Методические указания к выполению контрольных работ

ВВЕДЕНИЕ

Сборник методических указаний для подготовки и выполнения контрольных и лабораторных работ по материаловедению составлен для студентов-заочников машиностроительных специальностей всех направлений подготовки в соответствии с учебными планами.

Контрольные работы выполняются в печатном или рукописном виде с пояснительными рисунками, таблицами, графиками.

Лабораторные работы проводятся очно с использованием лабораторного оборудования и оформлением отчета, в котором указываются: цель работы, краткие сведения из теории, методика выполнения, практические задания и результаты, выводы.

Необходимо обратить внимание, что в приложениях 4 и 5 (методические указания к лабораторным работам) принята своя сквозная нумерация таблиц и рисунков.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛЕНИЮ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ

При изучении курса «Материаловедение» студент выполняет одну или две контрольные работы. Контрольная работа № 1 имеет целью проверить, насколько полно усвоены студентами теоретические основы курса «Материаловедение».

Контрольная работа № 2 имеет целью проверить, насколько теоретические знания курса могут быть использованы на практике при выборе материала и способа его упрочнения при изготовлении конкретных деталей машин и различного вида инструмента.

Обосновывая выбор материала в процессе термической обработки, необходимо учитывать условия, в которых работает та или иная деталь или узел.

При выборе материала необходимо, прежде всего, рассмотреть использование наиболее дешевого материала - углеродистой стали. Если окажется, что свойства этих материалов не удовлетворяют поставленным требованиям, то следует рассмотреть применение легированной стали или выбрать режим термической обработки, повышающей свойства сплавов.

Применение легированных сталей и цветных сплавов необходимо обосновать. Следует иметь в виду, что легированные стали должны использоваться только в термически обработанном состоянии.

При выполнении контрольных работ студенты приобретают навыки работы с рекомендованной литературой, справочниками и ГОСТами, учатся кратко и ясно излагать ответы по существу поставленных вопросов.

Умение пользоваться рекомендованной литературой и успешное выполнение контрольных работ позволит студенту в дальнейшем правильно решать задачи по выбору материалов и режимов термической обработки при курсовом и дипломном проектировании, а также на практике.

Выбор варианта контрольного задания определяется тремя последними цифрами шифра студента, где две предпоследние цифры указывают строку таблицы распределения контрольных вопросов, а последняя цифра шифра указывает номер столбца. Распределение контрольных вопросов в соответствии с шифром студента дано в табл.1 и 2.

 

Пример выбора варианта контрольного задания № 1 и №2.

Студент Лебедев И.И. имеет шифр 05018715. Две предпоследние цифры его шифра (71) позволяют ему выбрать в таблицах распределения контрольных вопросов вторую (сверху) строку, а последняя цифра шифра (5) - шестой столбец. В ячейке, получившейся при пересечении второй строки и шестого столбца (табл.1), расположены вопросы под номерами 29, 12, 82, 95, 92, на которые т. Лебедеву И.И. следует дать ответы по контрольному заданию № 1. В таблице 2 в аналогичной ячейке расположены вопросы под номерами 22, 45, 49, 59, 98 контрольного задания № 2.

Примеры анализа диаграмм состояния приведены в приложении 1 и 2. Диаграммы состояния, необходимые для выполнения контрольной работы № 1, даны в приложении 3.

ВОПРОСЫ К КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЕ № 1

1. Вычертите диаграмму состояния системы алюминий - медь и для сплава, содержащего 10% меди, постройте кривую охлаждения. Опишите превращения, происходящие в сплаве при охлаждении. Зарисуйте и опишите структуру сплава. Укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы состояния. Пользуясь правилом отрезков, определите количественное соотношение структурных составляющих в сплаве при комнатной температуре.

2. Как влияет степень холодной пластической деформации на величину зерна при последующем рекристаллизационном отжиге?

3. В чем сущность процесса модифицирования? Какие сплавы подвергаются модифицированию?

4. Вычертите диаграмму состояния железо-карбид железа. Укажите во всех областях диаграммы состояния структурные составляющие. Опишите превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 0,6% С. Пользуясь правилом отрезков, определите в этом сплаве состав и количественное соотношение фаз при температуре, лежащей между линиями ликвидуса и солидуса. Зарисуйте и опишите структуру заданного сплава.

