• Предмет: Материаловедение:Материаловедение
  • Вид работы: Контрольная
  • Год написания: 2014
  • Страниц: 19
  • Цена: 700руб.

17 вариант.

Вариант 17.

1. Для кристаллических модификаций титана определите координационные числа и рассчитайте коэффициенты укладки. Объясните, почему титан является хорошим карбидообразователем?

 Титан — Ti существует в двух кристаллических модификациях: α-Ti с гексагональной плотноупакованной решёткой, β-Ti с кубической объёмно-центрированной упаковкой, температура полиморфного превращения α↔β 882 °C.

Низкотемпературная полиморфная модификации титана — Ti имеет плотноупакованную гексагональную решетку (ГПУ).

Так Ti (22) – более сильный карбидообразователь, чем Fe (26), в свою очередь, цирконий (40) сильнее, чем Tc (43).

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

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.

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 для стали У8. Нанесите на нее кривую режима изотермической обработки, обеспечивающей получение твердости 25 HRС. Укажите, как этот режим называется, и какая структура получается в данном случае.

Нормализацией называется нагрев доэвтектоидной стали до температуры выше Ас3, а заэвтектоидной – выше Аcm на 50 – 60 °С с последующим охлаждением на воздухе.

5. После закалки углеродистой стали была получена структура, состоящая из феррита и мартенсита. Проведение на диаграмме состояния железо-цементит ординату, соответствующую составу заданной стали (примерно), укажите принятую в данном случае температуру нагрева под закалку. Как называется такая обработка? Какие превращения произошли при нагреве и охлаждении стали?

Если доэвтектоидную сталь нагреть выше Ас1, но ниже Ас3, то в ее структуре После закалки наряду с мартенситом будут участки феррита. Присутствие феррита как мягкой составляющей снижает твердостьстали После закалки. Такая закалка называется неполной. Она обеспечивает хорошие механические свойства и штампуемость.

Рисунок 8.

Неполная закалка стали Ст3 производится от температуры 800 °С. При нагреве происходит переход перлита в аустенит. Таким образом при температуре нагрева структура – аустенит+феррит.

6. Назначьте режим термической и химико-термической обработки шестерни из стали 20Х с твердостью зуба 58…62 HRС. Опишите микроструктуру и свойства поверхности и сердцевины зуба после термической обработки.

Сталь 20Х используется для изготовления малонагруженных шестерен с высокой твердостью поверхности, где допускается невысокая прочность сердцевины, т. е. шестерни, работающей в условиях обычного износа и удара. Для получения необходимого комплекса эксплуатационных свойств (высокая износостойкость поверхности при достаточно высокой усталостно-изгибочной прочности зуба) сталь 20Х подвергают цементации на глубину

0,8-1,2 мм, закалке и последующему низкому отпуску. Назначение цементации и последующей термической обработки – придать поверхностному слою высокую твердость и износостойкость.

7. В результате термической обработки пружины должны получить высокую упругость. Дли их изготовления выбрана сталь 70СЗА. Укажите состав и определите группу стали по назначению. 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.

Сталь 70СЗА – конструкционная рессорно-пружинная сталь повышенного качества. Ее состав указан в таблице 1.

Таблица 1. – Состав пружинной стали, % (ГОСТ 14959-79).

Путем легирования можно повысить температуру отпуска (выше интер­вала развития необратимой отпускной хрупкости), что позволяет наряду с высоким сопротивлением малым пластическим деформациям получить хорошие пластичность и вязкость.

8. Для изготовления постоянных магнитов сечением 50×50 мм выбран сплав ЕХ. Укажите состав и группу сплава по назначению. Назначьте режим термической обработки, приведите его обоснование и опишите структуру сплава после обработки. Объясните, почему в данном случае нельзя применить сталь У12.

От материалов для постоянных магнитов требуется высокое зна­чение коэрцитивной силы и остаточной индукции, а также их по­стоянство во времени. Остальные магнитные характеристики для этой группы сплавов практического значения не имеют.

Сталь ЕХ является магнитотвердой хромистой сталью. Ее состав указан в таблице 3.

ЗАКАЗАТЬ ЭТУ РАБОТУ

Ваше имя:

Ваш e-mail:

Ваш номер телефона:

Способ оплаты: