практическая. Вопросы экз. КМиТПМП 3 семестр. Экзаменационные вопросы по дисциплине Конструкционные материалы и технологические процессы машиностроительного производства

Название	Экзаменационные вопросы по дисциплине Конструкционные материалы и технологические процессы машиностроительного производства
Анкор	практическая
Дата	22.01.2023
Размер	393.38 Kb.
Формат файла
Имя файла	Вопросы экз. КМиТПМП 3 семестр.docx
Тип	Экзаменационные вопросы #898739
страница	2 из 3

1 2 3

Кристаллическая решетка феррита. Какое превращение охватывает сплавы, содержащие от 2,14 до 6,67% углерода?

На линии ECF (линия эвтектического превращения) сплавы с содержанием углерода от 2,14 до 6,67 % окончательно затвердевают с образованием эвтектики (ледебурита) и структур, образовавшихся ранее из жидкого состояния, а именно: в интервале 2,14-4,3 % С – аустенита, а в интервале 4,3-6,67 % С – первичного цементита.

Цементит первичный образуется из ….. Какое превращение протекает на линии РSК?

Первичный цементит - это цементит, образовавшийся во время затвердевания расплавленного металла.

По линии РSК происходит окончательный распад аустенита на перлит во всех сплавах системы. Из аустенита образуется мелкая механическая смесь–эвтектоид, так как в равновесном состоянии γ-железо при температуре ниже 727ОС существовать не может, а γ -железо практически углерод не растворяет (точка Р). При температуре 727ОС во всех сплавах содержится в аустените 0,83%С (точка S, куда сходятся линии GS и ЕS), значит состав перлита также постоянен и содержит 0,83%.

Как записывается уравнение реакции эвтектического превращения? Укажите температуру магнитного превращения железа (точка Кюри).

Эвтектика, нонвариантное превращение (распадение) жидкой фазы L на две кристаллические фазы (α, β), выражаемое формулой: L (жидкость) αкр. + βкр. Это двойная эвтектика; при наличии в жидкости 3 компонентов может образоваться тройная эвтектика: L (жидк.) αкр. + βкр. + γкр.

Температура, при которой происходит это магнитное превращение материала называется точкой Кюри. Значение этой температуры для материала варьируется в зависимости от типа металла и количества примесей. Для чистого железа эта температура составляет 1043K (770°C). При нагреве заготовки переход через точку Кюри не происходит скачкообразно по всему объему детали - переход происходит постепенно, начиная с более нагретой поверхности.

Структура доэвтектоидной и заэвтектоидной сталей. Назовите цементит, образующийся в результате уменьшения растворимости углерода в феррите.

Структура стали с содержанием углерода 0,83% состоит из сплошного перлита и называется эвтектоидной; при меньшем содержании углерода структура стали состоит из перлита и феррита и носит название доэвтектоидной, а при большем содержании углерода — из перлита и цементита и называется заэвтектоидной.

Цементит, выделяющийся из феррита в результате уменьшения растворимости в нем углерода, называется третичным цементитом, его обозначают ЦIII. В условиях полного равновесия к концу охлаждения в феррите остается менее 0,006% углерода. Третичный цементит обнаруживается на границах зерен феррита.

Структура заэвтектического чугуна. Описать структурные составляющие перлит и ледебурит.

Заэвтектический чугун (более 4,3 % углерода) имеет структуру перлит + цементит + графит. Доэвтектический чугун (менее 4,3 % углерода) имеет структуру перлит + ледебурит + графит.

Структура перлита — чередующиеся пластинки феррита и цементита. Ледебурит — механическая смесь аустенита и цементита — образуется во время кристаллизации сплава с 4,3% С при температуре 1147 °С. При температурах ниже 727 °С аустенит в ледебурите превращается в перлит, и после охлаждения ледебурит представляет собой смесь перлита с цементитом.

