Материаловедение: Методические указания к выполнению контрольных работ по дисциплине "Материаловедение и технология конструкционных материалов"

Голосов: 13

Методические указания к выполнению контрольных работ составлены в соответствии с программой курса "Материаловедение и технология конструкционных материалов". Целью методических указаний является углубление теоретических знаний по курсу "Материаловедение". Задания, помещенные в методических указаниях, содержат вопросы, ответы на которые позволят студентам работать самостоятельно и исключить параллельные ответы на одинаковые вопросы. Выполнение заданий предусматривает получение студентам знаний как из лекционного материала, так и дополнительной литературы. Предназначены для студентов дневной и вечерней форм обучения специальности 23020165 "Информационные системы и технологии".

Приведенный ниже текст получен путем автоматического извлечения из оригинального PDF-документа и предназначен для предварительного просмотра.
Изображения (картинки, формулы, графики) отсутствуют.
                                   Вариант 32

1. Режущий инструмент требуется обработать на максимальную твердость. Для
   его изготовления выбрана сталь У13А. Назначьте режим термической обра-
   ботки, опишите сущность происходящих превращений, структуру и свойства
   данной стали.
2. Для изготовления молотовых штампов выбрана сталь 5ХНСВ. Укажите со-
   став и группу стали по назначению. Назначьте режим термической обработ-
   ки, приведите его обоснование, объяснив влияние легирования на превраще-
   ния при термической обработке этой стали. Укажите структуру, свойства и
   требования, предъявляемые к штампам горячей штамповки.
3. Дайте общую характеристику магнитомягких материалов, укажите их со-
   став, свойства и область применения в приборостроении.
4. Для обшивки летательных аппаратов использован сплав ВТ6. Приведите со-
   став сплава, режим упрочняющей термической обработки и получаемую
   структуру. Опишите процессы, протекающие при термической обработке, и
   преимущества сплава ВТ6 по сравнению с ВТ5.
5. Опишите состав, свойства и области применения поликарбонатов.

                               Вариант 33

1. Выберите углеродистую сталь для изготовления сверл. Назначьте режим
   термической обработки, опишите сущность происходящих превращений,
   структуру и свойства инструмента.
2. В результаты термической обработки зубчатые колеса должны получить
   твердый износоустойчивый поверхностный слой при вязкой сердцевине.
   Дня их изготовления выбрана сталь 18ХНМФА. Расшифруйте состав и оп-
   ределите группу стали по назначению. Назначьте режим термической и хи-
   мико-термической обработки, приведите его обоснование, объяснив влияние
   легирования на превращения, происходящие при термической обработке
   данной стали. Опишите микроструктуру и свойства стали после термической
   обработки.
3. Для изготовления постоянного магнита сечением 50×50 мм выбран сплав
   ЕХ9К15. Расшифруйте состав и укажите группу сплава по назначению. На-
   значьте режим термической обработки и опишите структуру и свойства по-
   сле обработки. Объясните, почему в данном случае нельзя применить угле-
   родистую сталь У12.
4. В качестве материала для заливки вкладышей подшипников скольжения вы-
   бран сплав Б16. Укажите состав и определите группу сплава по назначению.
   Опишите микроструктуру сплава и основные требования, предъявляемые к
   сплавам этой группы.
5. Термопластичные пластмассы, их особенность и область применения. При-
   ведите примеры важнейших термопластов.


                                                                         21


                                Вариант 34

1. Назначьте режим термической и химико-термической обработки шестерен
   из стали 20ХН с твердостью зуба 58... 62 НRС. Опишите микроструктуру и
   свойства поверхности зуба и сердцевины шестерни после термической обра-
   ботки.
2. Гильзы цилиндров двигателей внутреннего сгорания должны иметь высокую
   твердость и износоустойчивость поверхностного слоя 750...1000 НV. Для из-
   готовления их выбрана сталь 38Х2МЮА. Укажите состав и определите
   группу стали по назначению. Назначьте и обоснуйте режим термической и
   химико-термической обработки, объяснив влияние легирования на превра-
   щения в стали при ее термической обработке. Опишите структуру и свойства
   поверхностного слоя и сердцевины гильзы.
3. Для изготовления деталей, работающих в активных коррозионных средах,
   выбрана сталь 08Х18Н12Т. Укажите состав и объясните причины введения
   легирующих элементов в эту сталь. Назначьте и обоснуйте режим термиче-
   ской обработки и опишите микроструктуру данной стали после термической
   обработки.
4. Для отливок сложной конфигурации используется бронза БрОФ4-0,2. Рас-
   шифруйте состав сплава, укажите его структуру и назначьте режим термиче-
   ской обработки для снятия внутренних напряжений, возникающих после от-
   ливки.
5. Деформация полимеров.

