Задание 03

A) Вычертить диаграмму состояния сплавов системы «медь Cu – серебро Ag» (рис. П.1).Указать основные линии, точки, а также структурно-фазовый состав всех областей диаграм­мы. Для сплава, содержащего 40% серебра Ag, построить кривую охлаждения и описать происходящие при охлаждении фазовые превращения, определить количественное соотно­шение структурно-фазовых составляющих и их состав при температуре 900ºC. 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 3,0% углерода C, построить кривую охлаждения и описать происходящие при охлаж­дении структурно-фазовые превращения. Схематично изобразить и описать структуру задан­ного сплава.

B) 1. Что такое графит?

2. Какая форма графита наиболее благоприятна с точки зрения получения высоких механических свойств?

3. Сколько однофазных областей на диаграмме железо-цементит?

4. В структуре доэтектоидной углеродистой стали содержится около 25% феррита. Определите, сколько в этой стали содержится углерода.

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

6. Определите по диаграмме железо-цементит для заданного сплава химический состав фаз при температуре 1147°С.

Г) Для изготовления котлов используется сталь 12Х1МФ. Расшифровать состав и опреде­лить группу стали по назначению. Назначить и обосновать режимы термической обработки, описать получаемую структуру.

Д) Назначить марку латуни коррозионно-устойчивой в морской воде. Расшифровать её состав и описать структуру, используя диаграмму состояния сплавов системы «медь Cu – цинк Zn». Указать способ упрочнения латуни выбранной марки.

Е) Для улучшения магнитной проницаемости трансформаторной ста­ли необходимо обеспечить крупное зерно. Назначьте вид и режим обра­ботки.

Ж) Для изготовления деталей самолета выберите алюминиевый деформируемый сплав. Опишите, каким способом производится упрочнение этого сплава; объясните природу упрочнения; укажите характеристики механических свойств сплава.

З) Выберите сталь для изготовления молотовых штампов. Расшифруйте состав и определите, к какой группе относится данная сталь по назначению. Назначьте режим термической обработки, приведите его подробное обоснование, объяснив влияние легирования на всех этапах обработки данной стали. Опишите микроструктуру и главные свойства стали после термообработки.

И) Расшифруйте представленные марки сталей и сплавов. Приведите их полный химический состав, назначение и область применения. Х23Ю5, 4ХНХ, 12Х18Н10Т, ШХ15, 20Х3МВФ, БрАЖМц 10-3-1,5, Т5К10, 36Н, 08кп, У8А, 70С3А.

Задание 04

A) Вычертить диаграмму состояния сплавов системы «алюминий Al – медь Cu» (рис. П.2). Указать основные линии, точки, а также структурно-фазовый состав всех областей диаграм­мы. Для сплава, содержащего 40% меди Cu, построить кривую охлаждения и описать проис­ходящие при охлаждении фазовые превращения, определить количественное соотношение структурно-фазовых составляющих и их состав при температуре 550ºC. 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 0,4% углерода C, построить кривую охлаждения и описать происходящие при охлаж­дении структурно-фазовые превращения. Схематично изобразить и описать структуру задан­ного сплава.

B) 1. Что собой представляет аустенит?

2. Приведите точки диаграммы железо-цементит, которые делят сплавы на стали и чугуны, доэвтектоидные и заэвтектоидные стали, доэвтектические и заэвтектические чугуны?

3. Какую структуру имеет белый доэвтектический чугун?

4. Сколько должно быть феррита и цементита как фазовых составляющих в сплавах с содержанием 0,5; 1,5; 4,0% С при комнатной температуре после медленного охлаждения?

5. Как расшифровать марку сплава КЧ 37-12?

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

Г) Для изготовления турбин используется сталь 45Х13Н7Г7В2М. Расшифровать состав и оп­ределить группу стали по назначению. Назначить и обосновать режимы термической обра­ботки, описать получаемую при термообработке структуру.

Д) Назначить коррозионностойкую сталь для работы в слабоагрессивных средах (водные растворы солей и т. п.). Указать химический состав стали, необходимую термическую обра­ботку и описать получаемую при термообработке структуру.

Е) Никелевая заготовка обладает крупнозернистым строением. Предложите виды и режимы обработок для измельчения зерна.

Ж) Выберите сталь для изготовления резервуара, работающего в контакте с крепкими кислотами. Расшифруйте состав, и определите класс стали. Объясните причину введения хрома, и обоснуйте выбор стали для данных условий работы.

З) Сталь 40 подверглась отжигу при температурах 840 и 1000°С. Опишите превращения, происходящие при данных режимах отжига; укажите, какие образуются структуры, и объясните причины получения различных структур и свойств.

И) Расшифруйте представленные марки сталей и сплавов. Приведите их полный химический состав, назначение и область применения. Х27Ю5Т, 12Х18Н9Т, ШХ15СГ, 20Х3МВФ, 06ХН28МДТ, ХН38ВТ, ЛК80-3, 36НХ, 30Л, Б8З.