2333

превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 2,4 % С. К

группу сплава по назначению.

3. Описать процесс нитроцементации (цель, температурный режим, технологическая последовательность).

Вариант № 29

1.Начертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы и дайте им определение, опишите превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 2,5 % С. К какому классу по химическому составу он относится?

2.Для деталей, работающих при значительных ударных нагрузках (зубья ковшей экскаваторов, пики отбойных молотков) применяют сплав марки 110Г13Л. Расшифруйте состав сплава, механические и технологические свойства, определите группу сплава по назначению.

3.Описать процесс азотирования (цель, температурный режим, технологическая последовательность).

Вариант № 30

1.Начертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы и дайте им определение, опишите превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 2,6 % С. К какому классу по химическому составу он относится?

2.Для изготовления шариков подшипников используется сплав марки ШХ4. Расшифруйте состав сплава, механические и технологические свойства, определите группу сплава по назначению.

3.Для детали, изготовленной из стали 45, описать процесс нормализации (цель, температурный режим, технологическая последовательность).

Вариант № 31

1.Начертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы и дайте им определение, опишите превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 2,7 % С. К какому классу по химическому составу он относится?

2.Для изготовления отливок используют сплав марки 45ФЛ. Расшифруйте состав сплава, укажите механические и технологические свойства, определите группу сплава по назначению.

3.Для зубчатого колеса из стали 55 описать процесс закалки ТВЧ (цель, технологический процесс, структура после закалки).

Вариант № 32

1. Начертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы и дайте им определение, опишите превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 3,3 % С. К какому классу по химическому составу он относится?

11

2.Для изготовления арматуры используется сплав марки 20Л. Расшифруйте состав сплава, укажите механические и технологические свойства, определите группу сплава по назначению.

3.Для изготовления втулок используют сталь марки 20. Для чего проводят цементацию? Выберите необходимые виды и режимы термообработки.

Вариант № 33

1.Начертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы и дайте им определение, опишите превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 2,9 % С. К какому классу по химическому составу он относится?

2.Для изготовления пильных рам используют сплав марки 15Л. Расшифруйте состав сплава, укажите механические и технологические свойства, определите группу сплава по назначению.

3.Необходимо изготовить полотно для пилы по металлу из стали У8. С помощью

диаграммы состояния железо-цементит выберите необходимые виды и режимы термообработки, укажите ее механические и технологические свойства.

Вариант № 34

1.Начертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы и дайте им определение, опишите превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 3,0 % С. К какому классу по химическому составу он относится?

2.Деталь изготовлена из стали 15ХМ. Расшифруйте состав сплава, укажите механические и технологические свойства, определите группу сплава по назначению.

3.С помощью диаграммы Fe-C выберите необходимые виды и режимы термообработки для изготовления режущего инструмента из сплава с содержанием углерода 1,3 %.

Вариант № 35

1.Начертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы и дайте им определение, опишите превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 3,1 % С. К какому классу по химическому составу он относится?

2.Для изготовления деталей используется сплав 55С2. Расшифруйте состав сплава, укажите механические и технологические свойства, определите группу сплава по назначению.

3.С помощью диаграммы Fe-C выберите необходимые виды и режимы термообработки для изготовления режущего инструмента из сплава с содержанием углерода 1,8 %.

Вариант № 36

1.Начертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы и дайте им определение, опишите превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 3,2 % С. К какому классу по химическому составу он относится?

2.Для изготовления котлов, работающих под давлением, используют сплав марки 12К.

Расшифруйте состав сплава, укажите механические и технологические свойства, определите группу сплава по назначению.

12

3. С помощью диаграммы Fe-C выберите необходимые виды и режимы термообработки для изготовления зубчатого колеса из сплава с содержанием углерода 0,55 %.

Вариант № 37

1.Начертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы и дайте им определение, опишите превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 3,3 % С. К какому классу по химическому составу он относится?

2.Для изготовления сосудов, работающих под давлением при разных температурах, используют сталь марки 15К. Расшифруйте состав сплава, укажите механические и технологические свойства, определите группу сплава по назначению.

3.Для деталей изготовленных литьем, провести диффузионный отжиг (гомогенизация). Определить цель, технологическую последовательность, температурный режим.

Вариант № 38

1.Начертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы и дайте им определение, опишите превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 3,4 % С. К какому классу по химическому составу он относится?

2.Для изготовления деталей сложной формы методом холодной штамповки используют

3. В результате термической и химико-термической обработки шестерни должны получить твердый износоустойчивый поверхностный слой при вязкой сердцевине. Для ее изготовления выбрана сталь 20. С помощью диаграммы железо-цементит назначьте и обоснуйте режим термической, химико-термической обработки.

