
- •Конспект лекций по дисциплине: оп. 04. Основы материаловедения
- •Пояснительная записка
- •1. Качество и свойства материалов
- •1.1 Качество материалов и его оценка
- •1.2 Механические свойства материалов
- •1.3 Технология материалов и технологические свойства
- •1.4 Физические, химические и эксплуатационные свойства материалов
- •2. Металлы и сплавы
- •2.1 Строение металлов
- •2.2 Металлические сплавы
- •3. Сплавы железа с углеродом
- •3.1 Диаграмма состояния железоуглеродистых сплавов
- •3.2 Стали
- •3.3 Чугуны
- •4. Термическая и химико-термическая обработка стали
- •4.1 Отжиг
- •4.2 Закалка и отпуск стали
- •4.3 Поверхностное упрочнение стали
- •5. Легированные стали
- •5.1. Конструкционные стали
- •5.2. Стали со специальными свойствами
- •5.3. Инструментальные стали и сплавы
- •6. Цветные металлы и сплавы
- •6.1. Алюминий и его сплавы
- •6.2. Медь и ее сплавы
- •6.3. Сплавы других цветных металлов
- •7. Неметаллические материалы
- •7.1. Пластические массы
- •7.2. Резиновые материалы
- •7.3. Древесные материалы
- •7.4. Неорганические материалы
- •7.5 Композиционные материалы
- •8. Экономические проблемы использования материалов
- •8.1. Экономически обоснованный выбор материала
- •8.2. Основные направления экономии материалов
- •Вопросы для самоконтроля:
- •Перечень рекомендуемых источников:
Вопросы для самоконтроля:
1. Что называется металлами?
2. Какими характерными свойствами обладают металлы?
3. На какие две основные группы делятся металлы? Назовите их отличительные особенности.
4. На какие группы делятся черные металлы? Дайте их характеристику.
5. Какие черные металлы входят в железистую и тугоплавкую группы? Где применяются эти металлы?
6. Какова природа кристаллического строения металлов?
7. Перечислите и охарактеризуйте виды кристаллических ячеек металлов.
8. Дайте определение анизотропии металла.
9. Как происходит кристаллизация металлов?
10. Раскройте процесс образования кристаллов (зерен).
11. Что такое аллотропия металлов?
12. Какова аллотропия марганца?
13. Назовите группы свойств конструкционных материалов.
14. Каковы физические свойства конструкционных материалов?
15. Какие свойства относятся к химическим свойствам металлов?
16. Перечислите механические свойства материалов, их методы определения, условные обозначения и единицы измерения. Приведите примеры.
17. Дайте определение и характеристику предела прочности, относительного удлинения и относительного сужения и приведите примеры этих свойств различных конструкционных материалов.
18. Перечислите виды деформаций деталей машин в процессе работы.
19. Что называется твердостью?
20. Перечислите методы определения твердости конструкционных материалов и дайте их краткую характеристику.
21. Что называется ударной вязкостью?
22. Раскройте сущность выявления дефектов без разрушения деталей. 23. Перечислите технологические свойства конструкционных материалов.
24. Дайте определение деформируемости конструкционных материалов.
25. Что такое свариваемость?
26. Перечислите виды сварных соединений, получаемые при сварке конструкционных материалов.
27. Раскройте сущность процесса коррозии металлов и сплавов.
28. Перечислите виды коррозионных разрушений в зависимости от рабочей среды.
29. Что называется сплавом?
30. Раскройте понятия механической смеси, твердого раствора и химического соединения. Приведите примеры.
31. В каких координатах строится диаграмма состояния двойных сплавов?
32.Дайте краткую характеристику диаграммы состояния сплава свинец—сурьма.
33. Раскройте применение диаграмм состояния двойных сплавов.
34. Дайте краткую характеристику железа.
35. Дайте определение стали и чугуна.
36. Раскройте влияние полезных и вредных примесей на свойства сталей и чугунов.
37. Какие химические элементы вводят в стали и чугуны с целью улучшения их свойств?
38. Назовите механические смеси и твердые растворы железоуглеродистых сплавов и дайте их характеристику.
39. Охарактеризуйте процесс перекристаллизации и расплавления сталей с массовой долей углерода 0,1; 0,5; 0,8; 1 %, чугунов — 2,5; 3,5; 5 %. Какие микроструктуры будут иметь эти стали и чугуны при нагревании?
40. Какой основной химический элемент является обязательным компонентом в сталях и чугунах и какова его массовая доля?
41. Перечислите основные критические точки, фазовые и структурные составляющие диаграммы Fe— Fe3C (для сталей).
42. Перечислите виды термической обработки в зависимости от температуры нагрева.
43. Что называется отжигом и нормализацией?
44. Перечислите виды отжига и дайте их краткую характеристику.
45. Перечислите и охарактеризуйте дефекты при отжиге.
46. Что называется закалкой и для каких целей она служит?
47. Что называется отпуском?
48. Перечислите и охарактеризуйте виды отпуска.
49. Перечислите и кратко охарактеризуйте операции химико-термической обработки сталей.
50. Какие стадии существуют при химико-термической обработке? Охарактеризуйте их.
51. Какие превращения происходят при цементации, азотировании, цианировании и диффузионной металлизации в поверхностных слоях деталей?
52. Какие дефекты возникают при химико-термической обработке и как их устранить?
