Задание 07

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 80% серебра Ag, построить кривую охлаждения и описать происходящие при охлаждении фазовые превращения. Для заданного сплава определить количественное соотношение структурно-фазовых составляющих и их состав при температуре 800ºC. 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 1,2% углерода C, построить кривую охлаждения и описать происходящие при охлаж­дении структурно-фазовые превращения. Схематично изобразить и описать структуру задан­ного сплава. определить количе­ственное соотношение структурно-фазовых составляющих и их состав при температуре 900ºC

B) 1. Что собой представляет феррит?

2. По каким линиям диаграммы железо-цементит выделяется цементит первичный, вторичный, третичный?

3. Какие структурные составляющие железоуглеродистых сплавов состоят из двух фаз?

4. Сколько углерода должно содержаться в сплаве, если в его структуре после медленного охлаждения обнаруживается феррит с перлитом в соотношении 1:1, 1:3, 3:1?

5. В чугуне содержится 3,5% С. Можно ли определить, каким он будет: белым или серым?

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

Г) Для изготовления корпуса атомного реактора выбрана хромоникелевая коррозионностойкая сталь аустенитного класса. Рекомендовать марку такой стали, указать её состав.

Д) На изделиях из стали 15 требуется получить слой высокой твёрдости. Сделать обоснован­ный выбор способа химико-термической обработки, описать его технологию и структуру ма­териала после окончательной термической обработки.

Е) После рекристаллизации в медных прутках, предварительно де­формированных в холодном состоянии со степенью деформации 5…7%, выявлено очень крупное зерно и резкое снижение пластичности. Объяс­ните причину и предложите вид и режимы обработок для исправления микроструктуры и повышения пластичности.

Ж) Выберите литейный алюминиевый сплав для поршней двигателей внутреннего сгорания, работающих при температуре 200...250 °С. Расшифруйте состав сплава, укажите способ изготовления детали из данного

сплава. Опишите режим упрочняющей термообработки и объясните природу упрочнения.

З) Детали машин из стали 45 закалены от температур 740 и 830°С. Используя диаграмму состояния железо–карбид железа, объясните, какие из этих деталей имеют более высокую твердость и лучшие эксплуатационные свойства.

И) Расшифруйте представленные марки сталей и сплавов. Приведите их полный химический состав, назначение и область применения. Х15Н60, Вст3сп, 08Х22Н6Т, 30ГЛ, Л68, 80НМ, 60Г, БрБНТ1,7, 10ХСНД, У13А.

Задание 08

A) Вычертить диаграмму состояния сплавов системы «цинк Zn – олово Sn» (рис. П.6). Ука­зать основные линии, точки, а также структурно-фазовый состав всех областей диаграммы. Для сплава, содержащего 80% цинка Zn, построить кривую охлаждения и описать происхо­дящие при охлаждении фазовые превращения. Для заданного сплава определить количест­венное соотношение структурно-фазовых составляющих и их состав при температуре 300ºC. 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. Указать сплавы эвтектоидного и эвтектического состава. Для заданных сплавов (выберите произвольно) построить кривые охлаждения и описать происходящие при охлаждении структурно-фазовые превращения. Схематично изо­бразить и описать структуры заданных сплавов.

B) 1. Что представляет собой ледебурит?

2. Какие структурные составляющие железоуглеродистых сплавов состоят из одной фазы?

3. Сколько двухфазных областей на диаграмме железо-цементит? Какие в них находятся фазы?

4. При какой температуре протекает и какой линии диаграммы железо-цементит соответствует эвтектическое превращение.

5. Какую структуру имеют медленно охлажденные углеродистые стали, содержащие 0,8% С?

6. Определите химический состав и весовое количество феррита для стали с 0,8 % С при температуре 700 °С по диаграмме железо-цементит.

Г) Для изготовления деталей, работающих в контакте с крепкими кислотами, выбрана сталь 15Х28. Указать состав стали, объяснить причину введения хрома и обосновать выбор этой стали для данных условий эксплуатации.

Д) Для изготовления поршней двигателей внутреннего сгорания, работающих при темпера­турах 200 – 250ºC, используется сплав АЛ1. Расшифровать состав, описать режимы упроч­няющей термической обработки и кратко объяснить причину упрочнения.

Е) Опишите микроструктуру и свойства образцов технического олова после деформирования при комнатной температуре и при темпе­ратуре 150°С. Объясните процессы, протекающие при этом. Дайте сравнительную оценку величины зерна.

Ж) Выберите титановый сплав для обшивки летательных аппаратов. Приведите химический состав сплава, режим упрочняющей термической обработки и получаемую структуру.

З) Плашки из стали У11А закалены: первая – от температуры 760°С, а вторая – от температуры 850°С. Используя диаграмму железо–карбид железа, объясните, какая из этих плашек закалена правильно, имеет более высокие режущие свойства и почему.

И) Расшифруйте представленные марки сталей и сплавов. Приведите их полный химический состав, назначение и область применения. Х20Н8О, 20К, 15Х5ВМ, Х6В3М, 07Х13Н4АГ20, Л63, 83НФ, 70Г, Бр03Ц12С5, У10.