СФУ, материаловедение в металлургии (контрольная работа)

Каждый студент выполняет вариант, номер которого соответствует последней цифре его индивидуального шифра.

Вариант 1

1. Объяснить связь литейных свойств с диаграммами состояния сплавов.

2. Начертить диаграмму состояния железо-цементит. Обозначить фазовые области и линии диаграммы состояния. Нарисовать и описать кривую охлаждения белого чугуна, содержащего 4,3 процента углерода. Представить структурные превращения чугуна при охлаждении, нарисовать микроструктуру при комнатной температуре. Почему этот чугун имеет высокие литейные свойства?

3. Описать фазовые превращения в литейной латуни ЛЦ40С при охлаждении. Изобразить структуру латуни в литом состоянии. Расшифровать состав марки, указать механические свойства и применение латуни ЛЦ40С.

4. Для изготовления коленчатого вала  выбрана сталь 30ХГСА:

а) расшифруйте состав, объяснив назначение всех легирующих элементов;

б) определите структуру стали в равновесном состоянии;

в) назначьте режим термической обработки, приведите его обоснование, объяснив влияние легирующих элементов на превращения, происходящие на всех этапах термической обработки данной стали.

5. Описать с какой целью литейные магниевые сплавы легируют редкоземельными металлами? Привести примеры марок сплавов.

Вариант 2

1. Объяснить влияние углерода на свойства стали.  Как изменяется  фазовый, и структурный состав стали с увеличением  углерода? Зарисовать  микроструктуру стали 25Л и 55Л в литом и отожжённом состояниях.

2. Начертить диаграмму состояния железо-цементит. Обозначить фазовые области и линии диаграммы состояния. Нарисовать и описать кривую охлаждения белого чугуна, содержащего 3,5 процента углерода. Представить структурные превращения чугуна при охлаждении, нарисовать микроструктуру при комнатной температуре. Почему этот чугун имеет высокие литейные свойства?

3. Алюминиевые литейные бронзы применяются для изготовления ответственных тяжело нагруженных деталей. Вычертить диаграмму медь-алюминий до концентрации алюминия 18%. Описать фазовые превращения в сплавах с 5 и 11 процентами алюминия. Указать какой сплав имеет более высокую прочность.

4. Охарактеризовать материалы с малой плотностью. Привести примеры марок сплавов, их свойства.

5. Для изготовления некоторых деталей двигателей внутреннего сгорания выбран сплав АК6:

а) расшифруйте состав и укажите способ изготовления деталей из данного сплава;

б) приведите характеристики механических свойств сплава при повышенных температурах и объясните, за счет чего они достигаются.

Вариант 3

1. Начертить диаграмму состояния железо-цементит. Обозначить фазовые области и линии диаграммы состояния. Нарисовать и описать кривую охлаждения белого чугуна, содержащего 4,3 процента углерода. Представить структурные превращения чугуна при охлаждении, нарисовать микроструктуру при комнатной температуре. Почему этот чугун имеет высокие литейные свойства?

2. Алюминиевые литейные бронзы применяются для изготовления ответственных тяжело нагруженных деталей. Вычертить диаграмму медь-алюминий до концентрации алюминия 18%. Описать фазовые превращения в сплавах с 5 и 11 процентами алюминия. Указать какой сплав имеет более высокую прочность

3. Объяснить, почему чугун с вермикулярным графитом прочнее и пластичнее серого чугуна. Зарисуйте структуру этих чугунов на ферритной основе, приведите пример марки, укажите свойства.

4. Объяснить, почему литейные сплавы на основе системы алюминий-медь имеют низкие литейные свойства в сравнении со сплавами системы алюминий-кремний. Для доказательства этого представить диаграммы двойных систем с указанием сплавов с 4%Cu и 12%Si.

5. Для деталей, работающих в окислительной атмосфере, применяется сталь 08Х17Т:

а) расшифруйте состав и определите класс стали по структуре;

б) объясните назначение хрома в данной стали и обоснуйте выбор марки стали для этих условий работы.

Вариант 4

1. В литейных сплавах системы алюминий-кремний допускается различное содержание железа в отливах в кокиль и землю. Объяснить причины разного допуска по содержанию железа. Какие элементы нейтрализуют вредное влияние железа в силуминах? Зарисуйте структуру силумина с примесью железа.

