Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Тема 7. Цветные металлы и сплавы.

Классификация медных, алюминиевых и магниевых сплавов. Латуни и бронзы, их маркировка, свойства и назначение. Алюминиевые сплавы, их маркировка, термическая обработка, свойства и области применения. Припои и антифрикционные материалы. Припои на оловянистой и свинцовой основе. Выбор сплавов для изделий машиностроения.

Методические указания.

В машиностроении широко используют сплавы на основе меди, алюминия, магния и титана. Основное преимущество медных сплавов - латуней и бронз, - низкий коэффициент трения, высокая пластичность и хорошая стойкость против коррозии в ряде агрессивных сред. Латунь – это сплав меди с цинком. Для придания специальных свойств латуням в их состав вводят дополнительные химические элементы, о чем указывают в маркировке. Пример обозначения латуни ЛС 59-1 (медь – 59%, свинец –1%, цинк – остальное до 100%).

Бронза – сплав меди с одним или несколькими химическими элементами, среди которых в качестве второго и последующего элемента может быть и цинк.

Пример обозначения бронз:

Бр. АЖН 10-4-4 (алюминий – 10%, железо – 4%, никель – 4; медь – остальное).

Алюминиевые сплавы – дюралюмины и силумины – обладают малой плотностью при достаточно высоких механических свойствах. Эти сплавы получают методом литья и спеканием и могут подвергаться пластической деформации. Примеры обозначения сплавов: Д16 (дюралюмин), АЛ 9 (силумины).

Магниевые сплавы (например МА2) обладают небольшой плотностью, небольшим модулем упругости и высоким уровнем демпфирования.

Титановые сплавы имеют высокую коррозионную стойкость, высокую прочность при низких температурах и хорошую жаропрочность.

Пример: Для изготовления некоторых деталей самолёта используется сплав AMr. Приведите характеристики механических свойств сплава и его состав.

Сплав Al с Mg относятся к сплавам не упрочняемых термической обработкой. Упрочнение такого сплава происходит за счёт образования a - твёрдого раствора (раствор Mg в Al).

Из приведенного рисунка 19 (см. приложение) видно, что сплавы Al с Mg обладают наивысшими прочностными и пластическими свойствами при содержании в них магния до ~ 15%. Поэтому в промышленности применяют сплавы с небольшим содержанием магния – типа AMг 2, AMг 3, AMг 5, AMг 6.

Химический состав и механические свойства сплавов приведены в таблице 3

Таблица 3

Сплав	Содержание элементов, %	Механические свойства
Mn	Mg	s_B, MПa	s_0,2MПa	e,%
AMг 2	0,2-0,6	1,8-2,8	200(250)	100(200)	23(10)
AMг 3	0,3-0,6	3,2-3,8
AMг 5	0,3-0,6	4,8-5,8
AMг 6	0,5-0,8	5,8-6,8	340(400)	170(300)	18(10)

Указанные сплавы применяются в отожженном состоянии. Отжиг проводится при температуре 270-280⁰С (AMг 3) и 350 – 410⁰С (AMг 2).

Повысить прочность этих сплавов можно за счёт нагартовки (наклёпа). В таблице 3 показаны свойства сплавов после того упрочнения.

Сплавы Al c Mg хорошо обрабатываются резанием, хорошо свариваются и обладают высокой коррозийностью.

Литература: [1,378-432; 564-628; 6, 395-582].

Вопросы для самопроверки.

1. Расшифруйте цветные металлы и сплавы: М1; ЛО 60-2; Бр. Б2; Бр. АЖ 9-4; А99; АЛ21; Д16; МА 2-1; МЛ15; ОТ 4-1; ВТ22.

2. Для каких целей используют оловянные, алюминиевые и бериллиевые бронзы?

3. Укажите преимущества и недостатки титановых сплавов в сравнении с медными сплавами.

4. За счет чего увеличивается прочность магниевых сплавов?

5. Изучите способы термической обработки алюминиевых сплавов и уясните их причину упрочнения.

6. Приведите примеры применения цветных сплавов в машиностроении.

Тема 8. Неметаллические материалы.

Классификация полимерных материалов. Пластмассы и эластичные материалы. Термопласты и пластики с твердым наполнителем. Органические стекла. Техническая керамика. Технология производства пластмассы и резины. Композиционные материалы. Области применения и преимущества применения таких материалов.

