Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Материаловедение..pdf
Скачиваний:
20
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
4.46 Mб
Скачать

Тема 11. ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ СТАЛИ

Инструментальные стали предназначены для изготовления режущих, измерительных и штамповых инструментов. В большинстве случаев для этого применяют высокоуглеродистые стали, обрабатываемые на максимальную твердость, более 60 HRC. Стали нелегированные (У7, У8, У 12 и др.) и мало­ легированные (9ХС, 9ХФ, ХВГ и др.) для получения высокой поверхностной твердости и износостойкости подвергают термической обработке, включающей закалку и низкий отпуск.

Пример. Н азначить режим окончательной термической обработки для фрезы,

изготовленной из стали

У10А. Требуемая твердость - 6 3 ...6 4 HRC.

Реш ение. Исходная

структура

стали У10А

перед

окончательной

термической

обработкой - перлит зернистый. Режим обработки на твердость 63 ...64 HRC:

неполная

закалка с температуры 770 ...800

°С (охлаждение

через воду

в масло) + низкий отпуск 150... 160 °С

(рис. 25).

 

Рис. 25. Изменение структуры стали У 10А при термической обработке

Закалка в двух средах состоит в том, что нагреты й инструм ент сначала погружают в воду, а затем, после короткой вы держки, переносят в масло. Быстрое охлаждение в воде предотвращ ает распад аустенита на перлит, а последующее более медленное охлаж дение в масле ум еньш ает закалочны е напряжения в мартенситном интервале. Н еполная закалка с тем пературы немного выше точки Ас\ обеспечивает получение структуры мелко­ кристаллического мартенсита с вклю чениями цементита. Низкий отпуск необходим для частичного снятия закалочны х напряж ений при сохранении высокой твердости.

Легирование позволяет уменьшить критическую скорость закалки и увеличить прокаливаемость, однако из-за низкой теплостойкости малолегированные стали имеют практически одинаковые с углеродистыми сталями эксплуатационные свойства. Область их применения: штамповый инструмент для деформирования в холодном состоянии, измерительный инструмент, а также режущий инструмент для обработки сравнительно мягких материалов при небольших скоростях резания.

Для изготовления режущих инструментов высокой производительности применяют быстрорежущие стали. Главным свойством этих сталей является высокая теплостойкость, которая определяется химическим составом и специаль­ ным режимом термической обработки на вторичную твердость (рис. 26).

 

Первичная

 

Вторичная

 

 

твердость

 

твердость

 

6(У /L

 

 

 

 

\

50

 

 

 

 

 

40

ТОО

Ш

100

400

500

Ш *от ° С

Рис. 26

Изменение твердости при отпуске быстрорежущих сталей

Вбыстрорежущих сталях основным легирующим элементом,

обеспечивающим сохранение твердости 60 HRC и более до рабочих температур 600...650 °С, является вольфрам. В современных марках сталей часть дефицитного вольфрама заменена молибденом. Вольфрамомолибденовые стали, например, Р6М5, не только дешевле вольфрамовых, но имеют также меньшую карбидную неоднородность и лучшие механические свойства.

 

По структуре в отожженном состоянии быстрорежущие стали относятся

к

ледебуритному классу. Ледебуритную эвтектику, располагающуюся

по

границам зерен литого металла, устраняют горячей деформацией,

при которой происходит измельчение и более равномерное распределение первичных карбидов. После отжига общее количество карбидов разного происхождения (первичных, вторичных, эвтектоидных) в структуре составляет 20...30 %. Высокие режущие свойства инструменты из быстрорежущих сталей приобретают после закалки и многократного отпуска (рис. 27).

Высокая температура нагрева под закалку необходима для растворения в аустените большого количества вторичных карбидов и получения высоколегированного мартенсита. Несмотря на высокие температуры нагрева, близкие к температуре плавления, в быстрорежущих сталях сохраняется очень мелкое зерно. Охлаждение при закалке чаще всего проводят в масле или горячих средах (ступенчатая закалка). После закалки стали не обладают максимальной твердостью, так как в их структуре кроме мартенсита и первич­ ных карбидов содержится 30...40 % остаточного аустенита. При отпуске происходит выделение из мартенсита и остаточного аустенита мелкодисперсных карбидов, вызывающих дисперсионное упрочнение. Аустенит, обедненный углеродом и легирующими элементами, становится

менее устойчивым

и при охлаждении с температуры отпуска превращается

в мартенсит. Это

явление, называемое вторичной закалкой, приводит

к дополнительному упрочнению стали. Однократного отпуска недостаточно для превращения всего остаточного аустенита, поэтому проводят двухили трехкратный отпуск с выдержкой по 1 часу и охлаждением на воздухе. Структура после закалки и многократного отпуска - отпущенный мартенсит и карбиды, твердость 63...65 HRC.

Термическая обработка на вторичную твердость используется также для штампового инструмента горячей и холодной обработки давлением, когда наряду с достаточной прочностью и износостойкостью необходимо обеспечить высокую теплостойкость сталей.

Тема 12. ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ

Цветные металлы - промышленное название всех металлов, за исключением железа. По физическим и химическим свойствам и характеру залегания в земной коре цветные металлы можно подразделить на следующие группы: легкие (алюминий, магний, титан, бериллий, литий и др.), тяжелые (медь, никель, кобальт, свинец, олово, цинк и др.), тугоплавкие (вольфрам, молибден, хром, ниобий, тантал, цирконий и др.), благородные, или драгоценные (золото, серебро, платина и платиновые металлы), рассеянные (галлий, индий, таллий), редкоземельные (скандий, иттрий, лантан и все лантаноиды), радиоактивные (технеций, радий, полоний и др).

Алюминий и сплавы на его основе

Важнейшие свойства алюминия - низкий удельный вес, высокая электро- и теплопроводность, пластичность, хорошая коррозионная стойкость

ватмосфере и ряде агрессивных сред - обусловливают широкое использование

втехнике как чистого металла, так и его сплавов.

Сплавы на основе алюминия классифицируют по технологии изготовления (деформируемые, литейные и спеченные) и по способности упрочняться при термической обработке (упрочняемые и неупрочняемые). Большинство сплавов имеют диаграмму с эвтектикой и ограниченной переменной растворимостью компонентов в твердом состоянии (рис. 28).

Рис. 28. Д иаграм м а состояния алю миний - легирую щ ий элем ент (схем а):

А - деформируемые спл авы ,В - литейные сплавы ,/, I I - сплавы , неупроч ­ няемые и упрочняемы е термической обработкой соответственно

образования

и

последующей коагуляции частиц фазы СиА12, поэтому

на практике

чаш е

применяют естественное старение.

