Файл: Программа курса, лабораторный практикум и контрольные задания для студентовзаочников полной и.pdf

83
Вариант 10
1. Опишите явление полиморфизма в приложении к титану. Какое практическое значение оно имеет?
2. Каким способом можно восстановить пластичность холоднокатаной медной ленты?
Назначьте режим термической обработки и опишите сущность происходящих процессов.
3. Вычертите диаграмму состояния железо - карбид железа, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую охлаждения (с применением правила фаз) для сплава, содержащего 1,4% С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?
4. Вычертите диаграмму изотермического превращения аустенита для стали У8.
Нанесите на нее кривую режима термической обработки, обеспечивающей получение твердости 60...63 HRC. Укажите, как этот режим называется, и какая структура при этом получается. Опишите сущность происходящих превращений.
5. С помощью диаграммы состояния железо -цементит опишите структурные пре- вращения, происходящие при нагреве доэвтектоидной стали. Покажите критические точки
A
C1
и А
С3
для выбранной вами стали. Установите режим нагрева этой стали под закалку.
Охарактеризуйте процесс закалки, опишите получаемую структуру и свойства стали.
Вариант 11
1. Опишите линейные несовершенства кристаллического строения. Как они влияют на свойства металлов и сплавов?
2. В чем различие между упругой и пластической деформацией, между хрупким и вязким разрушением?
3. Вычертите диаграмму состояния железо - карбид железа, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую охлаждения (с применением правила фаз) для сплава, содержащего 0,5% С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?
4. Вычертите диаграмму изотермического превращения аустенита для стали У8, на- несите на нее кривую режима изотермической обработки, обеспечивающей получение твердости 50 HRC. Укажите, как этот режим называется, опишите сущность превраще- ния и какая структура получается в данном случае.
5. С помощью диаграммы состояния железо-цементит опишите структурные пре- вращения, происходящие при нагреве стали У12. Укажите критические точки и выберите оптимальный режим нагрева этой стали под закалку. Охарактеризуйте процесс закалки, опишите получаемую структуру и свойства стали.
Вариант 12
1. Как влияет степень чистоты металла или наличие примесей в сплаве на протекание процесса кристаллизации?
2. Как и почему изменяется плотность дислокаций при пластической деформации?
Влияние дислокаций на свойства металла.
3. Вычертите диаграмму состояния железо - карбид железа, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую охлаждения (с применением правила фаз-) для сплава, содержащего 4,5% С. Какова струк- тура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?
4. Вычертите диаграмму изотермического превращения аустенита эвтектоидной стали и нанесите на нее кривую режима изотермического отжига. Опишите превраще- ния и получаемую после такой обработки структуру, ее свойства.
5. Используя диаграмму состояния железо-цементит, определите температуру полной и неполной закалки для стали 40. Дайте описание структуры и свойств стали после каждого вида термической обработки.
Вариант 13

84 1. Что такое переохлаждение и как оно влияет на величину зерна кристаллизую- щегося металла?
2. Какие процессы протекают при нагреве деформированного металла выше тем- пературы рекристаллизации? Как изменяются при этом структура и свойства?
3. Вычертите диаграмму состояния железо - карбид железа, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кри- вую охлаждения (с применением правила фаз) для сплава, содержащего 0,6% С. Како- ва структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?
4. Что такое нормализация? Используя диаграмму состояния железо-цементит, ука- жите температуру нормализации стали 45 и стали У12. Опишите превращения, происходя- щие в сталях при выбранном режиме обработки, получаемую структуру и свойства.
5. Режущий инструмент требуется обработать на максимальную твердость. Для его из- готовления выбрана сталь У13А. Назначьте режим ТО, опишите структуру и свойства стали.
Вариант 14
1. Что такое мозаичная (или блочная) структура металла?
2. Что такое временное сопротивление разрыву (ζ
В
)? Как определяется эта харак- теристика механических свойств металла?
3. Вычертите диаграмму состояния железо - карбид железа, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую охлаждения (с применением правила фаз) для сплава, содержащего 5,5% С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?
4. Режущий инструмент из стали У10 был перегрет при закалке. Чем вреден перегрев, и как можно исправить этот дефект? Произведите исправление структуры и назначьте режим
ТО, обеспечивающий нормальную работу инструмента. Опишите его структуру и свойства.
5. С помощью диаграммы состояния железо-цементит определите температуру полного и неполного отжига и нормализации для стали 40. Охарактеризуйте эти режи- мы термической обработки и опишите структуру и свойства стали.
Вариант 15
1. От каких основных факторов зависит величина зерна закристаллизовавшегося металла и почему?
2. Каким видом пластической деформации (холодной или горячей) является де- формирование железа при температуре 500° С? Объясните, как при этом изменяются структура и свойства железа.
3. Вычертите диаграмму состояния железо — карбид железа, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую охлаждения (с применением правила фаз) для сплава, содержащего 1,9% С. Какова струк- тура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?
4. Используя диаграмму состояния Fe-Fe
3
C и график зависимости твердости от температуры отпуска, назначьте режим ТО (температуру закалки, охлаждающую среду и температуру отпуска) различных приспособлений из стали 45, которые должны иметь твердость 28...30 HRC. Опишите превращения, происходящие на всех этапах ТО, полу- чаемую структуру.
5. Вычертите диаграмму изотермического превращения аустенита для стали У8, нанесите на нее кривые режимов обычной закалки, ступенчатой и изотермической. Ка- ковы преимущества и недостатки каждого из этих видов закалки?
Вариант 16
1. Как влияют дислокации на механические свойства металлов?
2. Объясните характер и природу изменения свойств металла при пластической деформации.

85 3. Вычертите диаграмму состояния железо - карбид железа, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую охлаждения (с применением правила фаз) для сплава, содержащего 1,3% С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?
4. Вычертите диаграмму изотермического превращения аустенита для стали У8, на- несите на нее кривую режима изотермической обработки, обеспечивающей получение твердости 45 HRC. Укажите, как этот режим называется, опишите сущность превраще- ний, и какая структура получается в данном случае.
5. С помощью диаграммы состояния железо - цементит определите температуру нормализации, отжига и закалки для стали 30. Охарактеризуйте эти режимы термиче- ской обработки и опишите структуру и свойства стали после каждого вида обработки.
Вариант 17
1. Объясните механизм влияния различного типа модификаторов на строение ли- того металла.
2. Для каких практических целей применяется наклеп? Объясните сущность этого явления.
3. Вычертите диаграмму состояния железо - карбид железа, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую охлаждения (с применением правила фаз) для сплава, содержащего 3,1% С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?
4. Вычертите диаграмму изотермического превращения аустенита для стали У8. Нане- сите на нее кривую режима изотермической обработки, обеспечивающей получение твердо- сти 25 HRC. Укажите название этого режима и какая структура получается в данном случае.
5. После закалки углеродистой стали, была получена структура, состоящая из феррита и мартенсита. Проведите на диаграмме состояния железо-цементит ординату, соответствующую составу заданной стали (примерно), укажите принятую в данном случае температуру нагрева под закалку. Как называется такая обработка? Какие пре- вращения произошли при нагреве и охлаждении стали?

86 охлаждения (с применением правила фаз) для сплава, содержащего 4,3% С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?
4. С помощью диаграммы состояния железо-цементит определите температуру нормализации, отжига и закалки для стали У10. Охарактеризуйте эти виды термической обработки и опишите структуру и свойства стали после каждого режима обработки.
5. Углеродистые стали 45 и У8 после закалки и отпуска имеют структуру мартен- сит отпуска и твердость: первая - 50 HRC, вторая - 60 HRC. Используя диаграмму со- стояния железо - карбид железа и учитывая превращения, происходящие в этих сталях при отпуске, укажите температуру закалки и температуру отпуска для каждой стали.
Опишите превращения, происходящие в этих сталях в процессе закалки и отпуска, и объясните, почему сталь У8 имеет большую твердость, чем сталь 45.
Вариант 20
1. Опишите условия получения мелкозернистой структуры металла при самопро- извольно развивающейся кристаллизации (используя кривые Тамманна).
2. Что такое холодная пластическая деформация? Как при этом изменяются структура и свойства металла?
3. Вычертите диаграмму состояния железо - карбид железа, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую охлаждения (с применением правила фаз) для сплава, содержащего 1,6% С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре, и как такой сплав называется?
4. Используя диаграмму состояния железо - карбид железа и кривую изменения твер- дости в зависимости от температуры отпуска, назначьте режим ТО для углеродистой стали
45, необходимый для обеспечения твердости 550 НВ. Опишите превращения, происходя- щие на всех этапах термической обработки, и получаемую после обработки структуру.
5. Каковы причины возникновения внутренних напряжений при закалке? Каким способом можно предохранить изделие от образования закалочных трещин?
Вариант 21
1. Каковы характерные свойства металлов и чем они определяются?
2. Как устанавливается температура порога рекристаллизации металла и сплава?
Приведите несколько конкретных примеров.
3. Вычертите диаграмму состояния железо - карбид железа, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую охлаждения (с применением правила фаз) для сплава, содержащего 0,3% С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре, и как такой сплав называется?
4. После закалки углеродистой стали была получена структура мартенсит + це- ментит. Нанесите на диаграмму состояния железо - цементит ординату (примерно) об- рабатываемой стали, укажите температуру ее нагрева под закалку. Опишите превраще- ния, которые произошли при нагреве и охлаждении стали.
5. Изделия из стали 45 требуется подвергнуть улучшению. Назначьте режим тер- мической обработки, опишите сущность происходящих превращений, структуру и свой- ства стали после обработки.
Вариант 22
1. Как влияет степень переохлаждения на величину зерна при кристаллизации?
2. Что такое относительное удлинение (δ, %)? Как определяется эта характеристика механических свойств металла?
3. Вычертите диаграмму состояния железо - карбид железа, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую охлаждения (с применением правила фаз) для сплава, содержащего 4,0% С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре, и как такой сплав называется?

87 4. Вычертите диаграмму изотермического превращения аустенита для стали У8, на- несите на нее кривую режима изотермической обработки, обеспечивающей получение твердости 450 НВ. Укажите, как этот режим называется, опишите сущность превращений и какая структура получается в данном случае?
5. Что такое нормализация? Используя диаграмму состояния железо-цементит, на- значьте температуру нормализации любой доэвтектоидной и любой заэвтектоидной ста- ли. Опишите превращения, происходящие в сталях при выбранном режиме обработки, получаемую структуру и свойства.
Вариант 23
1. Опишите явление полиморфизма в приложении к олову.
2. Какая температура разделяет районы холодной и горячей пластической дефор- мации и почему? Рассмотрите на примере железа.
3. Вычертите диаграмму состояния железо-карбид железа, укажите структурные со- ставляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую ох- лаждения (с применением правила фаз) для сплава, содержащего 3,8% С. Какова струк- тура этого сплава при комнатной температуре, и как такой сплав называется?
4. Требуется произвести поверхностное упрочнение изделий из стали 15. На- значьте вид обработки, опишите технологию, происходящие в стали превращения, структуру и свойства поверхности и сердцевины изделия.
5. Используя диаграмму состояния железо-цементит, определите температуру полно- го и неполного отжига и нормализации для стали 40. Охарактеризуйте эти режимы ТО и опишите изменение структуры и свойств стали в процессе каждого вида обработки.
Вариант 24
1. Начертите диаграмму состояния для случая полной нерастворимости компонентов в твердом виде. Укажите структурные составляющие во всех областях этой диаграммы и опи- шите строение типичных сплавов различного состава, встречающихся в этой системе.
2. В чем сущность и назначение дробеструйной обработки?
3. Вычертите диаграмму состояния железо - карбид железа, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую охлаждения (с применением правила фаз) для сплава, содержащего 1,0% С. Какова струк- тура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?
4. Опишите, в чем заключается низкотемпературная термомеханическая обработ- ка конструкционной стали. Почему этот процесс приводит к получению высокой проч- ности стали? Какими преимуществами и недостатками обладает вариант низкотемпера- турной термомеханической обработки по сравнению с высокотемпературной термомеханической обработкой?
5. Детали машин из стали 40 закалены: одни - от температуры 760° С, а другие - от температуры 830° С. Используя диаграмму состояния железо -цементит, нанесите выбранные температуры нагрева и объясните, какие из этих деталей имеют более вы- сокую твердость и лучшие эксплуатационные свойства и почему.
Вариант 25
1. Какие из распространенных металлов имеют объѐмно-центрированную кубическую решетку? Начертите элементарную ячейку, укажите ее параметры, координационное число.
2. Укажите назначение и выбор режима рекристаллизационного отжига. Рас- смотрите на примере алюминия.
3. Вычертите диаграмму состояния железо - карбид железа, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую охлаждения (с применением правила фаз) для сплава, содержащего 3,5% С. Какова струк- тура этого сплава при комнатной температуре, и как такой сплав называется?