Задания на контрольные работы №1 и 2

Номера вопросов студент должен выбрать в соответствии с данными, приведенными в табл.1.

Таблица 1

Окончание шифра (две последние цифры)	Контрольная работа
	№ 1	№ 2
30, 60, 90 29, 59, 89 28, 58, 88 27, 57, 87 26, 56, 86 25, 55, 85 24, 54, 84	1, 31, 61 2, 32, 62 3, 33, 63 4, 34, 64 5, 35, 65 6, 36, 66 7, 37, 67	91, 121, 151 92, 122, 152 93, 123, 153 94, 124, 154 95, 125, 155 96, 126, 156 97, 127, 157
23, 53, 83 22, 52, 82 21, 51, 81 20, 50, 80 19, 49, 79 18, 48, 78 17, 47, 77	8, 38, 68 9, 39, 69 10, 40, 70 11, 41, 71 12, 42, 72 13, 43, 73 14, 44, 74	98, 128, 158 99, 129, 159 100, 130, 160 101, 131, 161 102, 132, 162 103, 133, 163 104, 134, 164
16, 46, 76 15, 45, 75 14, 44, 74 13, 43, 73 12, 42, 72 11, 41, 71 10, 40, 70, 00 09, 39, 69, 99	15, 45, 74 16, 46, 76 17, 47,77 18, 48, 78 19, 49, 79 20, 50, 80 21, 51, 81 22, 52, 82	105, 135, 165 106, 136, 166 107, 137, 167 108, 138, 168 109, 139, 169 110, 140, 170 111, 141, 171 112, 142, 172
08, 38, 68, 98 07, 37, 67, 97 06, 36, 66, 96 05, 35, 65,95 04, 34, 64, 94 03, 33, 63, 93 02, 32, 62, 92 01, 31,61,91	23, 53, 83 24, 54, 84 25, 55, 85 26, 56, 86 27, 57, 87 28, 58, 88 29, 59, 89 30, 60, 90	113, 143, 173 114, 144, 174 115, 145, 175 116, 146, 176 117, 157, 177 118, 148, 178 119, 149, 179 120, 150, 180

Вопросы

1. Какие дефекты кристаллической решетки металлов влияют на механические свойства и почему?

2. Опишите процесс первичной и вторичной кристаллизации металлов. Как определяют критический размер зародыша?

3. В чем отличие кипящей стали от спокойной? Когда и какую рекомендуется применять?

4. Приведите схему изменения микроструктуры стали в результате пластической деформации. В чем практическое значение анизотропии механических свойств?

5. Изобразите схематически различные формы графита в чугунах. Как влияет форма графитных включений на механические свойства чугунов?

6. В чем отличие стали от чугуна по технологическим и механическим свойствам?

7. Что представляет собой микроструктура металлов? Как она определяется и в чем ее практическое значение? Приведите примеры.

8. Что такое элементарная кристаллическая ячейка в металле? Дайте характеристику типов пространственных кристаллических решеток металлов. Каково их значение?

9. Перечислите основные литейные свойства сплавов. Укажите факторы, влияющие на жидкотекучесть.

10. Что представляет собой субмикроструктура металлов? В чем практическое значение размера зерна?

11. Какую роль в процессе кристаллизации металлов играет число центров и скорость роста кристаллов? Приведите схему процесса кристаллизации.

12. Опишите сущность процессов упругой и пластической деформаций с точки зрения кристаллического строения металлов.

13. Постройте кривую охлаждения железа и поясните значение критических точек. В чем сущность полиморфных превращений в железе?

14. Напишите о несовершенствах строения реальных кристаллов. Опишите способ упрочнения наклепом.

15. Определение пластичности, влияние на неё химического состава, структуры, температуры нагрева, скорости и степени деформирования сплава.

16. Приведите схему строения стального слитка. В чем сущность ликвации по плотности и физической неоднородности? Каково их практическое значение?

17. Какие виды взаимодействия компонентов в сплаве существуют? Приведите условия их образования.