Вариант № 39

1.Начертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы и дайте им определение, опишите превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 3,5 % С. К какому классу по химическому составу он относится?

2.Для изготовления кронштейнов используют сталь 35Л. Расшифруйте состав сплава, укажите механические и технологические свойства, определите группу сплава по назначению.

3. С помощью диаграммы железо-углерод опишите процесс закалки (цель, температурный режим, структура после закалки) для изготовления режущего инструмента из сплава с содержанием углерода 1,1 %.

Вариант № 40

1.Начертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы и дайте им определение, опишите превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 3,6 % С. К какому классу по химическому составу он относится?

2.Для изготовления фасонных отливок деталей общего машиностроения используют сплав марки 20Л. Расшифруйте состав сплава, укажите механические и технологические свойства, определите группу сплава по назначению.

13

3. Метчики из стали У10 закалены: первый – от температуры 760 °С, а второй от температуры 850 °С. С помощью диаграммы состояния железо-цементит объясните какой из этих метчиков закален правильно, имеет более высокие режущие свойства и почему.

Вариант № 41

1.Начертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы и дайте им определение, опишите превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 3,7 % С. К какому классу по химическому составу он относится?

2.Для изготовления котлов используют сталь марки 15К. Расшифруйте состав сплава, укажите механические и технологические свойства, определите группу сплава по назначению.

3.Фреза изготовлена из сплава с содержанием углерода 1,1 %. С помощью диаграммы железо-цементит выберите необходимый режим нагрева этой стали под закалку.

Вариант № 42

1.Начертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы и дайте им определение, опишите превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 3,8 % С. К какому классу по химическому составу он относится?

2.Для изготовления пружинных колец амортизаторов используется сталь марки 60.

Расшифруйте состав сплава, укажите механические и технологические свойства, определите группу сплава по назначению.

3. Описать процессы диффузионной металлизации (алитирование, хромирование, борирование). Указать цель, температурный режим, технологическую последовательность.

Вариант № 43

1.Начертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы и дайте им определение, опишите превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 3,9 % С. К какому классу по химическому составу он относится?

2.Для изготовления разверток используется сталь марки Р18. Расшифруйте состав сплава, укажите механические и технологические свойства, определите группу сплава по назначению.

3.Деталь из стали 30Л получена литьем. С помощью диаграммы железо-углерод описать процесс изотермического отжига (цель, температура и т.д.).

Вариант № 44

1.Начертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы и дайте им определение, опишите превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 4,0 % С. К какому классу по химическому составу он относится?

2.Для изготовления дисков сцепления используется сталь марки 60. Расшифруйте состав сплава, укажите механические и технологические свойства, определите группу сплава по назначению.

3.Для детали изготовленной из стали 20 описать процесс нормализации (цель, температурный режим, технологическая последовательность).

14

Вариант № 45

1.Начертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы и дайте им определение, опишите превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 4,1 % С. К какому классу по химическому составу он относится?

2.Для изготовления штампов используют сталь марки Х12М. Расшифруйте состав сплава, укажите механические и технологические свойства, определите группу сплава по назначению.

3.С помощью диаграммы Fe-C выберите необходимые виды и режимы термообработки для изготовления коленчатого вала из стали 45.

Вариант № 46

1.Начертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы и дайте им определение, опишите превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 4,2 % С. К какому классу по химическому составу он относится?

2.Для изготовления матриц и пуансонов в штамповой оснастке используют сталь марки

температурный режим, структура после закалки) для изготовления детали из сплава с содержанием углерода 0,65 %.

Вариант № 47

1.Начертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы и дайте им определение, опишите превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 4,3 % С. К какому классу по химическому составу он относится?

2.Для изготовления колец подшипников используется сталь ШХ15. Расшифруйте состав сплава, укажите механические и технологические свойства, определите группу сплава по назначению.

3.Детали машин из стали 40 закалены: одни – от температуры 760 °С, а другие – от температуры 830 °С. Используя диаграмму состояния железо-цементит, объясните какие из этих деталей имеют более высокую твердость и почему?

Вариант № 48

1.Начертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы и дайте им определение, опишите превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 4,4 % С. К какому классу по химическому составу он относится?

2.Для изготовления деталей штамповкой используют сплав 20. Расшифруйте состав сплава, укажите механические и технологические свойства, определите группу сплава по назначению.

3.С помощью диаграммы железо-углерод опишите процесс изотермической закалки (цель, температурный режим, структура после закалки) для изготовления детали из У8.