Примср> Опишите возможные вилы брака при термической обработке дуралю минов. Решение. Проведение закалки дуралюминов требует нагрева на строго определенную

температуру

(например, для

сплава

Д16

Ы к ■ 500 ± 5 °С)

и резкого

охлаждения

в воде. Нагрев

под

закалку

долж ен обеспечить

полное

растворение частиц интерметаллидов и образование однородного а-твер д о го

раствора меди в алюминии. При

более высоких тем пературах происходит

пережог (окисление

и частичное

оплавление м еталла по

границам

зерен),

что резко снижает

прочность

и пластичность. П ри

н сд о гр све

часть

интерметаллидов не растворится, концентрация меди в твердом растворе

будет меньше, следовательно, старение не приведет к м аксимальном у упрочнению. Резкое охлаждение в воде при закалке необходим о для того,

чтобы зафиксировать высокотемпературное состояние, полученное при нагреве, и предотвратить выделение частиц СиА12 по границам зерен во время охлаждения.

Температуру и продолжительность старения назначаю т в зависим ости от требуемых свойств. В том случае, когда одинаковы й уровень прочности можно получить разными способами старения, предпочтительнее естественное старение, которое обеспечивает более вы сокую пластичность

икоррозионную стойкость, кроме того, нет опасности персстаривания.

Вупрошенном виде изменение структуры при терм ической обработке дуралюмина, содержащего 4 % Си, показано на рис. 30.

Исходное

Закапанное

Естестленное

Исхусстеенное

Перестарилание

состояние

состояние

старение

старение.

Рис. 30. Схема структурных изменений в сплаве А1 + 44Ь С « в п роцессе терм ической обработки (индексами показано содержание меди в a -твердом растворе. В '- зоны с

вы сокой концентрацией м еди)

К литейным алюминиевым сплавам относятся сплавы, содержащие в структуре эвтектику (см. рис. 28). Наличие большого количества эвтектики, кристаллизующейся при постоянной температуре, обеспечивает высокую жидкотекучесть, малую усадку и, как следствие, точность формы и размеров отливки. Для литейных алюминиевых сплавов наиболее распространена классификация по химическому составу (Al-Si; Al-Cu; Al-Mg).

Лучшими литейными свойствами обладают силумины (система Al-Si/ сновным способом повышения механических свойств силуминов является измельчение структуры путем модифицирования. Для доэвтектических

литейных сплавов, кроме того, применяют термическую обработку, состоящую из закалки и старения.

Медь и сплавы на ее основе

Наиболее ценными свойствами меди являются электро- и тепло­ проводность. Однако эти свойства зависят от чистоты металла: чем меньше содержание примесей, тем больше электро- и теплопроводность. Вредными примесями в меди являются сурьма, мышьяк, висмут. Техническая медь (Ml, М2 и др.), как и все чистые металлы, имеет низкие прочностные свойства и высокую пластичность, поэтому возможно упрочнение наклепом. В машиностроении медь используют в виде сплавов (латуни и бронзы).

Латуни - сплавы меди с цинком; могут быть дополнительно легированы другими элементами для улучшения свойств; например, небольшое количество свинца обеспечивает улучшение обрабатываемости резанием, олово добавляют для повышения коррозионной стойкости в морской воде. Латуни используют и как деформируемые, и как литейные материалы. Латуням присущи все положительные свойства меди (высокая электро- и теплопроводность, коррозионная стойкость, пластичность) при более высокой прочности и лучших технологических свойствах. Кроме того, латуни дешевле меди. Однофазные латуни, содержащие до 39 % Zn и имеющие структуру a -твердого раствора цинка в меди, пластичны, хорошо обрабатываются давлением в горячем

ихолодном состоянии. Латуни, содержащие 40...45 % Zn , имеют двухфазную структуру (а + р), обладают повышенной твердостью, хорошо обрабатываются давлением только в горячем состоянии. Двойные латуни маркируют буквой Л

ицифрами, показывающими содержание меди в процентах. Легирующие

элементы олово и

свинец обозначают буквами

О и

С

соответственно,

а их содержание указывают в конце марки.

 

 

 

Пример. Л96 - латунь, содержащая 96 % меди и 4 % цинка (томпак).

Л062-1

- «морская» латунь, содержит 62 %

меди,

1 %

олова, остальное -

цинк.

 

 

 

 

ЛС59-1

латунь с добавкой 1 % свинца.

 

 

 

Бронзы - сплавы меди с любыми элементами, кроме цинка и никеля. Бронзы являются лучшими антифрикционными материалами. Особое место среди них занимают оловянистые и оловянисто-цинково-свинцовистыс бронзы БрО1ОФ1, Бр010Ц2, Бр05Ц5С5, БрОЗЦ12С5 и др. По сравнению с латунями бронзы обладают также более высокой прочностью и коррозионной стойкостью. Чисто оловянистые бронзы из-за дефицитности олова не применя­ ются.

Безоловянистые (специальные) бронзы не только служат заменителями оловянистых бронз, но часто по своим механическим, антифрикционным и технологическим свойствам превосходят последние. В зависимости от основ­ ного легирующего элемента специальные бронзы называют алюминиевыми, бериллиевыми, марганцевыми и т. д.

Наибольшее распространение в технике получили алюминиевые бронзы (БрА5, БрАМц10-2, БрАЖН 10-4-4 и др.) благодаря высокой прочности, жаропрочности, коррозионной стойкости во многих средах, морозо­ устойчивости. Большинство алюминиевых бронз термической обработкой не упрочняются. Деформируемые полуфабрикаты подвергают дорекристаллизационному или рекристаллизационному отжигу.

Бериллиевые бронзы (БрБ2 и др.) обладают комплексом уникальных свойств, отличающих их от других медных сплавов. После упрочняющей термической обработки (закалка и старение) они имеют высокие характеристики прочности, упругости, усталостной, коррозионной и коррозионно-усталостной прочности. Бериллиевые бронзы имеют также высокую твердость и износостойкость, хорошие антифрикционные свойства, электро- и теплопроводность, легко обрабатываются резанием, не дают искры при ударах.

Бронзы широко применяют в электротехнике, машиностроении, точной механике для изготовления различных пружин, втулок, подшипников скольжения и др.

Титан и сплавы на его основе

Отличительными особенностями титана и сплавов на его основе являются высокая коррозионная стойкость и наибольшая по сравнению с другими конструкционными материалами удельная прочность. Недостатки: низкий модуль упругости, плохая обрабатываемость резанием, высокий коэффициент трения, недостаточная жаростойкость и жаропрочность.

При комнатной температуре титан (a-Ti) имеет гексагональную плотноупакованную решетку ГПУ. Высокотемпературная модификация титана (Р-Ti) с решеткой ОЦК образуется при температуре 882 °С и существует вплоть до плавления при 1665 °С. Легирующие элементы по-разному влияют на температуру а->р превращения (рис. 31), соответственно различают а-стабилизаторы (А1), Р-стабилизаторы (V, Mo, Cr, Nb, Мп) и нейтральные элементы (Sn, Zr, Hf, Th).

Легирующий элемент, %

6)

Рис. 31. Д иаграм м ы состояния титановых сплавов, легированных а - стабилизаторами (а\ Р - стабилизаторами (6) и нейтральными элементами (в)

Титановые сплавы классифицируют по структуре в равновесном состоянии: а-, (а+Р)- и Р-сплавы. Большинство титановых сплавов, кроме высоколегированных Р-сплавов, претерпевают полиморфное превращение при нагреве и охлаждении, поэтому могут быть упрочнены закалкой с последующим старением, однако такая термическая обработка применяется ограниченно из-за малого эффекта упрочнения.

