Для системы свинец-сурьма нарисовать диаграмму состояния, построить кривую охлаждения сплавов, содержащих 95% и 60% свинца.
1. На оси диаграммы Pb-Sb находим точки, соответствующие указанным процентам и восстанавливаем перпендикуляры.
2. Слева и справа от диаграммы изображаем оси координат (температура-время).
3. Определяем температуры (диаграмма строится в масштабе), которые получаются на месте пересечения перпендикуляров и линий диаграммы.
4. Сносим эти точки пересечения на координатные оси (первый сплав - влево, второй - вправо).
5. Соединяем точки прямыми линиями. Наклон произвольный. В точке пересечения с горизонтальной линией диаграммы - на кривой охлаждения небольшая площадка.
6. Рассмотрим сплав с 95% Pb.
Выше t - 300 он находится в жидком состоянии.
При t = 300 из раствора начинает выделяться свинец.
При t = 246 происходит окончательная кристаллизация с образованием эвтекгики - механическая смесь (Pb + Sb).
При дальнейшем охлаждении изменений нет.
Окончательная структура: (Pb + эвтектика)
7. Аналогично анализируется и сплав с 60% свинца.
При ответе на третий вопрос необходимо изучить принципы маркировки сталей, чугунов, сплавов цветных металлов (меди, алюминия, титана, магния). Нужно дать описание каждой буквы и цифры в маркировке, определить тип сплава и предположить возможность его применения. Также необходимо изучить раздел "Неметаллические материалы". Ответ желательно дать в виде таблицы.
Для ответа на четвёртый вопрос нужно знать виды и назначение термической и химико-термической обработки (отжиг, нормализация, закалка, отпуск, цементация, азотирование и т. д.). Затем нужно изучить конструкционные и инструментальные стали и сплавы, стали и сплавы с особыми свойствами, сплавы цветных металлов, неметаллические материалы. Из пяти предложенных изделий, для первых трёх материал выбирается из групп сталей, чугунов, твёрдых сплавов. Четвёртое изделие требует применения сплавов цветных металлов, пятое - неметаллических материалов. Ответ дать в виде таблицы.
ВОПРОСЫДЛЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ
1—15. Дайте определения следующим понятиям:
1. Система, фаза, структура, прочность.
2. Макроструктура, микроструктура, металловедение, твёрдость.
3. Период решётки, ОЦК, ГЦК, вязкость.
4. Координационное число, анизотропия, поликристалл, деформация.
5. Вакансия, дислокация, ГПУ, усталость.
6. Кристаллизация, кристаллит, модифицирование, предел прочности.
7. Полиморфизм, ά-Fe, γ-Fe, предел текучести.
8. Твёрдый раствор замещения, твёрдый раствор внедрения, эвтектика, способ Бринелля.
9. Диаграмма состояния, ликвидус, солидус, способ Роквелла.
10. Возврат, рекристаллизация, холодная деформация, способ Виккерса.
11. Горячая деформация, твёрдость, износостойкость, НВ.
12. Теоретическая прочность, "усы", наклёп, HRC.
13. Аустенит, феррит, перлит, HV.
14. Ледебурит, цементит, вторичная кристаллизация, износостойкость.
15. Эвтектоид, заэвтектоидная сталь, эвтектический чугун, теоретическая прочность.
16-30. Начертите диаграмму железо - цементит, укажите структуры во всех областях и постройте кривые охлаждения для сплавов с заданным количеством углерода (в %). Все получающиеся структуры охарактеризуйте.
1)0.1,2.3 17)0.2,2.5 18)0.3,2.7 19)0.4, 2.9 20)0.5,3.1
21)0.6,3.3 22)0.7,3.5 23)0.8, 3.7 24)0.9, 3.9 25) 1.0, 4.1
26)1.1, 4.3 27) 1.2,4.5 28) 1.3, 4.7 29) 1.4, 4.9 30)1.5, 5.1
31-45. Для заданных материалов приведите состав, свойства и примеры применения:
31)10Г2,9ХВГ, 12X13, А40Г, КЧ45-7, АМц, полиэтилен.
32)25ХГСА, У1 OA, 25Х1ЗН2, А20, ВЧ100, АМг5, полистирол.
33)25ХГФ, ХВСГ, 14Х17Н2, А45Е, СЧ40, АМг2, текстолит.
34)12Х2НМФА, Р6М5,09X15Н8Ю, ЕХ5К5, АСЧ-2, Д18, гегинакс.