5. Вычертите диаграмму состояния системы алюминий - кремний. Укажите во всех областях диаграммы состояния структурные составляющие. Для сплава, содержащего 10% кремния, постройте кривую охлаждения. Опишите превращение в сплаве при охлаждении. Пользуясь правилом отрезков, определите количественное соотношение структурных составляющих при комнатной температуре. Зарисуйте и опашите структуру заданного сплава.

6. Опишите физическую сущность процесса кристаллизации.

7. Опишите сущность процесса собирательной рекристаллизации.

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

9. Как классифицируются легированные стали по микроструктуре, химическому составу и назначению?

10. В чем различие в строении ковкого и модифицированного чугунов? Укажите марки, опишите структуру, приведите механические свойства.

11. Опишите строение и основные характеристики кристаллической решетки (координационное число, плотность упаковки, число атомов на элементарную ячейку).

12. Что такое твердый раствор? Виды твердых растворов и их свойства.

13. Вычертите диаграмму состояния железо-карбид железа. Укажите во всех областях диаграммы состояния структурные составляющие. Опишите превращения и достройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 1,2% С. Зарисуйте и опишите структуру сплава. Пользуясь правилом отрезков, определите количественное соотношение структурных составляющих заданного сплава при комнатной температуре.

14. В чем разница между упругой и пластической деформациями?

15. Как классифицируются легированные стали по микроструктуре в равновесном состоянии? Приведите примеры легированных сталей соответствующих структурных групп.

16. Вычертите диаграмму состояния системы свинец - сурьма. Укажите во всех областях диаграммы состояния структурные составляющие. Опишите превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 50% сурьмы. Пользуясь правилом отрезков; определите количественное соотношение структурных составляющих в сплаве при комнатной температуре. Зарисуйте и опишите структуру заданного сплава.

17. Объясните природу хрупкого разрушения металлов и факторы, способствующие переходу металла в хрупкое состояние.

18. Как изменяется структура и свойства металла при горячей пластической деформации?

19. Охарактеризуйте основные особенности металлического типа связи.

20. Как влияет модифицирование на строение и свойства литого металла? Объясните причину воздействия.

21. Что представляют собой твердые сплавы для скоростной механической обработки металлов? Укажите марки твердых сплавов, их состав, свойства и назначение.

22. Как классифицируются углеродистые стали по химическому составу, микроструктуре и применению?

23. Вычертите диаграмму состояния железо-карбид железа, укажите во всех областях диаграммы состояния структурные составляющие. Опишите превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 5%. Пользуясь правилом отрезков, определите в этом сплаве количественное соотношение структурных составляющих при комнатной температуре. Зарисуйте и опишите структуру заданного сплава.

24. Как подразделяются штамповые стали? Требования, предъявляемые к штамповым сталям для деформирования металла в холодном состоянии и к сталям - для деформирования металла в горячем состоянии. Приведите примеры с указанием составов, термической обработки и свойств.

25. Изобразите графически режим отжига для получения ковкого чугуна на перлитной основе. Укажите марки чугуна. Объясните, почему ковкий чугун обладает более высокими пластическими свойствами по сравнению с серым чугуном на этой же основе.

26. Как получают высокопрочный чугун? Укажите марки чугуна, его строение, свойства и назначение.

27. Опишите, как изменяются свойства изделий при дробеструйной обработке, и какова природа этих изменений?

28. В чем сущность явления теплостойкости, и каким образом можно повысить теплостойкость инструмента?

29. Вычертите диаграмму состояния системы медь - серебро. Укажите во всех областях диаграммы состояния структурные составляющие. Опишите превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 80% серебра. Пользуясь правилом отрезков, определите состав и количественное соотношение фаз для заданного сплава при температуре 600ºС. Зарисуйте и опишите структуру заданного сплава.

30. Опишите условия образования неограниченных твердых растворов.

31. Опишите процесс кристаллизации, строение и дефекты слитка.

32. Объясните различие между холодной и горячей пластической деформацией.