2. Изобразить неравновесный солидус в системе с неограниченной растворимостью в жидком и твердом состоянии. Описать свойства равновесного и неравновесного солидуса.

3. Начертить диаграмму состояния железо-цементит. Обозначить фазовые области и линии диаграммы состояния. Нарисовать и описать кривую охлаждения белого чугуна, содержащего 1 процента углерода. Представить структурные превращения чугуна при охлаждении, нарисовать микроструктуру при комнатной температуре. Почему этот чугун имеет высокие литейные свойства?

4. Сравнить содержание углерода в серых и высокопрочных чугунах, его влияние на свойства чугунов. Зарисуйте структуру этих чугунов на ферритной основе, приведите пример марки, укажите свойства.

5. Для изготовления ряда деталей самолета выбран сплав Д16:

а) расшифруйте состав и укажите характеристики механических свойств сплава после термической обработки;

б) опишите способ упрочнения этого сплава и объясните природу упрочнения.

Вариант 5

1. Описать фазовые превращения в литейной латуни ЛЦ40С при охлаждении. Изобразить структуру латуни в литом состоянии. Расшифровать состав марки, указать механические свойства и применение латуни ЛЦ40С

2. Начертить диаграмму состояния железо-цементит. Обозначить фазовые области и линии диаграммы состояния. Нарисовать и описать кривую охлаждения стали, с содержанием 0,8 процента углерода. Представить структурные превращения стали при охлаждении, нарисовать микроструктуру при комнатной температуре. Указать механические свойства и область применения.

3. Охарактеризовать основные структурные составляющие серых чугунов и их влияние на свойства. Зарисовать и описать структуру стали и серого чугуна с одинаковой матрицей.

4. В результате термической обработки полуоси должны получить повышенную прочность по всему сечению. Для изготовления их выбрана сталь 30ХГС:

а) расшифруйте состав и определите группу стали по назначению и структуре в равновесном состоянии;

б) Описать влияние основных легирующих элементов на свойства сталей.

в) назначьте режим термической обработки, приведите его обоснование, объяснив влияние легирующих элементов на превращения, происходящие на всех этапах термической обработки данной стали;

г) опишите структуру и свойства стали после термической обработки.

5. Укажите, какой вид термической обработки необходимо применять к сплавам, имеющим структуру твердого раствора, для устранения ликвации

Вариант 6

1.  Начертить диаграмму состояния железо-цементит. Обозначить фазовые области и линии диаграммы состояния. Нарисовать и описать кривую охлаждения стали У12 Представить структурные превращения при охлаждении стали. Нарисовать микроструктуру при комнатной температуре. Объяснить, почему стали с содержанием углерода более 0,7 %, используются для изготовления инструментов.

2.  Охарактеризовать материалы с малой плотностью. Привести примеры марок сплавов, их свойства.

3. Объяснить зависимость жидкотекучести сплавов от диаграммы состояния

4. Описать полиморфные превращения в металлах. Что является термодинамическим стимулом полиморфного превращения?

5. Для изготовления некоторых деталей самолета выбран сплав В95:

а) расшифруйте состав и укажите характеристики механических свойств;

б) опишите, каким способом производится упрочнение этого сплава, объяснив природу упрочнения.

Вариант 7

1. Начертить диаграмму состояния железо-цементит. Обозначить фазовые области и линии диаграммы состояния. Нарисовать и описать кривую охлаждения стали 65 Представить структурные превращения при охлаждении стали. Нарисовать микроструктуру при комнатной температуре. Указать свойства и применения стали 65.

2. Промышленные силумины дополнительно легируют магнием и медью. Объяснить их влияние на структуру и свойства сплавов системы алюминий-кремний. Изобразить структуру сплава АК9 (АЛ4) в литом состоянии.

3. Описать свойства и применение литейных титановых сплавов. Привести маркировку сплавов.

4. Охарактеризовать материалы для режущего инструмента. Привести примеры марок, их свойства.

5. Назначьте марку латуни, коррозионно-устойчивой в морской воде:

а) расшифруйте ее состав и опишите структуру, используя диаграмму состояния медь-цинк;

б) укажите способ упрочнения латуни и основные свойства.

