Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







АНАЛИЗ ДИАГРАММ СОСТОЯНИЯ ДВОЙНЫХ СПЛАВОВ





ВВЕДЕНИЕ

 

Материаловедением называют науку, изучающую взаимосвязь между составом, строением и свойствами материалов.

Знание материаловедения необходимо для решения важнейших технических проблем, связанных с экономией материалов, уменьшением массы машин и приборов, повышением точности, надежности и работоспособности механизмов и приборов.

Теоретической основой материаловедения являются соответствующие разделы физики и химии, но при этом в важнейшую роль в развитии науки о материалах выполняет эксперимент.

В книге приведены лабораторные работы по разделам курса «Материаловедение» для студентов технических специальностей ВУЗов.

Цель выполнения лабораторных работ – научить будущих специалистов лучше ориентироваться в выборе материалов для деталей машин и конструкций.

 

 

Практическая работа*

Лабораторная работа № 1

 

ИЗУЧЕНИЕ МИКРОСТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ

УГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЕЙ

 

Цель: изучить превращения в сплавах системы железо–цементит и структуры сталей различного состава в равновесном состоянии. Определить содержание углерода в исследуемых сталях и их марки.

 

Приборы, материалы и оборудование

 

1. Микроскоп МИМ-7.

2. Комплект микрошлифов сталей.

 

Сталь углеродистая качественная конструкционная по ГОСТ 1050–88

 

Марка стали Массовая доля элементов, %  
Углерода Кремния Марганца Хрома, не более
05кп Не более 0,06 Не более 0,03 Не более 0,40 0,10  
08кп 0,05–0,12 Не более 0,03 0,25–0,50 0,10  
08пс 0,05–0,11 0,05–0,17 0,35–0,65 0,10  
  0,05–0,12 0,17–0,37 0,35–0,65 0,10  
10кп 0,07–0,14 Не более 0,07 0,25–0,50 0,15  
10пс 0.07–0.14 0,5–0,17 0,35–0,65 0,15  
  0,07–0,14 0,17–0,37 0,35–0,65 0,15  
11кп 0,05–0,12 Не более 0,06 0,30–0,50 0,15  
15кп 0,12–0,19 Не более 0,07 0,25–0,50 0,25  
15пс 0,12–0,19 0,05–0,17 0,35–0,65 0,25  
  0,12–0,19 0,17–0,37 0,35–0,65 0,25  
18кп 0,12–0,20 Не более 0,06 0,30–6,50 0,15  
20кп 0,17–0,24 Не более 0,07 0,25–0,50 0,25  
20пс 0,37–0,24 0,05–0,17 0,35–0,65 0,25  
  0,17–0,24 0,17–0,37 0,35–0,65 0,25  
  0,22–0,30 0,17–0,37 0,50–0,80 0,25  
  0,27–0,35 0,17–0,37 0,50–0,80 0,25  
  0,32–0,40 0,17–0,37 0,50–0,80 0,25  
  0,37–0,45 0,17–0,37 0,50–0,80 0,25  
  0,42–0,5 0,17–0,37 0,50–0,80 0,25  
  0,47–0,55 0,17–0,37 0,50–0,80 0,25  
  0,52–0,60 0,17–0,37 0,50–0,80 0,25  
58(55пс) 0,55–0,63 0,10–0,30 Не более 0,20 0,15  
  0,57–0,65 0,17–0,37 0,50–0,80 0,25  

 

Примечания: 1. Цифры в обозначении марки показывают среднюю массовую долю углерода в сотых долях процента.

2. Массовая доля серы в сталях должна быть не более; 0,040 %, фосфора – не более 0,035 %.

 