18. Приведите диаграмму состояний сплавов, образующих ограниченные твердые растворы. В чем заключается принцип построения диаграммы состояний?

19. С помощью кривых охлаждения постройте диаграмму состояний сплавов, не образующих твердых растворов, и на ее примере поясните правило фаз.

20. С помощью кривых охлаждения постройте диаграмму состояний сплавов, образующих твердые растворы с неограниченной растворимостью, и на ее примере объясните правило отрезков.

21. Приведите характеристику фаз и структурных составляющих диаграммы состояний железо-цементит. В чем практическое значение этой диаграммы?

22. Явления, происходящие в металле при горячем деформировании. Отличие горячей и холодной деформаций.

23. Опишите явления, происходящие в деформированном металле при нагреве. Изложите понятие температурного интервала обработки металлов давлением и принцип его определения по диаграмме железо-цементит.

24. Какова связь между строением сплавов, видом диаграммы состояний и свойствами этих сплавов? Приведите конкретные примеры, отметив практическое значение закона Н.С. Курнакова.

25. Какие нормальные примеси и почему влияют на свойства сталей? Объясните явления красноломкости и хладноломкости стали.

26. Каково влияние углерода и кремния на образование структуры чугуна? Приведите примеры применения серого чугуна на железнодорожном транспорте.

27. Как влияют газы (азот, кислород, водород) и неметаллические включения на структуру и свойства стали? Приведите примеры.

28. Как классифицируются по ГОСТам конструкционные углеродистые стали? Где на железнодорожном транспорте они применяются?

29. Дайте характеристику инструментальных углеродистых сталей. Как они маркируются по ГОСТу? Приведите примеры их использования.

30. Как определяются характеристики основных механических свойств металлов: прочности, пластичности, ударной вязкости? Приведите необходимые расчетные схемы и формулы.

31. Каковы способы измерения твердости металлов? Приведите необходимые схемы и формулы. В чем практическое значение определения твердости?

32. Напишите об усталости металлов. Как определяется предел выносливости? Какие меры применяются для повышения выносливости металлов? Приведите примеры из области железнодорожного транспорта.

33. Напишите об особых физических свойствах сталей и сплавов.

34. В чем сущность модифицирования чугуна с пластинчатым графитом? Как изменяются при этом структура и свойства чугуна? Приведите примеры.

35. Напишите о сущности превращения аустенита в перлит при непрерывном охлаждении стали. Когда это превращение важно практически?

36. Приведите характеристику этапов термической обработки стали: нагрева, выдержки, охлаждения. Какие факторы влияют на их выбор и почему?

37. Как и с какой целью осуществляется азотирование и цианирование стали? Какие детали подвергаются цианированию?

38. В чем сущность превращения перлита в аустенит при нагреве эвтектоидной стали? В чем практическое значение этого превращения?

39. В каких случаях и с какой целью применяют термическую обработку чугуна? В чем ее практическое значение? Приведите примеры.

40. Напишите о термомеханической обработке стали (НТМО и ВТМО). В чем ее практическое значение?

41. Каковы причины, вызывающие термические и структурные напряжения при закалке стали на мартенсит? В чем их практическое значение?

42. Что такое нормализация и гомогенизация стали? В чем их практическое значение?

43. Приведите диаграмму изотермического распада аустенита эвтектоидной стали. В чем ее практическое значение?

44. На диаграмме изотермического распада аустенита постройте график изотермической закалки эвтектоидной стали. В чем преимущества изотермической закалки перед обычной закалкой на мартенсит?

45. Приведите диаграмму изотермического распада аустенита для до- и заэвтектоидной стали. Каково влияние углерода и легирующих элементов на положение кривых начала и конца распада аустенита? В чем практическое значение этого влияния?

46. В чем сущность мартенситного превращения? Что такое обработка холодом? В чем ее практическое значение?

47. Что такое мартенсит и как он образуется в стали? Каково влияние углерода и легирующих элементов на положение мартенситных точек М_н и М_к?

48. На диаграмме изотермического распада аустенита покажите критическую скорость закалки. От чего она зависит и в чем ее практическое значение?