35)19ХГН, 9ХС, 07Х16Н6, ЕХЗ, АКЧ-1, В95, фторопласт.
36)30ХН2МФА, Р18,08Х18Н10Т, ЮНДК15, ЛМцА-57-3-1, АК4, капрон.
37)18ХГТ, ШХ10,03Х18Н12, ЮН14ДК25А, Л96, АЛ9, дифлон.
38)45ХН, Р18К5Ф2,12Х8ВФ, 17Х18Н9,БрОЦ4-3,ВТ9, поливинилхлорид.
39)55ХГР, У1 ЗА, 15X11МФ, X1ЗЮ4, БрА5, ВТЗ-1, углепластик.
40)70СЗА, В2Ф, 14Х17Н2, Х20Н80, БрАЖМцЮ-3-1.5, ВТ5, стеклотекстолит.
41)38ХГН, Р6М5К5,40Х9С2, Б83, БрКН-1-3, МЛ2, стекловолокнит.
42)25ХГМ, Р9М4К8,40Х10С2М, Б16, БрОЦС4-4-4, МА8, полипропилен.
43)30XH3A, ВК10, ХН77ТЮР, БС6, БрБ2, МЛ5, полиформальдегид.
44)50ХГФА, Т5К12, ХН65ВМТЮ, ЦАМ 10-5, ЛС59-1, МА2, пенополистирол.
45)25Х2ГНТА, ТТ20К9,10X11Н20ТЗР, БН, Л60, MA 1, стеклопластик.
46-60. Изучите условия работы заданных изделий и требований, предъявляемых к ним, выберите марку материала для их изготовления, выбор обоснуйте, назначьте термическую или химико-термическую обработку (если она необходима).
46) Напильник, крышка люка, арматура паровых котлов, червячное колесо, упаковочная плёнка.
47) Болт, станина станка, протяжка, сварной топливный бак, ёмкость для самых агрессивных веществ.
48)Корпус насоса, неответственная труба, цилиндр ДВС, оконная рама, корпус радиоприёмника.
49)Анкерный болт, шкив, зенкер, монета, печатная плата.
50)Гайка, крюк подъёмного крана, сверло, бензопровод, облицовка гальванических
ванн.
51)Корпус паровой турбины, шпиндель быстроходного станка, особо ответственная толстая пружина, фольга (до 500°С), рукоятка.
52)Тормозная колодка, вал буровой лебёдки, фреза, судовой винт, рыболовное удилище.
53)Поршень тяжёлых агрегатов, кулачок распределительного вала, метчик для мягких материалов, втулка для работы в морской воде, канистра.
54)Железнодорожное колесо, вкладыш подшипника, резец для жаропрочных сталей, педаль, корпус шариковой авторучки.
55)Винт, поршневое кольцо, лопатка паровой турбины, поршень, труба для агрессивных стоков.
56)Стальная бурильная труба, шейка коленвала, пружина малого сечения, коррозионно-стойкая труба высокого давления, приборная шестерня.
57)Картер двигателя, заклёпка, ротор паровой турбины, корпус прибора до
275°С, панель электроприборов с массивными навесными деталями.
58)Корпус редуктора, рельс, ротор компрессора, токоведущая пружина, особо качественные лыжные палки.
59)Поршень, пружина бурового насоса, штамп холодного деформирования, лёгкая бурильная труба, передняя панель автомобиля.
60)Цементуемая автомобильная шестерня, болт ответственного назначения, штамп горячего деформирования, заклёпка для лёгких конструкций, оболочка кабеля.
ПЕРЕЧЕНЬ РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Основная
1. Кузьмин Б.А. Технология металлов и конструкционные материалы. - М.: Высшая школа, 2010.
2. Лахтин Ю.М., ЛеонтьеваВ.П. Материаловедение. - М.: Машиностроение, 2011.
3. Лахтин Ю.М. Металловедение и термическая обработка металлов. - М.: Металлургия, 2009.
4. Самохоцкий А.И., Кунявский М.Н. Лабораторные работы по металловедению и термообработке. -М.: Машиностроение, 2012.
Дополнительная
5. Гуляев А.П. Металловедение. -М.: Металлургия, 2007.
6. Металловедение и термическая обработка стали. Т. 1, 2, 3. Справочник. - М.: Металлургия, 2008.
Интернет-ресурсы:
1. www.nglib.ru
2. https://tech-biblio.ru
3. www.izhneftemash.ru
4. www.oil-gas.ru
5. www.neftegaz.ru