Основным способом упрочнения титановых сплавов является легирование, а основным видом термической обработки - отжиг, а также химико­ термическая обработка. Отжиг при температуре 700...800 °С проводят главным образом для снятия наклепа после холодной деформации. Химико­ термическая обработка (азотирование) обеспечивает повышение износостойкости титановых сплавов.

ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ 1

Вариант 1

1.Опишите физическую сущность и механизм процесса кристаллизации.

2.Как изменяются свойства деформированного металла при нагреве, какие процессы происходят при этом?

3.Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите

превращения и постройте кривую

охлаждения

для

сплава, содержащего

1,0 % углерода. Какова равновесная

структура этого

сплава при комнатной

температуре и как такой сплав называется?

 

 

4. Вычертите диаграмму изотермического

превращения аустенита

для эвтектоидной стали, нанесите на нее кривую режима изотермической обработки, обеспечивающей получение твердости 450...500 НВ. Укажите, как этот режим называется, опишите сущность превращений и структуру после полного охлаждения.

5. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в сталях: 45; 50ХФА; У10; ХВГ Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): 9S27; 67SiCr5; X8CrNil2-12. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

Вариант 2

1.Что представляют собой ограниченные и неограниченные твердые растворы? Каковы необходимые условия образования неограниченных твердых растворов?

2.Какими стандартными характеристиками механических свойств оценивается прочность металлов и сплавов? Как эти характеристики определяются?

3.Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите

превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего

1,8

% углерода. Какова равновесная структура этого сплава при комнатной

температуре и как такой сплав называется?

 

 

4. Вычертите

диаграмму изотермического

превращения аустенита

для

эвтектоидной

стали, нанесите на нее кривую

режима изотермической

обработки, обеспечивающей получение твердости 250...300 НВ. Укажите, как этот режим называется, опишите сущность превращений и структуру после полного охлаждения.

5. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в сталях: 09Г2С; 38ХА; У12А; 9ХС. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов

по заданной марке стали (EU): ЮОСгб; 28NiCrMo4; X5CrNiMoSil 8-10. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

Вариант 3

1.Опишите основные несовершенства кристаллического строения металлов.

2.Какие процессы происходят при горячей пластической деформации

икак при этом изменяются строение и свойства металла?

3.Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите

превращения и постройте кривую

охлаждения

для сплава, содержащего

3,5 %

углерода. Какова равновесная

структура этого сплава при комнатной

температуре и как такой сплав называется?

 

4.

Вычертите диаграмму изотермического

превращения аустенита

для эвтектоидной стали, нанесите на нее кривую режима изотермической обработки с выдержкой при температуре 350 °С. Укажите, как этот режим называется, опишите сущность превращений и получаемую структуру.

5. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в сталях: 10; У7; 7X3; 38Х2МЮА. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): 15S20; 12CrSiMo8; X4CrNi 17-7. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

Вариант 4

1.Что такое кристаллизация? Чем отличается кристаллизация эвтектики от кристаллизации твердого раствора?

2.Объясните, почему пластическую деформацию свинца при комнатной

температуре считают горячей деформацией, а деформация вольфрама даже при температуре 1000 °С является холодной пластической деформацией.

3. Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите

превращения и

постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего

1,1 % углерода.

Какова равновесная структура этого сплава при комнатной

температуре и как такой сплав называется?

4. Вычертите диаграмму изотермического превращения аустенита для эвтектоидной стали, нанесите на нее кривую режима изотермической обработки, обеспечивающей получение твердости ~ 200 НВ. Укажите, как этот режим называется, опишите сущность превращений и структуру после полного охлаждения.

5. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в сталях: 85; ШХ15; Х12М; 40ХН2МА. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): 28NiCrMo4; X8CrNiMoNbl8-10; 15СгЗ. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

Вариант 5

1.Начертите диаграмму состояния для случая полной нерастворимости компонентов в твердом виде. Укажите структурные составляющие во всех областях этой диаграммы и опишите строение типичных сплавов различного состава, встречающихся в этой системе.

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

3.Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите

превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего

4,9

% углерода. Какова равновесная структура этого сплава при комнатной

температуре и как такой сплав называется?

 

 

4. Вычертите

диаграмму изотермического

превращения аустенита

для

эвтектоидной

стали, нанесите на нее кривую

режима изотермической

обработки, обеспечивающей получение твердости ~ 20 HRC. Укажите, как этот режим называется, опишите сущность превращений и структуру после полного охлаждения.

5. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в сталях: 15; У8А; 20ХН4ФА;

9ХС. Определите среднее содержание углерода и легирующих

элементов

по заданной марке стали (EU): 41 Сг4; 9SMn22; Х40СгМо13.

Приведите

маркировку этих же сталей по стандартам России.

 

Вариант 6

1. Опишите условия получения мелкозернистой структуры металла при самопроизвольно развивающейся кристаллизации (используя кривые Таммана).

2.Сохраняется ли наклеп металла, если пластическая деформация осуществляется при температуре выше температуры рекристаллизации? Дайте подробное объяснение.

3.Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите

превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 0,2 % углерода. Какова равновесная структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

4. Вычертите диаграмму изотермического превращения аустенита для эвтектоидной стали, нанесите на нее кривую режима изотермической обработки, обеспечивающей получение твердости 50...55 HRC. Укажите, как этот режим называется, опишите сущность превращений и структуру после полного охлаждения.

5. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в сталях: Р18; У8; 40Х; 60С2ХА. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): 53MnSi4; 34CrNiMo6; X3CrNil8-9. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

Вариант 7

1.Какие из распространенных металлов имеют объемноцентрированную кубическую решетку? Начертите элементарную ячейку, укажите ее параметры, координационное число.

2.Какой термической обработкой можно восстановить пластичность

холоднодеформированных полос из алюминия? Назначьте режим термообработки и опишите сущность происходящих процессов.

3. Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите

превращения и постройте кривую

охлаждения

для

сплава,

содержащего

3,2 % углерода. Какова равновесная

структура этого

сплава

при комнатной

температуре и как такой сплав называется?

 

 

 

4. Вычертите диаграмму изотермического

превращения аустенита

для эвтектоидной стали, нанесите на нее кривую режима изотермической обработки с выдержкой при температуре 550 °С. Укажите, как этот режим называется, опишите сущность превращений и получаемую структуру.

5. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в сталях: 40; 15ХМ; 8X3; Х12. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): 40Mn4; 28NiCrMo4-4; X5CrNiMoTi25-25. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

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

2.Прокаткой при комнатной температуре была получена оловянная фольга. Твердость олова при прокатке оставалась неизменной. Объясните, какими процессами сопровождается деформирование олова при комнатной температуре и как при этом изменяются его структура и свойства.