49. От каких факторов зависят окисление и обезуглероживание поверхности стали при нагреве? Опишите меры защиты от этих явлений, дайте характеристику защитных сред.

50. Напишите об изменениях в структуре стали при полном отжиге. Приведите примеры отжига деталей подвижного состава.

51. Объясните, какие изменения происходят в структуре стали при неполном отжиге. Приведите примеры отжига.

52. Как правильно выбрать температуру закалки на мартенсит для до- и заэвтектоидной углеродистой сталей? Опишите превращения, происходящие в структуре при закалке.

53. В чем сущность закаливаемости и прокаливаемости стали? Как определяется прокаливаемость и в чем ее практическое значение?

54. С какой целью и как осуществляется поверхностная закалка стали? Опишите превращения, происходящие в поверхностном слое. Приведите примеры.

55. Опишите превращения, происходящие при отпуске углеродистой стали, закаленной на мартенсит. В чем практическое значение отпуска? Приведите примеры.

56. Объясните явление рекристаллизации деформированного металла при нагреве. Приведите схему изменения структуры и свойств металла в процессе рекристаллизации.

57. В чем сущность и каковы принципы химико-термической обработки стали? Какие стали и какие детали подвижного состава и машин целесообразно подвергать химико-термической обработке и почему?

58. Как изменяются строение и механические свойства металлов в процессе пластической деформации? Что такое возврат (отдых) и каково его практическое значение?

59. Объясните, какие превращения происходят в структуре стали при нитроцементации. В чем практическое значение нитроцементации? Какие детали подвергают этой обработке?

60. Как осуществляется термодиффузионное насыщение поверхности стали металлами: хромом, кремнием, алюминием, бором? В чем его практическое значение? Какие детали подвижного состава целесообразно подвергать этой обработке?

61 – 90. По диаграмме состояний железо-цементит опишите, какие структурные и фазовые превращения будут происходить при медленном охлаждении из жидкого состояния сплава с заданным содержанием углерода. Охарактеризуйте этот сплав и определите для него при заданной температуре количество, состав фаз и процентное соотношение, используя данные, приведенные в табл.2. постройте кривую охлаждения сплава.

91. Как классифицируют легированные стали по химическому составу? Перечислите принципы маркировки легированных сталей, применяемых на железнодорожном транспорте.

Таблица 2

Номер вопроса	Кол-во углерода, %	Темпе-ратура,	Номер вопроса	Кол-во углерода, %	Темпе- ратура,	Номер вопроса	Кол-во углерода, %	Темпе-ратура,
61 62 63 64 65 66 67 68 69 70	3,8 3,7 3,6 3,5 3,4 3,3 3,2 3,1 3,0 2,9	800 600 1190 1200 1050 1000 950 920 900 780	71 72 73 74 75 76 77 78 79 80	2,8 2,7 2,6 2,5 2,4 2,3 1,6 1,5 1,4 1,3	750 700 650 600 850 1240 830 820 810 700	81 82 83 84 85 86 87 88 89 90	1,2 1,1 1,0 0,9 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2	770 750 740 500 600 700 710 760 780 750

92. Опишите классификацию легированных сталей по назначению. Приведите примеры их по каждой группе на подвижном составе и в пути.

93. Напишите о порошковых материалах. Как их получают и где применяют? Приведите примеры.

94. Опишите принципы классификации легированных сталей по структуре в отожженном состоянии. Приведите примеры использования этих сталей на подвижном составе.

95. Как классифицируются легированные стали по структуре в нормализованном состоянии? Приведите примеры использования этих сталей.

96. Какие легирующие элементы являются карбидообразующими? Где применяют стали, содержащие карбиды, и почему? Приведите примеры.

97. Каково влияние легирующих элементов на основные превращения в стали: распад аустенита, мартенситное превращение, превращение при отпуске? В чем практическое значение этого влияния?

98. В чем сущность отпускной хрупкости стали? Чем она вызывается и какое практическое значение имеет?

