Методические указания к решению задач по разделу 12

151. Стандартный шарик при определении твердости по Бринеллю имеет диаметр 0,3∙10^-2 м.

Твердость по Бринеллю рассчитывается по формуле

МПа,

где d – диаметр лунки от шарика, м.

Диаметр лунки определяют согласно чертежу (рис. 2).

Рис. 2. Схема определения твердости по Бринеллю

ОА = D/2;

ОВ = ОС – ВС = D/2 – h;

Отсюда см.

152. Твердость по Виккерсу определяют, пользуясь формулой

МПа,

где Р – нагрузка на алмазную пирамиду, Н;

d – среднеарифметическое значение двух диагоналей отпечатка, м.

153. Чугуном называют железоуглеродистый сплав, содержащий углерода С более 2 %. Сталь содержит углерода менее 2 %.

При доменном процессе выплавки чугуна последовательно происходят следующие химические реакции:

С (кокс) + О₂ → СО₂ + Q;

СО₂ + С → 2СО – Q;

3Fe₂O₃ (железная руда) + CO → 3FeO + CO₂;

FeO + CO → Fe + CO₂;

3Fe + 2CO → Fe₃C (чугун) + CO₂.

Различают три разновидности чугуна:

- передельный (белый);

- литьевой (серый);

- специальный (ферросплав).

154. Сталь получают из чугуна путем удаления из него части углерода и примесей. Существует следующие способы получения стали:

- конверторный (кислый – бессемеровский и основный - томасовский);

- мартеновский (скрап-процесс, рудный процесс и скрап-рудный процесс);

- электроплавильный.

Сущность каждого из указанных способов получения стали изложить, используя [6].

155. В ответе использовать данные, приведенные в прил. 22.

156. Основными способами термической обработки стали являются:

- закалка;

- отпуск;

- отжиг (отжиг на равновесное состояние, отжиг на мелкое зерно);

- нормализация.

Сущность каждого из этих способов описать, пользуясь [6].

157. К химико-термическим способам обработки относят:

- цементацию;

- азотирование;

- цианирование;

- диффузионную цементацию.

Сущность каждого из этих способов описать, пользуясь [6].

158. В ответе на вопрос использовать прил. 22.

Легированная сталь 12ХН3 содержит: 0,12 % углерода, менее 1 % хрома, 3 % никеля.

159. При ответе пользоваться данными, изложенными в [6].

160. По прил. 22 выбираем величину предела прочности (σ_в) при растяжении для стали Ст3пс.

Значение твердости по Бринеллю находим, используя эмпирическую зависимость

МПа.

161. Марку стали можно определить, зная значения предела текучести (σs), предела прочности при растяжении (σв) и относительного удлинения (Δl).

МПа,

где S – площадь поперечного сечения образца, см².

МПа.

%.

Зная величины σs, σв и Δl, по прил. 22 находим марку стали.

162. По прил. 22 находим значение предела текучести (σ_s) для низколегированной стали марки 30ХГС2.

Предварительное натяжение арматуры производят до напряжения, соответствующего 90 % от предела текучести.

В связи с этим усилие для стали не должно превышать величины

кгс,

где S – площадь поперечного сечения образца, см².

163. Диаметр электрода рассчитывается по следующей формуле:

мм.

Результаты записывают в виде таблицы.

Толщина металла, мм	4	8	12
Диаметр электрода, мм

164. Определяется масса наплавленного металла:

г,

где F – площадь поперечного сечения шва, см²;

l – длина шва, см;

ρ – плотность металла, г/см³.

Зная размер электрода (его диаметр и длину), вычисляют массу электрода:

г.

Количество необходимых электродов с учетом потерь определяется по формуле

шт.

165. По прил. 22 определяется масса 1 м двутавровых балок №12 (m_дв) и масса 1 м бесшовных горячекатаных труб (m_тр).

Рассчитывается масса 450 м двутавров:

кг.

Рассчитывается масса 500 м труб:

кг.

Определяется количество поездок автосамосвала: