изобразите графически и обоснуйте режим термической обработки, опишите структуру и свойства деталей. Объясните, почему удовлетворительные свойства на изделиях из данной стали могут быть получены лишь в небольшом сечении.

5. Для изготовления резцов выбрана сталь Р6М5К5. Укажите состав и определите группу стали по назначению. Выберите и обоснуйте режим термической обработки, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие на всех этапах термической обработки данной стали. Опишите микроструктуру и свойства после термической обработки.

6. Назначьте нержавеющую сталь для деталей, работающих в серосодержащей среде. Приведите химический состав стали, необходимую термическую обработку и получаемую структуру. Объясните физическую природу коррозионной устойчивости стали и роль каждого легирующего элемента.

7. Опишите состав и свойства резин. Укажите область их применения в машиностроении.

Вариант 35

1. Начертите диаграмму состояния железо – цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и определите критические точки сплава, содержащего 4,2 % углерода. Какова равновесная структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

2. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в следующих сталях: сталь 08кп; 30ХГСА; 5ХВ2С; У10А. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): 40Cr4; 10NiMoSi4-4; X3CrNi18-9. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

3. Опишите суть процесса силицирования. Приведите конкретные примеры.

4. В структуре углеродистой стали 40 после закалки не обнаруживается остаточного аустенита, а в структуре стали У10 наблюдается около 10 % остаточного аустенита. Объясните причину этого явления. Какой обработкой можно устранить остаточный аустенит?

5. Для изготовления машинных метчиков выбрана сталь Р9. Укажите состав и определите группу стали по назначению. Выберите и обоснуйте режим термической обработки, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие на всех этапах термической обработки данной стали. Опишите микроструктуру и свойства после термической обработки.

6. Назначьте нержавеющую сталь для деталей, работающих в среде азотной кислоты. Приведите химический состав стали, необходимую термическую обработку и получаемую структуру. Объясните физическую природу коррозионной устойчивости стали и роль каждого легирующего элемента.

7. Для некоторых приборов точной механики выбран сплав инвар Н36. Укажите состав и определите его группу по назначению. Опишите влияние легирующих элементов на основную характеристику сплава и причины его выбора (в связи с аномалией изменения коэффициента термического расширения).

Вариант 36

1. Начертите диаграмму состояния железо – цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и определите критические точки сплава, содержащего 0,9 % углерода. Какова равновесная структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

2. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в следующих сталях: А30; 38ХН3МФА; У12; Х12ВМ. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): 9S20; 12NiCrW14-6; X90CrMoV18. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

3. Что такое закаливаемость сталей? Укажите факторы, влияющие на закаливаемость. Приведите конкретные примеры.

4. После термической обработки стали У7А получена структура: мартенсит отпуска + цементитные частицы. Нанесите на диаграмму состояния железо – цементит ординату заданной стали и укажите ее температуру нагрева под закалку. Назначьте температуру отпуска, обеспечивающую получение указанной структуры, и опишите все превращения, которые произошли в стали в процессе закалки и отпуска.

5. Детали машин из стали 33ХС закалены: одни – от температуры 800 °С, а другие – от температуры 850 °С (охлаждение в масле). Изобразите графически данные режимы обработки и поясните, какие из этих деталей имеют более высокую твердость и почему. Укажите состав и определите группу стали по назначению, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие при закалке данной стали.

6. Выберите сталь для изготовления подшипников качения. Назначьте режим термической обработки, опишите суть происходящих превращений, структуру и свойства стали.

7. Для изготовления деталей самолета выбран сплав В95Т. Расшифруйте его состав, опишите способ упрочнения сплава и объясните природу упрочнения. Укажите характеристики механических свойств сплава.

Вариант 37

1. Начертите диаграмму состояния железо – цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и определите критические точки сплава, содержащего 3,3 % углерода. Какова равновесная структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

2. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в следующих сталях: ШХ15; Х; сталь 85; У12А. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): C65; 9CrMo4-5; X12CrMoSi17. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

3. Приведите краткую характеристику основных процессов термической обработки: отжига, нормализации, закалки и отпуска.

4. Для каких сталей применяется отжиг на зернистый перлит? Объясните выбор режима и цель этого вида обработки. Приведите графически режим отжига для любой конкретной стали.

5. В результате термической обработки пружины должны получить высокую упругость. Для их изготовления выбрана сталь 85. Укажите состав, назначьте и обоснуйте режим термической обработки, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие при термической обработке данной стали. Опишите структуру и свойства пружин в готовом виде.

