Вариант 02

A) Вычертить диаграмму состояния сплавов системы «цинк Zn – олово Sn» (рис. П.6). Указать основные линии, точки, а также структурно-фазовый состав всех областей диаграммы. Для сплава, содержащего 44,20% цинка Zn, построить кривую охлаждения и описать происхо­дящие при охлаждении фазовые превращения. Для данного сплава определить количествен­ное соотношение структурно-фазовых составляющих и их состав при температуре 255ºC и схематично изобразить его структуру.

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 0,25% углерода C, построить кривую охлаждения и описать происходящие при охлаж­дении структурно-фазовые превращения. Схематично изобразить и описать структуру задан­ного сплава.

B) 1. Что такое феррит?

2. Какие линии диаграммы железо-цементит соответствуют перитектическому, эвтектическому и эвтектоидному превращениям?

3. В каком виде находится основная часть углерода в белом чугуне?

4. Укажите фазы и структурные составляющие, имеющиеся при комнатной температуре в сплаве с 1,3 % С. Дайте характеристику этого сплава по диаграмме железо-цементит.

5. Определите по диаграмме железо-цементит для заданного сплава (1,3 % С) химический состав фаз и их весовое количество при температуре 200°С.

6. Как расшифровать марку сплава ВЧ 50?

Г) Для реализации своего служебного назначения некоторые детали машин должны иметь твёрдый износостойкий поверхностный слой при вязкой сердцевине. Для их изготовления выбрана сталь 15ХФ. Расшифровать состав, определить группу стали по назначению и объяснить влияние легирования на свойства данной стали. Назначить и обосновать виды и ре­жимы термической и

химико-термической обработки. Описать структуру и свойства стали после термической обработки.

Д) Назначить коррозионностойкую сталь для работы в средах средней агрессивности. Ука­зать состав стали, необходимую термическую обработку и получаемую структуру. Объяс­нить физическую природу коррозионной устойчивости материала и роль каждого легирую­щего элемента.

Е) Медная заготовка имеет крупнозернистое строение. Предложи­те виды и режимы обработок для измельчения зерна.

Ж) Для изготовления постоянного магнита выбран сплав ЕХ9К15. Расшифруйте состав и укажите, к какой группе (по назначению) относится данный сплав. Назначьте режим термической обработки и опишите структуру и свойства после обработки.

З) Назначьте режим термической обработки (температуру закалки, охлаждающую среду и температуру отпуска) рессоры из стали 55, которые должны иметь твердость HRC 45...50. Опишите структуру и свойства.

И) Расшифруйте марочный состав цветных сплавов АМц; АК7; Д1; Л96;ЛО90-1; БрОФ6,5-0,4; БрО17Ц4С4; Б88. Какая из указанных латуней имеет название «морская латунь», «томпак»?

Вариант 03

A) Вычертите диаграмму состояния системы магний - никель. Опишите взаимодействие компонентов в жидком и твёрдом состояниях, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы состояния и объясните характер изменения свойств сплавов в данной системе с помощью правила Курнакова. Для сплава, содержащего магния 25%, построить кривую охлаждения и описать происходящие при охлаждении фазовые превращения, определить количественное соотно­шение структурно-фазовых составляющих и их состав при температуре 915ºC. 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 3,12% углерода C, построить кривую охлаждения и описать происходящие при охлаж­дении структурно-фазовые превращения. Схематично изобразить и описать структуру задан­ного сплава.

B) 1. Что такое графит?

2. Какая форма графита наиболее благоприятна с точки зрения получения высоких механических свойств?

3. Сколько однофазных областей на диаграмме железо-цементит?

4. В структуре доэтектоидной углеродистой стали содержится около 25% феррита. Определите, сколько в этой стали содержится углерода.

5. Укажите фазы и структурные составляющие, имеющиеся при комнатной температуре в сплаве с 5,5 % С. Дайте характеристику этого сплава по диаграмме железо-цементит.

6. Определите по диаграмме железо-цементит для заданного сплава химический состав фаз при температуре 1147°С.

Г) Для изготовления котлов используется сталь 12Х1МФ. Расшифровать состав и опреде­лить группу стали по назначению. Назначить и обосновать режимы термической обработки, описать получаемую структуру.

Д) Назначить марку латуни коррозионно-устойчивой в морской воде. Расшифровать её состав и описать структуру, используя диаграмму состояния сплавов системы «медь Cu – цинк Zn». Указать способ упрочнения латуни выбранной марки.

Е) Для улучшения магнитной проницаемости трансформаторной ста­ли необходимо обеспечить крупное зерно. Назначьте вид и режим обра­ботки.

Ж) Для изготовления деталей самолета выберите алюминиевый деформируемый сплав. Опишите, каким способом производится упрочнение этого сплава; объясните природу упрочнения; укажите характеристики механических свойств сплава.

З) Выберите сталь для изготовления молотовых штампов. Расшифруйте состав и определите, к какой группе относится данная сталь по назначению. Назначьте режим термической обработки, приведите его подробное обоснование, объяснив влияние легирования на всех этапах обработки данной стали. Опишите микроструктуру и главные свойства стали после термообработки.

И) Расшифруйте представленные марки сталей и сплавов. Приведите их полный химический состав, назначение и область применения. Х23Ю5, 4ХНХ, 12Х18Н10Т, ШХ15, 20Х3МВФ, БрАЖМц 10-3-1,5, Т5К10, 36Н, 08кп, У8А, 70С3А.