- •Раздел 1. Строение материалов
- •Задачи по изучению атомно-кристаллических решеток
- •6. Запишите ответ.
- •Задачи на явление полиморфизма
- •1. Прочитайте условия задачи.
- •2. Запишите условия задачи.
- •3. Воспользуйтесь литературой, найдите и зарисуйте кристаллические решетки, характерные Fe (рис. 1).
- •4. Найдите в справочнике или учебнике температурные интервалы существования этих решеток и запишите их.
- •5. Запишите ответ.
- •Задачи по дефектам кристаллического строения
- •1. Прочитайте условия задачи.
- •2. Запишите условия задачи.
- •Задачи на определение массовой доли углерода
- •Задачи по диаграммам состояния двойных сплавов
- •2. Запишите условия задачи.
- •8. Запишите ответ.
- •Задачи на использование правила отрезков и правила концентраций
- •1. Прочитайте условия задачи.
- •2. Запишите условия задачи.
- •8. Запишите ответ.
- •Задачи по диаграмме состояния железо-цементит
- •1. Прочитайте условия задачи.
- •2. Запишите условия задачи.
- •7. Запишите ответ.
- •1.4.1. Качественные задачи Задачи на изучение атомно-кристаллических решеток
- •Задачи по изучению явления полиморфизма
- •Задачи по изучению дефектов кристаллического строения
- •1.4.2. Расчетные задачи Задачи по определению массовой доли углерода в стали
- •1.4.3. Графические задачи Задачи по диаграммам состояния двойных сплавов
- •Задачи на использование правила отрезков
- •Задачи по диаграммам состояния железо – углерод
- •Задачи на изучение процесса кристаллизации
- •Задачи о влиянии пластической деформации на структуру металла
- •Раздел 2. Свойства материалов и методы
- •1. Прочитайте условия задачи.
- •1. Прочитайте условия задачи.
- •1. Прочитайте условия задачи.
- •Задачи на вычисление временного сопротивления по твердости
- •1. Прочитайте условия задачи.
- •Задачи на вычисление предела выносливости по пределу прочности
- •1. Прочитайте условия задачи.
- •2.2. Качественные задачи Задачи по расшифровке обозначений механических свойств
- •1. Прочитайте условия задачи.
- •Задачи на определение механических свойств по результатам испытания на растяжение
- •Задачи на вычисление твердости по результатам испытаний
- •Задачи на определение ударной вязкости
- •Задачи на вычисление предела прочности по твердости
- •Задачи на вычисление предела выносливости по пределу прочности
- •2.3.2. Качественные задачи Задачи по расшифровке обозначений механических свойств
- •Задачи теоретические
- •Раздел 3. Термическая обработка материалов
- •Задачи на определение критических точек по диаграмме железо – цементит
- •1.Прочитайте условия задачи.
- •2.Запишите условия задачи.
- •7. Запишите ответ.
- •Задача на определение температур нагрева для процессов термической обработки для заэвтектоидной стали
- •Прочитайте условия задачи.
- •Запишите условия задачи.
- •11. Запишите ответ.
- •Задача на определение температур нагрева для процессов термической обработки для доэвтектоидной стали
- •2. Запишите условия задачи.
- •10. Запишите полученный ответ.
- •Задачи на определение изотермического превращения аустенита
- •1. Прочитайте условия задачи.
- •2. Запишите условия задачи.
- •Задача по выбору правильных температур режимов термической обработки
- •1. Прочитайте условия задачи.
- •Запишите условия задачи.
- •Задачи на назначение режима термообработки для достижения эксплуатационных свойств различных изделий
- •1. Прочитайте условия задачи.
- •2. Запишите условия задачи.
- •12. Ответьте на вопрос задачи.
- •13. Запишите полученный ответ.
- •Задачи на назначение режимов химико-термической обработки для достижения эксплуатационных свойств изделий
- •1. Прочитайте условия задачи.
- •2. Запишите условия задачи.
- •3. Определите, какая химико-термическая обработка обеспечит эксплуатационные свойства изделий.
- •4. Назначьте режим обработки.
- •5. Опишите структуру.
- •6. Запишите ответ.
- •3.2. Сложные задачи Задачи по разбору структурных превращений происходящих в сталях при разных режимах обработки
- •1. Прочитайте условия задачи.