33. Какой вид напряжений приводит к вязкому разрушению путем среза? Объясните природу разрушения.

34. Вычертите диаграмму состояния железо - карбид железа, укажите во всех областях диаграммы состояния структурные составляющие. Опишите превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 1,0% С. Пользуясь правилом отрезков, определите состав (содержание углерода) и количественное соотношение фаз для заданного сплава при температуре 1450°С. Зарисуйте и опишите структуру заданного сплава.

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

36. Покажите графически режим отжига для получения ковкого чугуна на ферритной основе. Опишите структурные превращения, происходящие в процессе отжига. Укажите механические свойства чугуна после термической обработки.

37. Каким способом можно восстановить пластичность холоднокатаных медных лент? Назначьте режим термической обработки и опишите физическую сущность происходящих процессов.

38. Кратко опишите структуру и свойства технического железа, стали и белого чугуна, приведите классификацию по структуре сталей и белых чугунов.

39. Опишите точечные несовершенства кристаллического строения и их влияние на свойства металлов.

40. Опишите твердый раствор замещения и его разновидности. Приведите примеры.

41. Что такое анизотропия свойств кристалла? Приведите примеры использования этого явления в промышленности.

42. Вычертите диаграмму состояния системы медь-серебро. Укажите во всех областях диаграммы состояния структурные составляющие. Опишите превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 40% серебра. Пользуясь правилом отрезков, определите количественное соотношение структурных составляющих в сплаве при комнатной температуре. Зарисуйте и опишите структуру заданного сплава.

43. Дислокации, виды дислокаций. Причина их возникновения.

44. В чем сущность явления наклепа и его практическое использование?

45. Вычертите диаграмму состояния железо-карбид железа. Укажите во всех областях диаграммы состояния структурные составляющие. Опишите превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 3,0% С. Пользуясь правилом отрезков, определите состав (содержание углерода) и количественное соотношение фаз для заданного сплава при температуре 850°С. Зарисуйте и опишите структуру заданного сплава.

46. Почему для изготовления инструмента применяется сталь с исходной структурой зернистого перлита? В результате какой термической обработки можно получить эту структуру?

47. Какие характеристики механических свойств определяются при испытании на растяжение?

48. Каковы требования, предъявляемые к легирующему элементу, вводимому в сталь с целью придания ей коррозионной стойкости. Укажите марки коррозионностойких сталей.

49. Объясните, с какой целью проводится термическая обработка (закалка) коррозионностойких сталей ферритного и аустенитного классов. Приведите примеры изменения свойств при закалке коррозионностойких сталей ферритного и аустенитного классов.

50. Опишите классификацию сталей по способу производства, степени раскисления, химическому составу, структуре, категориям качества, назначению.

51. Опишите, чем объясняются высокие электро- и теплопроводность металлов. Приведите примеры этих свойств.

52. Что такое температура порога рекристаллизации и как она определяется? Определите температуру рекристаллизации вольфрама.

53. Опишите связь между величиной зерна, скоростью зарождения, скоростью роста кристаллов и степенью переохлаждения в процессе кристаллизации.

54. Опишите механизм процесса кристаллизации и влияние среды на протекание этого процесса.

55. Опишите сущность процессов первичной и вторичной рекристаллизации и влияние этих процессов на структуру и свойства металла.

56. Каково назначение рекристаллизационного отжига и как он осуществляется?

57. Как изменяются строение и свойства металла при холодной пластической деформации?

58. Опишите классификацию и маркировку серых чугунов.

59. Что такое критическая степень деформации?

60. Опишите влияние скорости охлаждения на структуру и свойства чугуна.

61. Опишите виды несовершенств кристаллического строения и их влияние на механические свойства металлов.

62. Опишите сущность явления ползучести. Приведите определения предела ползучести и предела длительной прочности. Приведите примеры жаропрочных сталей перлитного, мартенситного и аустенитного классов.

63. Требования, предъявляемые к сталям для режущего инструмента. Приведите примеры углеродистых и легированных сталей, используемых для режущего инструмента. Укажите их состав, режим термической обработки, структуру и свойства.