6. Назначьте режим термической и химико-термической обработки шестерен из стали 20ХН на твердость зуба 58–62 HRC. Опишите суть происходящих превращений, микроструктуру и свойства поверхности зуба и сердцевины шестерни после окончательной обработки.

7. Опишите состав и свойства неорганического стекла. Укажите область его применения в машиностроении.

Вариант 38

1. Начертите диаграмму состояния железо – цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и определите критические точки сплава, содержащего 4,7 % углерода. Какова равновесная структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

2. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в следующих сталях: ХВГ; У12А; сталь 55; 20ХН4ФА. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): C110; 60SiMn7; X22CrNi17. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

3. Приведите сравнительную характеристику охлаждающих сред, применяемых для закалки углеродистых и легированных сталей.

4. Как можно устранить крупнозернистую структуру в кованой стали 60? Используя диаграмму состояния железо – цементит, обоснуйте выбор режима термической обработки для исправления структуры. Опишите структурные превращения и характер изменения свойств.

5. Для изготовления прессового инструмента для горячего деформирования выбрана сталь 5ХНМ. Укажите состав и определите группу стали по назначению. Выберите и обоснуйте режим термической обработки, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие на всех этапах термической обработки данной стали. Опишите микроструктуру и свойства после термической обработки.

6. Назначьте марку жаропрочной стали для изготовления деталей газовых турбин. Укажите состав, выберите и обоснуйте режим термической обработки стали. Опишите микроструктуру и основные свойства после термической обработки.

7. Для изготовления деталей самолета выбран сплав АВ (авиаль). Расшифруйте его состав, опишите способ упрочнения сплава и объясните природу упрочнения. Укажите характеристики механических свойств сплава.

Вариант 39

1. Начертите диаграмму состояния железо – цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и определите критические точки сплава, содержащего 4,0 % углерода. Какова равновесная структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

2. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в следующих сталях: 38ХА; сталь 35; 9ХВГ; У9А. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): 15Mo3; 21CrVMoW11; X10CrAl13. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

3. Дайте сравнительную характеристику процессов отжига и нормализации доэвтектоидных сталей. Опишите суть превращений, происходящих при этих процессах. Приведите конкретные примеры, зарисуйте структуру, укажите свойства.

4. С помощью диаграммы состояния железо – цементит опишите структурные превращения, происходящие при нагреве в стали 70. Покажите критические точки Ас₁ и Ас₃ для стали. Установите режим нагрева этой стали под закалку. Охарактеризуйте процесс закалки, опишите получаемую структуру и свойства.

5. Для изготовления обрезных штампов выбрана сталь Х6ВФ. Укажите состав и определите группу стали по назначению. Выберите и обоснуйте режим термической обработки стали Х12М на первичную твердость, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие на всех этапах термической обработки данной стали. Опишите ее микроструктуру и свойства после термической обработки.

6. Назначьте нержавеющую сталь для изготовления предметов домашнего обихода и кухонной утвари. Приведите химический состав стали, необходимую термическую обработку и получаемую структуру. Объясните физическую природу коррозионной устойчивости стали и роль каждого легирующего элемента.

7. Для изготовления деталей самолета выбран сплав ВТ22. Расшифруйте его состав, опишите способ упрочнения сплава и объясните природу упрочнения. Укажите характеристики механических свойств сплава.

Вариант 40

1. Начертите диаграмму состояния железо – цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и определите критические точки сплава, содержащего 3,6 % углерода. Какова равновесная структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

2. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в следующих сталях: 09Г2С; Х12М; сталь 45; У8А. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): 25S20; 25CrMnTi8; X110Mn13. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

3. Опишите суть и особенности термомеханической обработки.

4. Сталь 20 подверглась отжигу при температурах 830 и 1000 °С. Опишите превращения, происходящие при данных режимах отжига, укажите, какие образуются структуры, и объясните причины получения различных структур и свойств. Дайте определение процессу отжига и укажите оптимальную температуру нагрева.

5. Для изготовления подшипников качения выбрана сталь ШХ4. Укажите состав и определите группу стали по назначению. Выберите и обоснуйте режим термической обработки, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие на всех этапах термической обработки данной стали. Опишите микроструктуру и свойства после термической обработки.

6. Назначьте марку жаростойкой стали для изготовления клапанов автомобильных двигателей. Укажите состав, выберите и обоснуйте режим термической обработки стали. Опишите микроструктуру и основные свойства после термической обработки.

7. Опишите состав и свойства полиамидов и полиуретанов. Укажите область их применения в машиностроении.

