- •«Материаловедение и технология конструкционных материалов»
- •Методические указания по программе дисциплины
- •Раздел 1. Введение
- •Раздел 2. Основы металлургического производства
- •2.1 Физико-химические основы металлургического производства
- •2.2. Производство чугуна
- •2.3. Производство стали
- •2.4. Производство цветных металлов
- •2.5 Безотходные и ресурсосберегающие технологии в
- •Раздел 3. Основы получения металлических заготовок
- •Общие сведения о формообразовании заготовок
- •3.2. Основы технологии литейного производства
- •3.3. Основы технологии обработки металлов давлением
- •3.4. Основы технологии сварочного производства
- •Раздел 4. Основы технологии производства заготовок и деталей машин из неметаллических и композиционных материалов
- •4.1. Неметаллические конструкционные материалы
- •4.2. Неорганические конструкционные материалы
- •4.3. Композиционные конструкционные материалы
- •Раздел 5. Теоретическое материаловедение
- •5.1. Строение и свойства чистых металлов
- •5.1.1. Формирование структуры металлов при кристаллизации
- •5.1.2. Вторичная кристаллизация металлов
- •5.2. Строение и свойства металлических сплавов
- •5.2.1.Фазовый состав сплавов
- •5.2.2.Понятия о диаграммах состояния двойных систем
- •5.2.3. Зависимость свойств сплавов от типа диаграммы состояния
- •5.3.Пластическая деформация и разрушение металлов и сплавов
- •5.3.1. Определение стандартных механических свойств
- •5.3.2. Влияние холодной пластической деформации и последующего нагрева на структуру металла
- •5.4. Железо и его сплавы
- •5.4.1. Диаграмма состояния «железо - цементит»
- •5.4.2. Углеродистые стали
- •5.4.3. Чугуны
- •Раздел 6. Практическое материаловедение
- •6.1. Элементы теории термической обработки стали
- •6.2. Технология термической обработки сталей
- •6.3. Технология химико-термической обработки сталей
- •Раздел 7. Основные металлические машиностроительные материалы
- •7.1. Легированные стали и сплавы
- •7.1.1. Основы легирования углеродистых сталей и чугунов
- •7.1.2. Современные легированные стали и сплавы
- •7.2. Цветные металлы и их сплавы
- •Общая схема выполнения контрольных работ
- •Задания к контрольной работе
- •Вариант 4: Опишите технологический процесс производства заготовок зубчатых колес коробки передач легкового автомобиля.
- •Вариант 7: Опишите технологический процесс производства заготовки литого диска колеса легкового автомобиля из титанового сплава.
- •Литература Основная
- •Дополнительная
- •Пример оформления титульного листа
- •Пример разработки технологического процесса
- •Алгоритм решения
- •Исходные материалы для производства чугуна
- •Подготовка руды к плавке
- •1 Неподвижная щека; 2 подвижная щека; 3 ось подвижной щеки;
- •4 Шкив; 5 эксцентриковый вал; 6 шатун; 7 компенсационная пружина;
- •8 Распорные плиты; 9 тяга.
- •Выплавка чугуна в доменной печи
- •Доменный процесс
- •Производство стали
- •11 Поворотный механизм печи;
- •12 Подина печи.
- •1 Сталеразливочный ковш; 2 центровая;
- •3 Прибыльная надставка; 4 изложница;
- •5 Поддон; 6 сифонный кирпич; 7 стопор
- •Производство проволоки
- •Механические свойства стали 65 после обработки по предложенной маршрутной технологии изготовления проволоки
- •«Материаловедение и технология конструкционных материалов»
Пример оформления титульного листа
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Российский государственный профессионально-педагогический университет»
Машиностроительный институт
Кафедра материаловедения и технологии контроля в машиностроении и
методики профессионального обучения
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
по дисциплине
«Материаловедение и технология конструкционных материалов»
Выполнил
студент группы ЗАТ -201 А.П. Потанин
Проверил
доц., канд. техн. наук М.Ю. Большакова
Екатеринбург 2013
Приложение 2
Пример разработки технологического процесса
Опишите техпроцесс производства проволоки диаметром 10 мм, работающей при частых нагрузках на изгиб.
Алгоритм решения
1. Анализ условий работы данного изделия.
2. Выбор и обоснование материала.
3. Технологический процесс получения выбранного материала (привести схемы, таблицы, графики и т.д.).
4. Выбор методов получения заготовок из выбранного материала (привести схемы).
5 Упрочняющая объемная и (или) поверхностная обработка, обеспечивающая работу в данных условиях. Выбрать вид и обосновать его (если эта обработка необходима).
Для работы в указанных условиях наиболее подходит сталь 65 (качественная углеродистая сталь, содержащая 0,65% углерода). Она обладает высоким сопротивлением малым пластическим деформациям при достаточном запасе пластичности и сопротивлении хрупкому разрушению. Имеет повышенные значения предела выносливости и релаксационной стойкости. Сталь должна быть получена мелкозернистой, так как это также повышает сопротивление малым пластическим деформациям. Обладает хорошей закаливаемостью и прокаливаемостью. После закалки мартенситная структура формируется по всему сечению в указанных размерах. Это важно, так как присутствие в структуре после закалки продуктов эвтектоидного или промежуточного превращения (феррита и перлита), а также остаточного аустенита, ухудшает упругие свойства стали. Окончательная термообработка должна обеспечить требуемую конструктивную прочность.
Исходные материалы для производства чугуна
В доменном производстве используют следующие материалы: железные руды, флюс, топливо и огнеупорные материалы.
Железная руда - природное минеральное' сырье. Кроме окислов железа (Fе2О и Fе3О4) руда содержит пустую породу, которая обычно состоит из кварца и песчаников с примесью глин, т.е. является кислой (избыток SiO2). Кроме того, в железных рудах всегда присутствуют вредные примеси (сера, фосфор и мышьяк).
Доменные флюсы необходимы для удаления из доменной печи тугоплавкой пустой породы и золы топлива. Кроме того, флюс должен обеспечить получение шлака с необходимым химическим составом, что в значительной мере определяет состав чугуна. В качестве флюса в доменном производстве используют, главным образом, известняк СаСО3, который является сильноосновным материалом.
Топливо в доменной печи не только служит источником тепла, но и участвует в прямом восстановлении железа из его окислов. Кокс (главное топливо при выплавке чугуна) получают путем пиролиза коксующихся каменных углей. Он представляет собой пористый материал с высокой механической прочностью. Используют также мазут, природный газ (метан СН4), угольную пыль, доменный газ.
Огнеупорные материалы (кислые, основные и нейтральные) применяют к виде кирпичей или фасонных изделий для футеровки доменной печи.