методички / 4015 ЭИ

92.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.

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

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

95.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.

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

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

98.Баббиты на оловянной, свинцовой и цинковой основах, их применение на железнодорожном транспорте.

99.Композиционные материалы с полимерной матрицей. Особенности структуры

исвойств.

100.Конструкционные смоляные и резиновые клеи: состав, способы отверждения, особенности свойств. Примеры применения в промышленности и на транспорте.

101.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.

102.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.

103.Когда наблюдается деформационное упрочнение, особенности изменения структуры и свойств материалов и изделий?

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

105.Перечислите основные технологические методы изготовления изделий из пластмасс, используемых нажелезнодорожномтранспорте, идайтеихкраткуюхарактеристику.

106.Состав и особенности свойств фторопласта-3 и фторопласта-4. Области при-

менения.

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

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

21

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

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

111.В чем отличие каучуков от резин? Назначение операции вулканизации при получении резин.

112.Методыисследованиямакроимикроструктурыматериалов(фрактографияидр.).

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

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

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

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

117.Какие материалы на основе полимеров применяют на железнодорожном транспорте в качестве антифрикционных? Приведите конкретные примеры.

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

119.В чем отличие структуры и свойств пластмасс на основе термопластичных и термореактивных полимеров? Приведите примеры изделий с такими полимерами.

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

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

КВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

•При ответе на вопросы, касающиеся диаграмм состояний сплавов, изначально необходимо изучить строение и свойства металлов, основы теории сплавов; разобраться

впонятиях: критическая точка, фаза, структурная составляющая; изучить принципы построения и особенности диаграмм состояний всех типов; усвоить все фазовые и структурные превращения, происходящие при нагреве и охлаждении сплавов. Отвечая на вопросы, следует приводить соответствующие схемы или графики. Вопросы требуют приведения ряда цифровых данных, которые имеются в ГОСТ, справочниках и учебной литературе.

•При ответе на вопросы по выбору сплавов, требуются знания маркировки и свойств легированных сталей, твердых сплавов, цветных сплавов, а также процессов термической и химико-термической обработки. Отвечая на них, необходимо привести полный химический состав и свойства рассматриваемого материала, указать влияние ле-

22

гирующих элементов, привести примеры применения этих материалов на железнодорожном транспорте.

Следует указать, какие именно легирующие элементы или их сочетания придают сталям требуемые свойства, например, повышение прочности и вязкости, жаропрочности и жаростойкости и т. д., и как эти элементы влияют на поведение легированных сталей в процессе их термической обработки. Так, температура отпуска легированных сталей выбирается несколько выше, чем для обычных углеродистых сталей, так как легированный аустенит более устойчив, учитывается возможная отпускная хрупкость и т. д.

• Следует обращать внимание на технико-экономическую эффективность внедрения полимерных материалов как заменителей дорогостоящих и дефицитных материалов из металлических сплавов, например, цветных металлов, ценных пород древесины. Необходимо вначале ознакомиться с классификацией синтетических смол по ГОСТ, составом и свойствами пластических масс.

Рекомендуется приводить конкретные примеры использования того или иного полимерного материала. Важно оценить состав и свойства синтетического клея (адгезию и когезию – прочность клеевого слоя) в связи с технологией склеивания и влиянием влаги, масла, бензина, а также температуры.

При описании технологических методов переработки пластмасс в изделия нужно приводить схемы процессов с необходимыми пояснениями.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Берлин В.И. Транспортное материаловедение : учебник для вузов ж.-д. тр-та / В.И. Берлин, Б.В. Захаров, П.А. Мельниченко. – М.: Транспорт, 1982. – 287 с.

2.Материаловедение : учебник для высших техн. учеб. завед. / Б.Н. Арзамасов, И.И. Сидорин, Г.Ф. Косолапов [и др.]. – 2-е изд., испр. и доп. – М.: Машиностроение, 1986. – 384 с.

3.Материаловедение и технология металлов : учебник для студентов машиностр. спец. вузов / Г.П. Фетисов, М.Г. Карпман, В.М. Матюнин [и др.]. – М.: Высшая школа, 2000. – 638 с.

4.Марочник сталей и сплавов / В.Г. Сорокин, А.В. Волосникова, С.А. Вяткин [и др.]. – М.: Машиностроение, 1989. – 640 с.

5.Воронин Н.Н. Материаловедение и технология конструкционных материалов для железнодорожной техники / Н.Н. Воронин [и др.]. – М.: Маршрут, 2004. – 456 с.

