- •Конструкционные материалы для деталей технических устройств железнодорожного транспорта
- •А.Д. Верхотуров
- •Введение
- •1. Общие сведения о металлах и сплавах
- •1.1. Определение и классификация металлов
- •1.2. Строение металлов
- •1.3. Полиморфные превращения металлов
- •1.4. Дефекты строения кристаллов
- •1.4.1. Точечные дефекты
- •1.4.2. Линейные дефекты
- •1.4.3. Поверхностные дефекты
- •1.5. Диффузия в металлах и сплавах
- •1.6. Деформации и механические свойства металлов
- •1.6.1. Механические свойства, определяемые при статических нагрузках
- •1.6.2. Механические свойства, определяемые при динамических нагрузках
- •1.7. Кристаллизация металлов
- •2. Основные положения теории сплавов
- •2.1. Виды сплавов
- •2.2. Диаграммы состояния двойных сплавов
- •2.2.1. Общие положения
- •2.2.2. Порядок построения диаграмм
- •Температуры начала и конца кристаллизации сплавов
- •2.2.3. Диаграмма состояния сплавов, компоненты которой образуют механические смеси (ι рода)
- •2.2.4. Правило отрезков
- •2.2.5. Диаграмма состояния сплавов, компоненты которой неограниченно растворимы в жидком и твердом состояниях (ιι рода)
- •2.2.6. Диаграмма состояния сплавов, компоненты которой неограниченно растворимы в жидком состоянии и ограниченно в твердом (III рода)
- •2.2.7. Диаграмма состояния сплавов, компоненты которой в твердом виде образуют устойчивые химические соединения (IV рода)
- •2.2.8. Связь между диаграммами состояний и свойствами двухкомпонентных сплавов
- •3.1.2. Компоненты, фазы, линии и точки диаграммы Fe–Fe3c
- •3.1.3. Перитектическое превращение
- •3.1.4. Эвтектоидное превращение
- •3.1.5. Эвтектическое превращение
- •3.2. Стали
- •3.2.1. Общая классификация
- •3.2.2. Углеродистые стали
- •Химический состав сталей
- •Сопоставление марок сталей типа «Ст» и «Fe» по международным стандартам исо 630-80 и исо 1052-82
- •3.2.3. Легированные стали
- •Обозначения легирующих элементов
- •3.2.4. Стали и сплавы с особыми физическими свойствами
- •3.3. Конструкционные чугуны
- •3.3.1. Серые чугуны
- •3.3.2. Высокопрочные чугуны
- •3.3.3. Ковкие чугуны
- •3.3.4. Специальные чугуны
- •4. Инструментальные материалы
- •Основные марки и области применения керамики
- •5. Термическая обработка сталей
- •5.1. Общие положения
- •5.2. Превращения в стали при нагреве
- •5.3. Превращения в стали при охлаждении
- •5.3.1. Перлитное превращение аустенита
- •5.3.2. Мартенситное превращение
- •5.3.3. Промежуточное (бейнитное) превращение аустенита
- •5.4. Технология термической обработки стали
- •5.4.1. Отжиг
- •5.4.2. Нормализация
- •5.4.3. Закалка
- •5.4.4. Отпуск закаленной стали
- •5.5. Особенности закалки легированных сталей
- •6. Химико-термическая обработка стали
- •6.1. Общие сведения
- •6.2. Цементация
- •6.3. Азотирование
- •6.4. Насыщение поверхностного слоя одновременно углеродом и азотом
- •6.5. Диффузионная металлизация
- •7. Цветные металлы и сплавы
- •7.1. Общие сведения
- •7.2. Алюминиевые сплавы
- •7.2.1. Классификация алюминиевых сплавов
- •7.2.2. Состав, структура и свойства алюминиевых сплавов
- •Химический состав деформируемых алюминиевых сплавов, не упрочняемых термической обработкой
- •Химический состав промышленных дюралюминов
- •Средний состав промышленных сплавов системы Al–Mg–Si (гост 4784-97)
- •Химический состав промышленных сплавов системы Al–Cu–Mg–Si (гост 4784-97)
- •Содержание легирующих элементов в сплавах системы Al-Zn-Mg-Cu (гост 4784-97)