Вариант 41

1. Начертите диаграмму состояния железо – цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и определите критические точки сплава, содержащего 2,0 % углерода. Какова равновесная структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

2. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в следующих сталях: А40; 40ХН2МА; 5ХНВ; У7. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): 17MnNi4; 65SiMn7; X8Cr30. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

3. Что такое отжиг? Используя диаграмму состояния железо – цементит, назначьте температуру отжига для стали 40. Опишите превращения, происходящие в стали 40 при выбранном режиме обработки, получаемую структуру и свойства.

4. Углеродистая сталь У12А после закалки и отпуска имеет твердость 55–60 HRC. Используя диаграмму состояния железо – цементит и учитывая превращения, происходящие в стали при отпуске, выберите температуру закалки и температуру отпуска. Опишите превращения, которые происходят при данных режимах термической обработки, и окончательную структуру.

5. В результате термической обработки полуоси должны получить повышенную прочность по всему сечению (твердость 20–25 HRC). Для их изготовления выбрана сталь 35ХГСА. Укажите состав и определите группу стали по назначению. Выберите и обоснуйте режим термической обработки, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие при термической обработке данной стали. Опишите структуру и свойства изделий в готовом виде.

6. Назначьте нержавеющую сталь для деталей, работающих в морской воде. Приведите химический состав стали, необходимую термическую обработку и получаемую структуру. Объясните физическую природу коррозионной устойчивости стали и роль каждого легирующего элемента.

7. Для деталей арматуры выбрана бронза БрОФ10-1. Укажите состав и опишите структуру сплава. Объясните назначение легирующих элементов и приведите механические свойства сплава.

Вариант 42

1. Начертите диаграмму состояния железо – цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и определите критические точки сплава, содержащего 2,9 % углерода. Какова равновесная структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

2. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в следующих сталях: сталь 30; У8А; 20ХН2М; Х12М. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): C130; 21CrMoV5-11; X12CrNi26-20. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

3. Приведите сравнительную характеристику свойств цементованных и азотированных изделий. Подробно объясните причины различий.

4. Режущий инструмент из стали У8 был перегрет при закалке. Чем вреден перегрев и как можно исправить этот дефект? Назначьте и изобразите графически режим термической обработки, обеспечивающий исправление брака и нормальную работу инструмента. Опишите изменение структуры в процессе всего цикла термической обработки.

5. Используя значения критических точек и кривую изменения твердости в зависимости от температуры отпуска, назначьте для легированной стали 30ХГСА температуру закалки и температуру отпуска, необходимые для обеспечения твердости 45 HRC. Укажите состав и определите группу стали по назначению, выберите и обоснуйте режим термической обработки, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие при термической обработке данной стали. Опишите структуру и свойства изделий в готовом виде.

6. Выберите сталь для изготовления фрез. Назначьте режим термической обработки, опишите суть происходящих превращений, структуру и свойства стали.

7. Опишите состав и свойства органического стекла. Укажите область его применения в машиностроении.

Вариант 43

1. Начертите диаграмму состояния железо – цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и определите критические точки сплава, содержащего 3,4 % углерода. Какова равновесная структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

2. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в следующих сталях: 4Х5МФС; У12А; 08Х18Н10Т; сталь 15. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): 8Mn6; 30MnCrTi5; X45CrSi34. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

3. Опишите суть низкотемпературной термомеханической обработки конструкционных сталей. Почему этот процесс приводит к получению высокой прочности стали? В чем преимущества и недостатки низкотемпературной термомеханической обработки по сравнению с высокотемпературной?

4. Углеродистая сталь 80 после одного вида термической обработки получила структуру пластинчатого перлита, а после другого вида – зернистого перлита. Какая термообработка была применена в первом и во втором случаях?

5. Как можно устранить крупнозернистую структуру в кованой стали 20ХН3А? Изобразите графически и обоснуйте режим термической обработки для исправления структуры. Опишите структурные превращения и характер изменения свойств.

6. Назначьте марку жаропрочной стали для изготовления тяжелонагруженных деталей, работающих при температурах до 600 °С. Укажите состав, назначьте и обоснуйте режим термической обработки стали. Опишите микроструктуру и основные свойства после термической обработки.

7. Для изготовления деталей самолета выбран сплав АМг3. Расшифруйте его состав, опишите способ упрочнения сплава и объясните природу упрочнения. Укажите характеристики механических свойств сплава.

Вариант 44

1. Начертите диаграмму состояния железо – цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и определите критические точки сплава, содержащего 4,6 % углерода. Какова равновесная структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

2. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в следующих сталях: 6ХС; 12ХН3А; У11; сталь 10. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): 20S22; 50CrMn4; X8CrTi17. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

3. Опишите процесс получения высокопрочного чугуна, его строение, свойства. Укажите способы его маркировки и применение в машиностроении.