- •2. Запишите условия задачи.
- •Задачи по назначению режима термообработки для исправления структуры
- •1. Прочитайте условия задачи.
- •2. Запишите условия задачи.
- •Задачи на определение критических точек по диаграмме железо – цементит
- •Задачи на определение температур нагрева для процессов термической обработки для заэвтектоидных сталей
- •Задачи на определение температур нагрева для процессов термической обработки для заэвтектоидных сталей
- •Задачи на определение изотермического превращения аустенита
- •Задачи по выбору правильных температур режимов термической обработки
- •Задачи на назначение режима термообработки для достижения эксплуатационных свойств различных изделий
- •Задачи на назначение режимов химико-термической обработки для достижения эксплуатационных свойств изделий
- •3.3.2. Сложные задачи Задачи по разбору структурных превращений происходящих в сталях при разных режимах обработки
- •Задачи по назначению режима термообработки для исправления структуры
- •Задачи теоретические
- •Раздел 4. Материалы, применяемые в технике
- •4.1. Качественные задачи Задачи по расшифровке марок сталей и сплавов
- •1. Прочитайте условия задачи.
- •15Ха – высококачественная; 30х13 – качественная; 20Mn5 – низколегированная качественная; х10Cr13 – высоколегированная качественная.
- •Задачи на обоснование выбора материалов, применяемых в нефтехимическом производстве
- •1. Прочитайте условия задачи.
- •2. Запишите условия задачи.
- •Профиль свойств
- •1. Прочитайте условия задачи.
- •9. Зарисуйте график термической обработки.
- •10. Опишите структуру после каждого процесса термической обработки.
- •11. Запишите полученный ответ.
- •Задача по выбору конструкционных сталей в зависимости от прокаливаемости
- •1. Прочитайте условия задачи.
- •6. По составленной таблице профиля свойств, из справочника выберите марку материала, удовлетворяющего этим требованиям.
- •7. Обоснуйте выбор марки стали.
- •8. Выберите по справочнику вид и режим упрочняющей термической обработки.
- •9. Зарисуйте график термической обработки.
- •10. Запишите полученный ответ.
- •Задача по выбору материала с твердой поверхностью и вязкой сердцевиной
- •1. Прочитайте условия задачи.
- •Найти: марку материала-?
- •Профиль свойств
- •6. По составленной таблице профиля свойств, из справочника выберите марку материала, удовлетворяющего этим требованиям.
- •7. Обоснуйте выбор марки стали.
- •8. Назначьте вид и режим упрочняющей термической обработки по справочнику.
- •Задачи по чугунам
- •1. Прочитайте условия задачи.
- •Профиль свойств
- •6. Воспользуйтесь справочником и выберите марку материала, удовлетворяющего составленному Вами профилю свойств.
- •7. Обоснуйте выбор марки чугуна.
- •8. Выберите по справочнику вид и режим термической обработки.
- •9. Запишите полученный ответ.
- •Задачи по цветным сплавам
- •1. Прочитайте условия задачи.
- •Профиль свойств
- •8. Выберите по справочнику вид и режим упрочняющей термической обработки
- •9. Зарисуйте график термической обработки.
- •10. Запишите полученный ответ.
- •Задачи по сталям и сплавам специализированного назначения
- •1. Прочитайте условия задачи.
- •Профиль свойств
- •6. Воспользуйтесь справочником и выберите марку материала, удовлетворяющего составленному Вами профилю свойств. Сталь х18н10т
- •7. Обоснуйте выбор марки стали.
- •8. Выберите по справочнику вид и режим упрочняющей термической обработки.
- •9. Зарисуйте график термической обработки.
- •10. Запишите полученный ответ.
- •Задачи по выбору материалов, применяемых в нефтехимическом производстве
- •1. Прочитайте условия задачи.
- •2. Запишите условия задачи.
- •8. Выберите по справочнику вид и режим термической обработки.
- •9. Зарисуйте график термической обработки.
- •10. Запишите полученный ответ.
- •Задачи по применению различных материалов
- •1. Прочитайте условия задачи.
- •2. Запишите условия задачи.
- •3. Определите условия работы детали.
- •4. Определите возможные «отказы» детали.