                                Вариант 35

1. Требуется произвести поверхностное упрочнение изделий из стали 15Х. На-
   значьте вид обработки, опишите его технологию, происходящие в стали пре-
   вращения, структуру и свойства поверхности и сердцевины.
2. В результате термической обработки оправки должны получить повышен-
   ную прочность по всему сечению (твердость 250...280 НВ). Для изготовле-
   ния их выбрана сталь 40ХН. Укажите состав и определите группу стали по
   назначению. Назначьте и обоснуйте режим термической обработки, объяс-
   нив влияние легирования на превращения, происходящие при термической
   обработке этой стали.
3. Для нагревательных элементов сопротивления выбран сплав хромель
   ОХ23Ю5. Расшифруйте состав, укажите требования, предъявляемые к спла-
   вам этого типа, и температурные границы применения этого сплава.
4. Для изготовления деталей путем глубокой вытяжки применяется латунь Л96.
   Укажите состав, опишите структуру сплава и назначьте режим промежуточ-
   ной термической обработки, применяемой между отдельными операциями
   вытяжки, обоснуйте выбранный режим.
5. Опишите антифрикционные полимерные покрытия, их свойства, способ на-
   несения и условия применения.

                                                                          22


                                Вариант 36

1. Назначьте температуру закалки, охлаждающую среду и температуру отпуска
   различных приспособлений из стали 45, которые должны иметь твердость
   28...35 НRС Опишите микроструктуру и свойства стали после термической -
   обработки.
2. Для изготовления высадочных и чеканочных штампов выбрана сталь 4ХВС.
   Укажите состав и определите группу стали по назначению. Назначьте режим
   термической обработки, приведите его обоснование, объяснив влияние ле-
   гирования на превращения при термической обработке этой стали. Опишите
   структуру и свойства штампов после термической обработки.
3. Для деталей, работающих в слабых коррозионных средах, используется
   сталь 20Х13. Укажите состав и объясните причину введения хрома в эту
   сталь. Назначьте и обоснуйте режим термической обработки испишите мик-
   роструктуру после обработки.
4. Для изготовления ответственных деталей (втулки, клапаны, зубчатые колеса
   и т.п.) выбран сплав БрАЖМц10-4-4. Расшифруйте состав, укажите режим
   термической обработки, механические свойства и опишите структуру, ис-
   пользуя диаграмму состояния медь-алюминий.
5. Неорганическое стекло. Состав, свойства и область применения.

                                Вариант 37

1. Назначьте температуру закалки, охлаждающую среду и температуру отпуска
   деталей из стали 40Х1, которые должны иметь твердость 230...250 НВ.
   Опишите микроструктуру и свойства стали после термической обработки.
2. В результате термической и химико-термической обработки валы коробки
   передач автомобиля должны получить твердый износоустойчивый поверх-
   ностный слой при вязкой сердцевине. Для их изготовления выбрана сталь
   15ХГН2ТА. Расшифруйте состав стали и определите группу стали по назна-
   чению. Назначьте режим термической обработки, приведите его обоснова-
   ние, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие при
   термической обработке. Опишите микроструктуру и свойства стали после
   термической обработки.
3. Для изготовления постоянных магнитов сечением 50×50 мм выбран сплав
   ЕХ9К15. Укажите состав, назначьте режим термической обработки и опи-
   шите структуру и свойства сплава после обработки. Объясните, почему для
   магнитов больших размеров нельзя применять сталь У12.
4. Для изготовления деталей двигателя внутреннего сгорания выбран сплав
   АК4-1. Укажите состав и способ изготовления деталей из этого сплава. При-
   ведите характеристики механических свойства АК4-1 при повышенных тем-
   пературах и объясните, за счет чего они достигаются.
5. Полиметилметакрилат (органическое стекло). Укажите состав, характерные
   свойства, способ переработки и область его применения.