6.Материаловедение. Технология конструкционных материалов : задания и методические указания к выполнению контрольной работы для студентов специальностей 190109.65 НТТС, 190300.65 ПСЖД заочной формы обучения / составители : Т.П. Лукоянчева, Ж.В. Самохвалова. – Самара : СамГУПС, 2014. – 30 с.

23

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение А

Пример оформления титульного листа пояснительной записки контрольной работы

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»

Кафедра «Строительные, дорожные машины и технология машиностроения»

Контрольная работа по дисциплине «Материаловедение и технология конструкционных

материалов», раздел «Материаловедение»

Вариант 27

Выполнил: студент з/о Петров В.В.

Шифр 2012-В-6494

Проверил: к.т.н., доцент Самохвалова Ж.В.

Самара

2016

24

Приложение Б

Стали, применяемые на железнодорожном транспорте

Класс	Марка	Содержание	Обозначение	Свойства в	Область
		углерода		состоянии	применения
				поставки
				σв, МПа
	Ст3сп	0,14...0,22	Группа А,	380...490	Малонагруженные
			3 – порядковыйномер,		детали (рамы тележек)
			сп – спокойная		с невысокими требова-
					ниями к прочности
Углеродистые	Ст5сп	0,28...0,37	Группа А	500...640	Детали, восприни-
обыкновенного			5 – порядковыйномер,		мающие небольшие
качества			сп – спокойная		нагрузки (подвеска,
					тяга и т.д.)
	45	0,42...0,5	Спокойная,	598	Втулка шпинтона
			углерода 0,45 %		тележки
	45Л	0,42...0,5	Изделия получают	550	Шатун дизеля
			Л – литьем,		4ДВ-224
			углерода 0,45 %
				580...660
	ОС	0,42...0,5	Заготовки осей		Заготовки осей
					для колесных пар
Углеродистые	Марка 1	0,44...0,52	Колеса	880...1078	Цельнокатанные
качественные					колеса пассажирских
					вагонов
	Марка 2	0,55...0,65		911...1107	Цельнокатанные
					колесагрузовыхвагонов
	Марка 3	0,58...0,67
				категории
	К78ХСФ	0,74...0,89	К – конверторная,		Рельсы Р65
			углерода 0,78 %,	качества В,
			спокойная, легирована	Т1, Т2,
			Х– хромом, С– крем-	1290 (ТО)
			нием, Ф– ванадием
Легированные	М76Ф	0,71...0,82	М – мартеновская,		Рельсы Р65
			углерода 0,76 %,
			легирована
			Ф – ванадием,
			спокойная

25

Класс	Марка Содержание	Обозначение
	углерода

	09Г2Д	0,09	Низкоуглеродистая,
			Г2 % марганца,
Легированные			Д1% меди
	60С2А	0,60	С2 % кремния,
			А – пониженное
			содержание S и Р
Класс	Марка	Содержание	Обозначение
		углерода

5ХГМ	0,50...0,60	Х0,6…0,9 % хрома,
		Г1,2…1,6 % марганца,
		М0,15…0,3 %
		молибдена
9ХС	0,90	Х1 % хрома,
		С1,2…1,6 % кремния
ШХ15	1,00	Х1,5 % хрома

Легированные

110Г13Л	0,90...1,40	Г 13 % марганца,
		изделия получают
		литьем
Х12ВМ	2,00...2,20	Х12 % хрома,
		В0,7 % вольфрама,
		М 0,8 % молибдена
Р18	0,73...0,83	Высоколегированная
		18 % вольфрама

Свойства в	Область
состоянии	применения
поставки
σв, МПа
440	Кузов вагона
1570…1770	Тяжелонагруженные
(ТО)	пружины
Свойства в
	Область
состоянии	применения
поставки
σв, МПа
1420	Молотовые штампы
(ТО)	для горячей штамповки
590...690	Режущие инструменты
590…730,	Подшипниковая
2160
(ТО)
640...710	Крестовины
(ТО)	стрелочных переводов
HRCэ61-63	Холодные штампы
(ТО)	высокой устойчивости
840, 2150	Режущий инструмент,
(ТО)	сохраняющий режущие
	свойства при нагрева-
	нии до 600 °С

26

Приложение В

Рисунок 1 – Диаграмма состояния сплавов медь-никель

Рисунок 2 – Диаграмма состояния сплавов цинк-олово

27