53. Какую термическую обработку деталей проводят после химико-термической обработки?
54. Какие свойства приобретает поверхностный слой детали после химико-термической обработки?
55. Дайте общую классификацию сталей по химическому составу, качеству, назначению, способу раскисления и структуре.
56. Назовите марки углеродистых конструкционных сталей обыкновенного качества и дайте их общую характеристику.
57. Назовите марки углеродистых конструкционных качественных сталей. Что положено в основу маркировки этих сталей?
58. Как влияют на свойства стали следующие легирующие элементы: марганец, кремний, хром, никель, титан, медь, кобальт, молибден, вольфрам, ванадий?
59. Раскройте принцип маркировки легированных конструкционных
сталей.
60. Укажите химический состав следующих сталей:
а) легированных сталей марок 40Х9С2, 30Х13Н7С2, 20Х23Н13,
40Х10С2М;
б) легированных сплавов марок ХН35ВТ, 06ХН28МДТ, ХН7ГМЮТ,
ХН70ВМТЮФ.
61. Дайте краткую характеристику рессорно-пружинным сталям.
62. Дайте краткую характеристику подшипниковым сталям.
63. Дайте краткую характеристику сталям повышенной и высокой обрабатываемости резанием (автоматных сталей).
64. Назовите марки углеродистых инструментальных сталей и раскройте принцип их маркировки.
65. Где применяются углеродистые инструментальные стали?
66. Дайте классификацию легированных инструментальных сталей.
67. Охарактеризуйте легированную сталь для режущего, измерительного инструмента и для штампов.
68. Дайте характеристику быстрорежущих сталей.
69. Как расшифровать следующие марки легированных инструментальных сталей: 4Х4ВМФС, Х12Ф1, 8Х4ВЗМЗФ2, 5ХЗВМФС, Р9,
Р6АМ5, Р18К5Ф2?
70. Дайте определение твердых сплавов и минералокерамических материалов.
71. Что такое литые твердые сплавы?
72. Какова краткая характеристика и область применения литых твердых сплавов?
73. Дайте определение порошковой металлургии и кратко охарактеризуйте свойства металлических порошков.
74. Укажите область применения изделий из металлических порошков, их преимущества по сравнению с другими технологиями.
75. Какова классификация твердых сплавов и минералокерамических материалов?
76. Назовите марки, свойства и область применения вольфрамовых твердых сплавов.
77. Назовите марки, свойства и область применения титановольфрамовых твердых сплавов.
78. Назовите марки, свойства и область применения титанотанталовольфрамовых твердых сплавов.
79. Назовите марки, свойства и область применения твердых сплавов группы МС.
80. Охарактеризуйте твердосплавные сменные пластины, выпускаемые для режущего инструмента, и укажите их преимущество перед напаиваемыми.
81. Назовите марки, свойства и область применения безвольфрамовых твердых сплавов.
82. Дайте краткую характеристику минералокерамических твердых сплавов.
83. Дайте определение, классификацию и краткую характеристику цветных металлов и сплавов.
84. Дайте краткую характеристику бериллия. Где он применяется?
85. Назовите сплавы, выпускаемые на основе меди, и укажите их свойства.
86. Назовите марки технической меди и раскройте принцип их маркировки.
87. Что называется бронзой?
88. Расшифруйте марки медных сплавов: Л96, Л60, ЛАЖ60-1-1, ЛО70-1, ЛМцА57-1-1, БрОЗЦ12С25, Бр05С25, Бр04Ц7С5.
89. Дайте характеристику технически чистого алюминия.
90. Дайте характеристику и классификацию сплавов, полученных на основе алюминия.
91. Назовите марки первичного магния.
92. Где применяются технически чистый магний?
93. Дайте характеристику свойств титана.
94. Назовите область применения технического титана.
95. Назовите марки технического титана и дайте их характеристику.
96. Назовите марки титановых деформируемых сплавов, дайте их характеристику и укажите область применения.
97. Дайте краткую характеристику олова, свинца и цинка.
98. Дайте определение и краткую характеристику баббитов. Назовите их марки, свойства и применение.
99. Что такое припой? Назовите группы и марки припоев.
100. Дайте классификацию чугуна.
101. Дайте краткую характеристику литейным серым чугунам по структуре, химическому составу и свойствам.
102. Какое влияние оказывают углерод, кремний, марганец, сера и фосфор на свойства литейного серого чугуна?
103. Какие свойства чугуну придает углерод в виде структуры свободного графита?
104. Назовите марки литейного серого чугуна и раскройте принцип их маркировки.
105. Где применяется литейный серый чугун?
106. Охарактеризуйте основные технологические свойства серых чугунов.
107. Каковы особенности получения ковкого чугуна?
108. Назовите марки ковкого чугуна и раскройте принцип его маркировки.
109. Укажите химический состав отливок из ковкого чугуна.
110. Где применяется ковкий чугун?
111. Раскройте технологию получения высокопрочного чугуна, его структуру и свойства.
112. Назовите марки высокопрочного чугуна и раскройте принцип его маркировки.
113. Где применяется высокопрочный чугун?
114. Дайте общую характеристику специальных чугунов.
115. Укажите назначение и некоторые марки антифрикционных чугунов и охарактеризуйте их свойства.
116. Что такое легированный чугун?