Вопросы для самопроверки.

Строение металлов.

Какое отличие макро- и микроструктуры металла?

Какие кристаллические решетки характерны для металлов?

Что называется периодом и координационным числом кристалли­ческой решетки?

Сколько атомов приходится на элементарную ячейку гранецентрированной и объемно-центрированной кубической решетки?

Напишите кристаллографическое обозначение плоскостей куба

и индексы их направления.

Какие Вы знаете дефекты кристаллической решетки?

Что такое дислокации и как они влияют на свойства металла?

Какие Вы знаете поверхностные несовершенства в поликри­сталле?

Кристаллизация металлов и строение металлического слитка.

1. Что такое критический зародыш и от чего зависят его размеры?

2. Как влияет степень переохлаждения на число зародышей и ско­рость их роста?

3. Что такое модифицирование расплавленного металла?

4. Как растет дендритный кристалл?

5. Какие структурные зоны можно выделить в металлическом слитке?

6. Что такое полиморфное превращение, и как оно протекает?

Деформация и разрушение металлов.

1. Что такое концентраторы напряжений?

2. Чем отличается упругая деформация от пластической?

3. Как осуществляется процесс пластической деформации?

1. Как изменяется структура металла в процессе пластической деформации?

4. Что такое наклеп?

5. Как образуется в металле трещина в процессе пластической деформации?

6. Какая разница между вязким и хрупким разрушением?

7. Чем отличается транскристаллитный излом от и интеркристаллитного излома?

Механические свойства металлов.

1. Почему испытания на растяжение по сравнению с другими ви­дами испытаний применяют наиболее широко?

2. Какое практическое применение может найти коэффициент вяз­кости разрушения КС в конструкторских разработках?

3. Какие Вы знаете методы определения твердости и когда их. при­меняют?

4. Какие образцы применяют для испытания на удар? Что такое ударная вязкость КС?

5. Какими методами определяют порог хладноломкости и как зна­ние температурного запаса вязкости можно использовать на практике?

1. Что такое предел выносливости и как его определяют?

6. Как меняется предел выносливости при переходе от гладких образцов к образцам с надрезом?

Влияние нагрева на структуру и свойства деформированного металла.

1. Какие изменения происходят в металле при полигонизации?

2. Что понимают под первичной и собирательной рекристаллиза­цией? Что такое текстура рекристаллизации?

3. Как влияют температура, длительность нагрева и степень де­ формации на величину зерна после рекристаллизации?

4. Что такое критическая деформация?

б. Чем отличается холодная деформация от горячей деформации?

Фазы в кристаллических сплавах.

1. Чем отличается твердый раствор замещения от твердого раствора внедрения?

2. Какие условия необходимы для неограниченной растворимости металлов?

3. Что такое фазы внедрения, чем они отличаются от твердого раствора внедрения?

4. При каких условиях образуются электронные соединения?

Диаграммы фазового равновесия.

1. Определите число фаз, их состав и количество при разных тем­пературах и составах сплавов между линиями ликвидус и солидус в двух компонентной системе с полной взаимной раствори­мостью в жидком и твердом состояниях. Что такое конода?

2.Что такое эвтектика? Опишите процесс кристаллизации эвтек­тики.

3. Чем отличается процесс эвтектической кристаллизации от перитектического превращения?

4. Как получить пересыщенный твердый раствор в системе сплавов с ограниченной растворимостью? Как называется такой техноло­гический процесс?

5. Чем отличается механизм и кинетика полиморфного превращения

в сплавах от чистых металлов?

6. Чем отличается дендритная ликвация от ликвации по удельному

весу? Как устранить эти виды ликвации?

7. Нарисуйте схему структуры твердого раствора и гетерогенную

(матричную) структуру сплавов.

8. Как определяется состав тройного сплава?

Железо и его сплавы.

1. Какие фазы образуются в системе железо-цементит и железо- графит?

2. Постройте кривые охлаждения для стали, содержащей 1,2 % С и чугуна с 4,3 % С.

3. Определите фазовый и структурный состав доэвтектоидной и за- эвтектоидной стали.

4. Как влияют углерод, марганец и кремний на механические свой­ства стали?

б. Почему сера и фосфор являются вредными примесями в стали?

6. Как влияют легирующие элементы на критические точки А₃ и Л₄ железа?

7. Какие элементы образуют в стали карбиды?

8. Что такое легированный цементит? Какие карбиды образуют ле­гирующие элементы?

9. На какие структурные классы делятся легированные стали?

Чугун.

1. Какие виды чугунов Вы знаете?

2. Как различаются серые чугуны по структуре матрицы? Как влияет графит на свойства чугуна?

3. Как получить высокопрочный чугун с шаровидным графитом? Как маркируется высокопрочный чугун?

4. Как маркируются серые чугуны?

5. Опишите процесс получения ковкого чугуна.

Фазовые превращения в сплавах железа (теория термической обработки стали).

1. Как происходит превращение феррито-цементитной структуры в аустенит?

2. Чем отличается наследственно мелкозернистая сталь от крупно ­-зернистой? Что такое действительное зерно аустенита?

3. Как влияет величина зерна аустенита на механические свойства стали?

4. Как влияет степень переохлаждения на устойчивость аустенита и получаемую структуру?

5. Чем отличается перлитное превращение от мартенситного?

6. Как влияют углерод и легирующие элементы на точки М_н и М_к? В какой стали больше остаточного аустенита: с 1,2 % С или 1,2 % С и 5% Сг?

7. У какой стали — углеродистой или легированной критическая скорость закалки выше? Почему?

8. Чем отличается диаграмма изотермического распада аустенита от термокинетической диаграммы распада переохлажденного аустенита?

9. Почему мартенсит обладает высокой твердостью?

10. Чем отличается верхний бейнит от нижнего?

11. Чем различаются перлит, сорбит и троостит?

10. Как влияют легирующие элементы на диаграмму изотермиче­ского распада аустенита?

10. Что такое критическая скорость закалки и от чего она зависит?

11. Какие превращения протекают в мартенсите при отпуске?

12. Как влияет температура отпуска на механические свойства за­каленной стали? Какие виды отпускной хрупкости Вы знаете?

Технология термической обработки стали.

1. В чем различие отжига I рода от отжига II рода?

2. Когда применяют гомогенизацию?

3. Что такое полный отжиг и когда его применяют? В каких слу­чаях применяют изотермический отжиг?

4. Как осуществляют процесс сфероидизации? Для каких сталей применяют этот вид отжига?

5. Что такое флокены? Какую обработку применяют для предотвращения образования флокенов?

6. Установить температуру нагрева под закалку стали, содержа­ щей 0,45% С и 1,2 % С.

7. Какие охлаждающие среды применяют для закалки углероди­стой и легированной стали?

8. Что такое закаливаемость и прокаливаемость стали? Факторы, влияющие на них?

9. Какие виды отпуска Вы знаете? Когда их применяют?

10. Какие виды обработок применяют для упрочнения сортового проката?

11. Какие преимущества перед обычной закалкой имеет термомеха­ническая обработка и почему?

10. Для каких деталей рекомендуется поверхностная закалка при индукционном и лазерном нагреве?

11. Почему после поверхностной закалки повышается предел вы­носливости?

12. Почему температура под закалку при индукционном нагреве выше, чем при нагреве в печи? В каком случае будет более мелкое зерно аустенита? Как проводится и какие преимущества закалки при глубинном индукционном нагреве?

Химико-термическая обработка стали.

1. Как проводят цементацию в твердом карбюризаторе? Что при­нимается за эффективную толщину слоя?

2. Как проводят и какие преимущества газовой цементации?

3. Какой термической обработке подвергают детали после цемен­тации?

4. Какую структуру имеет цементованный слой после цементации и последующей термической обработки?

б. Зачем проводят цементацию?

6. Чем различаются цементация и нитроцементация?

7. Что такое процесс азотирования и зачем его проводят?

8. Зачем проводят борирование, алитирования и хромирование?

Конструкционные стали.

1. Запишите марки стали, имеющие следующие составы:

1) 0,42 —0,50 % С; 0,5 — 0,8% Мn; 0,8—1,0 % Сг; 1,3—1,8% Ni; 0,2—0,3 % Mo; 0,1—0,18 % V.

2) 0,14—0,20 % С; 1,3—1,7 %Сг; 0,08—0,14% Ti и 0,015—0,025% N.

2. Можно ли кипящую сталь использовать для изготовления кон­струкций и деталей машин, работающих при температурах —40-г—50 °С?

3. Какие углеродистые стали обычного качества можно применять для конструкций и деталей машин, подвергаемых сварке или упрочняемых термической обработкой?

4. Какие стали относятся к низколегированным? Где их применяют? Какие существуют методы их упрочнения?

б. Каким требованиям должна отвечать сталь для холодной штам­повки?

6. Чем объяснить хорошую обрабатываемость резанием стали, - легированной S, РЬ, Са?