Методические указания.

Неметаллические материалы являются в ряде случаев заменителями металлических материалов, но и применяются, как и самостоятельные. Их применение обеспечивает значительную экономию при достаточно высокой механической прочности, легкости, термической и химической стойкости и технологичности. Наибольшее применение имеют пластмассы, композиты, резина, стекло, ситаллы и керамика. В зависимости от рабочей температуры пластмассы подразделяются на термопластичные и термореактивные.

Композиционные материалы – это искусственные материалы, получаемые сочетанием химически разнородных компонентов. Это перспективные материалы для различных отраслей машиностроения. Основное применение нашли карбоволокниты, бороволокниты, органоволокниты и материалы с металлической матрицей.

Резина – продукт специальной обработки смеси каучука и серы с различными добавками. Основные свойства - эластичность в широком диапазоне температур, высокая стойкость к истиранию, газо- и водопроницаемость, химическая стойкость и электроизоляционные особенности.

Литература [2, стр. 378-472, 6, стр. 584-700].

Вопросы для самопроверки.

1. Назовите состав и свойства пластмасс. Как классифицируются пластмассы по связующему и наполнителю?

2. Какие термопластики являются термостойкими, каковы их разновидности и свойства?

3. Опишите свойства органических стекол и способы повышения его качества?

4. Как классифицируются композиционные материалы с неметаллической матрицей по виду упрочнителя и матрицы?

5. В чем преимущества органоволокнитов, их свойства и применение?

6. В чем сущность процесса вулканизации; как изменяются свойства резины после вулканизации?

7. Как изменяются свойства резины под действием температуры, вакуума, радиации и озона?

8. Что такое керамика и ситаллы, их способы получения и свойства?

9. Какие знаете теплостойкие клеи, каковы их составы и свойства?

Темы рекомендованных лабораторных работ и

Практических занятий.

1. Изучение микроструктуры углеродистых сталей - 2 часа.

2. Изучение микроструктуры чугунов - 2 часа.

3. Термическая обработка сталей - 2 часа.

Контрольная работа.

Контрольная работа должна быть выполнена в отдельной ученической тетради с указанием на титульном листе Ф.И.О. студента, специальность, номер группы, номер зачетной книжки, номер варианта, домашний адрес, а также год издания методических указаний, по которым выполнялась контрольная работа. Вариант контрольной работы выбирается студентом в соответствии с его учебным шифром, причем номер группы (1 или 2) вариантов выбирается по последней цифре номера зачетной книжки. Группа 1 относится к студентам, номер зачетной книжки, у которых закачивается цифрами 0, 2. 4, 6 и 8, а группа 2 - цифрами 1,3,5,7 и 9. Номер варианта в группе определяется по сумме двух последних цифр зачетной книжки. Например. Если номер зачетной книжки студента является 001235, то студент выполняет из группы №2 (последняя цифра номера зачетной книжки – 5) вариант № 8. (Сумма последующих цифр 3+5)

Контрольная работа, выполненная не по соответствующему шифру, не засчитывается и возвращается студенту без проверки.

При выполнении контрольной работы нельзя допускать небрежности в изложении материала и его оформлении. Рисунки и графики должны выполняться тщательно и с соблюдением масштаба.

Получив контрольную работу с рецензией, студент обязан внести в контрольную работу все исправления и дополнения, указанные преподавателем. Если работа не зачтена, то внеся требуемые исправления (на отдельных листах), следует представить полностью всю работу для повторного рецензирования.

Выполненная контрольная работа должна быть представлена на кафедру «Машины и технология литейного производства» КамГПИ совместно с методическими указаниями в сроки, оговоренные на установочной лекции.

Варианты контрольной работы

Группа №1 (последняя цифра зачетной книжки 0,2,4,6,8)

ВАРИАНТ 1.

1.Вычертите диаграмму состояния системы свинец-олово. Опишите взаимодействие компонентов в жидком и твердом состояниях, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы состояния и объясните характер изменения свойств сплавов в данной системе с помощью правил Курнакова.

2. Вычертите диаграмму состояния железо-карбид железа, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую охлаждения в интервале температур от 1600 до 0^оС (с применением правила фаз) для сплава, содержащего 1.6%С. Выберите для заданного сплава любую температуру между линиями ликвидус и солидус и определите: состав фаз, т.е. процентное содержание углерода в фазах; количественное соотношение фаз.