Таблица 4.3

Инструментальная нелегированная сталь по ГОСТ 1435-90

Марка стали Массовая доля элемента, %
Углерода Кремния Марганца Серы Фосфора
У7 0,65–0,74 0,17–0,33 0,17–0,33 0,028 0,030
У8 0,75–0,84 0,17–0,33 0,17–0,33 0,028 0,030
У8Г 0,80–0,90 0,17–0,33 0,33–0,58 0,028 0,030
У9 0,85–0,94 0,17–0,33 0,17–0,33 0,028 0,030
У10 0,85–1,04 0,17–0,33 0,17–0,33 0,028 0,030
У11 1,05–1,14 0,17–0,33 0,17–0,33 0,028 0,030
У12 1,15–1,24 0,17–0,33 0,17–0,33 0,028 0,030
У13 1,25–1,35 0,17–0,33 0,17–0,33 0,028 0,030
У7А 0,65–0,74 0,17–0,33 0,17–0,28 0,018 0,025
У8А 0,75–0,84 0,17–0,33 0,17–0,28 0,018 0,025
У8ГА 0,80–0,90 0,17–0,33 0,33–0,58 0,018 0,025
У9А 0,85–0,94 0,17–0,33 0,17–0,28 0,018 0,025
У10А 0,95–1,04 0,17–0,33 0,17–0,28 0,018 0,025
У11А 1,05–1,14 0,17–0,33 0,17–0,28 0,018 0,025
У12А 1,15–1,24 0,17–0,33 0,17–0,28 0,018 0,025
У13А 1,25–1,35 0,17–0,33 0,17–0,28 0,018 0,025

 

Примечание. В обозначении марки стали: буква У – углеродистая; следующая за ней цифра – средняя массовая доля углерода в десятых долях процента; Г – повышенная массовая доля марганца, А – высококачественная сталь.

Порядок выполнения работы

Каждый студент получает коллекцию микрошлифов углеродистых сталей в равновесном отожженном состоянии, протравленных 4 %–ным раствором азотной кислоты о спирте.

В работе нужно:

1) изучить и зарисовать микроструктуру каждого микрошлифа;

2) определить структурные составляющие стали

и их объемную долю;

3) рассчитать по объемной доле структурных составляющих процентное содержание углерода в заданной стали.

Количество углерода определяют по формулам:

для доэвтектоидной стали, %, С= f п×0,8 %;

для заэвтектоидной стали, %, С= f п×0,8 % + f ц×6,67 %,

где f ц – площадь, занятая цементитом;

f п– площадь, занятая перлитом.

По найденному значению количества углерода и в соответствии с приложением 1 в каждом образце определяют марку стали.

 

Содержание отчета по лабораторной работ е

1. Зарисовка всех микрошлифов полученной коллекции.

2. Определение марки стали по рассчитанному количеству углерода для всех образцов.

3. Ответ на вопросы индивидуального задания.

 

Контрольные вопросы

1. Привести классификацию углеродистой стали по назначению и качеству.

2. Как изменяются структура, механические и технологические свойства стали при увеличении количества углерода? Привести конкретные примеры.

3. Перечислить все структурные составляющие, встречающиеся в сталях, и дать характеристику их свойств.

4. Какие стали называются доэвтектоидными, эвтектоидными, заэвтектоидными? Какова их структура и свойства?

 

 

Задания к лабораторной работе

 

1. Вычертить диаграмму Fe–Fe3C, построить кривую охлаждения и описать процесс кристаллизации стали марки 20 из области жидкого состояния до комнатной температуры.

2. Привести классификации углеродистой стали по назначению и качеству.

3. Вычертить диаграмму Fe–Fe3C, построить кривую охлаждения и описать процесс кристаллизации стали марки У12 из области жидкого состояния до комнатной температуры.

4. Привести классификацию и маркировку по ГОСТу углеродистых конструкционных сталей. Дать их характеристику.

5. Вычертить диаграмму Fe–Fe3C, описать превращения, протекающие в сплаве железа с 0,5 % С при медленном охлаждении от 1600 °С до комнатной температуры. Построить для данного сплава кривую охлаждения. Что это за материал?

6. Привести классификацию и маркировку по ГОСТу углеродистых инструментальных сталей. Дать их характеристику.

7. Вычертить диаграмму Fe–Fe3C, описать превращения, протекающие в сплаве с 1,5 % С при медленном нагревании от 0 °С до 1600 °С. Построить для данного сплава кривую нагревания.

8. Указать структурные составляющие в сплавах с содержанием углерода до 1,7 % при комнатной температуре и дать их характеристику.

9. Вычертить диаграмму состояния Fe–Fe3C, описать превращения, происходящие в сплаве с 1,3 % С при медленном охлаждении от 1600 °С до комнатной температуры. Построить для данного сплава кривую охлаждения.

10. Полиморфизм железа. Привести кривые охлаждения и нагрева для железа и дать характеристику всех модификаций железа.