4. Изделия из стали 50 после правильно выполненной закалки и последующего отпуска имеют твердость более высокую, чем предусмотрено техническими условиями. Чем вызван этот дефект и как можно его исправить?

5. Для изготовления разверток выбрана сталь 9Х1. Укажите состав и определите группу стали по назначению. Выберите и обоснуйте режим термической обработки, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие на всех этапах термической обработки данной стали. Опишите микроструктуру и свойства после термической обработки.

6. Выберите сталь для изготовления разверток. Назначьте режим термической обработки, опишите суть происходящих превращений, структуру и свойства стали.

7. Перечислите достоинства и недостатки пластмасс. Укажите способы их применения для штамповой оснастки.

Вариант 45

1. Начертите диаграмму состояния железо – цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и определите критические точки сплава, содержащего 2,7 % углерода. Какова равновесная структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

2. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в следующих сталях: 18ХГТ; сталь 45; У11А; 3Х3М3Ф. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): C10; 40NiCrMo6; X7Cr14. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

3. Изобразите графически режим отжига для получения ферритного ковкого чугуна. Опишите структурные превращения, происходящие в процессе отжига. Укажите характеристики механических свойств, приведите зарисовку микроструктуры.

4. Используя диаграмму железо – цементит, опишите структурные превращения, происходящие при нагреве в стали У14. Покажите на диаграмме критические точки Ас₁ и Аст для данной стали, установите оптимальную температуру нагрева под закалку, охарактеризуйте процесс закалки, опишите происходящие превращения и получаемую структуру.

5. В результате термической обработки пружины должны получить высокую упругость. Для изготовления их выбрана сталь 75. Укажите состав, назначьте и обоснуйте режим термической обработки, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие при термической обработки данной стали. Опишите структуру и свойства пружин в готовом виде.

6. Назначьте нержавеющую сталь для деталей, работающих в среде кипящей фосфорной кислоты. Приведите химический состав стали, необходимую термическую обработку и получаемую структуру. Объясните физическую природу коррозионной устойчивости стали и роль каждого легирующего элемента.

7. Для изготовления деталей самолета выбран сплав В95. Расшифруйте его состав, опишите способ упрочнения сплава и объясните природу упрочнения. Укажите характеристики механических свойств сплава.

Вариант 46

1. Начертите диаграмму состояния железо – цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и определите критические точки сплава, содержащего 4,4 % углерода. Какова равновесная структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

2. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в следующих сталях: 20ХН3А; У9; сталь20; 5ХВ2С. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): C15; 60SiW6; X8NiCrWMo35-11. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

3. Опишите суть поверхностной закалки сталей. Укажите область применения, рекомендуемые марки сталей. Приведите конкретный пример с описанием структуры и свойств стали после поверхностной закалки.

4. Назначьте режим термической обработки стали 30А, используемый для снижения уровня внутренних напряжений, твердости и улучшения обрабатываемости резанием. Приведите конкретный пример.

5. Для изготовления пресс-форм выбрана сталь ЗХЗМЗФ. Укажите состав и определите группу стали по назначению. Выберите и обоснуйте режим термической обработки, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие на всех этапах термической обработки данной стали. Опишите микроструктуру и свойства после термической обработки.

6. Назначьте нержавеющую сталь для деталей, работающих в водных растворах солей органических кислот при комнатной температуре. Приведите химический состав стали, необходимую термическую обработку и получаемую структуру. Объясните физическую природу коррозионной устойчивости стали и роль каждого легирующего элемента.

7. Опишите состав и свойства корундовой керамики. Укажите область ее применения в машиностроении.

Вариант 47

1. Начертите диаграмму состояния железо – цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и определите критические точки сплава, содержащего 1,2 % углерода. Какова равновесная структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

2. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в следующих сталях: Х6ВФ; У10; 45ХН2МФА; сталь 50. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): 10MnSi8; 42CrMoV6-7; X5CrNi19-9. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам РФ.

3. В чем заключается обработка стали холодом и в каких случаях она применяется? Объясните с применением мартенситных кривых.

4. С помощью диаграммы состояния железо – цементит определите температуру нормализации, отжига и закалки для стали У8. Изобразите графически, охарактеризуйте эти виды термической обработки и опишите структуру и свойства стали после каждого режима обработки.

5. Как можно устранить крупнозернистую структуру в кованой стали 40ХС? Изобразите графически и обоснуйте режим термической обработки для исправления структуры. Опишите структурные превращения и характер изменения свойств.