3.Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите

превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 1,3 % углерода. Какова равновесная структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

4. Вычертите диаграмму изотермического превращения аустенита для эвтектоидной стали, нанесите на нее кривую режима изотермической обработки, обеспечивающей получение твердости 350...400 НВ. Укажите, как этот режим называется, опишите сущность превращений и структуру после полного охлаждения.

5. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в сталях: 07ХЗГНМ; ЗХ2В8Ф; У9А; Х12Ф. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): 30WCrV17-9; X8CrNiMoTil8-10; 35S20. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

Вариант 9

1.От каких основных факторов зависит величина зерна закристаллизовавшегося металла и почему?

2.Как изменяются структура и свойства металла при холодной пластической деформации?

3.Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите

превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 4,3 % углерода. Какова равновесная структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

4. Вычертите диаграмму изотермического превращения аустенита для эвтектоидной стали, нанесите на нее кривую режима изотермической обработки с выдержкой при температуре 630 °С. Укажите, как этот режим называется, опишите сущность превращений и получаемую структуру.

5. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в сталях: 12Х2Н4А-Ш; 5ХНМ; Х12ВМ; У12А. Определите среднее содержание углерода и легирующих

элементов по заданной марке стали (EU): 9S20; 67SiCr5; X12MnCrl8-10. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

Вариант 10

1. Опишите строение слитка литого металла. Охарактеризуйте факторы, влияющие на величину и форму зерна в разных зонах слитка.

2. Прутки олова были деформированы при комнатной температуре. Объясните, почему эти прутки не упрочнились при деформации, и опишите процессы, протекающие при этом.

3. Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите

превращения и постройте кривую охлаждения

для

сплава,

содержащего

2,3 % углерода. Какова равновесная структура этого

сплава

при

комнатной

температуре и как такой сплав называется?

 

 

 

 

4. Вычертите диаграмму изотермического

превращения

аустенита

для эвтектоидной стали, нанесите на нее кривую режима изотермической обработки, обеспечивающей получение твердости 500...550 НВ. Укажите, как этот режим называется, опишите сущность превращений и структуру после полного охлаждения.

5. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в сталях: 15; 4Х5МФС; ХВГ; 70СЗА. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): 60S20; 27СгА16; Х8СгМоТП7. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

Вариант 11

1.Что такое эвтектика? Приведите пример какого-либо сплава, имеющего строение эвтектики.

2.Чем объясняется упрочнение металла при пластической деформации?

3.Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите

превращения и постройте кривую охлаждения

для

сплава,

содержащего

3,7 % углерода. Какова равновесная структура этого

сплава

при

комнатной

температуре и как такой сплав называется?

 

 

 

 

4. Вычертите диаграмму изотермического

превращения

аустенита

для эвтектоидной стали, нанесите на нее кривую режима изотермической обработки, обеспечивающей получение твердости ~ 25 HRC. Укажите, как этот режим называется, опишите сущность превращений и структуру после полного охлаждения.

5. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в сталях: X; 12Х18Н9Т; 9X2; У9А. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов

по заданной марке стали (EU): 12Ni 19; 9S25; Х8Сг17. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

Вариант 12

1.В чем сущность явления полиморфизма и какое оно имеет практическое значение? Приведите пример.

2.Какие основные характеристики механических свойств определяются при испытании на растяжение? Опишите их.

3.Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите

превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 0,1 % углерода. Какова равновесная структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

4. Вычертите диаграмму изотермического превращения аустенита для эвтектоидной стали, нанесите на нее кривые режимов обычной закалки, ступенчатой и изотермической. Каковы преимущества и недостатки каждого из этих видов закалки?

5. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в сталях: Х6ВФ; 20ХН; У8А; сталь 55Л. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): 45S20; 28NiCrMo4-4; X12CrNiMol8-18. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

Вариант 13

1.Что такое дислокация? Опишите влияние дислокаций на механические свойства металла.

2.Как изменяются эксплуатационные характеристики деталей после дробеструйной обработки и почему?

3.Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите

превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 0,5 % углерода. Какова равновесная структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

4. Вычертите диаграмму изотермического превращения аустенита для эвтектоидной стали, нанесите на нее кривую режима изотермической обработки с выдержкой при температуре 320 °С. Укажите, как этот режим называется, опишите сущность превращений и получаемую структуру.

5. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в сталях: 40; ХВГ; У10А; 60С2ХФА. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов

по заданной марке стали (EU): 14Ni6; 13CrV5-3; X15CrNiSi25-20. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

Вариант 14

1. Начертите диаграмму состояния для случая образования непрерывного ряда твердых растворов. Что такое твердый раствор?

2.Что такое горячая пластическая деформация? Какие процессы происходят при этом? Опишите характер изменения структуры и свойств.

3.Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите

превращения и постройте кривую охлаждения

для

сплава,

содержащего

3,9 % углерода. Какова равновесная структура этого

сплава

при

комнатной

температуре и как такой сплав называется?

 

 

 

 

4. Вычертите диаграмму изотермического

превращения

аустенита

для эвтектоидной стали, нанесите на нее кривую режима изотермической обработки, обеспечивающей получение твердости 20...25 HRC. Укажите, как этот режим называется, опишите сущность превращений и структуру после полного охлаждения.

5. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в сталях: 95X18; У7А; Х6ВФ; сталь 15. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): 22S20; 20CrMoV13-5; X15CrNiSi20-13. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

Вариант 15

1.Начертите диаграмму состояния для случая образования устойчивого химического соединения. Укажите структурные составляющие во всех областях этой диаграммы и опишите строение типичных сплавов различного состава, встречающихся в этой системе.

2.Опишите сущность явления наклепа и примеры его практического использования.

3.Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите

превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 0,3 % углерода. Какова равновесная структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

4. Вычертите диаграмму изотермического превращения аустенита для эвтектоидной стали, нанесите на нее кривую режима изотермической обработки, обеспечивающей получение твердости - 300 НВ. Укажите, как этот режим называется, опишите сущность превращений и структуру после полного охлаждения.

5. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в сталях: 9ХС; У12А; сталь 75; 08Х18Н10Т. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): С40; 42CrV6; X12CrNiMol8-18. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

Вариант 16

1. Какие из наиболее распространенных металлов имеют гранецентрированную кубическую решетку? Начертите элементарную ячейку и укажите ее параметры, координационное число.

2. В чем сущность явления наклепа? Опишите влияние наклепа на эксплуатационные свойства металла.

3. Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите

превращения и постройте кривую

охлаждения

для

сплава,

содержащего

1,5 % углерода. Какова равновесная

структура этого

сплава

при

комнатной

температуре и как такой сплав называется?

 

 

 

 

4. Вычертите диаграмму изотермического

превращения

аустенита

для эвтектоидной стали, нанесите на нее кривую режима изотермической обработки, обеспечивающей получение твердости ~ 30 HRC. Укажите, как этот режим называется, опишите сущность превращений и структуру после полного охлаждения.

5. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в сталях: 45; 38ХНЗМФА; Х12М; У9А. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): 120Mn50; 14NiCrl4; Х10СгА124. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

Вариант 17

1. Охарактеризуйте параметры процесса кристаллизации и их влияние на величину зерна кристаллизующегося металла.

2. Какая термическая обработка применяется после холодной пластической деформации для устранения наклепа? Обоснуйте выбор режима (на примере алюминия) и опишите происходящие превращения.

3. Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите

превращения и постройте кривую охлаждения

для

сплава,

содержащего

2,4 % углерода. Какова равновесная структура этого

сплава

при

комнатной

температуре и как такой сплав называется?

 

 

 

 

4. Вычертите диаграмму изотермического

превращения

аустенита

для эвтектоидной стали, нанесите на нее кривую режима изотермической обработки, обеспечивающей получение твердости 300...350 НВ. Укажите, как этот режим называется, опишите сущность превращений и структуру после полного охлаждения.

5. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в сталях: ШХ6; ЗХ2В8Ф; У7А; сталь 65. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): С25; 28NiCr6; X8CrNiMoTil8-l 1. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

Вариант 18

1.В чем сущность металлического типа связи?

2.Для чего проводится рекристаллизационный отжиг? Как назначается режим этого вида обработки? Приведите несколько конкретных примеров.

3.Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите

превращения и постройте кривую охлаждения

для

сплава,

содержащего

4,1 % углерода. Какова равновесная структура этого

сплава

при

комнатной

температуре и как такой сплав называется?

 

 

 

 

4. Вычертите диаграмму изотермического

превращения

аустенита

для эвтектоидной стали, нанесите на нее кривую режима изотермической обработки, обеспечивающей получение твердости 40...45 HRC. Укажите, как этот режим называется, опишите сущность превращений и структуру после полного охлаждения.

5. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в сталях: 38Х2МЮА; 6ХС; сталь 30; У8А. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): 37MnSi5; 30WCrV17-9; X1 OCrl3. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

Вариант 19

1. Что такое твердый раствор? Виды твердых растворов. Приведите примеры.

2.В чем различие между холодной и горячей пластической деформацией? Опишите особенности обоих видов деформации.

3.Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите

превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 3,0 % углерода. Какова равновесная структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

4. Вычертите диаграмму изотермического превращения аустенита для эвтектоидной стали, нанесите на нее кривую режима изотермической обработки с выдержкой при температуре 650 °С. Укажите, как этот режим называется, опишите сущность превращений и получаемую структуру.

5. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в сталях: Р9; 7Х2СМФ; 20Х2Н4ВА; У10А. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): 34Cr4; 50MnSi4; Х10СгА113. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

Вариант 20

1.Что такое твердый раствор внедрения? Приведите примеры.

2.Дайте определение твердости. Какими методами измеряют твердость металлов и сплавов? Кратко опишите один из методов.

3.Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите

превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 0,4 % углерода. Какова равновесная структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

4. Вычертите диаграмму изотермического превращения аустенита для эвтектоидной стали, нанесите на нее кривую режима изотермической обработки, обеспечивающей получение твердости ~ 450 НВ. Укажите, как этот режим называется, опишите сущность превращений и структуру после полного охлаждения.

5. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в сталях: 85; 4Х2НМФ; 10Х14АГ15; У7А. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): 9SMn22; 10СгМо4-4; Х8СгМоТП7. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

Вариант 21

1. Объясните механизм влияния различного типа модификаторов на строение литого металла.

2. Волочение медной проволоки проводят в несколько переходов. В некоторых случаях проволока на последних переходах разрывается. Объясните причину разрыва и укажите способ его предупреждения.

3. Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите

превращения и постройте кривую

охлаждения

для

сплава,

содержащего

1,7 % углерода. Какова равновесная

структура этого

сплава

при комнатной

температуре и как такой сплав называется?

 

 

 

4. Вычертите диаграмму изотермического

превращения аустенита

для эвтектоидной стали, нанесите на нее кривую режима термической обработки, обеспечивающей получение твердости 60...63 HRC. Укажите, как этот режим называется, опишите сущность превращений и структуру после полного охлаждения.

5. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в сталях: У9А; 40ХФА; Х12М; сталь 05кп. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): 40S20; 30MnCrTi5; X8CrNi30-10. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

Вариант 22

1.Опишите возможные виды брака при кристаллизации металла.

2.Из листа свинца путем прокатки при комнатной температуре была получена тонкая фольга. Твердость и прочность этой фольги оказались такими же, как у исходного листа. Объясните, какие процессы происходили при пластической деформации свинца и какими изменениями структуры и свойств они сопровождались.

3.Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите

превращения и постройте кривую

охлаждения

для

сплава, содержащего

3,1 % углерода. Какова равновесная

структура этого

сплава при комнатной

температуре и как такой сплав называется?

 

 

4. Вычертите диаграмму изотермического

превращения аустенита

для эвтектоидной стали, нанесите на нее кривую режима изотермической обработки, обеспечивающей получение твердости ~ 500 НВ. Укажите, как этот режим называется, опишите сущность превращений и структуру после полного охлаждения.

5. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в сталях: 38ХА; А40Г; 4Х5МФС; У7. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): С100; 42MnV7; X12CrNil7-2. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

1. Опишите явление полиморфизма в приложении к железу. Начертите элементарные кристаллические ячейки, укажите температурные интервалы их существования.

2.Дайте определение ударной вязкости. Опишите методику измерения этой характеристики механических свойств металла.

3.Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите

превращения и постройте кривую охлаждения

для сплава, содержащего

2,1 %

углерода. Какова равновесная структура этого сплава при

комнатной

температуре и как такой сплав называется?

 

 

4.

Вычертите диаграмму изотермического

превращения

аустенита

для эвтектоидной стали, нанесите на нее кривую режима изотермической обработки с выдержкой при температуре 580 °С. Укажите, как этот режим называется, опишите сущность превращений и получаемую структуру.

5. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в сталях: ШХ15СГ; У12А; ЗХ2Н2МВФ; 10Г2БД. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): 5Ti5; 70MnCrTi8; Х12МпСг18-12. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

Вариант 24

1.Что представляют собой твердые растворы замещения и внедрения? Приведите примеры

2.Какая температура разделяет районы холодной и горячей пластической деформации и почему? Рассмотрите на примере меди.

3.Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите

превращения и постройте кривую охлаждения

для сплава, содержащего

5,0 % углерода. Какова равновесная структура этого сплава при

комнатной

температуре и как такой сплав называется?

 

 

4. Вычертите диаграмму изотермического

превращения

аустенита

для эвтектоидной стали, нанесите на нее кривую режима изотермической обработки, обеспечивающей получение твердости ~ 35 HRC. Укажите, как этот режим называется, опишите сущность превращений и структуру после полного охлаждения.

5. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в сталях: А30; 9Х2МФ; У8А; 10ХЗГНМЮФТ. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): С60; 37MnV7; Х10СгА124. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

Вариант 25

1. Что такое ликвация? Виды ликвации, причины их возникновения

испособы устранения.