- •Химический состав жаропрочных алюминиевых сплавов (гост 4784-97)
- •Химический состав литейных алюминиевых сплавов (гост 1583-93)
- •7.2.3. Термическая обработка алюминиевых сплавов
- •7.2.4. Применение алюминиевых сплавов
- •7.3. Медные сплавы
- •7.3.1. Классификация и обозначение медных сплавов
- •Обозначения легирующих элементов медных сплавов
- •7.3.2. Латуни
- •Химический состав и механические свойства деформируемых латуней (гост 15527-70)
- •Механические свойства литейных латуней (гост 17711-93)
- •7.3.3. Бронзы
- •Химический состав и механические свойства оловянных бронз
- •Свойства алюминиевых бронз
- •7.3.4. Медно-никелевые сплавы
- •Химический состав конструкционных и механические свойства медно-никелевых сплавов (гост 492-73)
- •7.3.5. Применение меди и ее сплавов
- •7.4. Сплавы на основе магния
- •Химический состав и механические свойства магниевых сплавов
- •7.5. Сплавы на основе титана
- •Химический состав (гост 19807-91), структура и механические свойства некоторых сплавов титана
- •7.6. Сплавы на основе никеля
- •7.7. Антифрикционные материалы
- •Характеристики антифрикционных материалов
- •Химический состав алюминиевых антифрикционных сплавов
- •Состав и свойства стандартных литых цинковых сплавов
- •7.8. Фрикционные материалы
- •Состав и свойства фрикционных материалов на железной основе
- •Состав фрикционных материалов на медной основе, %
- •7.9. Припои
- •8. Неметаллические материалы
- •8.1. Пластмассы
- •Свойства термопластичных масс
- •Свойства термореактивных пластмасс
- •8.2. Резины
- •9. Материалы, используемые на железнодорожном транспорте
- •10. Задания на самостоятельные работы
- •10.1. Общие требования
- •Варианты заданий
- •10.2. Работа № 1 по разделу «Железоуглеродистые сплавы»
- •10.2.1. Вопросы к работе № 1
- •10.2.2. Задачи к работе № 1
- •Исходные данные для решения задач
- •10.3. Работа № 2 по разделу «Термическая обработка стали»
- •10.3.1. Вопросы к работе № 2
- •10.3.2. Задачи к работе № 2
- •Исходные данные для решения задач
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Первая группа сталей по стандарту en 10027
- •1.1.2. Вторая группа
- •Вторая группа сталей по стандарту en 10027
- •1.2. Порядковые номера
- •Нумерация сталей по стандарту en 10027
- •Приложение 2
- •1. Системы маркировки сталей в сша
- •1.1. Система обозначений aisi
- •Обозначения углеродистых и легированных сталей в системе aisi
- •Дополнительные буквы и цифры в обозначениях коррозионно-стойких сталей по системе обозначений aisi
- •1.2. Система обозначений astm
- •1.3. Универсальная система обозначений uns
- •Обозначения сталей в системе uns
- •Соответствие символов aisi и uns
- •1.1.2. Углеродистые качественные стали
- •1.1.3. Стали для поковок
- •1.1.4. Стали для производства листового проката
- •1.1.5. Стали для производства труб
- •1.1.6. Арматурные стали
- •1.1.7. Стали для производства катанки
- •1.5. Жаропрочные стали
- •Оглавление
- •Конструкционные материалы для деталей технических устройств железнодорожного транспорта
- •6 80021, Г. Хабаровск, ул. Серышева, 47.
10. Задания на самостоятельные работы
10.1. Общие требования
Работы выполняются согласно вариантам, приведенным в табл. 28. Для студентов очной формы обучения вариант назначается преподавателем. Для студентов интегрированных форм обучения номер варианта должен соответствовать двум последним цифрам шифра, указанного в зачетной книжке.