                                                                          23


                               Вариант 38

1. На изделиях из стали 15 требуется получить поверхностный' слой высокой
   твердости. Приведите обоснование выбора метода химико-термической об-
   работки, опишите его технологию и структуру, изделия после окончательной
   термической обработки.
2. В результате термической обработки рессоры должны получить высокую
   упругость. Для изготовления их выбрана сталь 60С2ВА. Укажите состав, на-
   значьте режим термической обработки, приведите его обоснование. Опиши-
   те микроструктуру и свойства рессор после термической обработки.
3. Для обшивки скоростных самолетов применяются сплавы на основе титана.
   Обоснуйте причины применения этих сплавов взамен алюминиевых. Приве-
   дите примеры титановых сплавов и сравните их механические характери-
   стики с характеристиками алюминиевых сплавов при температуре
   200...5000 °С.
4. Для поршней двигателя внутреннего сгорания выбран сплав АЛ2. Расшиф-
   руйте состав сплава, укажите способ изготовления деталей, режим термиче-
   ской обработки и природу упрочнения. Опишите характеристики механиче-
   ских свойств сплава.
5. Преимущества и недостатки клеевых соединений пластмасс. Методы кон-
   троля.

                               Вариант 39

1. Изделия из стали 40Х требуется подвергнуть улучшению. Назначьте режим
   термической обработки, опишите сущность происходящих превращений,
   структуру и свойства стали.
2. Для изготовления обрезных штампов выбрана сталь Х6ВФ. Укажите состав,
   назначьте и обоснуйте режим термической обработки, объяснив влияние ле-
   гирования на превращения, происходящие при термической обработке.
   Опишите структуру и свойства штампов после термической обработки.
3. Для нагревательных элементов сопротивления выбран сплав нихром
   Х20Н80. Укажите состав и требования, предъявляемые к сплавам этого типа.
   Приведите температурные границы применимости сплава.
4. Для отливок сложной конфигурации используется бронза БрОФ4-0,2. Ука-
   жите состав сплава, его структуру и назначьте режим термической обработ-
   ки для снятия внутренних напряжений, возникающих после отливки.
5. Высокоэластичное состояние полимеров.




                                                                         24


                               Вариант 40

1. Пружина из стали 65 после правильно выполненной закалки и последующе-
   го отпуска имеет твердость значительно ниже, чем это требуется по техни-
   ческим условиям. Чем вызван этот дефект и как можно его исправить? Ука-
   жите, какая твердость и структура обеспечивают упругие свойства пружин.
2. Для изготовления штампов горячей штамповки выбрана сталь 4Х3ВМФ. На-
   значьте и обоснуйте режим термической обработки, объяснив влияние леги-
   рования на превращения, происходящие при термической обработке этой
   стали. Укажите микроструктуру и свойства штампов после термической об-
   работки.
3. Для изготовления деталей подшипников качения выбрана сталь ШХ15СГ.
   Укажите состав стали, назначьте режим термической обработки и приведите
   свойства стали после термической обработки.
4. Для изготовления вакуумной аппаратуры и достижения плотных контактов
   между металлом и стеклом используется сплав платинит Н48. Расшифруйте
   состав и определите группу сплава по назначению. Опишите влияние леги-
   рующих элементов на основную характеристику сплава и причины выбора
   данного состава сплава в связи с аномалией изменения термического коэф-
   фициента расширения.
5. Аминопласты. Состав, структура, свойства, применение.


3. СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Гуляев А.П. Металловедение. – М. Металлургия. –1986
2. Дроздов Н.Г., Никулин Н.В. – Электроматериаловедение – М.:Профтехиздат
   – 1963.
3. Лахтин Ю.Н. Материаловедение. – М. Металлургия – 1976
4. Лахтин Ю.Н., Леонтьева О.В. Материаловедение и термическая обработка. –
   М. Металлургия. – 1989
5. Арзамасов Б.Н. Материаловедение. – М. Машиностроение. – 1996
6. Журавлева Л.В. Электроматериаловедение. – М. ПрофОбИздат – 2002.




                                                                         25


                  Электронное издание

                Системные требования:
               PC не ниже класса Pentium I;
       32 M b RAM ; свободное место на HDD 16 M b;
                      Windows 95/98;
                 Adobe Acrobat Reader;
                         мышь.

              МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
               Методические материалы

    Составитель: ПОСТНОВА Мария Вячеславовна

Ульяновский государственный технический университет
         432027, Ульяновск, Сев. Венец, 32




                                                      26



    
Яндекс цитирования Яндекс.Метрика