64. Вычертите диаграмму состояния железо-карбид железа. Укажите во всех областях диаграммы состояния структурные составляющие. Опишите превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 4,3% С. Пользуясь правилом отрезков, определите количественное соотношение фаз и их состав при температуре 1000°С. Зарисуйте и опишите структуру заданного сплава.

65. В чем сущность явления теплостойкости и каким образом можно повысить теплостойкость инструмента.

66. В чем заключается отрицательное влияние цементитной сетки на свойства инструментальной стали У12? Какой термической обработкой можно устранить цементитную сетку?

67. Какие требования предъявляются к сталям для измерительного инструмента? Приведите марки стали, их состав, термическую обработку, структуру и свойства.

68. Опишите строение и основные характеристики кристаллической решетки никеля (координационное число, плотность упаковки, число атомов на эл. ячейку).

69. Вычертите диаграмму состояния системы свинец - олово. Укажите во всех областях диаграммы состояния структурные составляющие. Для сплава, содержащего 50% олова, постройте кривую охлаждения. Опишите превращения в сплаве при охлаждении. Пользуясь правилом отрезков, определите количественное соотношение структурных составляющих при комнатной температуре. Зарисуйте и опишите структуру заданного сплава.

70. Опишите явление полиморфизма в приложении к железу, укажите основные характеристики (координационное число, плотность упаковки, число атомов на ячейку) объемноцентрированной кристаллической решетки железа.

71. Вычертите диаграмму состояния железо-карбид железа. Укажите на диаграмме состояния сплавы эвтектоидного и эвтектического состава. Зарисуйте и опишите эти структуры с указанием общих и отличительных признаков.

72. Перечислите и дайте характеристики механических и технологических свойств металлов и сплавов.

73. Приведите классификацию углеродистых сталей по категориям качества. Опишите маркировку по ГОСТу углеродистых конструкционных сталей обыкновенного качества.

74. Приведите диаграмму состояния железо-карбид железа. Укажите во всех областях диаграммы состояния структурные составляющие. Постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 0,4% С. Пользуясь правилом отрезков, определите количественное соотношение структурных составляющих при комнатной температуре, зарисуйте и опишите структуру заданного сплава.

75. Как классифицируются инструментальные стали? Приведите маркировку по ГОСТ качественных и высококачественных углеродистых и легированных сталей.

76. Привадите диаграмму состояния системы олово - цинк. Укажите во всех областях диаграмм состояния структурные составляющие. Постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 40% цинка. Опишите превращения в сплаве при охлаждении. Пользуясь правилом отрезков, определите количественное соотношение структурных составляющих при комнатной температуре. Зарисуйте и опишите структуру заданного сплава.

77. Опишите влияние примесей и скорости охлаждения на структуру и свойства чугуна.

78. Какие легирующие элементы являются карбидообразующими? Приведите примеры. Опишите особенности их строения.

79. Что такое критическая степень деформации?

80. Как изменяются строение и свойства наклепанного металла в процессе возврата (отдыха) и первичной рекристаллизации.

81. Опишите виды и сущность несовершенств кристаллического строения и их влияние на свойства металлов.

82. Вычертите диаграмму состояния железо-карбид железа. Укажите во всех областях диаграммы состояния структурные составляющие. Постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 2,14% С. Опишите превращения в сплаве при охлаждении. Пользуясь правилом отрезков, определите количественное соотношение и состав фаз при температуре 800°С.

83. Объясните, как изменяется плотность дислокаций при пластической деформации металлов, опишите влияние дислокаций на свойства металлов.

84. Вычертите диаграмму состояния системы алюминий - медь, и для сплавов, содержащих 4% меди. Постройте кривую охлаждения. Опишите превращения в сплаве при охлаждении. Пользуясь правилом отрезков, определите количественное соотношение и состав (концентрацию) фаз при температуре 630°С. Зарисуйте и опишите структуру заданного сплава.

85. Как влияют легирующие элементы на полиморфные превращения железа, положение критических точек диаграммы состояния железо - карбид железа?

86. Как влияет степень легирования на механические свойства улучшаемой стали?

87. Приведите классификацию углеродистых сталей по назначению. Опишите маркировку по ГОСТу качественных и высококачественных сталей.