6. Назначьте марку жаростойкой стали для изготовления чехлов термопар. Укажите состав, выберите и обоснуйте режим термической обработки стали. Опишите микроструктуру и основные свойства после термической обработки.

7. Перечислите преимущества и недостатки клеевых соединений пластмасс. Опишите методы контроля.

Вариант 48

1. Начертите диаграмму состояния железо – цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и определите критические точки сплава, содержащего 2,6 % углерода. Какова равновесная структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

2. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в следующих сталях: У9А; 20Х2Н4ВА; сталь 40; 4Х5МФС. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): 9MnNi4; 105Cr4; X5CrNiMoNb19-11. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

3. Опишите процесс получения белого чугуна, его строение и свойства. Укажите способы его маркировки и применение в машиностроении.

4.  Используя диаграмму состояния железо – цементит и кривую изменения твердости в зависимости от температуры отпуска, назначьте для углеродистой стали 40 температуру закалки и температуру отпуска, необходимые для обеспечения твердости 50 HRC. Опишите превращения на всех этапах термической обработки и получаемую структуру.

5. Для изготовления резцов выбрана сталь Р18. Укажите состав и определите группу стали по назначению. Назначьте и обоснуйте режим термической обработки, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие на всех этапах термической обработки данной стали. Опишите микроструктуру и свойства после термической обработки.

6. Назначьте марку жаропрочной стали для изготовления деталей выхлопных систем. Укажите состав, выберите и обоснуйте режим термической обработки стали. Опишите микроструктуру и основные свойства после термической обработки.

7. Для отливок сложной формы используют бронзу БрОФ7-0,2. Расшифруйте состав, опишите структуру, укажите термическую обработку, применяемую для снятия внутренних напряжений, возникающих в результате литья, и опишите механические свойства этой бронзы.

Вариант 49

1. Начертите диаграмму состояния железо – цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и определите критические точки сплава, содержащего 3,8 % углерода. Какова равновесная структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

2. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в следующих сталях: 9ХС; сталь 20; У8А; 14Х2ГМР. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): C80; 110MnCrTi8; X35CrMo17. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

3. Опишите характеристики жаропрочности, характер деформации и разрушения сплавов, работающих в условиях длительного нагружения при повышенных температурах.

4. После термической обработки стали У12 получена структура «мартенсит отпуска + цементитные частицы». Нанесите на диаграмму состояния железо – цементит ординату заданной стали и укажите температуру нагрева этой стали под закалку. Назначьте температуру отпуска, обеспечивающую получение указанной структуры, и опишите все превращения, которые совершились в стали в процессе закалки и отпуска.

5. В результате термической обработки пружины должны получить высокую упругость. Для изготовления их выбрана сталь 50ХФА. Укажите состав, назначьте и обоснуйте режим термической обработки, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие при термической обработке данной стали. Опишите структуру и свойства пружин в готовом виде.

6. Назначьте нержавеющую сталь для деталей, работающих в среде средней агрессивности (растворы солей). Приведите химический состав стали, необходимую термическую обработку и получаемую структуру. Объясните физическую природу коррозионной устойчивости стали и роль каждого легирующего элемента.

7. Опишите состав и свойства термо и реактопластов. Укажите область их применения в машиностроении.

Вариант 50

1. Начертите диаграмму состояния железо – цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и определите критические точки сплава, содержащего 2,5 % углерода. Какова равновесная структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

2. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в следующих сталях: У7А; 10Г2БД; сталь 80; Х6ВФ. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): 10Si4; 9MnMo4-5; X20CrMo13. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

3. Кратко изложите суть процесса жидкостного цианирования. Приведите конкретные примеры.

4. Назначьте температуру закалки, охлаждающую среду и температуру отпуска деталей машин из стали 30, которые должны иметь твердость 28–35 HRC. Режим термической обработки изобразите графически с указанием критических точек. Опишите суть происходящих превращений, микроструктуру и свойства стали после термической обработки.

5. Для изготовления фрез выбрана сталь 9Х2МФ. Укажите состав и определите группу стали по назначению. Выберите и обоснуйте режим термической обработки, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие на всех этапах термической обработки данной стали. Опишите микроструктуру и свойства после термической обработки.

6. Назначьте режим термической обработки для деталей из стали 40ХГ на твердость 25–30 HRC. Опишите суть происходящих превращений, микроструктуру и свойства стали.

7. Для изготовления деталей в авиастроении применяется сплав МА2. Расшифруйте состав, приведите характеристики его механических свойств, укажите способ изготовления деталей из этого сплава.