- •5. Составьте профиль свойств, обеспечивающих безаварийную работу детали.
- •4.3.1. Качественные задачи Задачи по расшифровке марок сталей и сплавов
- •Задачи на обоснование выбора материалов, применяемых в нефтехимическом производстве
- •4.3.2. Сложные задачи
- •Задачи по выбору конструкционных сталей в зависимости от прокаливаемости
- •Задачи по выбору материалов для деталей с твердой поверхностью и вязкой сердцевиной
- •Задачи по чугунам
- •Задачи по цветным сплавам
- •Задачи по сталям и сплавам специализированного назначения
- •Задачи по выбору материалов, применяемых в нефтехимии
- •Задачи по применению различных материалов
- •Приложение 1
- •Приложение 2
- •Приложение 3
- •Библиографический список
Задачи на обоснование выбора материалов, применяемых в нефтехимическом производстве
1. В производстве ТИБА (триизобудиталюминия) на заводе СК используется центробежный, взрывозащищенный насос, который предназначен для откачки нефраса. Технологические условия процесса следующие: расчетная температура +40°С, напор - 50 м. вод. ст. Материал насоса – 12Х18H10Т. Обоснуйте выбор марки материала насоса, приведите его состав, структуру и свойства в готовом изделии. Каким способам обработки подвергают данную сталь для достижения эксплуатационных свойств изделия.
2. В производстве ТИБА (триизобудиталюминия) на заводе СК действует аппарат – реактор вертикальный цилиндрический с мешалкой и рубашкой, предназначенный для синтеза диизобутилалюминия и триизобутилалюминия. Технологические условия процесса: расчетное давление в аппарате 70 кгс/см2, расчетная температура в корпусе +200°С, в рубашке +150°С. Корпус аппарата изготовлен из стали 09Г2С, детали, соприкасающиеся с рабочей средой (рубашка) из стали 12Х18H10Т. Обоснуйте выбор марок материалов, приведите их состав, опишите структуру и свойства в готовом изделии. Каким способам обработки подвергают эти стали для достижения эксплуатационных свойств в изделии.
3. В производстве ТИБА (триизобудиталюминия) на за-воде СК для подогрева изобутилена используется теплообменник вертикальный, кожухотрубчатый, одноходовой. Технологические условия процесса: расчетное давление в трубном пространстве 80 кг/см2, в межтрубном пространстве
6 кг/см2, температура +90°С. Материал корпуса теплообменника ВСт3сп. Обоснуйте выбор марки материала теплообменника, приведите его состав, структуру и свойства в готовом изделии. Каким способам обработки подвергают данную сталь для достижения эксплуатационных свойств изделия.
4. В производстве ТИБА (триизобудиталюминия) на заводе СК используется аппарат вертикальный цилиндрический с рубашкой, мешалкой и погружным насосом, предназначенный для приготовления суспензии алюминия в растворе с нефрасом. Технологические условия процесса: расчетное давление 0,6 МПа в корпусе и в рубашке, расчетная температура в корпусе +110°С, в рубашке +100°С. Материал корпуса аппарата Ст3кп. Обоснуйте выбор марки материала аппарата, приведите его состав, структуру и свойства в готовом изделии. Каким способам обработки подвергают данную сталь для достижения эксплуатационных свойств изделия.
5. В производстве ТИБА (триизобудиталюминия) на за-воде СК используется аппарат с мешалкой, вертикальный, ци-линдрический, предназначенный для сборника отфильтро-ванного ДИБАГ (диизобутилалюминийгидрид – (i-C4H9)2AlH). Технологические условия процесса: расчетное давление 6,0 кгс/см2, расчетная температура +40°С. Материал корпуса аппарата 09Г2С. Обоснуйте выбор марки материала аппарата, приведите его состав, структуру и свойства в готовом изделии. Каким способам обработки подвергают данную сталь для достижения эксплуатационных свойств изделия.
6. На заводе окиси этилена используется ректифи-кационная колонна, предназначенная для выделения окиси этилена из водного раствора и парогазовой смеси, поступающих из конденсатора. Технологические условия процесса: расчетное давление 0,2 МПа, расчетная температура +120°С, среда – окись этилена, вода, гликоли, азот. Материал аппарата 12Х18H10Т. Обоснуйте выбор марки материала аппарата, приведите его состав, структуру и свойства в готовом изделии. Каким способам обработки подвергают данную сталь для достижения эксплуатационных свойств изделия.