3. Назначьте режим обработки шестерни из стали 20ХГР с твердостью зуба, равной НRС58-62. Опишите микроструктуру и свойства поверхности зуба и сердцевины шестерни после термической обработки.

4. Для изготовления прошивочных пуансонов выбрана сталь Р18. Укажите состав стали, и определите, к какой группе по назначению относится данная сталь. Назначьте и обоснуйте режим термической обработки, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие на всех этапах термической обработки данной стали. Опишите структуру и свойства стали после термической обработки.

5.Для изготовления деталей самолета выбран сплав АМг3. Укажите состав сплава, опишите, каким способом производится упрочнение данного сплава, объясните природу упрочнения. Укажите характеристики механических свойств сплава.

ВАРИАНТ 2.

1. Вычертите диаграмму состояния системы алюминий-германий. Опишите взаимодействие компонентов в жидком и твердом состояниях, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы состояния и объясните характер изменения свойств сплавов в данной системе с помощью правил Курнакова.

2. Вычертите диаграмму состояния железо-карбид железа. Укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую нагревания в интервале температур от 0 до 1600^оС (с применением правила фаз) для сплава, содержащего 1.6%С. Для заданного сплава, при температуре 1350^оС определите: процентное содержание углерода в фазах, количественное соотношение фаз.

3. Сталь 40 подверглась закалке от температур 770 и 840^ОС. Опишите превращения, происходящие при данных режимах закалки. Укажите, какие образуются структуры, и объясните причины получения разных структур. Какой режим закалки следует рекомендовать?

4. В результате термической обработки червяки должны получить твердый износоустойчивый поверхностный слой при вязкой сердцевине. Для их изготовления выбрана сталь 20ХГР. Укажите, состав стали и определите, к какой группе относится данная сталь 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 стали после термической обработки.

5.Для деталей арматуры выбрана бронза Бр.ОФ10-1. Укажите состав и опишите структуру сплава. Объясните назначение легирующих элементов и приведите механические свойства сплава.

ВАРИАНТ 3.

1. Вычертите диаграмму состояния системы алюминий-кремний. Опишите взаимодействие компонентов в жидком и твердом состояниях, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы состояния и объясните характер изменения свойств сплавов в данной системе с помощью правил Курнакова.

2. Вычертите диаграмму состояния железо- карбид железа, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы,

опишите превращения и постройте кривую охлаждения в интервале температур от 1600 до 0^оС (с применением правила фаз) для сплава, содержащего 1.7%С. Для заданного сплава, определите при температуре 1350^оС: процентное содержание углерода в фазах, количественное соотношение фаз.

3. Назначьте режим термической обработки (температуру закалки, охлаждающую среду и температуру отпуска) рессор из стали 65Г, которые должны иметь твердость НRС45-50. Опишите микроструктуру и свойства.

4. В результате термической и химико-термической обработки шестерни должны получить твердый износоустойчивый поверхностный слой при вязкой сердцевине. Для изготовления их выбрана сталь 18ХГТ. Укажите состав и определите, к какой группе относится данная сталь по назначению. Назначьте и обоснуйте режим термической, химико-термической обработки, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие на всех этапах термической обработки, данной стали. Опишите микроструктуру и свойства поверхности и сердцевины шестерни после термической обработки.

5. Для деталей арматуры выбрана бронза БрОЦС4-4-2.5. Расшифруйте состав и опишите структуру сплава. Объясните назначение легирующих элементов. Приведите характеристики механических свойств сплава.

ВАРИАНТ 4.

1. Вычертите диаграмму состояния системы медь-серебро. Опишите взаимодействие компонентов в жидком и твердом состояниях, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы и объясните характер изменения свойств сплавов в данной системе с помощью правил Курнакова.

2. Вычертите диаграмму состояния железо- карбид железа, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую нагревания в интервале температур от 0 до 1600^оС (с применением правила фаз) для сплава, содержащего 1.7%С. Для заданного сплава, определите при температуре 1400^оС: процентное содержание углерода в фазах, количественное соотношение фаз.