Вариант 8

1. Изобразить диаграмму медь-цинк. Рассмотреть фазовые превращения в двухфазной латуни Л60 при охлаждении. Изобразить структуру латуни в литом (неравновесном) состоянии и равновесном состоянии. Указать свойства и применение латуни Л60

2. Начертить диаграмму состояния железо-цементит. Обозначить фазовые области и линии диаграммы состояния. Нарисовать и описать кривую охлаждения стали 20. Представить структурные превращения  при охлаждении стали. Изобразить микроструктуру при комнатной температуре. Определить количество перлита  при комнатной температуре. Привести свойства и применение стали 20

3. Сравнить содержание углерода в серых и высокопрочных чугунах, его влияние на свойства чугунов. Зарисовать структуру чугунов на ферритной основе, привести пример марки и свойства серого и высокопрочного чугуна

4. Подшипники скольжения изготавливают из оловянных бронз как сплавов с низким коэффициентом трения. Определить, какие оловянные бронзы (однофазные и двухфазные) имеют более высокую износостойкость. Для решения задачи вычертить диаграмму медь-олово до содержания олова 35%, рассмотреть процессы превращения в сплавах с 6 и 10 процентами олова в условиях неравновесной кристаллизации. Определить заданный состав и нарисовать структуру при комнатной температуре

5. Что такое ликвация? Виды ликвации и причины ее возникновения.

Вариант 9

1. Объяснить изменение структуры и свойств металла при холодной деформации и при нагреве после деформации. Зарисуйте этапы формирования структуры.

2. Начертить диаграмму состояния железо-цементит. Обозначить фазовые области и линии диаграммы состояния. Нарисовать и описать кривую охлаждения белого чугуна, содержащего 3 % углерода. Нарисовать структуру при комнатной температуре. Объяснить, почему белый чугун имеет высокую твёрдость и хрупкость.

3. Двойные и многокомпонентные сплавы системы алюминий-кремний при выплавке подвергают модифицированию. Показать влияние модифицирования на диаграмму алюминий-кремний и свойства силуминов. Изобразить структуру модифицированного и не модифицированного сплава.

4. Описать легирующие элементы, свойства и применение литейных магниевых сплавов.

5. В результате термической обработки втулки должны получить повышенную прочность по всему сечению (твердость НВ 2500-2800). Для изготовления их выбрана сталь 40ХН:

а) расшифруйте состав и определите, к какой группе относится данная сталь по назначению;

б) назначьте и обоснуйте режим термической обработки, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие на всех этапах термообработки данной стали;

в) опишите структуру и свойства стали после термической обработки.

Вариант 10

1. Для обшивки летательных аппаратов использован сплав ВТ6. Приведите состав сплава, режим упрочняющей термической обработки и получаемую структуру. Опишите процессы, протекающие при термической обработке .

2. Начертить диаграмму состояния железо-цементит. Обозначить фазовые области и линии диаграммы состояния. Нарисовать и описать кривую охлаждения стали 45. Нарисовать структуру при комнатной температуре. Указать свойства и применение стали 45.

3. Представить влияние легирующих элементов на структуру и свойства магниевых сплавов.

4. Детали из оловянных бронз в зависимости от пластичности, определяемой содержанием в них олова, изготавливают из проката и отливок. Указать какие бронзы (однофазные или двухфазные) более пригодны для указанных назначений и причины, по которым они имеют разную пластичность. Для решения задачи рассмотреть процессы превращения в сплавах с  5, 10 процентами олова. Зарисовать диаграмму медь-олово до концентрации 35% олова.

5. Какие сплавы относятся к силуминам? Объяснить высокие литейные свойства при изготовлении отливок из силуминов.

Вариант 11

1. Начертить диаграмму состояния железо-цементит. Обозначить фазовые области и линии диаграммы состояния. Нарисовать и описать кривую охлаждения стали У8. Представить структурные превращения  при охлаждении стали. Нарисовать структуру при комнатной температуре. Определить количество феррита и цементита в стали при комнатной температуре. Укажите свойства и применение стали У8.

2. Объяснить влияние углерода, фосфора, кремния, марганца на структуру и свойства серого чугуна. Зарисовать структуру серого чугуна, обозначить структурные составляющие, привести примеры марок, указать свойства.

3. Описать легирующие элементы, свойства и применение литейных магниевых сплавов.

4. Силумины имеют высокие литейные свойства. Из анализа диаграммы состояния алюминий-кремний и структуры сплавов с 5 и 12 процентами кремния определить сплав с более высокими литейными свойствами. Зарисовать структуру выбранного силумина в литом состоянии. Представить свойства силуминов.