99. С какой целью и в каком количестве вводят в сталь титан, ванадий, бор, медь? Приведите примеры сталей, легированных этими элементами.

100. Основные методы повышения конструкционной прочности стали.

101. Напишите о рессорно-пружинных легированных сталях, в том числе о применяемых на подвижном составе. Каковы их состав, структура, термическая обработка, свойства?

102. Стали для зубчатых колес. Состав, структура, особенности термической обработки, свойства.

103. Какие легированные стали применяют для измерительного инструмента? Приведите конкретные примеры, опишите состав и свойства.

104. Опишите улучшаемые конструкционные легированные стали. Каковы состав, структура, свойства сталей?

105. Напишите о низколегированных конструкционных сталях. Приведите примеры их применения на подвижном составе.

106. Опишите углеродистые конструкционные стали для отливок. Приведите конкретные примеры их применения на подвижном составе.

107. Какие требования предъявляют к шарикоподшипниковым сталям? Приведите примеры их использования на подвижном составе.

108. Каковы состав, структура, термическая обработка, свойства износостойкой аустенитной стали, применяемой в стрелочных переводах? В чем ее преимущества?

109. Какие виды коррозии металлов известны? Какие нержавеющие конструкционные стали применяются в промышленности и на транспорте?

110. Какие требования предъявляют к жаропрочным конструкционным сталям? Каковы состав, структура, термическая обработка сталей, применяемых в газотурбинных установках локомотивов?

111. Какие требования предъявляют к инструментальным легированным сталям? Каковы состав, структура, термическая обработка, свойства быстрорежущей стали?

112. Хладостойкие материалы. Основные критерии для выбора. Применение на транспорте.

113. Состав и требования к стали заготовок осевых подвижного состава железных дорог.

114. Какие стали применяют при изготовлении штампов для холодной деформации? В чем особенности термической обработки этих сталей?

115. Перечислите требования, предъявляемые к сталям при изготовлении штампов для горячей деформации. Каким образом удается выполнить эти требования?

116. Напишите о технологии получения, составе, структуре, свойствах металлокерамических твердых сплавов. Где и почему они применяются?

117. Состав стали цельнокатанных колес пассажирских и грузовых вагонов. Способы упрочнения ободьев колес.

118.Напишите о сталях, обладающих особыми свойствами. Приведите примеры использования этих сталей в деталях дизеля тепловоза.

119. Опишите магнитомягкие и магнитотвердые стали и сплавы. Где и почему они применяются в локомотивах?

120. Состав, особенности термической обработки, структура и свойства рельсовой стали.

121-150. Выберите режим термической обработки детали из стали указанной марки для получения заданных свойств и обоснуйте его. На основе диаграммы состояний железо-цементит и построенного графика термической обработки напишите о превращениях в структуре стали, используя данные табл.3.

151. Выберите материал для изготовления литой антифрикционной втулки и для заливки подшипника. Расшифруйте марки этих сплавов. Приведите примеры других сплавов с антифрикционными свойствами (Г13Л, Б16, Р9, БрАЖ9-4, ВК-6 и др.)

152. Дайте характеристику меди и ее сплавов. Укажите область их применения в промышленности. Расшифруйте марки следующих сплавов: БрОЦ5-5, БрАЖ9-2, Лц38, ЛМц2С2. Поясните, какая разница в структурах, свойствах латуней и бронз.

153. Для изготовления деталей выбран сплав Д1. Приведите химический состав сплава. Опишите, каким видам термической обработки он подвергается. В чем сущность процесса старения?

Таблица 3

Номер вопроса	Деталь	Марка стали	Свойства	Номер вопроса	Деталь	Марка стали	Свойства
121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135	Зубило Матрица Сверло Метчик Зенкер Напильник Резец Метчик Надфиль Плашка Протяжка Развертка Резец Сверло Резец	У7 У8 У9 У10 У11 У12 У13 Х Х05 9ХС ХВГ ХГ ХВ5 Р6М5 Р12	HRC58 HRC60 HRC62 HRC63 HRC64 HRC65 HRC62 HRC62 HRC65 HRC60 HRC65 HRC62 HRC64 HRC63 HRC64	136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150	Резец Шестерня Валик Ось Валик Болт Червяк Шестерня Пружина То же Рессора Шарик Палец Клапан Штамп	Р18 20 15 45 25 50 50ХНМА 40Х 55С2 60С2ХА 60СГ ШХ15 12ХН3 Х10С2М 5ХНТ	HRC65 HRC60 HB5500 HB2500 HRC40 HB2500 HRC60 HRC58 HRC43 HRC44 HRC40 HRC61 HRC60 HB4000 HB4000

154. Дайте характеристику алюминия и его сплавов. Укажите область их применения в промышленности. Что такое силумин и дюралюминий (состав, свойства, назначение)?

155. Расшифруйте марки перечисленных сплавов: Р6М5, Г13Л, Т15К6, 5ХНТ, ВК15. Из этих сплавов выберите получаемые методами порошковой металлургии. Опишите технологический процесс их получения, свойства и назначение.

156. Способы повышения стойкости рельсовой стали против износа и образования контактно-усталостных дефектов.

157. Напишите о титане и сплавах на его основе. Где их применяют? Каковы перспективы применения титановых сплавов на подвижном составе?

158. Баббиты на оловянной, свинцовой и цинковой основах, их применения на железнодорожном транспорте.

159. Композиционные материалы с полимерной матрицей. Особенности структуры и свойств.

160. Перечислите основные виды лакокрасочных материалов. Какие требования к ним предъявляются? Приведите примеры.

161. Приведите схемы различных структур звеньев макромолекул. Каково их влияние на свойства полимера? Приведите классификацию пластмасс в зависимости от реакции получения полимеров и от их физико-механических свойств.

162. Укажите, из каких составных частей состоит пластмасса, и объясните их назначение. Каково влияние вида и формы наполнителя на свойства пластмасс? Приведите конкретные примеры применения пластмасс на железнодорожном транспорте.

163. Композиционные материалы с металлической матрицей. Особенности структуры и свойств.

164. Классификация композиционных материалов по виду упрочнителя. Влияние упрочнителей на свойства.

165. Перечислите основные технологические методы изготовления изделий из пластмасс, используемых на железнодорожном транспорте, и дайте их краткую характеристику.

166. Каковы возможности и назначение синтетических защитных покрытий подвижного состава, сооружений и устройств железнодорожного транспорта? Приведите состав применяемых покрытий и опишите технологию их нанесения.

167. Напишите о составе, структуре и физико-механических свойствах стекловолокнистого анизотропного материала.

168. Опишите технологию склеивания и перечислите типы и марки синтетических клеев в зависимости от основы (полимера). Приведите примеры использования синтетических клеев при ремонте подвижного состава.

169. Охарактеризуйте синтетические каучуки по составу исходных продуктов и свойствам. Приведите примеры использования резин на железнодорожном транспорте.

170. Напишите о получении, свойствах и применении пластмасс с листовым наполнителем (текстолит, гетинакс и др.).

171. Напишите о получении, свойствах и применении фторопласта.

172. Методы исследования макро- и микроструктуры материалов. Фрактография и др.

173. Напишите о получении, свойствах и применении пластмасс с порошковым наполнителем.

174. Напишите о получении, свойствах и применении резин специального назначения: маслобензостойких и пр.

175. Напишите о свойствах, изготовлении и применении стеклопластиков на железнодорожном транспорте.

176. Напишите о составе, свойствах и применении фрикционных полимерных материалов, сравнив их с металлическими.

177. Какие материалы на основе полимеров применяются на железнодорожном транспорте в качестве антифрикционных? Приведите конкретные примеры.

178. Опишите процесс получения резины. Перечислите ее свойства. Приведите примеры применения резины на железнодорожном транспорте.

179. Опишите получение, свойства и применение керамических материалов. Приведите примеры.

180. Каковы свойства пенопластов и поропластов? Приведите примеры их применения на железнодорожном транспорте.