11. Вычертить диаграмму Fe–Fe3C, описать превращения, протекающие в сплаве с 0,8 % С при медленном нагревании от 0 °С до 1600 °С. Построить кривую нагрева для данного сплава. Что это за сплав?

12. Описать механизм и основные параметры процесса кристаллизации.

13. Вычертить диаграмму Fe–Fe3C, описать превращения при нагреве и построить кривую нагрева для сплава, содержащего 1,0 % С в интервале температур от 0 °С до 1600 °С.

14. Как изменяются структура, механические и технологические свойства стали при увеличении количества углерода. Привести конкретные примеры.

15. Вычертить диаграмму Fe–Fe3C, описать превращения при нагревании и построить кривую нагрева для сплава, содержащего 0,6 % С в интервале температур от 0 °С до 1600 °С.

16. Перечислить все структурные составляющие, встречающиеся в сталях, и дать характеристику их свойств.

17. Вычертить диаграмму Fe–Fe3C, описать превращения, происходящие в стали марки У8 при медленном ее охлаждении от 1600 °С до комнатной температуры. Построить для нее кривую охлаждения.

18. Указать структуру, маркировку и свойства углеродистых конструкционных сталей. Привести примеры.

19. Вычертить диаграмму Fe–Fe3C, описать превращения, происходящие в стали марки У10 при медленном ее нагревании от 0 °С до 1600 °С. Построить для нее кривую нагрева.

20. Описать строение и дать характеристику свойств структурных составляющих стали: феррита, аустенита, перлита, цементита.

21. Вычертить диаграмму Fe–Fe3C, описать превращения при охлаждении и построить кривую охлаждения для сплава, содержащего 0,35 % С. Что это за сплав?

22. Указать структуру, маркировку и свойства углеродистых инструментальных сталей. Привести примеры.

23. Вычертить диаграмму Fe–Fe3C, описать превращения при нагреве и построить кривую нагрева для сплава, содержащего 0,5 % С в интервале температур от 0 °С до 1600 °С.

24. Какие стали называются доэвтектоидными, эвтектоидными, заэвтектоидными? Какова их структура и свойства?

25. Вычертить диаграмму Fe–Fe3C, описать превращения, происходящие в сплаве, содержащем 0,18 % С, при его медленном нагревании от 0 °С до 1600 °С. Построить для него кривую нагрева. Что это за сплав?

Лабораторная работа № 2

 

Порядок выполнения работы

 

1. Получить коллекцию микрошлифов различных чугунов в равновесном состоянии до и после травления 4 %-ным раствором азотной кислоты в спирте.

2. Изучить и зарисовать микроструктуру всех микрошлифов.

3. По наличию и форме графитных включений определить вид чугуна.

4. Определить структуру металлической основы чугунов, подвергнутых травлению и указать на микрошлифе структурные составляющие.

 

Содержание отчета по лабораторной работе

1. Ход работы – см. «Порядок выполнения работы».

2. Ответить на вопрос индивидуального задания.

 

Контрольные вопросы

1. Чем отличается структура и свойства серых и ковких чугунов?

2. Как получают высокопрочные чугуны? Указать их структуру, свойства и маркировку.

3. Как построена эвтектика и эвтектоид в белом чугуне?

4. Как влияет структура серого чугуна на его свойства?

5. Как влияют размеры и форма графитных

включений на свойства чугунов?

6. В чем различие между белым и серым чугунами (структура, механические свойства)?

7. Чем отличается структура и свойства серых и высокопрочных чугунов?

 

Задания к лабораторной работе

 

1. Сравнить структуру и свойства серых и ковких чугунов.

2. Вычертить диаграмму Fe–Fe3C, описать превращения при охлаждении и построить кривую охлаждения в интервале температур от 1600 °С до 0 °С для сплава, содержащего 3,2 % С.

3. Как производится модифицирование серых чугунов? Какую структуру и свойства они имеют до и после модифицирования?

4. Вычертить диаграмму Fe–Fe3C, описать превращения при охлаждении и построить кривую охлаждения в интервале температур от 1600 °С до 0 °С для сплава, содержащего 5,2 % С.

5. Как получают высокопрочные чугуны? Указать их структуру, свойства и маркировку.

6. Вычертить диаграмму Fe–Fe3C, описать превращения при охлаждении и построить кривую охлаждения в интервале температур от 1600 °С до 0 °С для сплава эвтектического состава.

7. Как построена эвтектика и эвтектоид в сером и белом чугунах?