5. Для изготовления деталей, работающих в активных коррозионных средах выбрана сталь 12Х18Н9Т:

а) расшифруйте состав и определите структуру в равновесном состоянии;

б) объясните причины введения легирующих элементов в эту сталь;

в) назначьте и обоснуйте режим термообработки и опишите микроструктуру данной стали после термической обработки.

Вариант 12

1. Описать влияние легирующих элементов на свойства титановых сплавов.

2. Подшипники скольжения изготавливают из оловянных бронз как сплавов с низким коэффициентом трения. Определить, какие оловянные бронзы (однофазные и двухфазные) имеют более высокую износостойкость. Для решения задачи вычертить диаграмму медь-олово до содержания олова 35%, рассмотреть процессы превращения в сплавах с 6 и 10 процентами олова в условиях неравновесной кристаллизации. Определить заданный состав и нарисовать структуру при комнатной температуре

3. Начертить диаграмму состояния железо-цементит. Обозначить фазовые области и линии диаграммы состояния. Нарисовать и описать кривую охлаждения стали У7. Представить структурные превращения  при охлаждении стали. Нарисовать структуру при комнатной температуре. Определить количество феррита и цементита в стали. Указать свойства и область применения стали У7

4. Описать влияние примесей железа и кремния на структуру и свойства алюминия и его сплавов.

5. Для изготовления деталей двигателей внутреннего сгорания выбран сплав АК8:

а) расшифруйте состав и укажите способ изготовления деталей из данного сплава;

б) приведите характеристики механических свойств сплава при повышенных температурах и объясните, за счет чего они достигаются.

Вариант 13

1. Охарактеризовать материалы для режущего инструмента. Привести примеры марок, их свойства.

2. Начертить диаграмму состояния железо-цементит. Обозначить фазовые области и линии диаграммы состояния. Нарисовать и описать кривую охлаждения стали 15 Представить структурные превращения  при охлаждении стали. Нарисовать структуру при комнатной температуре. Указать свойства и применение стали 15.

3. Что такое твердый раствор, приведите примеры твердых растворов.

4. Объяснить, почему в поршневых алюминиевых сплавах содержание кремния достигает 22 процентов. Описать особенности структуры и свойств поршневых алюминиевых сплавов.

5. Для изготовления деталей, работающих в активных коррозионных средах выбрана сталь 14Х17Н2:

а) расшифруйте состав и определите структуру в равновесном состоянии;

б) объясните причины введения легирующих элементов в эту сталь;

в) назначьте и обоснуйте режим термообработки и опишите микроструктуру данной стали после термической обработки.

Вариант 14

1. Начертить диаграмму состояния железо-цементит. Обозначить фазовые области и линии диаграммы состояния. Нарисовать и описать кривую охлаждения стали 10 Представить структурные превращения  при охлаждении стали. Нарисовать структуру при комнатной температуре. Указать свойства и применение стали 10

2. Описать легирующие элементы, свойства и применение литейных магниевых сплавов.

3. Описать влияние модифицирования на структуру и свойства чугунов. Изобразить структуру высокопрочного чугуна и его свойства.

4. Объяснить, почему в поршневых алюминиевых сплавах содержание кремния достигает 22 процентов. Описать особенности структуры и свойств поршневых алюминиевых сплавов.

5. Для изготовления деталей, работающих в условиях повышенных температур (до 400-450°С) и агрессивных средах выбран титановый сплав ВТ9;

а) расшифруйте состав и определите структуру в равновесном состоянии;

б) объясните причины введения легирующих элементов в этот сплав и их влияние на жаропрочность;

в) назначьте и обоснуйте режим термообработки (закалка + старение) для достижения максимально прочности и жаропрочности,  опишите конечную микроструктуру и свойства сплава

Вариант 15

1. Начертить диаграмму состояния железо-цементит. Обозначить фазовые области и линии диаграммы состояния. Нарисовать и описать кривую охлаждения стали 60. Представить структурные превращения  при охлаждении стали. Нарисовать структуру при комнатной температуре. Какое содержание серы и фосфора в качественных конструкционных сталях, как вредные примеси влияют на свойства стали?

2. Для чего применяется отжиг после холодной пластической деформации? Выбор режима отжига.

3. Описать  влияние на  свойства легированного чугуна элементов, обеспечивающих износостойкость, жаростойкость и коррозионную стойкость. Привести примеры марок легированного чугуна, свойства и применение.

