ТГУ, конструкционное материаловедение (практические задания)

Практическое задание 1

Тема 1. Кристаллическое строение твердых тел

Задание

1. Нарисуйте плоскость с заданными индексами, проходящую через узел с заданными координатами.

2. Зарисуйте кристаллические модификации элементов, обозначьте параметры решеток. Укажите температуру полиморфного превращения и температуру плавления. Рассчитайте изменение объема при полиморфном превращении.

Варианты задания

Задание выполняется индивидуально, по вариантам. Выбор нужного варианта осуществляется по первой букве фамилии (табл. 1.1).

Таблица 1.1

Практическое задание 2

Тема 3. Общая характеристика механических явлений в твердых телах

Задание: необходимо зарисовать, соблюдая масштаб, диаграмму растяжения в координатах «усилие F – удлинение ∆l» согласно своему варианту и выполнить следующие задания:

1. Преобразовать исходную диаграмму в диаграмму с относительными координатами «напряжение σ – относительная деформация ε».

2. По полученной диаграмме «напряжение – деформация» определить механические характеристики упругости материала: E – модуль нормальной упругости; σ_ПП – предел пропорциональности; σ_y (σ_0,05) – предел упругости (предел пропорциональности можно отнести и к прочностным характеристикам).

3. По полученной диаграмме «напряжение – деформация» определить механические характеристики прочности материала: σ_Т или σ_0,2 – предел текучести физический или условный, σ_В – предел прочности (временное сопротивление).

4. По полученной диаграмме «напряжение – деформация» определить механические характеристики пластичности материала: δ % – относительное удлинение.

5. По полученной диаграмме «напряжение – деформация» определить модуль пластичности D, характеризующий способность материала дополнительно упрочняться за счет пластической деформации.

Задание выполняется индивидуально, по вариантам. Выбор нужного варианта осуществляется по первой букве фамилии (табл. 2.1).

Таблица 2.1

Диаграммы растяжения по вариантам приведены ниже.

Вариант 1 (сплав АМг3) 

Вариант 2 (сплав ВТ5)

..... 

Практическое задание 3

Тема 3. Общая характеристика механических явлений в твердых телах

Задание

1. Определите условия проведения испытаний по определению твердости для материалов согласно своему варианту.

Варианты задания

А. Определение твердости по Бринеллю

Б. Определение твердости по Роквеллу

2. Сравните твердость, измеренную в ходе проведения испытаний, разными методами для материалов согласно своему варианту.

Варианты задания

3. Произведите оценку прочности стали по данным испытания на твердость и оценку твердости стали по данным испытания на прочность.

Варианты задания

А. Оценка предела прочности стали по твердости

Б. Оценка твердости стали по пределу прочности

Задание выполняется индивидуально, по вариантам. Выбор нужного варианта осуществляется по первой букве фамилии (табл. 3.1).

Таблица 3.

Практическое задание 4

Тема 3. Общая характеристика механических явлений в твердых телах

Задание

Определите ударную вязкость и температурный порог хладноломкости для материала согласно своему варианту.

Задание выполняется индивидуально, по вариантам. Выбор нужного варианта осуществляется по первой букве фамилии (табл. 4.1).

Таблица 4.1

Варианты задания:

KU₀ – энергия маятникового копра до удара,

КU_ост - энергия маятникового копра после удара,

КСU_min – нормативный запас ударной вязкости.

Вариант 1

Вариант 2

Вариант 3

Вариант 4

Вариант 5

Вариант 6

Вариант 7

Вариант 8

Практическое задание 5

Тема 3. Общая характеристика механических явлений в твердых телах

Задание

Необходимо выполнить следующие пункты работы над своим заданием:

1. определить и описать структуру стали в исходном состоянии;

2. определить вид термической обработки по технологическим параметрам, указать их цель и назначение;

3. схематично нарисуйте диаграмму изотермического превращения аустенита для марки стали, соответствующей варианту. Изобразите на диаграмме скорость охлаждения, соответствующую термической обработке с учетом температуры нагрева;

4. определить температуру нагрева и рассчитать время выдержки, исходя из геометрических размеров и формы деталей;

5. нарисуйте график термической обработки в координатах «Температура – время»;

6. опишите фазовые превращения, происходящие в стали при нагреве и охлаждении;

7. схематично изобразите конечную структуру стали после термической обработки.

Задание выполняется индивидуально, по вариантам. Выбор нужного варианта осуществляется по первой букве фамилии (табл. 5.1).

Таблица 5.1

Варианты задания

Практическое задание 6

Тема 14. Электротехнические материалы

Задание

Для заданных вариантом марок пяти сплавов студент должен выполнить следующие пять пунктов работы над своим заданием:

1. Расшифровать марку материала. Классифицировать материал в соответствии с комплексом признаков, который применяют для данной группы сплавов (по химсоставу, структуре, способам получения и обработки, по назначению и т. д.)

2. Перечислить его основные компоненты и указать химический состав согласно ГОСТ.

3. Описать рекомендуемую термообработку (ТО) с указанием параметров и назначения ТО.

4. Привести основные механические свойства материала в равновесном состоянии и после термической обработки.

5. Охарактеризовать основные потребительские свойства материала (например, коррозионная стойкость, малый удельный вес и т. д.) и область его применения.

Задание выполняется индивидуально, по вариантам. Для выполнения задания необходимо выбрать свой вариант по первой букве фамилии (табл. 6.1).

Таблица 6.1

Марки сплавов указаны в табл. 6.2. по вариантам.

Таблица 6.2