2.Под действием каких напряжений происходит пластическая деформация

икак при этом изменяются структура и свойства металла?

3.Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите

превращения и постройте кривую охлаждения

для

сплава,

содержащего

4,5 % углерода. Какова равновесная структура этого

сплава

при комнатной

температуре и как такой сплав называется?

 

 

 

4. Вычертите диаграмму изотермического

превращения аустенита

для эвтектоидной стали, нанесите на нее кривую режима изотермической обработки, обеспечивающей получение твердости ~ 400 НВ. Укажите, как этот режим называется, опишите сущность превращений и структуру после полного охлаждения.

5. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в сталях: 16Г2АФ; Р6М5К5; сталь 45; У13А. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): X8CrNiMoTil8-l 1; 42CrMoV6-7; 10Si4. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

Вариант 26

1.Начертите диаграмму состояния для случая ограниченной растворимости компонентов в твердом виде. Укажите структурные составляющие во всех областях этой диаграммы и опишите строение типичных сплавов различного состава, встречающихся в этой системе.

2.Что такое предел выносливости? Каким способом можно повысить предел выносливости пружин? Опишите сущность предлагаемого метода.

3.Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите

превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 0,6 % углерода. Какова равновесная структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

4. Вычертите диаграмму изотермического превращения аустенита для эвтектоидной стали, нанесите на нее кривую режима изотермической обработки, обеспечивающей получение твердости 15...20 HRC. Укажите, как этот режим называется, опишите сущность превращений и структуру после полного охлаждения.

5. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в сталях: У9А; 5ХНТ; 40ХН2МА; сталь 15. Определите среднее содержание углерода и легирующих

элементов по заданной марке стали (EU): 40S20; 40NiCrMo8; Х40О13. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

Вариант 27

1. Как влияет степень чистоты металла или наличие примесей в сплаве на протекание процесса кристаллизации?

2.Укажите назначение и выбор режима рекристаллизационного отжига. Рассмотрите на примере алюминия.

3.Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите

превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 1,4 % углерода. Какова равновесная структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

4. Вычертите диаграмму изотермического превращения аустенита для эвтектоидной стали, нанесите на нее кривую режима изотермической закалки. Охарактеризуйте этот режим термической обработки и опишите структуру и свойства стали.

5. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в сталях: 45; 38Х2МЮА; У7А;

7X3. Определите среднее содержание углерода и легирующих

элементов

по заданной марке стали (EU): 10Mn4; 62SiCr5; X5CrNiNb20.

Приведите

маркировку этих же сталей по стандартам России.

 

Вариант 28

 

1. Охарактеризуйте особенности металлического типа связи и основные свойства металлов.

2. Каким видом пластической деформации (холодной или горячей) является деформирование железа при температуре 500 °С? Объясните, как при этом изменяются структура и свойства железа.

3. Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 2,8 % углерода. Какова равновесная структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

4. Вычертите диаграмму изотермического превращения аустенита для эвтектоидной стали, нанесите на нее кривую режима изотермического отжига. Опишите превращения и получаемую после такой обработки структуру, ее свойства.

5. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в сталях: 50ХФА; 9X1; сталь 50;

5ХВ2С. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): С120; 9MnNi4; X2CrNiMol9-13. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

Вариант 29

1.Опишите явление полиморфизма в приложении к олову.

2.Что такое временное сопротивление разрыву (ав)? Как определяется эта характеристика механических свойств металла?

3.Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите

превращения и постройте кривую

охлаждения

для

сплава, содержащего

1,6 % углерода. Какова равновесная

структура этого

сплава при комнатной

температуре и как такой сплав называется?

 

 

4. Вычертите диаграмму изотермического

превращения аустенита

для эвтектоидной стали, нанесите на нее кривую режима изотермической обработки, обеспечивающей получение твердости 35...40 HRC. Укажите, как этот режим называется, опишите сущность превращений и структуру после полного охлаждения.

5. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в сталях: У10; 60С2ХФА; Х6ВФ; сталь 10. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): С60; 50MnCrTi4; X12CrNi 17-7. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

Вариант 30

1.Опишите явление полиморфизма в приложении к титану. Какое практическое значение оно имеет?

2.Как выбирается режим рекристаллизационного отжига? Для каких целей

он назначается? Рассмотрите на примере никеля.

3. Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 0,7 % углерода. Какова равновесная структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

4. Вычертите диаграмму изотермического превращения аустенита для эвтектоидной стали, нанесите на нее кривую режима изотермической обработки, обеспечивающей получение твердости 400...450 НВ. Укажите, как этот режим называется, опишите сущность превращений и структуру после полного охлаждения.

5. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в сталях: ХВГ; У12А; сталь 55; 20ХН4ФА. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов

по заданной марке стали (EU): ЮМпб; 7СгМо9-10; X3CrNil8-10. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

Вариант 31

1. Опишите линейные несовершенства кристаллического строения. Как они влияют на свойства металлов и сплавов?

2.Какие процессы происходят при горячей пластической деформации?

3.Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите

превращения и постройте кривую охлаждения

для

сплава, содержащего

4,7 % углерода. Какова равновесная структура этого

сплава при комнатной

температуре и как такой сплав называется?

 

 

4. Вычертите диаграмму изотермического

превращения аустенита

для эвтектоидной стали, нанесите на нее кривую режима изотермической обработки, обеспечивающей получение твердости 200...250 НВ. Укажите, как этот режим называется, опишите сущность превращений и структуру после полного охлаждения.

5. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в сталях: 35; 38ХА; 9ХВГ; У9А. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): С110; 60SiMn7; X22CrNil7. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

Вариант 32

1. Опишите точечные несовершенства кристаллического строения металла. Каково их влияние на свойства?

2. Полосы свинца были прокатаны при комнатной температуре с различной степенью обжатия: 10, 20,40, 60 %. После прокатки твердость всех листов оказалась практически неизменной. Объясните, почему не наблюдается упрочнение свинца при деформации в этих условиях. Какими процессами сопровождается деформирование свинца при комнатной температуре?

3. Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите

превращения и постройте кривую охлаждения для сплава,

содержащего

4,0 % углерода. Какова равновесная структура этого сплава

при комнатной

температуре и как такой сплав называется?

 

4. Вычертите диаграмму изотермического превращения аустенита для эвтектоидной стали, нанесите на нее кривую режима изотермической обработки, обеспечивающей получение твердости ~ 40 HRC. Укажите, как этот режим называется, опишите сущность превращений и структуру после полного охлаждения.

5. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в сталях: 45; 09Г2С; Х12М; У8А. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): 15МоЗ; 21CrVMoWl 1; XIOCrAl 13. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

Вариант 33

1.Как влияет степень переохлаждения на величину зерна при кристаллизации?

2.Для каких практических целей применяется наклеп? Объясните сущность этого явления.

3.Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите

превращения и постройте кривую охлаждения для

сплава,

содержащего

3,6 % углерода. Какова равновесная структура этого

сплава

при комнатной

температуре и как такой сплав называется?