4. Магниевые сплавы, имеющие малую плотность при удовлетворительной прочности, используются в авиационной промышленности. Эти сплавы упрочняются алюминием. Нарисовать диаграмму магний-алюминий до концентрации 50 процентов алюминия,  рекомендовать состав литейного сплава, рассмотреть фазовые превращения в сплаве при охлаждении.

5. Для изготовления втулок подшипников скольжения работающих в условиях высоких удельных давлений и недостаточной смазки выбрана бронза БрОФ10-1;

а) расшифруйте состав и определите структуру в равновесном состоянии;

б) объясните причины введения олова и фосфора, их влияние на твердость и антифрикционные;

в) назначьте и обоснуйте режим термообработки для данной бронзы

Вариант 16

1. Охарактеризовать чугун с шаровидным графитом. Что может быть металлической основой чугуна? Привести марки, химический состав и свойства чугуна.

2. Начертить диаграмму состояния железо-цементит. Обозначить фазовые области и линии диаграммы состояния. Нарисовать и описать кривую охлаждения стали 55. Представить структурные превращения  при охлаждении стали. Нарисовать структуру при комнатной температуре. Какое содержание серы и фосфора в качественных конструкционных сталях, как вредные примеси влияют на свойства стали?

3. Силумины имеют высокие литейные свойства. Из анализа диаграммы состояния алюминий-кремний и структуры сплавов с 5 и 12 процентами кремния определить сплав с более высокими литейными свойствами. Зарисовать структуру выбранного силумина в литом состоянии. Представить свойства силуминов.

4. Представить свойства литейных оловянных бронз. Описать влияние легирующих элементов.

5. Для изготовления машинных метчиков выбрана сталь Р9:

а) расшифруйте состав и определите, к какой группе относится данная сталь по назначению и микроструктуре;

б) назначьте режим термообработки, приведите его обоснование, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие на всех этапах термической обработки данной стали;

в) опишите микроструктуру и свойства стали после термической обработки.

Вариант 17

1. Зарисовать диаграмму медь-цинк. Используя диаграмму, объяснить литейные свойства и литую структуру двухфазных латуней. Привести примеры марок, свойства и применение

2. Начертить диаграмму состояния железо-цементит. Обозначить фазовые области и линии диаграммы состояния. Нарисовать и описать кривую охлаждения белого чугуна, содержащего 5% углерода. Представить структурные превращения в чугуне при охлаждении. Нарисовать структуру при комнатной температуре.

3. Охарактеризовать металлические материалы для изготовления литейных форм. Привести примеры марок, их свойства.

4. Назвать формы графита в чугунах. Объяснить связь формы графита со свойствами чугунов. Привести структуры чугунов с разной формой графита. Обозначить фазы и структурные составляющие. .

5. Для обшивки скоростных самолетов применяются сплавы на основе титана:

а) обоснуйте причины применения этих сплавов взамен алюминиевых;

б) приведите примеры титановых сплавов и сравните их механические характеристики с характеристиками алюминиевых сплавов при температуре 250-500⁰С.

Вариант 18

1. Объяснить причину появления в структуре сплавов вырожденной эвтектики.

2. Представить свойства литейных оловянных бронз. Описать влияние легирующих элементов. Приведите примеры марок

3. Начертить диаграмму состояния железо-цементит. Обозначить фазовые области и линии диаграммы состояния. Нарисовать и описать кривую охлаждения стали 08. Представить структурные превращения при медленном охлаждении стали. Нарисовать структуру при комнатной температуре. Указать свойства и применение стали 08

4. Объяснить, почему в поршневых алюминиевых сплавах содержание кремния достигает 22 процентов. Описать особенности структуры и свойств поршневых алюминиевых сплавов. В результате термической обработки полуоси должны получить по всему сечению повышенную прочность.

5. Для их изготовления выбрана сталь 45ХНА:

а) расшифруйте состав и определите, к какой группе относится данная сталь по назначению и структуре;

б) назначьте и обоснуйте режим термической обработки, объяснив лияяние легирующих элементов на превращения, происходящие на всех этапах термической обработки данной стали;

в) опишите микроструктуру и свойства стали после термической обработки.

Вариант 19

1. Показать связь жидкотекучести с диаграммой состояния сплавов.

