Задача №5.6.

Одна партия крюков для железнодорожных вагонов была забракована вагоностроительным заводом, так как при исследовании заводской лабораторией было обнаружено, что сталь имеет макростроение, показанное на рисунке 5.6.

Рисунок 5.6. Макростроение крюка железнодорожного вагона: а)неправильно изготовлен; б) правильно изготовлен

Дальнейшие исследования подтвердили выводы макроанализа, поскольку крюки этой партии (рисунок 5.6.(а)) при проведении механических испытаний давали поломки, приходившиеся:

на носовую часть крюка	67%
на хвостовую часть крюка	19%
на отверстие крюка	14%

Крюки были изготовлены из кипящей стали марки Ст2. Другие партии крюков выдержали испытание и были приняты заводом (рисунок 5.6.(б)).

Объяснить:

1) какой способ испытаний позволил лаборатории выявить макростроение стали;

2) какими способами были изготовлены крюки, забракованные заводом, и крюки, признанные качественными.

Указать химический состав, микроструктуру, режим термообработки и марку спокойной стали для крюков, если предел прочности при растяжении должен быть 40 кг/мм².

Задача №5.7.

Ось вагона диаметром 100мм можно изготовить из стали: а) обыкновенного качества, б)углеродистой качественной, в)легированной.

Указать марки и химический состав сталей этих классов, применяемых для изготовления осей. Рекомендовать режим термообработки и сопоставить механические свойства и структуру стали выбранных марок в готовом изделии.

Объяснить, какими соображениями следует руководствоваться при выборе каждого из указанных здесь классов стали.

Задача №5.8.

Ведущая ось крановой тележки диаметром 70мм была изготовлена из стали марки Ст.5. В дальнейшем при реконструкции крана, предпринятой для увеличения его грузоподъемности, конструктор решил не изменять диаметра ведущей оси, а заменить материал оси сталью другой марки, обладающей пределом текучести в полтора раза выше.

Указать марки углеродистой качественной, а также легированной стали, из которой можно изготовить ось тележки; рекомендовать режим термической обработки и сопоставить механические свойства стали выбранных марок, с аналогичными свойствами стали марки Ст.5.

Задача №5.9.

Завод должен изготовить три вала двигателей. Все они должны иметь предел прочности при растяжении не ниже 75 кг/мм²; первый вал имеет диаметр 35 мм, второй 50 мм, третий 120 мм.

Выбрать марки стали для изготовления валов, указать химический состав и сопоставить механические свойства; обосновать сделанный выбор марок стали, рекомендовать режим термообработки и указать структуру стали в готовом вале.

Задача №5.10.

На заводе изготовлялись валы для двигателей диаметром 60 мм из стали, имеющей предел текучести 20-23 кг/мм² и относительное удлинение 20-22%.

В дальнейшем заводу поручили изготовить валы такого же диаметра для более мощных и быстроходных двигателей, причем завод должен был гарантировать предел текучести:

1. В валах одного типа не ниже 60 кг/мм² и ударную вязкость не ниже 6 кгм/см²;

2. В валах другого типа не ниже 80 кг/мм² им ударную вязкость не ниже 8 кгм/см².

Указать марки, химический состав и микроструктуру стали, обеспечивающей получение заданных пределов текучести и ударной вязкости.

Рекомендовать режим термической обработки изделия, привести структуру и механические свойства после окончательной термообработки.