88. Приведите классификацию легированных сталей по назначению. Опишите маркировку качественных и высококачественных легированных сталей (по ГОСТ).

89. Маркировка, назначение и особенности свойств и состава автоматных сталей.

90. Маркировка, классификация, назначение и особенности свойств и состава коррозионностойких сталей.

91. Микроструктура, состав, термическая обработка и применение быстрорежущей стали. Сравните микроструктуру и теплостойкость инструмента из углеродистой и быстрорежущей стали.

92. Что такое жаростойкость? Укажите требования, предъявляемые к жаростойким сталям, и пути повышения жаростойкости, приведите примеры наиболее распространенных марок сталей.

93. Опишите физическую сущность процесса плавления.

94. Вычертите диаграмму состояния железо-карбид железа. Укажите во всех областях диаграммы состояния структурные составляющие. Постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 0,2% С. Опишите превращения в сплаве при охлаждении. Пользуясь правилом отрезков, определите состав фаз (содержание углерода) и количественное соотношение фаз при температуре 750°С. Зарисуйте и опишите структуру заданного сплава.

95. Почему наблюдается огромное различие теоретической и практической прочности?

96. Опишите явление полиморфизма в приложении к железу, укажите основные характеристики (координационное число, плотность упаковки, параметр) гранецентрированной кристаллической решетки железа.

97. Что такое жаропрочность? Каковы требования, предъявляемые к жаропрочным сталям, и каковы пути повышения жаропрочности? Приведите примеры жаропрочных сталей перлитного, мартенситного и аустенитного классов.

98. Опишите влияние примесей (Мn, Si, S, P) на механические и технологические свойства сталей и чугунов. Укажите допустимые концентрации этих примесей в сплавах на основе железа.

99. Охарактеризуйте основные типы связей. Какой тип связи является преобладающим в металлах? К каким особенностям в свойствах это приводит?

100. Опишите металлокерамические твердые сплавы группы ТТК. Укажите их состав, свойства и область применения в машиностроении.

ВОПРОСЫ К КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЕ № 2

1. Назначьте режим обработки шестерни из стали 20ХГР с твердостью зуба, равной HRC58-62. Опишите микроструктуру и свойства поверхности зуба и сердцевины шестерни после термической обработки.

2. Для изготовления протяжек выбрана сталь Р6М5. Укажите состав стали и определите, к какой группе по назначению относится данная сталь. Назначьте и обоснуйте режим термической обработки, объяснив влияние легирования на свойства данной стали. Опишите микроструктуру и свойства стали после термической обработки.

3. Для трубопроводов пароперегревателей используется сталь 09Х14Н16Б (ЭИ694). Назначьте режим термической обработки и приведите его обоснование. Опишите влияние температуры на механические свойства стали. Укажите микроструктуру стали после термической обработки.

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

5. Для изготовления некоторых деталей самолета выбран сплав АЛ2. Приведите химический состав и укажите способ изготовления деталей из данного сплава, опишите методы повышения механических свойств сплава и сущность этих методов.

6. 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 свойства данной стали. Опишите микроструктуру и свойства данной стали после термической обработки.

7. Для деталей арматуры выбрана бронза БР 0Ф10-1. Укажите состав и опишите структуру сплава. Объясните назначение легирующих элементов и приведите механические свойства сплава.

8. 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 стали после термической обработки

9. В результате термической и химико-термической обработки шестерни должны получить твердый износоустойчивый поверхностный слой при вязкой сердцевине. Для изготовления их выбрана сталь I8XГT. Укажите состав и определите, к какой группе относится данная сталь по назначению. Назначьте и обоснуйте режим термической, химико-термической обработки, объяснив влияние легирования на свойства данной стали. Опишите микроструктуру и свойства поверхности и сердцевины шестерни после термической обработки.

10. Для деталей арматуры выбрана бронза БрОЦС4-4-2,5. Расшифруйте состав и опишите структуру сплава. Объясните назначение легирующих элементов. Приведите характеристики механических свойств сплава.

11. Для изготовления фрез выбрана сталь 9XС. Укажите состав и определите, к какой группе относится данная сталь по назначению. Назначьте и обоснуйте режим термической обработки, объясните влияние легирования на свойства данной стали. Опишите микроструктуру и свойства стали после термической обработки.