3. Углеродистые стали У8 и 35 имеют после закалки и отпуска структуру мартенсит отпуска и твердость: первая - НRС60, вторая - НRС50. Используя диаграмму состояния, железо-карбид железа и учитывая превращения, происходящие при отпуске, укажите, температуру отпуска для каждой стали. Опишите все превращения, происходящие в этих сталях в процессе закалки и отпуска, и объясните, почему сталь У8 имеет большую твердость, чем сталь 35.

4. Для изготовления фрез выбрана сталь 9ХС. Укажите состав и определите, к какой группе относится данная сталь по назначению. Назначьте и обоснуйте режим термической обработки, объяснив влияние легирования на превращения,, происходящие на всех этапах термообработки данной стали. Опишите микроструктуру и свойства стали после термической обработки.

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

ВАРИАНТ 5.

2. Вычертите диаграмму состояния железо - карбид железа. Укажите, структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую охлаждения в интервале температур от 1600 до 0^оС (с применением правила фаз) для сплава, содержащего 1.8%С. Выберите, для заданного сплава любую температуру между линиями ликвидус и солидус и определите: состав фаз, т.е. процентное содержание углерода в фазах, количественное соотношение фаз.

3. Назначьте режим термической обработки (температура закалки, охлаждающую среду и температуру отпуска) пружин из стали 70. Опишите сущность происходящих превращений, микроструктуру и свойства стали после термической обработки.

4. Для изготовления фрез выбрана сталь Р6М5. Укажите состав и определите, к какой группе относится данная сталь по назначению. Назначьте и обоснуйте режим термической обработки, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие на всех этапах термообработки, данной стали. Опишите микроструктуру и главные свойства стали после термической обработки.

5. Подобрать недорогостоящую марку сплава на медной основе для трубок, стойких против коррозии. Сравнить механические свойства выбранного сплава со свойствами нержавеющей стали 12Х18Р10Т. Описать структуру и состав сплава.

ВАРИАНТ 6.

1. Вычертите диаграмму состояния системы магний - кальций. Опишите взаимодействие компонентов в жидком и твердом состояниях, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы и объясните характер изменения свойств сплавов в данной системе с помощью правил Курнакова.

2. Вычертите диаграмму состояния железо - карбид железа, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую нагревания в интервале температур от 0 до 1600^оС (с применением правила фаз) для сплава, содержащего 1.8%С. Для заданного сплава при температуре 1300^оС определите: состав фаз, т.е. процентное содержание углерода в фазах, количественное соотношение фаз.

3. Выберите марку чугуна для изготовления ответственных деталей машин. Укажите состав, обработку, структуру и основные механические свойства.

4. В результате термической обработки пружины должны получить высокую упругость. Для изготовления их выбрана сталь 60С2А. Расшифруйте состав, назначьте и обоснуйте режим термической обработки. Опишите микроструктуру и свойства стали после термической обработки.

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

ВАРИАТ 7.

1. Вычертите диаграмму состояния системы свинец-магний. Опишите взаимодействие компонентов в жидком и твердом состояниях, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы состояния и объясните характер изменения свойств сплавов в данной системе с применением правил Курнакова.

2. Вычертите диаграмму состояния железо-карбид железа, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую охлаждения в интервале температур от 1600 до 0^оС (с применением правила фаз) для сплава, содержащего 2.3%С. Выберите, для заданного сплава любую температуру между линиями ликвидус и солидус и определите: состав фаз, т.е. процентное содержание углерода в фазах, количественное соотношение фаз.

3. Коленчатые валы диаметром 80 мм изготавливают из качественной углеродистой стали, а диаметром 120 мм – из легированной стали. Рекомендуйте марки стали для этих изделий. Укажите химсостав сталей, приведите способы термической обработки валов, опишите структуру и механические свойства после закалки и после отпуска.

4.Для изготовления разверток выбрана сталь 9ХС. Укажите состав и определите, к какой группе относится данная сталь по назначению, Назначьте и обоснуйте режим термической обработки. Опишите микроструктуру и свойства стали после термической обработки.

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

ВАРИАНТ 8.

1. Вычертите диаграмму состояния системы медь-серебро. Опишите взаимодействие компонентов в жидком и твердом состояниях, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы состояния и объясните характер изменения свойств сплавов в данной системе с применением правил Курнакова.