2. Зарисовать диаграмму медь-олово до концентрации 35%олова. Объяснить, используя диаграмму медь-олово, структуру сплава БрО10 в литом состоянии. Почему в литом сплаве присутствует эвтектоид ( α+δ ), а не ( α+ε )?

3. Начертить диаграмму состояния железо-цементит. Обозначить фазовые области и линии диаграммы состояния. Нарисовать и описать кривую охлаждения стали У12. Представить структурные превращения в стали при медленном охлаждении. Нарисовать структуру при комнатной температуре. Какое влияние оказывает форма и расположение вторичного цементита на свойства заэвтектоидных сталей?

4. Объяснить, почему литейные сплавы на основе системы алюминий-медь имеют низкие литейные свойства в сравнении со сплавами системы алюминий-кремний. Для доказательства этого представить диаграммы двойных систем с указанием сплавов с 4%Cu и 12%Si.

5. С помощью диаграммы состояния железо-цементит определите температуру полной и неполной закалки для стали 35 и дайте краткое описание микроструктуры и свойств стали после каждого вида термической обработки.

Вариант 20

1. Объяснить влияние α и β стабилизаторов на формирование фазового состава титановых сплавов. Описать свойства (α + β) титановых сплавов, указать марки.

2. Объяснить, почему литейные сплавы на основе системы алюминий-медь имеют низкие литейные свойства в сравнении со сплавами системы алюминий-кремний. Для доказательства этого представить диаграммы двойных систем с указанием сплавов с 4%Cu и 12%Si.

3. Начертить диаграмму состояния железо-цементит. Обозначить фазовые области и линии диаграммы состояния. Нарисовать и описать кривую охлаждения стали У12. Представить структурные превращения в стали при медленном охлаждении. Нарисовать структуру при комнатной температуре. Какое влияние оказывает форма и расположение вторичного цементита на свойства заэвтектоидных сталей?

4. Магниевые сплавы, имеющие малую плотность при удовлетворительной прочности, используются в авиационной промышленности. Эти сплавы упрочняются алюминием. Нарисовать диаграмму магний-алюминий до концентрации 50 процентов алюминия,  рекомендовать состав литейного сплава, рассмотреть фазовые превращения в сплаве при охлаждении.

5. Для выхлопных патрубков, работающих при температуре 600⁰С, используется сталь 08Х18Н10:

а) расшифруйте состав и определите класс стали по структуре;

б) объясните назначение введения легирующих элементов в данную сталь;

в) назначьте и обоснуйте режим термообработки, опишите получаемую структуру;

г) какое мероприятие необходимо провести для упрочнения данного сплава после закалки?

Вариант 21

1. В чем заключается обработка стали холодом и в каких случаях она применяется?

2. Изобразите диаграмму состояния системы алюминий-медь. Пользуясь этой диаграммой объясните, что происходит при закалке из однофазной области сплава, в состав которого входит 2%Cu. Покажите на диаграмме, как выбирается температура нагрева под закалку для этого сплава. Объясните, в чем заключается упрочняющая термообработка. Зарисуйте микроструктуру этого сплава в равновесном состоянии и на всех этапах упрочняющей термообработки.

3. Начертить диаграмму состояния железо-цементит. Обозначить фазовые области и линии диаграммы состояния. Нарисовать и описать кривую охлаждения стали У10. Представить структурные превращения  при охлаждении стали. Нарисовать структуру при комнатной температуре. Определить количество феррита и цементита в стали. Указать свойства и область применения стали У10

4. Описать влияние примесей железа и кремния на структуру и свойства алюминия и его сплавов.

5. Для изготовления деталей путем глубокой вытяжки применяется латунь Л62:

а) расшифруйте состав и опишите микроструктуру сплава;

б) назначьте режим промежуточной термической обработки, применяемой между отдельными операциями вытяжки; обоснуйте выбранный режим;

в) приведите общую характеристику механических свойств сплава.

Вариант 22

1. Начертить диаграмму состояния железо-цементит. Обозначить фазовые области и линии диаграммы состояния. Нарисовать и описать кривую охлаждения стали 65. Представить структурные превращения  при охлаждении стали. Нарисовать структуру при комнатной температуре. Указать свойства и применение стали 60

2. Назначьте жаропрочную сталь (сильхром) для клапанов мощных транспортных двигателей:

а) расшифруйте состав и определите класс по структуре;

б) назначьте и обоснуйте режим термической обработки;

в) опишите микроструктуру и свойства стали после термообработки

3. Описать  влияние на  свойства легированного чугуна элементов, обеспечивающих  коррозионную стойкость. Привести примеры марок легированного чугуна, свойства и применение.