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

13. Назначьте режим термической обработки (температуру закалки, охлаждающую среду и температуру отпуска) пружин из стали 70. Опишите сущность происходящих превращений при термообработке, макроструктуру и свойства стали после термической обработки.

14. 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 свойства данной стали. Опишите микроструктуру и главные свойства стали после термической обработки.

15. Для некоторых деталей (щеки барабанов, шары дробильных мельниц и т.п.) выбрана сталь 110Г1З. Укажите состав и определите группу стали по назначению. Назначьте режим термической обработки и обоснуйте его выбор. Опишите микроструктуру стали и причины ее высокой износоустойчивости.

16. После закалки углеродистой стали со скоростью охлаждения выше критической была получена структура, состоящая из феррита и мартенсита. Проведите на диаграмме состояния железо-карбид железа ординату, соответствующую составу заданной стали, укажите принятую в данном случае температуру нагрева под закалку и опишите все превращения, которые совершались в стали при нагреве и охлаждении. Как называется такой вид закалки?

17. Назначьте коррозионностойкую сталь для изготовления деталей, работающих в среде уксусной кислоты, при температурах не выше 40°С. Приведите химический состав стали, необходимую термическую обработку и получаемую структуру. Объясните физическую природу коррозионной устойчивости материала и роль каждого легирующего элемента.

18. Кулачки должны иметь минимальную деформацию и высокую износоустойчивость (твердость поверхностного слоя НV 750-1000). Для их изготовления выбрана сталь 30ХМА. Назначьте и обоснуйте режим термической обработки и химико-термической обработки, объяснив влияние легирования на свойства данной стали после термической обработки.

19. В результате термической обработки пружины должны получить высокую упругость. Для изготовления их выбрана сталь 70С3А. Расшифруйте состав, назначьте и обоснуйте режим термической обработки, опишите микроструктуру и свойства стали после термической обработки.

20. 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 после нее.

21. В котлостроении используется сталь 12Х1МФ. Укажите состав и определите группу стали по назначению. Назначьте режим термической обработки и приведите его обоснование. Опишите структуру стали после термической обработки. Как влияет температура эксплуатации на механические свойства стали?

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

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

24. В турбиностроении используют сталь 45Х1ЗН7Г7В2М. Укажите состав и группу стали по назначению. Назначьте режим термической обработки и обоснуйте его. Опишите структуру после термической обработки. Как влияет температура эксплуатации на механические свойства стали?

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

26. Для изготовления молотовых штампов выбрана сталь 5ХНМ. Укажите состав, назначьте и обоснуйте режим термической обработки, объяснив влияние легирования на свойства данной стали. Опишите структуру и главные свойства стали после термической обработки.

27. Изделия из стали 40Х требуется подвергнуть улучшению. Назначьте режим термической обработки, опишите сущность происходящих превращений, структуру и свойства стали.

28. В качестве материала для вкладышей ответственных подшипников скольжения выбран сплав Б83. Укажите состав и определите, к какой группе относится данный сплав по назначению. Зарисуйте и опишите микроструктуру сплава. Приведите требования, предъявляемые к баббитам.

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

30. Для изготовления штампов горячей штамповки выбрана сталь 5ХНВ. Укажите состав и определите группу стали по назначению. Назначьте и обоснуйте режим термической обработки, объяснив влияние легирования на свойства этой стали. Укажите микроструктуру и свойства стали после термической обработки.

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

32. Для деталей, работающих в окислительной атмосфере, применяется сталь 12X13. Укажите состав и определите класс стали по структуре. Объясните назначение хрома в данной стали и обоснуйте выбор марки стали для указанных условий работы.

33. 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.

34. Для изготовления прошивочных пуансонов выбрана сталь Р6М5. Укажите состав стали и определите группу стали по назначению. Назначьте и обоснуйте режим термической обработки, объяснив влияние легирования на свойства стали. Опишите микроструктуру и свойства стали после термической обработки.

35. В качестве материала для заливки вкладышей подшипников скольжения выбран сплав Б89. Укажите состав и определите группу, к которой относится этот сплав по назначению. Зарисуйте микроструктуру и укажите основные требования, предъявляемые к сплавам данной группы.