 

 

4.В чем отличие обычной закалки от ступенчатой и изотермической? Каковы преимущества и недостатки каждого из этих видов закалки?

5.Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в сталях: сталь 75; Р6М5К5; 20ХГНР; У12А. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): 25S20; 25CrMnTi8; Х110Мп13. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

Вариант 34

1.Опишите виды твердых растворов. Приведите примеры.

2.Какие процессы протекают при нагреве деформированного металла выше температуры рекристаллизации? Как изменяются при этом структура

исвойства?

3.Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите

превращения и постройте кривую

охлаждения для

сплава,

содержащего

1,9 % углерода. Какова равновесная

структура этого

сплава

при комнатной

температуре и как такой сплав называется?

 

 

4. Вычертите диаграмму изотермического превращения аустенита для эвтектоидной стали, нанесите на нее кривую режима изотермической обработки, обеспечивающей получение твердости 45...50 HRC. Укажите, как этот режим называется, опишите сущность превращений и структуру после полного охлаждения.

5. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в сталях: 10Х14АГ15; У10А; сталь 30; ХВ4. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): С30; 110MnCrTi8; Х35СгМо17. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

Вариант 35

1. Как и почему скорость охлаждения при кристаллизации влияет на строение слитка?

2.Как и почему изменяется плотность дислокаций при пластической деформации металлов? Объясните влияние дислокаций на свойства металлов.

3.Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите

превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 0,8 % углерода. Какова равновесная структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

4. Вычертите диаграмму изотермического превращения аустенита для эвтектоидной стали, нанесите на нее кривую режима изотермической обработки с выдержкой при температуре 300 °С. Укажите, как этот режим называется, опишите сущность превращений и получаемую структуру.

5. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в сталях: 7Х2СМФ; сталь 25; 07ХЗГНМ; У11 А. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): XIOCrMnNiN 17-9-4; 20MnCrNi7; 34Сг4. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

Вариант 36

1.Как влияет скорость охлаждения на строение кристаллизующегося металла? Объясните сущность воздействия.

2.Как и почему изменяется плотность дислокаций при пластической деформации? Объясните влияние дислокаций на свойства металлов.

3.Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего

2,2 % углерода. Какова равновесная структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

4. Вычертите диаграмму изотермического превращения аустенита для эвтектоидной стали, нанесите на нее кривую режима изотермической обработки с выдержкой при температуре 680 °С. Укажите, как этот режим называется, опишите сущность превращений и получаемую структуру.

5. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в сталях: 40ХФА; А40Г; У7; 6ХВ2С. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): 10Mn8; 50SiCr5; X5NiCrMoCuNb20-18. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

Вариант 37

1. В чем сущность процесса модифицирования? Приведите пример использования модификаторов для повышения свойств литейных алюминиевых сплавов.

2.Как и почему при холодной пластической деформации изменяются свойства металлов?

3.Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите

превращения и постройте кривую охлаждения

для

сплава,

содержащего

4,8 % углерода. Какова равновесная структура этого

сплава

при

комнатной

температуре и как такой сплав называется?

 

 

 

 

4. Вычертите диаграмму изотермического

превращения

аустенита

для эвтектоидной стали, нанесите на нее кривую режима изотермической обработки, обеспечивающей получение твердости 25...30 HRC. Укажите, как этот режим называется, опишите сущность превращений и структуру после полного охлаждения.

5. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в сталях: 08кп; 30ХГСА; 5ХВ2С; У10А. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): С55; 6MnSiCuNi5; X12CrNiMnl9-9. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

Вариант 38

1.Как влияют модификаторы на процесс кристаллизации? Приведите примеры практического использования процесса модифицирования.

2.Каким способом можно восстановить пластичность холоднокатаной медной ленты? Назначьте режим термической обработки и опишите сущность происходящих процессов.

3. Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите

превращения и постройте кривую охлаждения для

сплава, содержащего

4,2

% углерода. Какова равновесная структура этого

сплава при комнатной

температуре и как такой сплав называется?

 

 

 

4. Вычертите

диаграмму изотермического

превращения аустенита

для

эвтектоидной

стали, нанесите на нее кривую

режима изотермической

обработки, обеспечивающей получение твердости ~ 150 НВ. Укажите, как этот режим называется, опишите сущность превращений и структуру после полного охлаждения.

5. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в сталях: А30; 38ХНЗМФА; У 12; Х12ВМ. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): 40Сг4; 10NiMoSi4-4; X3CrNil8-9. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

Вариант 39

1. Опишите явление полиморфизма в приложении к железу. Какое практическое значение оно имеет?

2.В чем различие между упругой и пластической деформацией, между хрупким и вязким разрушением?

3.Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите

превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 0,9 % углерода. Какова равновесная структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

4. Вычертите диаграмму изотермического превращения аустенита для эвтектоидной стали, нанесите на нее кривую режима изотермической обработки с выдержкой при температуре 620 °С. Укажите, как этот режим называется, опишите сущность превращений и получаемую структуру.

5. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в сталях: ШХ15; X; сталь 85; У12А. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): 9S20; 12NiCrW14-6; X90CrMoV18. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

Вариант 40

1. Что такое дендрит? Как и почему образуются дендриты при кристаллизации реального слитка?

2.Объясните характер и природу изменения свойств металла при пластической деформации.

3.Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите

превращения и постройте кривую охлаждения

для

сплава,

содержащего

3,3 % углерода. Какова равновесная структура этого

сплава

при

комнатной

температуре и как такой сплав называется?

 

 

 

 

4. Вычертите диаграмму изотермического

превращения

аустенита

для эвтектоидной стали, нанесите на нее кривую режима изотермической обработки, обеспечивающей получение твердости ~ 250 НВ. Укажите, как этот режим называется, опишите сущность превращений и структуру после полного охлаждения.

5. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в сталях: У9А; 20Х2Н4ВА; сталь 40; 4Х5МФС. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): С65; 9CrMo4-5; X12CrMoSil7. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

Вариант 41

1.Начертите диаграмму состояния для случая неограниченной растворимости компонентов в твердом виде. Охарактеризуйте структуру образующихся сплавов.

2.В чем сущность и назначение дробеструйной обработки?

3.Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите

превращения и постройте кривую охлаждения

для

сплава,

содержащего

2,6 % углерода. Какова равновесная структура этого

сплава

при

комнатной

температуре и как такой сплав называется?

 

 

 

 

4. Вычертите диаграмму изотермического

превращения

аустенита

для эвтектоидной стали, нанесите на нее кривую режима изотермической обработки, обеспечивающей получение твердости 150...200 НВ. Укажите, как этот режим называется, опишите сущность превращений и структуру после полного охлаждения.

5. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в сталях: 9ХС; сталь 20; У8А; 14Х2ГМР. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): 9MnNi4; 105Сг4; X5CrNiMoNbl9-l 1. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

1. Начертите диаграмму состояния для случая образования эвтектики, состоящей из ограниченных твердых растворов. Опишите строение различных сплавов, образующихся в этой системе.