7. На заводе окиси этилена используется кожухотрубный конденсатор, предназначенный для конденсации окиси этилена, поступающих с верха колонны. Технологические условия процесса: расчетное давление в трубном пространстве 1 МПа, в межтрубном пространстве 1,0 МПа; температура расчетная в трубном пространстве +100°С, в межтрубном +100°С, среда в трубном пространстве – захоложеннная вода, в межтрубном пространстве – окись этилена, вода. Материал трубок 12Х18H10Т, а корпуса – 09Г2С. Обоснуйте выбор марки материалов, приведите их составы, структуры и свойства в готовом изделии. Каким способам обработки подвергают данные стали для достижения эксплуатационных свойств изделия.
8. На заводе окиси этилена используется теплообменник, предназначенный для охлаждения окиси этилена. Технологические условия процесса: давление в трубном и межтрубном пространстве 1,6 МПа, расчетная температура в трубном и межтрубном пространстве +100°С, температура разрешенная в трубном пространстве -10°С, в межтрубном +35°С, среда в трубном пространстве – антифриз, в межтрубном пространстве – окись этилена. Материал трубок – 12Х18H10Т, а корпуса – ВСт3сп5. Обоснуйте выбор марки материалов, приведите их составы, структуры и свойства в готовом изделии. Каким способам обработки подвергают данные стали для достижения эксплуатационных свойств изделия.
9. На заводе окиси этилена используется испаритель, предназначенный для нагрева кубовой жидкости колонны паром давления 0,3 МПа. Технологические условия процесса: расчет-ное давление в трубном и межтрубном пространстве 0,55 МПа, расчетная температура в трубном и межтрубном пространстве +200°С, среда в трубном пространстве – пар P = 0,3 МПа, в межтрубном пространстве – окись этилена. Материал трубок – 12Х18H10Т, а корпуса – 09Г2С. Обоснуйте выбор марки материалов, приведите их составы, структуры и свойства в готовом изделии. Каким способам обработки подвергают данные стали для достижения эксплуатационных свойств изделия.
10. На заводе окиси этилена используется смеситель, предназначенный для смешивания кубовой жидкости колонны и водногликолевого раствора («тощего» сорбента), поступающего с узла десорбции, в процессе приготовления шихты. Технологические условия процесса: давление 4,0 МПа, расчетная температура +100°С, среда – окись этилена, вода, гликоли. Материал смесителя сталь 12Х18H10Т. Обоснуйте выбор марки материала, приведите его состав, структуру и свойства в готовом изделии. Каким способам обработки подвергают данную сталь для достижения эксплуатационных свойств изделия.
11. При производстве галобутилкаучука используется монжус, вертикальный, цилиндрический с наружным змеевиком для опорожнения аппаратов и трубопроводов, содержащих раст-воры ГБК и БК в нефрасе. Технологические условия процесса: расчетное давление в аппарате и в подогревателе 1,6 МПа, расчетная температура в аппарате +200°С, в подогревателе +150°С. Материал аппарата ВТ1-0, змеевика – углеродистая сталь. Обоснуйте выбор марки материалов, приведите их составы, структуры и свойства в готовом изделии. Каким способам обработки подвергают данные сплавы для достижения эксплуатационных свойств изделия.
12. При производстве ГБК (галобутилкаучука) исполь-зуется диафрагменный смеситель – вертикальный цилин-дрический аппарат, предназначенный для смешения брома жидкого с растворителем нефрасом. Технологические условия процесса: расчетное давление 1,6 МПа, температура +100°С. Материал аппарата XH65MB. Обоснуйте выбор марки материала, приведите его состав, структуру и свойства в готовом изделии. Каким способам обработки подвергают данную сталь для достижения эксплуатационных свойств изделия.