Таблица 28
Варианты заданий
Две последние цифры шифра |
номер |
|
вопроса |
задачи |
|
01 21 41 61 81 02 22 42 62 82 03 23 43 63 83 04 24 44 64 84 05 25 45 65 85 06 26 46 66 86 07 27 47 67 87 08 28 48 68 88 09 29 49 69 89 10 30 50 70 90 11 31 51 71 91 12 32 52 72 92 13 33 53 73 93 14 34 54 74 94 15 35 55 75 95 16 36 56 76 96 17 37 57 77 97 18 38 58 78 98 19 39 59 79 99 20 40 60 80 00 |
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 |
21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 |
При выполнении каждой работы необходимо письменно ответить на вопрос, соответствующий заданному варианту и решить технологическую задачу.
При оформлении работ тексты вопросов и условий задач необходимо приводить полностью, ответы иллюстрировать эскизами, схемами, графиками, таблицами и др. Эскизы следует выполнять аккуратно, с применением чертежного инструмента. Не допускается использование ксерокопий, кальки, вырезок из литературных источников и т. д.
Работу рекомендуется выполнять в такой последовательности:
по таблице вариантов выбрать номера вопроса и задачи;
ознакомиться с рабочей программой дисциплины и методическими рекомендациями настоящего пособия;
письменно ответить на поставленный вопрос;
привести подробное решение технологической задачи, строго придерживаясь требований методических указаний.
В конце работы приводится список использованной литературы. На каждой странице работы необходимо оставлять поля для замечаний рецензента.
10.2. Работа № 1 по разделу «Железоуглеродистые сплавы»
10.2.1. Вопросы к работе № 1
1. Опишите процесс первичной кристаллизации. От каких факторов зависит величина зерна?
2. В чем отличие спокойной стали от кипящей? В каких случаях применяются те или другие?
3. Что такое металлы? Их характерные свойства? Чем металлы отличаются от неметаллов?
4. Что называется элементарной кристаллической ячейкой металлов? Охарактеризуйте основные типы ячеек. Каково их практическое значение?
5. Что называется полиморфизмом металлов? Поясните сущность на примере железа. Каково практическое значение полиморфизма?
6. Какие дефекты строения кристаллов относятся к точечным? Опишите их сущность.
7. Какие дефекты кристаллов относятся к линейным? Опишите их сущность.
8. Что такое диффузия в металлах и сплавах? Каково влияние диффузии на свойства? Приведите примеры.
9. Какое влияние на механические свойства металлов оказывают деформации? Приведите виды деформаций.
10. Что называется степенью переохлаждения при кристаллизации металлов? Какое практическое значение она имеет? Приведите примеры.
11. Что такое дендрит? Как он формируется? Опишите строение стального слитка.
12. Что называется сплавом? Приведите виды сплавов. Дайте характеристику основным видам сплавов.
13. Что называется диаграммой состояния сплавов. Опишите порядок построения диаграмм двойных сплавов.
14. С помощью кривых охлаждения постройте диаграмму состояний сплавов с неограниченной растворимостью компонентов в жидком и твердом состояниях. На примере диаграммы объясните правило отрезков.
15. Какова связь между строением двухкомпонентных сплавов, видом диаграмм состояний и свойствами этих сплавов?
16. Что такое критические точки на диаграмме состояний? Как они определяются?
17. Приведите диаграмму состояний двухкомпонентных сплавов, образующих ограниченные твердые растворы. Поясните, как ограниченная растворимость оказывает влияние на структуру и свойства сплавов?
18. Приведите диаграмму состояния железо–цементит. Опишите компоненты входящих в нее сплавов.
19. Приведите диаграмму состояния железо–цементит. Дайте характеристику фаз диаграммы.
20. Приведите диаграмму состояния железо–цементит. Охарактеризуйте линии и точки диаграммы. В чем практическое значение диаграммы?