36. Назначьте режим термической обработки (температуру закалки, охлаждающую среду и температуру отпуска) резьбовых калибров из стали У10А. Опишите сущность происходящих превращений, микроструктуру и твердость инструмента после термической обработки.

37. В результате термической обработки тяги должны получить повышенную прочность по всему сечению (твердость HB250-280). Для их изготовления выбрана сталь 30ХМ. Укажите состав и определите группу стали по назначению. Назначьте режим и обоснуйте режим термической обработки, объяснив влияние легирования на свойства данной стали. Опишите структуру и свойства стали после термической обработки.

38. Для деталей, работающих в контакте с крепкими кислотами, выбрана сталь 14X17H2. Укажите состав и определите класс стали. Объясните причину введения хрома в эту сталь и обоснуйте выбор данной стали для указанных условий работы.

39. 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.

40. Для изготовления деталей путем глубокой вытяжки применяется латунь Л96. Укажите состав, опишите структуру сплава и назначьте режим термической обработки, применяемой между отдельными операциями вытяжки, обоснуйте выбранный режим, приведите общую характеристику механических свойств сплава.

41. Для изготовления ряда деталей самолёта выбран сплав Д16. Укажите состав и характеристики механических свойств сплава после термической обработки. Опишите способ упрочнения этого сплава и объясните природу упрочнения.

42. Втулки из стали 40 закалены: первая - от температуры 740°С, вторая от температуры 840°С. Используя диаграмму состояния железо-карбид железа, объясните, какая из этих втулок имеет более высокую твердость и лучшие эксплуатационные свойства.

43. Для изготовления штампов, обрабатывающих металл в горячем состоянии, выбрана сталь 5ХНМ. Укажите состав и определите группу стали по назначению. Назначьте режим термической обработки, приведите его обоснование, объяснив влияние легирования на свойства данной стали. Опишите структуру и свойства стали после термической обработки.

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

45. Назначьте режим термической обработки (температуру закалки, охлаждающую среду и температуру отпуска) деталей из стали 30ХГСА, которые должны иметь твердость НВ230-250. Опишите микроструктуру и свойства стали после термической обработки.

46. Для изготовления машинных метчиков выбрана сталь Р6М5. Укажите состав и определите группу стали по назначению. Назначьте режим термической обработки, приведите его обоснование, объяснив влияние легирования на свойства данной стали. Опишите структуру и свойства стали после термической обработки.

47. Для изготовления деталей, работающих в активных коррозионных средах, выбрана сталь 12Х17. Укажите состав и определите группу стали по назначению. Объясните назначение легирующих элементов, введенных в эту сталь. Назначьте и обоснуйте режим термической обработки и опишите структуру и свойства данной стали после термической обработки.

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

49. В результате термической обработки шестерни должны получить твердый износоустойчивый поверхностный слой при вязкой сердцевине. Для изготовления выбрана сталь 12XH3A. Укажите состав и определите группу стали по назначению. Назначьте режим термической и химико-термической обработки, приведите его обоснование, объяснив влияние легирования на свойства данной стали. Опишите структуру и свойства стали после термической обработки.

50. Требуется произвести поверхностное упрочнение изделий из стали 15Х. Назначьте вид обработки, опишите его технологию, происходящие в стали превращения, структуру и свойства поверхности и сердцевины.

51. Назначьте режим термической и химико-термической обработки шестерни из стали 20X с твердостью зуба НRС58-62. Опишите микроструктуру и свойства поверхности и сердцевины зуба после термической обработки.

52. В результате термической обработки пружины должны получить высокую упругость. Для их изготовления выбрана сталь 70С3А. Укажите состав и определите группу стали по назначению. Назначьте и обоснуйте режим термической обработки стали, объяснив влияние легирования на свойства данной стали.

53. Для изготовления некоторых деталей самолёта выбран сплав АМг. Расшифруйте состав, опишите способ упрочнения этого сплава, объяснив природу упрочнения. Приведите характеристики механических свойств сплава.

54. Назначьте режим термической обработки (температуру закалки, охлаждающую среду и температуру отпуска) резьбовых кали