4. Для изготовления токопроводящих упругих элементов выбрана бронза БрБНТ-1,7. Приведите химический состав, режим термической обработки и получаемые механические свойства материала. Опишите процессы, происходящие при термической обработке и объясните природу упрочнения в связи с диаграммой состояния медь-бериллий.

5. Опишите, какие факторы влияют на величину зерна и свойства кристаллизующегося металла?

Вариант 23

1. Для чего применяется отжиг в процессе изготовления холоднокатаной стальной ленты? Как называется такой вид отжига?

2. Начертить диаграмму состояния железо-цементит. Обозначить фазовые области и линии диаграммы состояния. Нарисовать и описать кривую охлаждения белого чугуна, содержащего 5 % углерода. Нарисовать структуру при комнатной температуре. Объяснить, почему белый чугун имеет высокую твёрдость и хрупкость.

3. Для изготовления некоторых деталей самолета выбран сплав Амг5:

а) расшифруйте состав сплава, укажите структуру сплава в равновесном состоянии;

б) опишите способ его упрочнения, объяснив природу упрочнения, укажите характеристики механических свойств сплава.

4. Описать легирующие элементы, свойства и применение литейных магниевых сплавов.

5. Для изготовления крупных подшипников выбрана сталь ШХ15СГ:

а) расшифруйте состав и определите группу стали по структуре в равновесном состоянии;

б) назначьте и обоснуйте режим термической обработки;

в) опишите микроструктуру и механические свойства стали после термической обработки.

Вариант 24

1. Объяснить влияние углерода на свойства стали.  Как изменяется  фазовый, и структурный состав стали с увеличением  углерода?. Опишите структуру, свойства и применение стали 110Г13Л

2. Начертить диаграмму состояния железо-цементит. Обозначить фазовые области и линии диаграммы состояния. Нарисовать и описать кривую охлаждения белого чугуна, содержащего 4,5 процента углерода. Представить структурные превращения чугуна при охлаждении, нарисовать микроструктуру при комнатной температуре.

3. Алюминиевые литейные бронзы применяются для изготовления ответственных тяжело нагруженных деталей. Вычертить диаграмму медь-алюминий до концентрации алюминия 18%. Описать фазовые превращения в сплавах с 5 и 11 процентами алюминия. Указать какой сплав имеет более высокую прочность.

4. Охарактеризовать материалы с малой плотностью. Привести примеры марок сплавов, их свойства.

5. Для изготовления деталей путем глубокой вытяжки применяется латунь Л96:

а) расшифруйте состав и опишите структуру сплава;

б) назначьте режим промежуточной термической обработки, применяемый между отдельными операциями вытяжки, обоснуйте выбранный режим;

в) приведите общую характеристику механических свойств сплава.

Вариант 25

1. Начертить диаграмму состояния железо-цементит. Обозначить фазовые области и линии диаграммы состояния. Нарисовать и описать кривую охлаждения стали 30, Представить структурные превращения сплава при охлаждении, нарисовать микроструктуру при комнатной температуре. Привести свойства и применение стали 30

2. Для изготовления ряда деталей самолета выбран сплав В96:

а) расшифруйте состав сплава, укажите структуру в равновесном состоянии, опишите способ упрочнения этого сплава и объясните природу упрочнения;

б) укажите характеристики механических свойств сплава.

3. Объяснить, почему чугун с вермикулярным графитом прочнее и пластичнее серого чугуна. Зарисуйте структуру этих чугунов на ферритной основе, приведите пример марки, укажите свойства.

4. Объяснить, почему литейные сплавы на основе системы алюминий-медь имеют низкие литейные свойства в сравнении со сплавами системы алюминий-кремний. Для доказательства этого представить диаграммы двойных систем с указанием сплавов с 4%Cu и 12%Si.

5. Для изготовления деталей штампов, обрабатывающих металл в горячем состоянии, выбрана сталь 5ХНМА:

а) расшифруйте состав, определите группу стали по назначению и структуре в равновесном состоянии;

б) назначьте режим термической обработки, приведите подробное его обоснование, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие на всех этапах термической обработки этой стали.