8. По диаграмме железо-углерод описать изменение микроструктуры доэвтектического чугуна при медленном и быстром охлаждении от 1500 °С до комнатной температуры. Состав чугуна выберите сами.

9. Привести классификацию серых чугунов по их микроструктуре и дать характеристику их механических свойств.

10. Вычертить диаграмму Fe–Fe3C, описать превращения при охлаждении и построить кривую охлаждения в интервале температур от 1600 °С до 0 °С для сплава, содержащего 4,6 % С.

11. Указать структурные составляющие, получаемые в сплавах с содержанием углерода от 2,0 % до 6,67 % при комнатной температуре и дать характеристику их механических свойств.

12. Вычертить диаграмму Fe–Fe3C, описать превращения при охлаждении и построить кривую охлаждения в интервале температур от 1300 °С до 0 °С для сплава, содержащего 4,3 % С.

13. Перечислить структурные составляющие, встречающиеся в белых чугунах и дать характеристику их механических свойств.

14. Вычертить диаграмму Fe–Fe3C, описать превращения при охлаждении и построить кривую охлаждения для сплава, содержащего 2,7 % С в интервале температур от 1600 °С до 0 °С.

15. Как влияет структура серого чугуна на его свойства?

16. По диаграмме железо-углерод описать изменение микроструктуры заэвтектического чугуна при медленном и быстром охлаждении от 1600 °С до комнатной температуры. Состав чугуна выберите сами.

17. Перечислите все формы, в которых может находиться углерод в сталях и чугунах. Пользуясь диаграммой железо-углерод, привести примеры соответствующих микроструктур.

18. Вычертить диаграмму Fe–Fe3C, описать превращение при охлаждении и построить кривую охлаждения в интервале температур от 1600 °С до 0 °С для сплава, содержащего 3,8 % С.

19. Описать влияние размеров и формы графитных включений на свойства чугуна.

20. Вычертить диаграмму Fe–Fe3C, описать превращения при охлаждении и построить кривую охлаждения в интервале температур от 1600 °С до 0 °С для сплава, содержащего 6 % С.

21. Как получают ковкий чугун? Указать его структуру, свойства и маркировку.

22. По диаграмме железо–углерод описать превращения, происходящие при медленном и быстром охлаждении в сплаве эвтектического состава в интервале температур от 1300 °С до 0 °С.

23. В чем различие между белыми и серыми чугунами? Структура, механические свойства.

24. Вычертить диаграмму Fe–Fe3C, описать превращения при охлаждении и построить кривую охлаждения для сплава, содержащего 3 % С в интервале температур от 1600 °С до 0 °С.

25. Сравнить структуру и свойства серых и высокопрочных чугунов.

 


Лабораторная работа № 3

 

ЗАКАЛКА УГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ

 

Цель работы: ознакомиться с технологическим процессом закалки стали, изучить влияние температуры нагрева и скорости охлаждения на структуру и свойства закаленной стали

 

Порядок выполнения работы

 

1. Каждый студент получает один образец конструкционной углеродистой стали замеряет его твёрдость на приборе Бринелля.

2. Определяет время выдержки образца в печи, помещает образец в нагретую до заданной температуры муфельную электропечь с автоматическим регулированием.

3. По окончании выдержки студент быстро переносит клещами образец в охлаждаемую жидкость (вода, масло) для закалки, где интенсивно перемешивает вверх–вниз во избежание образования паровой рубашки.

4. Замеряет твёрдость образца после закалки на приборе Роквелла, данные сводятся в табл. 6.1.

5. Исследует и зарисовывает микроструктуры стали на микроскопе МИМ-7, полученные при всех режимах закалки.

Содержание отчета

1. Ход работы – см. «Порядок выполнения работы».

2. Построение графической зависимости твёрдости стали от температуры закалки в координатах НRС – Т °C закалки (по данным таблицы).

3. Изображение всех структур исследуемых образцов cтали 45 в кружках диаметром 25 или 50 мм.

4. Ответы на индивидуальные вопросы.

 

Таблица 6.1

Задания к лабораторной работе

 

1. После закалки стали 40 со скоростью охлаждения больше критической, была получена структура, состоящая из феррита и мартенсита. По диаграмме Fe–Fe3C указать принятую в данном случае температуру нагрева под закалку и описать превращения, происходящие в стали при такой обработке (нагреве и охлаждении). Как называется такой вид закалки.

