- •Материаловедение и технология конструкционных материалов Экзаменационные вопросы
- •1 Цель и задачи курса «Материаловедение и технология конструкционных материалов».
- •2 Кристаллическое строение материалов. Аллотропия.
- •3 Агрегатные состояния и строение физических веществ.
- •4 Классификация свойств конструкционных материалов.
- •5 Физико-механические свойства конструкционных материалов.
- •6 Чистые металлы и их сплавы. Сравнительная характеристика.
- •7 Основы теории сплавов. Определения основных понятий.
- •8 Процесс кристаллизации. Первичная и вторичная кристаллизация.
- •Существуют твердые растворы внедрения и твердые растворы замещения.
- •11 Механические смеси и химические соединения.
- •12 Диаграммы состояния двойных сплавов. Принцип построения.
- •19 Диаграмма состояния Fe-Fe3c. Общая характеристика.
- •20 Конструкционные чугуны. Классификация и маркировка.
- •22 Высокопрочные чугуны. Структура, свойства, маркировка, область применения.
- •23 Ковкие чугуны. Структура, свойства, маркировка, область применения.
- •24 Классификация и маркировка стали.
- •25 Углеродистые конструкционные стали обыкновенного качества.
- •26. Конструкционные качественные стали. Свойства, маркировка, область применения.
- •27 Конструкционные легированные стали. Свойства, маркировка, область применения.
- •29 Легированные инструментальные стали. Свойства, маркировка, область применения.
- •31 Бронзы оловянные и безоловянные. Свойства, маркировка, область применения.
- •По химическому составу различают:
- •32 Алюминий и его сплавы. Свойства, маркировка, область применения.
- •33 Магний и его сплавы. Свойства, маркировка, область применения.
- •34 Титан и его сплавы. Свойства, маркировка, область применения.
- •35 Сущность и назначение термической обработки.
- •36 Отжиг стали. Назначение, виды, технология.
- •37 Диффузионный и рекристаллизационный отжиг стали.
- •46 Азотирование, цианирование и нитроцементация стали.
- •47 Цементация стали. Сущность и способы.
- •48 Диффузионная металлизация. Назначение, сущность и способы.
- •49 Алюминирование, хромирование, силицирование.
- •50 Оборудование для термической обработки.
- •50 Сущность и разновидности металлургии.
- •53 Материалы для доменной плавки.
- •55 Продукты доменной плавки.
- •56 Способы получения стали.
- •57 Мартеновский способ получения стали.
- •58 Кислородно-конвертерный способ получения стали.
- •59 Производство стали в электропечах.
- •Способы разливки стали
- •61 Производство меди: виды руд, их подготовка, плавка на штейн, получение черновой и
- •62 Производство алюминия: виды руд, получение глинозема, электролиз, рафинирование.
- •63 Производство титана: виды руд, хлорирование, рафинирование.
- •64 Производство магния: руды, электролиз, рафинирование.
- •65 Сущность и способы литья. Устройство литейной формы.
- •66 Технология литья в разовые песчано-глинистые формы.
- •67 Литье по выплавляемым моделям и в оболочковые формы.
- •68 Кокильное литье и литье под давлением.
- •69 Сущность и виды обработки материалов давлением.
- •70 Физико-механические основы обработки металлов давлением.
- •71 Горячая и холодная обработка давлением. Нагрев заготовок.
- •72 Прокатка. Виды, сортамент, технология, оборудование.
- •73 Прессование: сущность, способы, оборудование.
- •74 Волочение: сущность, технология, оборудование.
- •75 Свободная ковка: сущность, операции, оборудование.
- •76 Объемная штамповка: сущность, операции, оснастка, оборудование.
- •77 Листовая штамповка: сущность, операции, оснастка, оборудование.
- •78 Физическая сущность и классификация сварки. Типы сварных соединения.
- •79 Термический класс сварки. Виды сварки. Строение сварного шва.
- •80 Электродуговая сварка: сущность, разновидности, оборудование.
- •81 Газовая, плазменная, электронно-лучевая сварка.
- •82 Механический класс сварки. Виды сварки. Область их применения.
- •83 Термомеханический класс сварки. Виды сварки.