2.Как определяется температура порога рекристаллизации? Как влияют состав сплава и степень пластической деформации на эту температуру?

3.Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите

превращения и постройте кривую охлаждения

для сплава, содержащего

3,8 % углерода. Какова равновесная структура этого сплава при

комнатной

температуре и как такой сплав называется?

 

 

4. Вычертите диаграмму изотермического

превращения

аустенита

для эвтектоидной стали, нанесите на нее кривую режима изотермической обработки с выдержкой при температуре 650.. .680 °С. Укажите, как этот режим называется, опишите сущность превращений и получаемую структуру.

5. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в сталях: У7А; 10Г2БД; сталь 80; Х6ВФ. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): С80; 110MnCrTi8; Х35СгМо17. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

Вариант 43

1.Что такое твердый раствор? Виды твердых растворов, примеры.

2.Как устанавливается температура порога рекристаллизации металла

исплава? Приведите несколько конкретных примеров.

3.Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите

превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 2,5 % углерода. Какова равновесная структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

4. Вычертите диаграмму изотермического превращения аустенита для эвтектоидной стали, нанесите на нее кривую режима изотермической обработки, обеспечивающей получение твердости ~ 350 НВ. Укажите, как этот режим называется, опишите сущность превращений и структуру после полного охлаждения.

5. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в сталях: А40; 40ХН2МА; 5ХНВ; У7. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): 10Si4; 9МпМо4-5; Х20СгМо13. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

1. Объясните сущность явления дендритной ликвации и методы

ееустранения.

2.В чем сущность явления наклепа и какое он имеет практическое

использование?

3. Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 2,0 % углерода. Какова равновесная структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

4. Вычертите диаграмму изотермического превращения аустенита для эвтектоидной стали, нанесите на нее кривую режима изотермической обработки, обеспечивающей получение твердости 30...35 HRC. Укажите, как этот режим называется, опишите сущность превращений и структуру после полного охлаждения.

5. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в сталях: 30; У8А; 20ХН2М; Х12М. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): 17MnNi4; 65SiMn7; Х8Сг30. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

Вариант 45

1.Какими свойствами обладают металлы и какими особенностями типа связи эти свойства обусловлены?

2.Что такое холодная пластическая деформация? Как при этом изменяются структура и свойства металлов?

3.Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите

превращения и постройте кривую охлаждения

для

сплава, содержащего

2,9 %

углерода. Какова равновесная структура этого

сплава при комнатной

температуре и как такой сплав называется?

 

 

4.

Вычертите диаграмму изотермического

превращения аустенита

для эвтектоидной стали, нанесите на нее кривую режима изотермической обработки, обеспечивающей получение твердости ~ 50 HRC. Укажите, как этот режим называется, опишите сущность превращений и структуру после полного охлаждения.

5. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в сталях: 4Х5МФС; У12А; 08Х18Н10Т; сталь 15. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): С130; 21CrMoV5-l 1; X12CrNi26-20. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

1.Что такое ликвация? Причины ее возникновения и способы устранения.

2.Что такое относительное удлинение? Как определяется эта характеристика механических свойств металла?

3.Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите

превращения и постройте кривую охлаждения

для

сплава,

содержащего

3,4 % углерода. Какова равновесная структура этого

сплава

при комнатной

температуре и как такой сплав называется?

 

 

 

4. Вычертите диаграмму изотермического

превращения аустенита

для эвтектоидной стали, нанесите на нее кривую режима изотермической обработки с выдержкой при температуре 330 °С. Укажите, как этот режим называется, опишите сущность превращений и получаемую структуру.

5. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в сталях: 6ХС; 12ХНЗА; У11; сталь 10. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): 8Mn6; 30MnCrTi5; X45CrSi34. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

Вариант 47

1. Какие из распространенных металлов имеют гексагональный тип кристаллической решетки? Начертите элементарную ячейку и укажите

еепараметры.

2.Что такое предел усталости? Опишите методику определения этой

характеристики свойств металла.

3. Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите

превращения и постройте кривую охлаждения

для сплава,

содержащего

4,6 % углерода. Какова равновесная структура этого сплава

при

комнатной

температуре и как такой сплав называется?

 

 

 

4. Вычертите диаграмму изотермического

превращения

аустенита

для эвтектоидной стали, нанесите на нее кривую режима изотермической обработки, обеспечивающей получение твердости = 55 HRC. Укажите, как этот режим называется, опишите сущность превращений и структуру после полного охлаждения.

5. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в сталях: 18ХГТ; сталь 45; У ПА; ЗХЗМЗФ. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): 20S22; 50СгМп4; Х8СгТИ7. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

1.Чем объясняются высокие электро- и теплопроводность металлов?

2.Детали из меди, штампованные в холодном состоянии, имели низкую пластичность. Объясните причину этого явления и укажите, каким способом можно восстановить пластичность. Назначьте режим обработки и приведите характер изменения структуры и свойств.

3.Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите

превращения и постройте кривую охлаждения

для

сплава,

содержащего

2,7 % углерода. Какова равновесная структура этого

сплава

при

комнатной

температуре и как такой сплав называется?

 

 

 

 

4. Вычертите диаграмму изотермического

превращения

аустенита

для эвтектоидной стали, нанесите на нее кривую режима изотермической обработки с выдержкой при температуре 600 °С. Укажите, как этот режим называется, опишите сущность превращений и получаемую структуру.

5. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в сталях: 20ХНЗА; У9; сталь20; 5ХВ2С. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): СЮ; 40NiCrMo6; Х7Сг14. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

Вариант 49

1.Как происходит кристаллизация?

2.Какая температура разделяет районы холодной и горячей пластической деформации и почему? Рассмотрите на примере железа.

3.Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите

превращения и постройте кривую охлаждения

для

сплава,

содержащего

4,4 % углерода. Какова равновесная структура этого

сплава

при комнатной

температуре и как такой сплав называется?

 

 

 

4. Вычертите диаграмму изотермического

превращения аустенита

для эвтектоидной стали, нанесите на нее кривую режима изотермической обработки, обеспечивающей получение твердости = 45 HRC. Укажите, как этот режим называется, опишите сущность превращений и структуру после полного охлаждения.

5. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в сталях: Х6ВФ; У10; 45ХН2МФА; сталь 50. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): С15; 60SiW6; X8NiCrWMo35-l 1. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

83

Вариант 50

1.Что такое переохлаждение и как оно влияет на величину зерна кристаллизующегося металла?

2.Какими стандартными характеристиками механических свойств оценивается пластичность металлов и сплавов? Как они определяются?

3.Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите

превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 1,2 % углерода. Какова равновесная структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

4. Вычертите диаграмму изотермического превращения аустенита для эвтектоидной стали, нанесите на нее кривую режима изотермической обработки с выдержкой при температуре 380 °С. Укажите, как этот режим называется, опишите сущность превращений и получаемую структуру.

5. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в сталях: 45; 12X17; У13А; 4Х5МФС. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): 10MnSi8; 42CrMoV6-7; X5CrNil9-9. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам России.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]