Вариант 20

A) Вычертить диаграмму состояния сплавов системы «алюминий Al – кремний Si» (рис. П.3). Указать основные линии, точки, а также структурно-фазовый состав всех областей диаграммы. Для сплава, содержащего 80% кремния Si, построить кривую охлаждения и опи­сать происходящие при охлаждении фазовые превращения. Для данного сплава определить количественное соотношение структурно-фазовых составляющих и их состав при темпера­туре 1000ºC. Схематично изобразить и описать структуру заданного сплава.

Б) Вычертить диаграмму состояния сплавов системы «Fe-Fe₃C» (рис. П.7). Указать основные линии, точки и структурно-фазовый состав всех областей диаграммы. Для сплава, содержа­щего 6,0% углерода C, построить кривую охлаждения и описать происходящие при охлаж­дении структурно-фазовые превращения. Схематично изобразить и описать структуру задан­ного сплава. Определите химический состав и весовое количество фаз для заданного сплава при температуре 850 °С по диаграмме железо-цементит.

B) 1. Что собой представляет аустенит?

2. Приведите точки диаграммы железо-цементит, которые делят сплавы на стали и чугуны, доэвтектоидные и заэвтектоидные стали, доэвтектические и заэвтектические чугуны?

3. Какую структуру имеет белый доэвтектический чугун?

4. Сколько должно быть феррита и цементита как фазовых составляющих в сплавах с содержанием 0,8; 1,0; 5,0% С при комнатной температуре после медленного охлаждения?

5. Как расшифровать марку сплава КЧ 37-12?

6. При какой температуре протекает и в чем заключается эвтектоидное превращение?

Г) Произвести выбор нержавеющей стали для изготовления деталей, предназначенных для работы в агрессивных средах (растворы солей). Указать состав стали, необходимую термиче­скую обработку и получаемую структуру. Объяснить физическую природу коррозионной ус­тойчивости материала и роль каждого легирующего элемента.

Д) Назначить режимы термической обработки зубил, изготовленных из стали У8. Описать структуру и свойства стали после термообработки.

Е) Трос в одном случае изготовлен из стальной проволоки пос­ле холодного волочения, в другом случае - после горячей пластичес­кой деформации. Какой вариант целесообразен и почему? Опишите про­цессы, протекающие при этих видах обработки, микроструктур и меха­нические свойства использованных проволок.

Ж) Для изготовления деталей самолета выбран сплав В95Т1. Расшифруйте состав сплава. Опишите, каким способом производится упрочнение этого сплава и объясните природу упрочнения. Укажите характеристики механических свойств сплава.

З) Сталь 40 подверглась отжигу при температурах 840 и 1000 °С. Опишите превращения, происходящие при данных режимах отжига, укажите, какие образуются структуры, и объясните причины получения различных свойств и структур.

И) Расшифруйте представленные марки сталей и сплавов. Приведите их полный химический состав, назначение и область применения. Х15Н60, 08Х17Н15М3Т, 07Х21Г7АН5, ЛЖМц59-1-1, ВТ8, 30Н25КТЮ, 50Н, Вст3сп, АЛ21.