2. Углеродистая сталь У12 после закалки в одной охлаждающей среде приобрела структуру мартенсит + цементит. Используя диаграмму Fe–Fe3C, указать температуру нагрева данной стали под закалку. Описать превращения, происходящие в процессе закалки и образующуюся структуру.

3. Углеродистые стали 35 и У8 имеют после закалки структуру мартенсит, используя диаграмму Fe–Fe3C, указать температуру закалки для каждой стали. Описать превращения, происходящие в этих сталях в процессе закалки. Какая сталь имеет более высокую твердость и почему?

4. Изделия из стали 40 были недогреты при закалке. Чем характеризуется недогрев? Чем он вреден и как исправить этот дефект?

5. С помощью диаграммы состояния Fe–Fe3Cопределить температуры полной и неполной закалки для стали 45. дать краткое описание микроструктуры и свойств стали после каждого из этих видов термической обработки.

6. Шестерни из стали 45 закалены: первая от температуры 740 °С, а вторая от температуры 830 °С. Используя диаграмму Fe–Fe3C, объяснить, какая из этих шестерен имеет более высокую твердость и лучшие эксплутационные свойства и почему?

7. Режущий инструмент из стали У10 был перегрет при закалке. Чем характерен перегрев? Чем он вреден? Как можно исправить такой дефект?

8. Назначить режим закалки (температуру, время выдержки и охлаждающую среду) детали сечением 20 мм из стали 50. Описать сущность превращений, происходящих при закалке, микроструктуру и свойства детали.

9. Метчики из стали У8 закалены: первый от температуры 760 °С, а второй – 850°С. Используя диаграмму Fe–Fe3C, объяснить, какой из этих метчиков закален правильно, имеет высокие режущие свойства и почему?

10. Изделия из стали 45 были перегреты при закалке. Что такое перегрев? Чем он вреден и как исправить этот дефект?

11. В чем заключается отрицательное влияние цементитной сетки на свойства инструментальной стали У10 и У12. какой термической обработкой можно ее уничтожить? Дать обоснование выбранного режима.

12. Как изменяются структура и свойства стали 45 и У10 в результате закалки от температур 750 °С и 850 °С? Объяснить изменение структуры с помощью диаграммы состояния Fe–Fe3C.

13. Образцы из стали марок 50 и У8 закалены с температур 710 °С, 780 °С, 850 °С. Указать необходимую среду охлаждения, получаемый микроструктуры и твердость. Пояснить результаты каждой из этих видов закалки.

14. Инструмент из стали У12 имеет структуру перлита и вторичного цементита, расположенного в виде сетки и игол. Как провести закалку такого инструмента? дать обоснование выбранного режима.

15. Назначить режим термической обработки (температуру нагрева, время выдержки и охлаждающую среду) зубил сечением 25 мм из стали У7. описать сущность происходящих превращений, микроструктуру и твердость инструмента после обработки.

16. Назначить режим закалки (температуру, время выдержки, охлаждающую среду) фрез диаметром 18 мм из стали марки У10. Описать сущность происходящих превращений, микроструктуру и твердость инструмента после закалки.

17. При непрерывном охлаждении стали У8 получена структура троостит. Нанести на диаграмму изотермического превращения аустенита кривую охлаждения, обеспечивающую получение данной структуры. При каком охлаждении можно получить мартенсит? Описать характер превращений в каждом случае.

18. Изделия после закалки имеют твердость более низкую, чем предусмотрено техническими условиями. Чем вызван этот дефект и как его можно устранить?

19. С какой целью производится закалка в двух средах и как она практически осуществляется? Каковы ее преимущества и недостатки?

20. Как выполняется обычная и ступенчатая закалка? В чем их преимущество и недостатки?

21. Вычертить диаграмму изотермического превращения аустенита для стали 50. Нанести на нее кривую режима изотермической обработки, обеспечивающей получение твердости 500 НВ. Указать, как этот режим называется, описать сущность происходящих превращений, микроструктуру, получаемую в данном случае.

22. Какие причины вызывают коробление и трещины изделий при закалке? Как можно предохранить изделия от образования закалочных трещин и коробления?

23. Какие факторы определяют результаты закалки? Дать характеристику возможных видов закалки.