13. При производстве ГБК (галобутилкаучука) исполь-зуется емкость – отстойник, горизонтальная, цилиндрическая, предназначенная для разделения органической и водной жидких фаз. Технологические условия процесса: давление 1,0 МПа, температура +164°С. Материал емкости двухслойный: наружный слой – сталь 09Г2С, внутренний плакирующий слой – стеклоэмаль. Обоснуйте выбор марки материалов, приведите их составы, структуры и свойства в готовом изделии. Каким способам обработки подвергают данные стали для достижения эксплуатационных свойств изделия.
14. При производстве ГБК (галобутилкаучука) исполь-зуется емкость – горизонтальная, цилиндрическая с подогре-вателем, предназначенная для обеспечения циркуляции 10% раствора NaOH в системе нейтрализации. Технологические условия процесса: давление 0,621 МПа, температура +200°С. Материал наружной стенки аппарата ВСт3сп5, внутренней – 12Х18H10Т. Обоснуйте выбор марки материалов, приведите их составы, структуры и свойства в готовом изделии. Каким способам обработки подвергают данные стали для достижения эксплуатационных свойств изделия.
15. При производстве ГБК (галобутилкаучука) исполь-зуется монжус (вертикальная цилиндрическая емкость), предназначенный для опорожнения насосов. Технологические условия процесса: давление 1,0 МПа, температура +164°С. Материал аппарата двухслойный: Ст08кп и стеклоэмаль. Обоснуйте выбор марки материалов, приведите их составы, структуры и свойства в готовом изделии. Каким способам обработки подвергают данные стали для достижения эксплуатационных свойств изделия.
16. При производстве ГБК (галобутилкаучука) используе-тся аппарат с мешалкой – вертикальный, цилиндрический с по-догревателем, предназначенный для омыления 10% раствора ГБК. Технологические условия процесса: давление в корпусе 0,6 МПа, в подогревателе 1,6 МПа, температура в корпусе +200°С, в подогревателе +150°С. Материал аппарата ВТ1- 0, подогревателя – сталь 20. Обоснуйте выбор марки материалов, приведите их составы, структуры и свойства в готовом изделии. Каким способам обработки подвергают данные стали для достижения эксплуатационных свойств изделия.
17. При производстве ГБК (галобутилкаучука) использу-ется электронасос марки М500/25 ЕВ УХЛ – 4 герметичный, мембранный, дозировочный, предназначенный для откачки 10 % раствора ирганокса в нефрасе из емкости в смеситель. Материал насоса - 10Х17H13М2Т. Обоснуйте выбор марки материала, приведите его состав, структуру и свойства в готовом изделии. Каким способам обработки подвергают данную сталь для достижения эксплуатационных свойств изделия.
18. При производстве ГБК (галобутилкаучука) использу-ется колонна насадочная с подогревателем – вертикальный цилиндрический сосуд, предназначенный для очистки выбросов воздуха от хлора (паров брома). Технологические условия процесса: давление в корпусе 0,003 МПа, в змеевике 1,56 МПа, температура в корпусе +100°С, в змеевике +150°С. Материал наружной стенки колонны Ст3сп5, внутреннего плакирующего слоя – ХСЭ -23, змеевика – сталь 20. Обоснуйте выбор марки материалов, приведите их составы, структуры и свойства в готовом изделии. Каким способам обработки подвергают данные материалы для достижения эксплуатационных свойств изделия.
19. При производстве ГБК (галобутилкаучука) использу-ется ресивер – вертикальная цилиндрическая емкость, предназначенная для хранения запаса сжатого воздуха КИП и А на 1 час работы цеха. Технологические условия процесса: давление 1,6 МПа, температура +100°С. Материал емкости – 09Г2С. Обоснуйте выбор марки материала, приведите его состав, структуру и свойства в готовом изделии. Каким способам обработки подвергают данную сталь для достижения эксплуатационных свойств изделия.
20. При производстве ГБК (галобутилкаучука) использу-ется испаритель холодильный, четырехходовой, предназна-ченный для охлаждения антифриза до +7°С с помощью жидкого пропана с температурой испарения 0°С. Технологические условия процесса: давление в трубном пространстве 1,0 МПа, в межтрубном – 2,31 МПа, температура в трубном и межтрубном пространстве +200°С. Материал аппарата 16ГС. Обоснуйте выбор марки материала, приведите его состав, структуру и свойства в готовом изделии. Каким способам обработки подвергают данную сталь для достижения эксплуатационных свойств изделия.