- •86 Сущность и классификация способов механической обработки заготовок.
- •90 Обработка отверстий: основные операции, инструмент, типы станков.
- •91 Строгание: способы, инструмент, типы станков.
- •94 Электрофизические и электрохимические методы обработки заготовок.
- •95 Электроэрозионная и электроискровая обработка.
- •Виды ээо
- •96 Ультразвуковая и лучевая обработка.
- •97 Общие сведения о неметаллических материалах
- •98 Свойства полимерных материалов, адгезионная способность, вакуумостойкость, др.
33 Магний и его сплавы. Свойства, маркировка, область применения.
Магний – очень легкий металл, плотность = 1.74 г/см2, Тпл = 650 С, гпк решетка, очень химически активен. Механические свойства в литом состоянии невысокие. Магний легко окисляется и как конструкционный материал в чистом виде не применяется.
В качестве легирующих добавок в магниевых сплавах используют алюминий, цинк и марганец, растворяющиеся в магнии. Растворимость падает с уменьшением температуры, что позволяет применять для этих сплавов термическую обработку, заключающуюся в закалке с последующим старением.
Магниевые сплавы делятся на деформируемые (МА) и литейные (МЛ). Эти сплавы очень легкие и используются для изготовления деталей в авиастроении.
34 Титан и его сплавы. Свойства, маркировка, область применения.
Титан – серебристо-белый легкий металл, плотность = 4,5, Тпл = 1660-1680, низкая теплопроводность, высокая удельная прочность, коррозийная стойкость, хорошая жарочпрочность.
Титановые сплавы получают путем легирования титана алюминием, железом, хромом, марганцем, молибденом, ванадием и другими металлами. Технический титан марок ВТ-1, ВТ-2 применяется в виде прутков, листов, лент, поковок.
Механические свойства титана достаточно хорошие: σв — 450 ÷ 750 Мн/м2, δ = 20 ÷ 25%, ψ — 40 ÷ 50%. Современные промышленные сплавы титана подразделяют на три класса:
- α-сплавы (сплавы титана с алюминием) обладают невысокой пластичностью;
- β-сплавы обладают большей пластичностью, но менее прочны; легко поглощают газы при температурах свыше 700° С;
- α + β - сплавы обладают достаточной пластичностью и прочностью, хорошо куются, штампуются и термически обрабатываются. К этой группе принадлежит большинство сплавов, применяемых в промышленности.
Обозначения:
ВТ – разработанные ВИАМом;
ОТ – опытные;
ПТ – «прометей» (ЦНИИКМ);
У – улучшенный;
М – модифицированный;
В – добавки ванадия.
Упрочнение титановых сплавов совершается легированием, наклепом, термической обработкой. Недостатки – плохая обрабатываемость резанием.
35 Сущность и назначение термической обработки.
Термическая обработка заключается в нагревании деталей по определенному режиму до заданной температуры, выдержке при этой температуре, а затем охлаждении с определенной скоростью. В случае обработки холодом, т. е. при отрицательных температурах, процесс состоит в охлаждении деталей в камере холода с некоторой скоростью, выдержке при заданной отрицательной температуре и нагревании до комнатной температуры. Таким образом, режим термической обработки определяется совокупностью ряда факторов — температурой и скоростью нагрева или охлаждения, продолжительностью выдержки при заданной температуре.
Назначение термической обработки — придать металлу или сплаву необходимые свойства: повышенную или пониженную твердость, прочность, пластичность. Изменение физико-механических свойств металлов и сплавов в результате термической обработки вызывается изменениями их структуры.
36 Отжиг стали. Назначение, виды, технология.
Отжиг имеет цель - улучшение структуры и свойств стали, подготовку ее структуры к окончательной термической обработке, смягчение стали для облегчения механической или пластической обработки и другие задачи. Скорость охлаждения углеродистых сталей 50-100 град/ч, легированных сталей - 30-50 град/ч.
При всех видах отжига не допускается перегрев и пережог стали. Перегрев стали —брак исправимый: образовавшуюся крупнозернистую структуру при перегреве можно исправить повторным отжигом. Пережог стали —брак неисправимый, так как сильно окисленные границы кристаллических зерен теряют связь и деталь разрушается.