24. Доэвтектоидная углеродистая сталь имеет крупнозернистую структуру перегрева. Какой вид термической обработки следует применить для устранения перегрева и какие изменения происходят в структуре стали при этой термообработке.

25. Какова технология закалки токами высокой частоты, в чем ее преимущество? Какие механические свойства имеет сталь после такой обработки?

Лабораторная работа № 4

 

ОТПУСК УГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ

Цель работы: исследование влияния температуры отпуска на структуру и свойства конструкционной углеродистой стали.

 

Порядок выполнения работы

1. Каждый студент получает один образец закаленной стали 45, замеряет твердость на приборе Роквелла.

 

 

 
 
 
°С
HRC
KCV
sв
sу

Рис. 7.2 Зависимость механических свойств отпущенной углеродистой стали

от температуры отпуска

 

2. Помещает в муфельную печь на отпуск при заданной температуре. Время нагрева образца – 30 мин. с последующим охлаждением на воздухе.

3. После остывания замеряет твердость отпущенной стали на приборе Роквелла. Данные по всем режимам отпуска сводятся в табл. 6.2.

 

Таблица 7.1

Содержание отчета

 

1. Кратко описать ход работы.

2. По данным табл. 6.2 построить графическую зависимость твёрдости от температуры отпуска в координатах HRC– T °С отпуска.

3. Изобразить все исследуемые образцы стали 45 в кружках диаметром 25 или 50 мм и указать структурные составляющие.

4. Ответить на индивидуальный вопрос.

 

Контрольные вопросы

 

1. Каково назначение отпуска стали? Перечислите виды отпуска и их применение.

2. Чем мартенсит закалки отличается от мартенсита отпуска?

3. Как влияет повышение температуры отпуска на пределы прочности и упругости стали?

4. Какую структуру должны иметь после термической обработки (закалка и отпуск) рессоры, пружины и пилы?

5. При каких температурах отпуска заканчивается распад аустенита остаточного?

6. Как изменяются структура и свойства стали в связи с коагуляцией карбидной фазы при отпуске?

 

Задания к лабораторной работе

1. Назначьте режим термической обработки (закалка, отпуск) фрез из стали У12. Описать сущность происходящих превращений, микроструктуру и твердость инструмента после обработки.

2. Используя диаграмму Fe–Fe3C и кривую изменения твердости в зависимости от температуры отпуска, назначить для стали 50 температуры закалки и отпуска, необходимые для обеспечения твердости 400 НВ. Описать превращения, которые происходят в данной стали в процессе закалки и отпуска и конечную структуру.

3. Назначить режимы термической обработки (закалка, отпуск) рессор из стали 65, которые должны иметь твердость 40–45 НRС. Описать сущность происходящих в процессе термообработки превращений, микроструктуру и свойства рессор в готовом виде.

4. Назначить режим термической обработки (закалка, отпуск) метчиков из стали У10. описать сущность происходящих превращений, микроструктуру и твердость инструмента после термообработки.

5. Изделия из стали 60 закалки и последующего отпуска имеют твердость, превышающую обусловленную техническими условиями. Чем вызван этот дефект? Как его можно устранить? Описать сущность превращений, происходящих при термической обработке.

6. После закалки и отпуска углеродистой стали получена структура цементит + мартенсит отпуска. Нанесите на диаграмму Fe–Fe3C (примерно) ординату заданной стали и укажите температуру нагрева этой стали под закалку. Укажите температуру отпуска и опишите превращения, которые произошли в процессе закалки, отпуска.

7. Назначьте режим термической обработки (закалка, отпуск) изделий из стали 45, которые должны иметь твердость 230–250 НВ. Описать превращения происходящие при термической обработке, микроструктуру и твердость изделий в готовом виде.

8. Описать сущность и назначение отпуска. Дать характеристику всех видов отпуска и область применения каждого из них. Привести примеры изделий, подвергаемых различным видам отпуска.

9. Назначить режим термической обработки (закалка, отпуск) пружин из стали 70, которые должны иметь твердость 40–45 НRС. Описать сущность происходящих превращений и микроструктуру стали после термообработки.

10. Углеродистые стали 35 и У8 имеют после закалки и отпуска структуру – мартенсит отпуска и твердость: первая – 52 НRC, вторая – 60 НRC. Используя диаграмму Fe–Fe3C, указать температуру закалки и отпуска каждой стали. Описать превращения, происходящие в этих сталях в процессе закалки и отпуска и объяснить почему мартенсит отпуска стали У8 имеет большую твердость, чем мартенсит отпуска стали 35.

11. Назначить режим термической обработки (закалка, отпуск) стяжных болтов из стали марки Ст5, которые должны иметь твердость 210–230 НВ. Описать превращения при термообработке, микроструктуру и свойства болтов в готовом виде.

12. При какой температуре производится отпуск закаленных рессор из стали 65? Описать сущность превращений, происходящих в процессе закалки и отпуска рессор, их микроструктуру и свойства.

13. Указать микроструктуру и свойства образцов из стали 45, подвергнутых правильной закалке и отпуску:

1 – при 200 °С в течение 1 часа,

2 – при 550 °С в течение 1 часа.

Описать сущность превращений, происходящих при отпуске.

14. Используя диаграмму Fe–Fe3C и кривую изменения твердости в зависимости от температуры отпуска, назначить для стали 40 температуру закалки и отпуска, необходимую для обеспечения твердости 500 НВ. Описать превращения, которые произошли в стали в процессе закалки и отпуска и микроструктуру после термообработки.

15. Что собой представляет термообработка холодом закаленных изделий? С какой целью она проводится? Как изменяется структура и свойства стальных изделий после такой обработки?

16. Образцы из стали 45 должны иметь твердость: 1–40 HRC; 2–30 HRC. Укажите режим термической обработки, обеспечивающий получение заданной твердости. Опишите превращения, происходящие при обработке и микроструктуре изделий в готовом виде.

17. Указать микроструктуру и свойства двух закаленных образцов из углеродистой стали с 0,8–0,9 % С, если один из них подвергался отпуску при 200 °С в течение одного часа, а другой отпуску при 350 °С в течение 1 часа. Объясните различие в микроструктуре закаленной и низкоотпущенной стали.

18. Назначить режим термической обработки (закалка, отпуск) штампов из стали У8. Описать сущность происходящих превращений, микроструктуру и твердость инструмента после термообработки.

19. Назначить режим термической обработки (закалка, отпуск) зубил из стали У7. Описать сущность происходящих превращений, микроструктуру и твердость инструмента после термообработки.

20. Назначить режим термической обработки (закалка, отпуск) резьбовых калибров из стали У9. Описать сущность происходящих превращений, микроструктуру и твердость инструмента после термообработки.

21. Указать микроструктуру и свойства образцов из стали У8, подвергнутых правильной закалке и отпуску:

1 – при 180 °С в течение 1 часа,

2 – при 350 °С в течение 1 часа.

Описать сущность превращений, происходящих при отпуске.

22. Назначить режим термической обработки (закалка, отпуск) пружин из стали 65, которые должны иметь твердость 40–45 HRC. Какие превращения происходят в стали в процессе термообработки? Какую структуру и свойства имеют пружины в готовом виде?

23. Назначить режим термической обработки (закалка, отпуск) валов из стали 40, которые должны иметь твердость 300 HВ. Описать превращения, которые произошли в стали в процессе закалки и отпуска и описать полученную структуру.

24. Изделия из стали 40 должны иметь твердость 450 НВ. Назначить режим термической обработки (закалка, отпуск), обеспечивающий получение заданной твердости. Какие превращения происходят в стали при данной термообработке? Какая получается микроструктура?

25. Назначить режим термической обработки (закалка, отпуск) метчиков из стали У10. Описать сущность превращений, происходящих при термообработке микроструктуру и свойства инструмента в готовом виде.

 


Лабораторная работа № 5

Задания к лабораторной работе

 

1. В результате термической обработки пружины должны получить высокую упругость. Для изготовления их выбрана сталь 55ГС:

а) расшифруйте состав и определите, к какой группе относится данная сталь по назначению;

б) назначьте режим термической обработки, приведите подробное его обоснование, объясните влияние входящих в данную сталь легирующих элементов на превращения, происходящие на всех этапах термической обработки.

2. В результате термической обработки рычаги должны получить повышенную прочность по всему сечению (твердость НВ 230–280). Для изготовления их выбрана сталь 40ХН:

а) расшифруйте состав и определите, к какой группе относится данная сталь по назначению;

б) назначьте режим термической обработки, приведите подробное его обоснование, объясните влияние входящих в данную сталь легирующих элементов на превращения, происходящие на всех этапах термической обработки.

3. В результате термической обработки тяги должны получать повышенную прочность по всему сечению (твердость НВ 230–280). Для изготовления их выбрана сталь 30ХГС:

а) расшифруйте состав и определите, к какой группе относится данная сталь по назначению;

б) назначьте режим термической обработки, приведите подробное его обоснование, объясните влияние входящих в данную сталь легирующих элементов на превращения, происходящие на всех этапах термической обработки.

4. Сталь 40ХНМА применяется для изготовления ответственных деталей больших сечений:

а) расшифруйте состав стали;

б) назначьте режим термической обработки готовых деталей, обоснуйте его. Объясните роль молибдена в данной стали в связи с явлением отпускной хрупкости.

5. Для изготовления молотовых штампов выбрана сталь 4ХС:

а) расшифруйте состав и определите, к какой группе относится данная сталь по назначению;

б) назначьте режим термической обработки, приведите подробное его обоснование, объясните влияние входящих в данную сталь легирующих элементов на превращения, происходящие на всех этапах термической обработки.

6. В результате термической обработки рычаги должны получить повышенную прочность по всему сечению (твердость НВ 230–280). Для изготовления их выбрана сталь 30ХГСНА:

а) расшифруйте состав и определите, к какой группе относится данная сталь по назначению;

б) назначьте режим термической обработки, приведите подробное его обоснование, объясните влияние входящих в данную сталь легирующих элементов на превращения, происходящие на всех этапах термической обработки.

7. Для некоторых деталей (щеки барабанов, шары дробильных мельниц и т. д.) выбрана сталь 110Г13:

а) расшифруйте состав и определите группу стали по назначению;

б) назначьте режим термической обработки изделий.

8. Назначьте марку стали для изготовления пружин с пределом прочности 1200–1300 МПа:

а) расшифруйте состав и определите, к какой группе относится данная сталь по назначению;

б) назначьте режим термической обработки, приведите подробное его обоснование, объясните влияние входящих в данную сталь легирующих элементов на превращения, происходящие на всех этапах термической обработки.

9. Для деталей, работающих в окислительной атмосфере при 800 °С, применяется сталь 12Х17:

а) расшифруйте состав и определите группу стали по структуре;

б) объясните назначение хрома в данной стали;

в) обоснуйте выбор стали для данных условий работы.

10. Для изготовления деталей, работающих в активных коррозионных средах, выбрана сталь 12Х18Н9Т:

а) расшифруйте состав и определите группу стали по назначению;

б) объясните назначение введения легирующих элементов в эту сталь;

в) назначьте и обоснуйте режим термической обработки и опишите структуру стали после обработки.

11. Назначьте марку стали для изготовления пружин с пределом прочности 1600 МПа:

а) расшифруйте состав стали;

б) опишите влияние легирующих элементов, входящих в сталь, на режим термической обработки и структурные превращения, происходящие при термической обработке.

12. Для изготовления деталей горячих штампов выбрана сталь 5ХНМ:

а) расшифруйте состав и определите, к какой группе относится данная сталь по назначению;

б) назначьте режим термической обработки, приведите подробное его обоснование, объясните влияние входящих в данную сталь легирующих элементов на превращения, происходящие на всех этапах термической обработки.

13. В результате термической обработки рессоры должны получить высокий предел упругости. Для изготовления их выбрана сталь 60С2А:

а) расшифруйте состав и определите, к какой группе относится данная сталь по назначению;

б) назначьте режим термической обработки, приведите подробное его обоснование, объясните влияние входящих в данную сталь легирующих элементов на превращения, происходящие на всех этапах термической обработки.

14. В результате термической обработки рессоры должны обладать высоким пределом упругости. Для изготовления их выбрана сталь 60СГ:

а) расшифруйте состав и определите, к какой группе относится данная сталь по назначению;

б) назначьте режим термической обработки, приведите подробное его обоснование, объясните влияние входящих в данную сталь легирующих элементов на превращения, происходящие на всех этапах термической обработки.

15. В результате термической обработки оси должны получить повышенную прочность по всему сечению (твердость НВ 230–280). Для изготовления их выбрана сталь 40Х:

а) расшифруйте состав и определите, к какой группе относится данная сталь по назначению;

б) назначьте режим термической обработки, приведите подробное его обоснование, объясните влияние







Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычис­лить, когда этот...





Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2024 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.