• Предмет: Материаловедение:Материаловедение
  • Вид работы: Контрольная
  • Год написания: 2014
  • Страниц: 16
  • Цена: 700руб.

12 вариант .

1. Для полиморфных модификаций циркония определите координационные числа и рассчитайте коэффициенты укладки. Объясните, почему цирконий является хорошим карбидообразователем?

Цирконий Zr существует в двух кристаллических модификациях: α-Zr с гексагональной решёткой и β-Zr с кубической объёмноцентрированной решёткой, температура перехода α↔β 863 °C.

В ОЦК на равном и наименьшем расстоянии от данного атома находятся 8 соседей, следовательно координационное число К8.

Коэффициентом укладки называют плотность упаковки атомов в объеме кристаллической решетки. 

2. Объясните влияние типа кристаллической структуры металла на его пластичность. Проиллюстрируйте системы скольжения для решеток О.Ц.К.

От типа кристаллической решетки сильно зависят свойства металла.

При деформации путем скольжения одна часть кристалла перемещается в определенном направлении относительно другой вдоль какой-либо кристаллографической плоскости (рис. 4). Плоскость и направление скольжения образуют систему скольжения.

При нагружении монокристаллического образца, имеющего несколько систем возможного скольжения, пластическая деформация начнется в той системе, которая наиболее благоприятным образом ориентирована относительно направления действующих напряжений.

3. Вычертите диаграмму состояния железо — карбид железа, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите процессы кристаллизации и превращений в твердом состоянии для сплава, содержащего 3,1 % С, напишите для этих процессов фазовые реакции с указанием составов реагирующих фаз и температурных интервалов превращений, изобразите схему кривой охлаждения заданного сплава и обоснуйте ее вид с применением правила фаз. Какова структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

Первичная кристаллизация сплавов системы железо-углерод начинается по достижении температур, соответствующих линии ABCD (линии ликвидус), и заканчивается при температурах, образующих линию AHJECF (линию солидус).

При кристаллизации сплавов по линии АВ из жидко­го раствора  выделяются  кристаллы  твердого  раствора углерода в α-железе (δ-раствор). Процесс кристаллиза­ции сплавов с содержанием углерода до 0,1 % заканчи­вается по линии АН с образованием α (δ)-твердого раст­вора. На линии HJB протекает перитектическое превращение, в результате    которого    образуется    твердый раствор углерода в γ-железе, т. е. аустенит. Процесс первичной кристаллизации сталей  заканчивается по линии AHJE.

4. Вычертите диаграмму изотермического превращения аустенита эвтектоидной стали и нанесите на нее кривую режима изотермического отжига. Опишите превращения и получаемую после такой обработки структуру, ее свойства.

Для примера выберем эвтектоидную сталь У8.

При изотермическом отжиге эвтектоидную сталь У8 нагревают до температуры на 30-50°С выше точки Ас1 (Ас1 = 730°С) и после выдержки охлаждают до температуры 650-680°С.

В результате изотермического отжига стали У8 получаем твердость НВ = 150 (рисунок 7). Структура после отжига – крупнопластинчатый перлит.

5. Используя диаграмму состояния железо-цементит, определите температуру полной и неполной закалки для стали 40. Дайте описание структуры и свойств стали после каждого вида термической обработки.

Температура точки Ас3 для стали 40 составляет 790°С.

Если доэвтектоидную сталь нагреть выше Ас1, но ниже Ас3 (неполнаязакалка), то в ее структуре после закалки наряду с мартенситом будут участки феррита (точка 2). Присутствие феррита как мягкой составляющей снижает твердость стали после закалки. При нагреве до температуры 760°С

6. В результате термической обработки пружины должны получить высокую упругость. Дня их изготовления выбрана сталь 50ХГФА. Укажите состав, назначьте и обоснуйте режим термической обработки, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие при термической обработке данной стали. Опишите структуру и свойства пружин после термической обработки.

Среднеуглеродистая высококачественная сталь 50ХГФА, рекомендуемая для изготовления весьма ответственных и тяжелонагруженных пружин и рессор, изготовляемых из круглых калиброванных заготовок, имеет следующих химический состав: 0,48-0,55% C; 0,8-1,0% Mn; 0,95-1,2% Cr; 0,15-0,25% V; не более 0,025% S, 0,025% P.

7. Выберите углеродистую сталь для изготовления напильников. Назначьте режим термической обработки, опишите сущность происходящих превращений, структуру и свойства инструмента после термической обработки.

Для изготовления напильников обычно применяют заэвтектоидные стали (У10 и У11, У12 и У13), у которых после термической обработки структура — мартенсит и карбиды.

Выберем инструментальную сталь У10.

8. Для деталей, работающих в окислительной атмосфере, применяется сталь 12X13. Укажите состав и определите класс стали по структуре. Объясните назначение хрома в данной стали и обоснуйте выбор марки стали для этих условий работы.

Сталь 12Х13 – хромистая коррозионно — стойкая сталь.

В ее состав входит: С–0,09-0,015%; Si–до 0,8%; Mn–до 0,8%; Ni–до 0,6%; S–до 0,025%; P–до 0,03%; Cr–12-14%;

Сталь 12X13 в равновесном состоянии относится к полуферритным, а после закалки в масле или на воздухе с вы­соких температур имеет структуру мартенсит и феррит.

При введении в сталь 12 — 14% Сr ее электрохимический потенциал становится положительным, и она приобретает устойчивость против коррозии в атмосфере, морской (пре­сной) воде, ряде кислот (что важно при нашем условии), солей и щелочей.

Сталь 12X13 в равновесном состоянии доэвтектоидная. Она испытывает полное γ↔α – превращение.

После охлаждения на воздухе сталь 20X13 имеет структуру мартенсит, т. е. относятся к мартенситному классу.

 

ЗАКАЗАТЬ ЭТУ РАБОТУ

Ваше имя:

Ваш e-mail:

Ваш номер телефона:

Способ оплаты: