Задание 05

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 70% кремния Si, построить кривую охлаждения и опи­сать происходящие при охлаждении 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 0,6% углерода C, построить кривую охлаждения и описать происходящие при охлаж­дении структурно-фазовые превращения. Схематично изобразить и описать структуру задан­ного сплава.

B) 1. Чем обусловлено наличие на диаграмме нескольких областей гомогенных твердых растворов?

2. При какой температуре протекает и в чем заключается перитектическое превращение на диаграмме железо-цементит?

3. Что такое δ-феррит?

4. Будет ли изменяться твердость белого чугуна при увеличении в нем содержания углерода?

5. Укажите фазы и структурные составляющие, имеющиеся при комнатной температуре в сплаве с 0,8% С. Дайте характеристику этого сплава по диаграмме железо-цементит.

6. Определите по диаграмме железо-цементит для заданного сплава (0,8% С) химический состав фаз и количественное соотношение фаз при температуре 1000°С.

Г) Для изготовления трубопроводов пароперегревателей используется сталь 09Х14Н16В (ЭИ694). Указать состав и назначение стали, обосновать режимы термической обработки, описать получаемую при термообработке структуру.

Д) Назначить термическую обработку (температуру закалки, охлаждающую среду, темпера­туру отпуска) при изготовлении напильников из стали У13. Описать сущность происходя­щих превращений, структуру и твёрдость стали после термообработки.

Е) При получении тонкой алюминиевой проволоки волочение про­водили с большими обжатиями. На последних переходах проволока дала разрывы. Объясните причину разрывов и назначьте способ устранения этого явления.

Ж) Выберите латунь для изготовления деталей путем глубокой вытяжки. Расшифруйте состав и опишите структуру сплава. Назначьте режим промежуточной термической обработки, применяемой между отдельными операциями вытяжки, обоснуйте выбранный режим. Дайте общую характеристику механических свойств сплава.

З) Назначьте режим термической обработки шестерен из стали 20 с твердостью зуба HRC 58...62. Опишите микроструктуру и свойства поверхности зуба и сердцевины шестерни после термообработки.

И) Расшифруйте представленные марки сталей и сплавов. Приведите их полный химический состав, назначение и область применения. Х15Н60, 06ХН28МДТ, 12МХ, 30ХГ2СТЛ, ЛЖМц 59-1-1, 77НМД, АЛ13, 50ХФА, ВТ9, Вст3кп.

Задание 06

A) Вычертить диаграмму состояния сплавов системы «свинец Pb – сурьма Sb» (рис. П.4). Указать основные линии, точки, а также структурно-фазовый состав всех областей диаграм­мы. Для сплава, содержащего 50% сурьмы Sb, построить кривую охлаждения и описать про­исходящие при охлаждении фазовые превращения. Для данного сплава определить количе­ственное соотношение структурно-фазовых составляющих и их состав при температуре 300ºC. 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 1,0% углерода C, построить кривую нагрева. Определить количе­ственное соотношение структурно-фазовых составляющих и их состав при температуре 800ºC

B) 1. Дайте определение цементита.

2. Приведите структурные составляющие сталей в порядке возрастания содержания углерода.

3. Определите содержание углерода в стали, состоящей из 95% перлита и 5% цементита по диаграмме железо-цементит.

4. Определите по диаграмме железо-цементит химический состав фаз для указанной выше стали при температуре эвтектоидного превращения.

5. Назовите линию солидус на диаграмме железо-цементит.

6. Какая форма графитных включений встречается в чугунах?

Г) Для изготовления деталей, работающих в активных коррозионных средах, выбрана сталь 08Х18Н12Т. Указать состав и объяснить причины введения легирующих элементов в эту сталь. Назначить и обосновать режимы термической обработки для данной стали.

Д) Требуется подвергнуть улучшению изделия из стали 45. Назначить режимы термической обработки, описать сущность происходящих явлений, структуру стали в результате термооб­работки.

Е) Выбрать и обосновать режимы примерной технологии изготов­ления стаканов большой высоты H/d > 12) из листовой меди.

Ж) Для изготовления ряда деталей в авиастроении применяется сплав МЛ5. Расшифруйте состав сплава, опишите характеристики механических свойств и приведите режим используемой термообработки.

З) Назначьте режим термической обработки (температуру закалки, охлаждающую среду и температуру отпуска) шпилек из стали МСт6, которые должны иметь твердость НВ 207...230. Опишите их микроструктуру и свойства.

И) Расшифруйте представленные марки сталей и сплавов. Приведите их полный химический состав, назначение и область применения. Х20Н80, 08Х17Н15М3Т, 12ХМ, Вст3сп, 10Г25Х5Ю7, 3Х2В8Ф, Бр010Ф1, 80НХС, 60С2А, ТТ5К10.