2. Вычертите диаграмму состояния железо - карбид железа, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую нагревания в интервале температур от 0 до 1600^оС (с применением правила фаз) для сплава, содержащего 2.3%С. Для заданного сплава при температуре 1250^оС определите: состав фаз, т.е. процентное содержание углерода в фазах, количественное соотношение фаз.

3. Назначьте режим термической обработки (температуру закалки, охлаждающую среду и температуру отпуска) шпинделей для станков из стали МСт6, которые должны иметь твердость НRС35-40. Опишите микроструктуру и свойства изделий.

4. Привести состав и марку стали для пальца шарнира диаметром 30 мм. Требования: высокая поверхностная твёрдость и износостойкость, высокий предел прочности на изгиб и срез, и высокое сопротивление хрупкому и вязкому разрушению в сердцевине. Рекомендовать режим ХТО и т/о, указать структуру, механические свойства в сердцевине и твёрдость на поверхности после окончательной термической обработки.

5. Для отливок сложной формы используют бронзу Бр.ОФ7-0.2. Расшифруйте состав, опишите структуру, укажите термическую обработку, применяемую для снятия внутренних напряжений, возникающих в результате литья, и опишите механические свойства этой бронзы.

ВАРИАНТ 9.

1. Вычертите диаграмму состояния системы свинец-сурьма. Опишите взаимодействие компонентов в жидком и твердом состояниях, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы состояния и объясните характер изменения свойств сплавов в данной системе с применением правил Курнакова.

2. Вычертите диаграмму состояния железо-карбид железа, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую охлаждения в интервале температур от 1600 до 0^оС (с применением правила фаз) для сплава, содержащего 2.5%С. Выберите, для заданного сплава любую температуру между линиями ликвидус и солидус и определите: состав фаз, т.е. процентное содержание углерода в фазах, количественное соотношение фаз.

3. Плашки из стали У11А закалены, первая - от температуры 760С, вторая - от температуры 900 С. Используя диаграмму состояния, железо-карбид железа, объясните, какая из этих плашек закалена правильно, имеет более высокие режущие свойства и почему.

4. Для изготовления молотовых штампов выбрана сталь 5ХНВ. Укажите состав, назначьте и обоснуйте режим термической обработки, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие на всех этапах термической обработки данной стали. Опишите структуру и главные свойства стали после термической обработки.

5. В качестве материала для вкладышей ответственных подшипников скольжения выбран сплав по назначению. Зарисуйте и опишите микроструктуру сплава. Приведите остальные требования, предъявляемые к баббитам.

ВАРИАНТ 10.

1. Вычертите диаграмму состояния системы магний-кальций. Опишите взаимодействие компонентов в жидком и твердом состояниях, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы состояния и объясните характер изменения свойств сплавов в данной системе с применением правил Курнакова.

2. Вычертите диаграмму состояния железо - карбид железа, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую нагревания в интервале температур от 0 до 1600^оС (с применением правила фаз) для сплава, содержащего 2.5%С. Для заданного сплава при температуре 900^оС определите: состав фаз, т.е. процентное содержание углерода в фазах, количественное соотношение фаз.

3. Назначьте режим термической обработки (температуру закалки, охлаждающую среду и температуру отпуска) стяжных болтов из стали МСт5, которые должны иметь твердость НВ207-230. Опишите микроструктуру и свойства изделий.

4. Копиры должны иметь минимальную деформацию и высокую износоустойчивость (твердость поверхностного слоя НV 750-1000) Для их изготовления выбрана сталь 38ХМФА. Укажите состав и определите, к какой группе по назначению относится данная сталь. Назначьте и обоснуйте режим термической обработки, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие на всех этапах обработки данной стали. Опишите микроструктуру и свойства стали после термической и химико-термической обработки.

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

ВАРИАНТ 11.

1. Вычертите диаграмму состояния системы медь-серебро. Опишите взаимодействие компонентов в жидком и твердом состояниях, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы состояния и объясните характер изменения свойств сплавов в данной системе с применением правил Курнакова.

2. Вычертите диаграмму состояния железо-карбид железа, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую охлаждения в интервале температур от 1600 до 0^оС (с применением правила фаз) для сплава, содержащего О.1%С. Выберите, для заданного сплава любую температуру между линиями ликвидус и солидус и определите: состав фаз, т.е. процентное содержание углерода в фазах, количественное соотношение фаз.

