ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

«ПРИМОРСКИЙ ИНСТИТУТ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА» –

ФИЛИАЛ ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ

ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»

в г . УССУРИЙСКЕ

Факультет высшего образования заочная форма обучения контрольная работа

по дисциплине Материаловедение

Выполнил студент:

Фамилия, инициалы студента

специальность: 23.05.04 Эксплуатация железных дорог

группа: СЗП14ОПУ

шифр зачетной книжки: КТ20-ЭЖД(СТ) -200

Дата сдачи работы		Регистрационный. номер работы
Дата оценки работы		оценка

Проверил: доцент ___________________________ Комаров А.П.

Фамилия И.О. преподавателя

Уссурийск, 2021

Номер варианта задания : ___00________

Оглавление

Раздел 1 Железоуглеродистые стали 1

Вопрос 20 1

Задача 40 4

Раздел 2 Термическая обработка сталей 9

Вопрос 20 9

Задача 20 15

Наименование детали – втулка распорная 15

ЛИТЕРАТУРА 19

Раздел 1 Железоуглеродистые стали Вопрос 20

Какова связь между строением двухкомпонентных сплавов, видом диаграмм состояний и свойствами этих сплавов?

По диаграммам состояний сплавов можно определить их структуру. Следовательно, между типом диаграммы состояния и свойствами сплава существует определенная связь.

Рисунок 1 - Изменение свойств сплавов в зависимости от типа диаграммы состояния

На рисунке 1 приведены диаграммы состояния основных типов и соответствующие им закономерности изменения свойств сплавов в зависимости от концентрации. По осям ординат нижних диаграмм откладывают показатели свойств (предел прочности, твердость, электросопротивление и др.), а по осям абсцисс - концентрацию сплава.

Свойства сплавов, затвердевающих по диаграмме состояния 1 типа (рисунок 1, а), изменяются по кривой линии. Это связано с тем, что вследствие искажения кристаллической решетки растворителя твердый раствор имеет более высокую прочность и твердость, чем исходные компоненты. Следовательно, однородные твердые растворы характеризуются повышенными значениями твердости и предела прочности. При этом высокие прочностные свойства обычно сочетаются с достаточно высокой пластичностью. Поэтому сплавы, образующие однородные твердые растворы, обычно легко обрабатываются давлением (прокаткой, ковкой, штамповкой). Однако они обладают невысокими литейными свойствами. Образование твердых растворов всегда приводит к увеличению электросопротивления.

При образовании твердых растворов с ограниченной растворимостью, кристаллизующихся по диаграмме состояния 2 типа (рисунок 2, б), свойства однофазных твердых растворов изменяются по кривой линии, а свойства смесей двух фаз - по прямой. Литейные свойства сплавов, образующих твердые растворы с ограниченной растворимостью, зависят от интервала температур кристаллизации: чем больше этот интервал, тем меньше жидкотекучесть сплава и тем больше его склонность к ликвации.

Однофазные сплавы твердых растворов с ограниченной растворимостью обладают высокой пластичностью и хорошо прокатываются, куются, прессуются. Но при появлении в структуре эвтектики пластичность резко снижается. Поэтому для деформируемых сплавов, затвердевающих по диаграмме состояния 3 типа, максимум растворимости при эвтектической температуре является верхним пределом содержания компонентов.

Сплавы, имеющие двухфазную структуру твердых растворов, взаимная растворимость которых практически не изменяется при высокой температуре, весьма устойчиво сохраняют при высокой температуре твердость и прочность. Эти сплавы применяют в качестве жаропрочных материалов.

Характерной особенностью свойств сплавов, кристаллизующихся по диаграмме состояния 4 типа является большая твердость, повышенная хрупкость, малая способность к пластической деформации и высокое злектросопротивление.

Особенно резко повышается твердость, при образовании химического соединения некоторых металлов с углеродом и азотом. Карбиды вольфрама, ванадия, титана, железа обладают весьма большой твердостью, в то время как сами чистые металлы имеют низкую твердость. Поэтому подобные химические соединения широко применяют для изготовления режущего инструмента.

На примере любого типа диаграмм состояния видно, что количественные изменения концентрации (состава) сплавов приводят к качественным изменениям их свойств.

Таким образом, зная связь между свойствами сплавов и типом диаграмм состояния, можно предвидеть изменение свойств в зависимости от изменения состава сплава. Важна и обратная задача - по виду кривой какого-либо свойства определить возможный тип диаграммы состояния сплава.