7. Какие требования предъявляют к цементуемым сталям?

8. Назовите марки стали для цементации. Какая роль в цементуе­мых сталях принадлежит титану, ванадию, ниобию, азоту?

9. Каким требованиям должны отвечать улучшаемые стали? 10. Какой термической обработке подвергают стали 40Х, 40ХН и

ЗОХГС для обеспечения высокой конструктивной прочности?

11. Сталь 40ХН подвергнута отпуску при 500 и 600 °С; в каком случае будут более высокая прочность (σв, σ_u2) и пластичность (δ, ψ)?

12. Какие требования предъявляют к стали для изготовления под­шипников? Назовите марки этих сталей и метод их упрочнения.

13. Назовите основные преимущества и недостатки мартенситностареющих сталей? Где применяют эти стали?

14. Какие из легирующих элементов наиболее эффективно упроч­няют мартенсит при старении?

15. Какие требования предъявляют к пружинным сталям? Назовите марки пружинных сталей.

16. Какая сталь рекомендуется для отливок, работающих в усло­виях ударно-абразивного износа (зубья ковшей и экскаваторов, траки гусеничных машин, железнодорожных стрелок и кре­стовин и др.)?

Коррозионностойкие стали и сплавы.

1. Какие легирующие элементы повышают коррозионную стойкость стали и почему?

2. Какую структуру и свойства имеют стали 12X13, 20X13, 30X13, 40X13? Где их применяют?

3. Какие стали используют для изготовления деталей, работающих в окислительных и других агрессивных средах?

4. Какой термической обработке подвергают аустенитные корро­зионно-стойкие стали?

5. Как избежать интеркристаллитной коррозии в коррозионно-стойких сталях?

Жаропрочные сплавы и стали.

1. Каким требованиям должны отвечать стали для работы при высоких температурах (жаропрочные)?

2. Какие стали применяют для работы при 550—560 и 600—800 °С?

3. Когда и для чего используют жаропрочные сплавы на никеле­ вой основе?

4. В каких случаях применяют тугоплавкие металлы и их сплавы?

Инструментальные стали и сплавы.

1. Как маркируют инструментальные углеродистые, легированные и быстрорежущие стали?

2. Какую термическую обработку проходят углеродистые и легиро­ ванные стали для режущего инструмента? Назовите марки стали для режущего инструмента?

3. К какому структурному классу относятся быстрорежущие стали? Какую термическую обработку проходят быстрорежущие стали?

4. Какие требования предъявляют к сталям для штампов холодного и горячего деформирования?

б. Назовите марки сталей для штампов холодного и горячего дефор­мирования и опишите их термическую обработку.

6. Назовите марки сталей для валков холодной и горячей прокатки и опишите их термическую обработку.

Стали и сплавы с особыми физическими свойствами.

1. Какие требования предъявляют к магнитно-мягким материалам? Назовите марки электротехнических сталей и опишите их терми­ческую обработку.

2. Какие стали и сплавы применяют для постоянных магнитов?

Какие Вы знаете окалиностойкие стали?

Титан и сплавы на его основе.

1. Как влияют легирующие элементы на полиморфизм титана?

2. Назовите основные α- и α + β -сплавы титана, где их применяют?

3. Какую термическую обработку проходят а- и а + β-титановые сплавы?

Алюминий и сплавы на его основе. Магний и сплавы на его основе.

1. Какие Вы знаете деформируемые термически упрочняемые сплавы алюминия? Опишите термическую обработку этих сплавов. Где их применяют?

2. Какой сплав называют силумином? Какой упрочняющей обра­ботке его подвергают? л

3. Назовите основные достоинства и недостатки магниевых сплавов. Дайте примеры деформированных и литейных сплавов и опишите их термическую обработку.

Медь и сплавы на её основе.

1. Как влияют примеси на электропроводность меди?

2. Как маркируют медные сплавы?

1. Как влияет цинк на механические свойства латуней? Какая латунь обладает наибольшей пластичностью?

3. Назовите достоинства и недостатки оловянистых бронз. Какие марки оловянистых бронз Вы знаете?

4. Назовите марки специальных бронз и расскажите, где их при­ меняют.

Антифрикционные сплавы.

1. Каким требованиям должны отвечать антифрикционные сплавы? Какую они должны иметь структуру?

2. Где применяют оловянные и свинцовые баббиты?

3. Какие достоинства и недостатки у цинковых антифрикционных сплавов?

4. Расскажите о достоинствах и недостатках трехслойных подшипников.

Новые металлические материалы.