3. Выберите углеродистую сталь для изготовления напильников. Назначьте режим термической обработки, опишите сущность происходящих превращений, структуру и свойства инструмента после термической обработки.

4. В результате термической обработки пружины должны получить высокую упругость. Для их изготовления выбрана сталь 60С2ХФА. Укажите, состав стали, назначьте и обоснуйте режим термической обработки, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие на всех этапах термической обработки данной стали. Опишите микроструктуру и свойства стали после термической обработки.

5. Для изготовления некоторых деталей двигателей внутреннего сгорания выбран сплав АК4. Расшифруйте состав, укажите способ изготовления деталей из данного сплава и приведите характеристики механических свойств сплава при повышенных температурах.

ВАРИАНТ 12.

1. Вычертите диаграмму состояния системы алюминий-медь. Опишите взаимодействие компонентов в жидком и твердом состояниях, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы состояния и объясните характер изменения свойств сплавов в данной системе с применением правил Курнакова.

2. Вычертите диаграмму состояния железо - карбид железа, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую нагревания в интервале температур от 0 до 1600^оС (с применением правила фаз) для сплава, содержащего 0.2%С. Для заданного сплава при температуре 1500^оС определите: состав фаз, т.е. процентное содержание углерода в фазах, количественное соотношение фаз.

3. Назначьте режим термической обработки (температуру закалки, охлаждающую среду и температуру отпуска) деталей машин из стали 40Х, которые должны иметь твердость НRС28-35. Опишите сущность происходящих превращений при термической обработке, микроструктуру и свойства.

4. Выбрать сталь для изготовления зубчатых колёс диаметром 50 мм и высотой 30 мм с пределом прочности не ниже 360-380 МПа. Указать термическую обработку, механические свойства и структуру стали в готовом изделии. Выбор стали провести, руководствуясь экономическими и техническими соображениями.

5. Для реостатных приборов выбран сплав константан МНМц40-1.5. Расшифруйте состав, укажите, к какой группе относится данный сплав по назначению. Зарисуйте микроструктуру и укажите основные требования, предъявляемые к сплавам данной группы.

ВАРИАНТ 13.

2. Вычертите диаграмму состояния железо - карбид железа, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую нагревания в интервале температур от 0 до 1600^оС (с применением правила фаз) для сплава, содержащего 0.1%С. Для заданного сплава при температуре 1500^оС определите: состав фаз, т.е. процентное содержание углерода в фазах, количественное соотношение фаз.

3. Выбрать сталь для изготовления валов диаметром 50 мм для двух редукторов. Первая сталь должна иметь предел текучести не ниже 350 МПа, а другая – не ниже 500 МПа. Указать химсостав, рекомендуемый режим термообработки, механические свойства и структуру после каждой операции термообработки.

4. Для деталей, работающих в контакте с крепкими кислотами, выбрана сталь 14Х17Н2. Укажите состав и определите, класс стали. Объясните причину введения хрома в эту сталь и обоснуйте, выбор данной стали, для указанных условий работы.

5. Для изготовления некоторых деталей в авиастроении применяется сплав МЛ5. Расшифруйте состав, укажите способ изготовления деталей из этого сплава и опишите характеристики механических свойств.

ВАРИАНТ 14.

1. Вычертите диаграмму состояния системы медь-никель. Опишите взаимодействие компонентов в жидком и твердом состояниях, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы состояния и объясните характер изменения свойств сплавов в данной системе с применением правил Курнакова.

2. Вычертите диаграмму состояния железо-карбид железа, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую охлаждения в интервале температур от 1600 до 0^оС (с применением правила фаз) для сплава, содержащего О.2%С. Выберите, для заданного сплава любую температуру между линиями ликвидус и солидус и определите: состав фаз, т.е. процентное содержание углерода в фазах, количественное соотношение фаз.

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

4. Назовите, марку жаропрочной стали (сильхром) для клапанов автомобильных и тракторных двигателей небольшой мощности. Укажите, состав стали, назначьте и обоснуйте режим термической обработки. Опишите структуру и свойства стали после термической обработки.

5. Выбрать латунь для изготовления болтов и гаек, изготавливаемых на станках – автоматах, которая должна обеспечить чистую поверхность резания и высокую производительность обработки. Сравнить механические свойства, структуру и состав выбранной латуни с аналогичными характеристиками латуни высокой вязкости и пластичности.

ВАРИАНТ 15.

2. Вычертите диаграмму состояния железо - карбид железа, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую нагревания в интервале температур от 0 до 1600^оС (с применением правила фаз) для сплава, содержащего 0.3%С. Для заданного сплава выберите любую температуру между линиями ликвидус и солидус и определите: состав фаз, т.е. процентное содержание углерода в фазах, количественное соотношение фаз.

3. Втулки из стали 40 закалены: первая - от температуры 770^оС, вторая - от температуры 840^оС. Используя диаграмму состояния железо- карбид железа, объясните, какая их этих втулок имеет более высокую твердость и лучшие эксплуатационные свойства.

4. В машиностроении используется сталь ШХ15. Укажите состав и определите, группу стали по назначению. Назначьте режим термической обработки и приведите его обоснование. Опишите структуру и свойства стали после термической обработки.

5. Для изготовления некоторых деталей двигателя внутреннего сгорания выбран сплав АК2. Укажите состав, способ изготовления деталей из этого сплава и опишите характеристики механических свойств.

ВАРИАНТ 16.

1. Вычертите диаграмму состояния системы свинец-олово. Опишите взаимодействие компонентов в жидком и твердом состояниях, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы состояния и объясните характер изменения свойств сплавов в данной системе с применением правил Курнакова.

2. Вычертите диаграмму состояния железо - карбид железа, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую нагревания в интервале температур от 0 до 1600^оС (с применением правила фаз) для сплава, содержащего 0.3%С. Для заданного сплава выберите, любую температуру между линиями ликвидус и солидус и определите: состав фаз, т.е. процентное содержание углерода в фазах, количественное соотношение фаз.

3. Выберите сталь для изготовления рессор. Назначьте режим термической обработки, опишите сущность происходящих превращений, микроструктуру и свойства рессор после обработки. Каким способом можно повысить усталостную прочность рессор.

4. Для изготовления машинных метчиков выбрана сталь Р10К5Ф5. Укажите состав и определите группу стали, по назначению. Назначьте режим термической обработки, приведите его обоснование, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие на всех этапах термической обработки данной стали. Опишите структуру и свойства стали, после термической обработки.

5. Для изготовления некоторых деталей самолета выбран сплав Д16. Укажите состав сплава, опишите способ его упрочнения, объяснив природу упрочнения и укажите характеристики механических свойств сплава.

ВАРИАНТ 17.

1. Вычертите диаграмму состояния системы медь-мышьяк. Опишите взаимодействие компонентов в жидком и твердом состояниях, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы состояния и объясните характер изменения свойств сплавов в данной системе с применением правил Курнакова.

2. Вычертите диаграмму состояния железо-карбид железа, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую охлаждения в интервале температур от 1600 до 0^оС (с применением правила фаз) для сплава, содержащего О.3%С. Выберите, для заданного сплава любую температуру между линиями ликвидус и солидус и определите: состав фаз, т.е. процентное содержание углерода в фазах, количественное соотношение фаз.

3. Выберите углеродистую сталь для изготовления разверток. Назначьте режим термической обработки, опишите сущность происходящих превращений, структуру и свойства инструмента.

4. В результате термической обработки шестерни должны получить твердый износоустойчивый поверхностный слой при вязкой сердцевине. Для их изготовления выбрана сталь 12ХН3А. Укажите состав и определите, группу стали по назначению. Назначьте режим термической и химико-термической обработки, приведите его обоснование, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие на всех этапах обработки, данной стали. Опишите микроструктуру и свойства стали после термической обработки.

5. Для изготовления некоторых деталей самолета выбран сплав В95Т1. Укажите состав и характеристики механических свойств после термической обработки. Опишите, каким способом производится упрочнение этого сплава, объясните природу упрочнения.

ВАРИАНТ 18.

1. Вычертите диаграмму состояния системы олово-цинк. Опишите взаимодействие компонентов в жидком и твердом состояниях, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы состояния и объясните характер изменения свойств сплавов в данной системе с применением

⇐ Предыдущая 1 2 3 45

Воспользуйтесь поиском по сайту: