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

93 2. Как изменяются эксплуатационные характеристики деталей после дробеструй- ной обработки и почему?
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 2,7% С. Како- ва 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 изотермической обработки, обеспечивающей получе- ние твердости 150 НВ. Укажите как этот режим называется, опишите сущность пре- вращения, и какая структура получается в данном случае.
5. Опишите структуру и свойства стали 45А и У12 после закалки от температуры
7560 и 840 ° С (объясните с применением диаграммы состояния железо-цементит). Вы- берите оптимальный режим нагрева под закалку каждой стали.
Вариант42
1. Какие из наиболее распространенных металлов имеют гранецентрированную кубическую решетку? Начертите элементарную ячейку и укажите параметры, коорди- национное число.
2. Какой термической обработкой можно восстановить пластичность холодноде- формированных полос из стали 10? Назначьте режим термообработки и опишите сущ- ность 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 0,9 % С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре, и как такой сплав называется?
4. Вычертите диаграмму изотермического превращения аустенита стали У8, на- несите на нее кривую режима изотермической закалки. Охарактеризуйте этот режим термической обработки и опишите структуру и свойства стали.
5. С помощью диаграммы состояния железо-карбид железа определите темпера- туру полного, неполного отжига и нормализации стали 45. Охарактеризуйте эти режи- мы термической обработки и опишите структуру и свойства стали
Вариант 43
1. Что такое твердый раствор внедрения? Приведите пример.
2. Какие основные характеристики механических свойств определяются при ис- пытании на растяжение? Опишите их.
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 3,4 % 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 изотермической обработки, обеспечивающей получение твердости 250 НВ. Укажите как этот режим называется, какая структура получается?
5. Сталь 40 подвергалась закалке от температур 750 и 830° С. Используя диа- грамму состояния железо-цементит, укажите выбранные температуры нагрева и опи- шите превращения, которые произошли при двух режимах закалки. Какому режиму следует отдать предпочтение и почему?
Вариант 44
1. Что такое ликвация? Причины ее возникновения и способы устранения.
2. Сохраняется ли наклеп металла, если пластическая деформация осуществляется при температуре выше температуры рекристаллизации? Дайте подробное объяснение.

94 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 5,2% С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре, и как такой сплав называется?
4. Используя диаграмму состояния Fe-Fe
3
C и кривую изменения твердости в зависи- мости от температуры отпуска, назначьте для углеродистой стали 40 температуры закалки и отпуска, необходимые для обеспечения твердости 450 НВ. Опишите превращения, кото- рые совершались в стали в процессе закалки и отпуска, и полученную структуру после ТО.
5. Метчики из стали У10 закалены: первый - от температуры 760° С, а второй - от температуры 850° С. Нанесите на диаграмму состояния Fe – Fe
3
C выбранные темпера- туры нагрева и объясните, какой из этих метчиков закален правильно, имеет более вы- сокие режущие свойства и почему.
Вариант 45
1. Как влияет реальная среда на процесс кристаллизации?
2. Прутки олова были деформированы при температуре 20° С. Объясните, почему эти прутки не упрочнились при деформировании, и опишите процессы, протекающие при этом.
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 0,45% С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре, и как такой сплав называется?
4. После закалки углеродистой стали У8 была получена структура, состоящая из тро- стита и мартенсита. Проведите на диаграмме изотермического превращения переохлаж- денного аустенита кривую охлаждения, обеспечивающую получение такой структуры.
Опишите превращения, которые совершились в стали при охлаждении, ее твердость.
5. Покажите графически режим отжига для получения ферритного ковкого чугу- на. Опишите структурные превращения, происходящие в процессе отжига. Каковы ме- ханические свойства чугуна после термической обработки, его структура? 2. Чем объ- ясняется упрочнение металла при пластической деформации?
Вариант 46
1. Чем объясняются высокие тепло- и электропроводность металлов?
2. Как изменяются структура и свойства металла при холодной пластической де- формации?
3. Вычертите диаграмму состояния железо - карбид железа, укажите структурные составляющие но всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую охлаждения (с применением правила фаз) для сплава, содержащего 1,2% 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 изотермической обработки, обеспечивающей твердость 55
НRC. Укажите, как этот режим называется, опишите сущность превращений и какая структура получается в данном случае.
5. Поковки из стали 40 имеют крупнозернистое строение. С помощью диаграммы состояния железо-цементит назначьте режим ТО для получения мелкого зерна и объ- ясните, почему выбранный режим обеспечивает мелкозернистое строение стали.
Вариант 47
1. Что такое твердый раствор? Виды твердых растворов. Приведите примеры.
2. Какие процессы происходят при горячей пластической деформации и как при этом изменяются строение и свойства металла?
3. Вычертите диаграмму состояния железо - карбид железа, укажите структурные составляющие но всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую

95 охлаждения (с применением правила фаз) для сплава, содержащего 5,8% С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?
4. Углеродистая сталь У8 после закалки и отпуска имеет твердость 55-60 HRC. Ис- пользуя диаграмму состояния железо-карбид железа и учитывая превращения, происходя- щие в стали при отпуске, выберите температуру закалки и температуру отпуска. Опишите превращения, которые происходят при выбранных режимах ТО и окончательную структуру.
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 такой вид закалки? Какие превращения произошли при нагреве и охлаждении?
Вариант 48
1. Что такое эвтектика? Приведите пример какого-либо сплава, имеющего строе- ние эвтектики.
2. Чем объясняется упрочнение металла при пластической деформации?
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 1,7% 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 изотермической обработки, обеспечивающей твердость 500 НВ.
Укажите, как этот режим называется и какая структура при этой обработке получается.
5. Назначьте режим термической обработки углеродистой конструкционной ста- ли, используемый для снижения уровня внутренних напряжений, твердости и улучше- ния обрабатываемости резанием. Приведите конкретный пример.
Вариант 49
1. Что такое дендрит? Как и почему образуются дендриты при кристаллизации реального слитка?
2. Объясните, почему пластическую деформацию свинца при комнат-ной темпе- ратуре считают горячей деформацией, а деформация вольфрама даже при температуре
1000° С является холодной пластической деформацией.
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 3,0% С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре, и как такой сплав называется?
4. Углеродистая сталь 45 после закалки и отпуска имеет твердость 50 HRC. Ис- пользуя диаграмму состояния железо - карбид железа и учитывая превращения, проис- ходящие в стали при отпуске, укажите температуры закалки и отпуска. Опишите пре- вращения, которые происходят при выбранных режимах ТО и окончательную структуру.
5. Начертите диаграмму состояния железо - карбид железа и определите темпера- туру полного и неполного отжига и нормализации для стали 20. Охарактеризуйте эти виды термической обработки, опишите структуру и свойства стали.
Вариант 50
1. Какие из распространенных металлов имеют гексагональный тип кристалличе- ской решетки? Начертите элементарную ячейку и укажите ее параметры.
2. Прокаткой при комнатной температуре была получена оловянная фольга. Твер- дость олова при прокатке оставалась неизменной. Объясните, какими процессами со- провождается деформирование олова при комнатной температуре и как при этом изме- няются его структура и свойства.

96 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 2,5% С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре, и как такой сплав называется?
4. Используя диаграмму состояния железо-цементит, опишите структурные пре- вращения, происходящие при нагреве стали У11. Укажите критические точки и на- значьте температуру нагрева этой стали под закалку и под нормализацию. Охарактери- зуйте эти виды термической обработки, опишите получаемую структуру и свойства.
5. Изделия из стали 40 требуется подвергнуть улучшению. Назначьте режим ТО, опишите сущность происходящих превращений, структуру и свойства стали.
Список использованной литературы
1.
Гуляев, А. П. Металловедение / А. П. Гуляев. – М. : Металлургия,
1986. – 647 с.
2.
Лахтин, Ю. М. Материаловедение / Ю. М. Лахтин, В. П. Леонтьева. –
М. : Машиностроение,1990. – 493 с.
3.
Материаловедение / под ред. Б. Н. Арзамасова. – М. : Машиностроение,
2002. – 383 с.
4.
Материаловедение и технология металлов / под ред. Г. П. Фетисова. –
М. : Высш. шк., 2006. – 861 с.
5.
Металловедение и термическая обработка стали и чугуна. В 3х т. Т. 1.
Методы испытаний и исследований : справ. изд. / Б. С. Бокштейн
[и др.] ; под общ. ред. А. Г. Рахштадта, Л. М. Капустиной, С. Д. Про- кошкина. А. В. Супова. – М. : Интермет Инжениринг, 2004. – 688 с.
6.
Металловедение и термическая обработка стали и чугуна. В 3х т. Т. 2.
Строение стали и чугуна: справ. изд. / Б. С. Бокштейн [и др.] ; под общ. ред. А. Г. Рахштадта, Л. М. Капустиной, С. Д. Прокошкина. А. В. Супова.
– М.: Интермет Инжениринг, 2005. – 526 с.
7.
Мозберг, Р. К. Материаловедение : учеб. пособие / Р. К. Мозберг. – М. :
Высш. шк., 1991. – 447 с.

97
ОГЛАВЛЕНИЕ
Программа и методические указания.
Часть I. Металловедение……………………………………………..……4
Часть II. Неметаллические материалы…………………………….........16
Часть II. Экономическая эффективность применения различных материалов и методы повышения долговечности изделий…….17
Лабораторная работа № 1.
Диаграмма состояний железо-углерод. Структура и свойства
…….углеродистых сталей и чугунов……………………………………18
Лабораторная работа № 2.
Влияние закалки и отпуска на структуру и свойства углеродистых сталей……………………………………….………..35
Лабораторная работа № 3.
Изучение структуры и свойств легированных сталей……………....49
Лабораторная работа № 4.
Изучение структуры и свойств цветных сплавов……………………66
Контрольная работа. Требования к оформлению контрольной работы….78
Задания на контрольную работу…………………………….……………….79
Список использованной литературы………………………………….95
У ч е б н о е и з д а н и е
Виктор Георгиевич Шморгун
Олег Викторович Слаутин
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
Учебно-методическое пособие
Редактор Н. Н. Кваша

98
Темплан 2018 г. Поз. №
Подписано в печать 2018. Формат 60х84 1/16. Бумага газетная.
Гарнитура Times. Печать офсетная. Усл. печ. л. . Уч.- изд. л. .
Тираж 100 экз. Заказ .
Волгоградский государственный технический университет.
400005, г. Волгоград, просп. В. И. Ленина, 28, корп. 1.
Отпечатано в типографии ИУНЛ ВолгГТУ.
400005, г. Волгоград, просп. В. И. Ленина, 28, корп. 7.