15

Вариант № 49

1.Начертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы и дайте им определение, опишите превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 4,5 % С. К какому классу по химическому составу он относится?

2.Расшифруйте состав сплава 5ХГМ, укажите механические и технологические свойства, определите группу сплава по назначению, для изготовления каких деталей его используют.

3.Метчики из стали У10 закалены: первый – от температуры 760 °С, а второй от температуры 850 °С. С помощью диаграммы состояния железо-цементит объясните какой из этих метчиков закален правильно, имеет более высокие режущие свойства и почему.

Вариант № 50

1. Начертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы и дайте им определение, опишите превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 4,6 % С. К какому классу по химическому составу он относится?

1. Расшифруйте состав сплава 38ХА, укажите механические и технологические свойства, определите группу сплава по назначению, для изготовления каких деталей его используют.

4. С помощью диаграммы Fe-C выберите необходимые виды и режимы термообработки для изготовления зубчатого колеса из сплава с содержанием углерода 0,5 %. Объясните что такое улучшение стали и для чего оно применяется?

Вариант № 51

1.Начертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы и дайте им определение, опишите превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 4,7 % С. К какому классу по химическому составу он относится?

2.Расшифруйте состав сплава 26Г2С, укажите механические и технологические свойства, определите группу сплава по назначению, для изготовления каких деталей его используют.

3.Деталь из стали 30Л получена литьем. С помощью диаграммы железо-углерод описать процесс полного отжига (цель, температура и т.д.).

Вариант № 52

1.Начертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы и дайте им определение, опишите превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 4,8 % С. К какому классу по химическому составу он относится?

2.Расшифруйте состав сплава 15ХСНД, укажите механические и технологические свойства, определите группу сплава по назначению, для изготовления каких деталей его используют.

3.Для заготовки - отливки из стали 20 описать процесс полного отжига (цель, температурный режим, технологическая последовательность).

16

Вариант № 53

1.Начертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы и дайте им определение, опишите превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 4,9 % С. К какому классу по химическому составу он относится?

2.Расшифруйте состав сплава 30ГЛС, укажите механические и технологические свойства, определите группу сплава по назначению, для изготовления каких деталей его используют.

3.Для инструмента из стали У8 провести отжиг на зернистый цементит. С помощью диаграммы железо-углерод определить цель, технологическую последовательность, температурный режим.

Вариант № 54

1.Начертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы и дайте им определение, опишите превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 5,0 % С. К какому классу по химическому составу он относится?

2.Для изготовления изделий используют сплав А20. Расшифруйте состав сплава, укажите механические и технологические свойства, определите группу сплава по назначению,

3.Для закаленного зубила, изготовленного из сплава У8А, описать процесс отпуска (цель, температурный режим, структура после отпуска).

Вариант № 55

1.Начертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы и дайте им определение, опишите превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 5,1 % С. К какому классу по химическому составу он относится

2.Для изготовления рабочих частей штампов используется сталь марки 50ХГМ.

3. С помощью диаграммы железо-углерод опишите процесс закалки (цель, температурный режим, структура после закалки) для изготовления зубчатого колеса из стали 40.

Вариант № 56

1.Начертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы и дайте им определение, опишите превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 5,2 % С. К какому классу по химическому составу он относится?

2.Ножи дисковых ножниц (для резки металлических листов на полосы) изготовлены из стали У8А. Расшифруйте состав сплава, укажите механические и технологические свойства, определите группу сплава по назначению, для изготовления каких деталей его используют.

3.Описать процесс цементации для детали, изготовленной из стали 10 (цель, температурный режим, технологическая последовательность).

17

Вариант № 57

1.Начертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы и дайте им определение, опишите превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 5,3 % С. К какому классу по химическому составу он относится?

2.Для изготовления сверл используется сталь Р18. Расшифруйте состав сплава, укажите механические и технологические свойства, определите группу сплава по назначению, для изготовления каких деталей его используют.

3.Для проволоки, полученной волочением описать процесс рекристализационного отжига (цель, температурный режим, технологическая последовательность).

Вариант № 58

1. Начертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы и дайте им определение, опишите превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 5,4 % С. К

используется сталь марки 30Х13. Расшифруйте состав сплава, укажите механические и технологические свойства, определите группу сплава по назначению, для изготовления каких деталей его используют.

3. Для заготовки, изготовленной из стали 45, описать процесс нормализации (цель, температурный режим, технологическая последовательность).

Вариант № 59

1.Начертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы и дайте им определение, опишите превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 5,5 % С. К какому классу по химическому составу он относится?

2.Для изготовления крестовин железнодорожных и трамвайных путей используют

Вариант № 60

1.Начертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы и дайте им определение, опишите превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 5,6 % С. К какому классу по химическому составу он относится?

2.Для изготовления плашек (инструмент для нарезания наружной резьбы) используется сталь марки 9ХС. Расшифруйте состав сплава, укажите механические и технологические свойства, определите группу сплава по назначению, для изготовления каких деталей его используют.

3.Для закаленной детали, изготовленной из сплава У12, описать процесс низкого отпуска (цель, температурный режим, структура после отпуска).

18

Вариант № 61

1.Начертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы и дайте им определение, опишите превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 5,7 % С. К какому классу по химическому составу он относится?

2.Для изготовления подшипников используется сталь ШХ6. Расшифруйте состав сплава, укажите механические и технологические свойства, определите группу сплава по назначению, для изготовления каких деталей его используют.

3.Деталь из стали 30Л получена литьем. С помощью диаграммы железо-углерод описать процесс полного отжига (цель, температура и т.д.).

Вариант № 62

1.Начертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы и дайте им определение, опишите превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 5,8 % С. К какому классу по химическому составу он относится?

2.Для изготовления пружин используется сталь марки 60Г. Расшифруйте состав сплава, укажите механические и технологические свойства, определите группу сплава по назначению, для изготовления каких деталей его используют.

3.Для изготовления детали из сплава У8 с помощью диаграммы железо-углерод опишите процесс ступенчатой закалки (цель, температурный режим, структура после закалки).

Вариант № 63

1.Начертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы и дайте им определение, опишите превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 5,9 % С. К какому классу по химическому составу он относится?

2.Расшифруйте состав сплава 30Х, укажите механические и технологические свойства,

определите группу сплава по назначению, для изготовления каких деталей его используют.

3. Для изготовления детали из сплава с содержанием углерода 1 % с помощью диаграммы железо-углерод опишите процесс закалки (цель, температурный режим, структура после закалки).

Вариант № 64

1.Начертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы и дайте им определение, опишите превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 6,0 % С. К какому классу по химическому составу он относится?

2.Расшифруйте состав сплава 30ХГСА, укажите механические и технологические свойства, определите группу сплава по назначению, для изготовления каких деталей его используют.

3.Для заготовки - поковки, изготовленной из стали 20, описать процесс полного отжига (цель, температурный режим, технологическая последовательность).

Вариант № 65

1. Начертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы и дайте им определение, опишите

19

превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 6,1 % С. К какому классу по химическому составу он относится?

2.Расшифруйте состав сплава Х12М, укажите механические и технологические свойства, определите группу сплава по назначению, для изготовления каких деталей его используют.

3.Детали машин из стали 40 закалены: одни – от температуры 760 °С, а другие – от температуры 830 °С. Используя диаграмму состояния железо-цементит, объясните какие из этих деталей имеют более высокую твердость и почему?

Пример выполнения расчетно-графической работы

Вопрос № 1

Начертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы и дайте им определение, опишите превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 0,4 % С. К какому классу по химическому составу он относится?

Ответ (Диаграмма состояния железо-цементит вычерчивается на отдельном листе с

использованием Приложения В).

Феррит (Ф) – твердый раствор внедрения углерода в α-железе, магнитен, имеет низкую прочность σв = 250 МПа, σ0,2 = 120 МПа, НВ 80–100, высокую пластичность (δ = 50 %, ψ = 80 %), зернистое строение.

Аустенит (А) – твердый раствор внедрения углерода в γ-железе, немагнитен, НВ 160 при δ = 40–50 %). Микроструктура аустенита имеет зернистое строение. Аустенит устойчив при высоких температурах. Медленно охлаждаясь, распадается, образуя эвтектоидную смесь феррита с цементитом – перлит.

Цементит (Ц) – химическое соединение железа с углеродом Fe3C – магнитен, имеет высокую твердость НВ > 800, очень низкую пластичность, сложную кристаллическую решетку.

Перлит (П) – эвтектоидная механическая смесь феррита и цементита, которая образуется при распаде медленно охлаждающегося аустенита. Состоит из пластинок или зерен цементита на ферритной основе. Перлитная структура стали получается при 0,8 % углерода. Механические свойства определяются формой и дисперсностью частиц цементитной фазы: чем мельче смесь, тем выше механические свойства. Пластинчатый перлит имеет НВ 180 – 220; σв = 800 МПа, δ = 10 %; зернистый перлит – НВ 160 – 200;

σв = 650 МПа, δ = 20 %.

Ледебурит (Л) – механическая смесь (эвтектика) аустенита и цементита (цементита и перлита). Ледебурит твердая и хрупкая составляющая, НВ 600–700.

20