Железо претерпевает аллотропические превращения при …. и ….. ºС

Железо имеет четыре аллотропических видоизменения а-, -, у - и 0-модификации а - модификация переходит в при нагревании до 769° С, -модификация — в -у при 910° С и -модификация в O при 1400° С. Температурные точки превращений одних аллотропических видоизменений в другие называются критическими температурами. Присутствие примесей С, Si и Мп смещает их., Аллотропическое превращение одного типа железа в другой происходит при температуре 1000 °С.

Фазы и структуры в железоуглеродистых сплавах

Фазы железоуглеродистых сплавов. Феррит (твёрдый раствор внедрения C в α - железе с объёмно-центрированной кубической решёткой). Аустенит (твёрдый раствор внедрения C в γ - железе с гранецентрированной кубической решёткой). Цементит (карбид железа; Fe C метастабильная высокоуглеродистая фаза). Графит стаб Структуры железоуглеродистых сплавов:

Ледебурит (эвтектическая смесь кристаллов цементита и аустенита, превращающегося при охлаждении в перлит)
Мартенсит (сильно пересыщенный твёрдый раствор углерода в α-железе с объёмно-центрированной тетрагональной решёткой)
Перлит (эвтектоидная смесь, состоящая из тонких чередующихся пластинок феррита и цементита)
Сорбит (дисперсный перлит)
Троостит (высокодисперсный перлит)
Бейнит (устар.: игольчатый троостит) — ультрадисперсная смесь кристаллов низкоуглеродистого мартенсита и карбидов железаильная высокоуглеродистая фаза.

57. Какое превращение протекает по линии PSK? Что называется

ферритом, перлитом, аустенитом?

По линии PSK аустенит превращается в феррит и цементит (эвтектоидное превращение). Безвариантные превращения соответствуют горизонтальным линиям на диаграмме состояния. Пунктирные горизонтали соответствуют магнитным превращениям в феррите (точка Кюри 770° С, линия МО), когда феррит переходит из ферромагнитного в парамагнитное состояние, и соответствующему переходу в цементите.

Перлит (П) – механическая смесь феррита и цементита, содержащая 0,8% углерода.

Феррит-это простое железо с очень малой концентрацией углерода 0,02%. цементит-с более высокой концентрацией углерода. Аустенит-это фаза, которая находится при более высокой температуре и имеет более высокую концентрацию углерода.
58. Основные критические точки и линии диаграммы «железо-цементит»

критические точки, имеют условные обозначения. Обозначаются буквой А. В зависимости от того, при нагреве или при охлаждении определяется критическая точка, к букве А добавляется индекс с (от слова chauffage – нагрев) при нагреве и индекс r (от слова refroidissement – охлаждение) при охлаждении с оставлением цифры, характеризующей данное превращение.

Таким образом, например, нагрев доэвтектоидной стали выше соответствующей точки на линии GS обозначается как нагрев выше точки АС3. При охлаждении же этой стали первое превращение должно быть обозначено как Аr3, второе (на линии РSК) - как Аr1.
59. Какое превращение протекает по линии НJВ? Кристаллическая решетка и свойства δ-Fe

НJВ – линия перитектического превращения (при охлаждении соединение с жидкости состава т.В с ранее образовавшейся d-фазой состава т.Н приводит к образованию аустенита состава т. J). ЕF – линия солидуса – линия эвтектического превращения (аустенит состава т.Е и цементит состава т.F образуют эвтектику- ледебурит состава т.С при кристаллизации жидкости).
60. Структура доэвтектического чугуна при комнатной температуре. Аустенит имеет кристаллическую решетку …

При комнатной температуре в доэвтектическом белом чугуне можно увидеть три структурные составляющие: перлит, вторичный цементит (часто не виден) и превращенный ледебурит.

В заключение следует заметить, что независимо от сочетания структурных составляющих как стали, так и белые чугуны при комнатной температуре состоят из одних и тех же двух фаз: феррита и цементита.

Аустени́т, одна из структурных составляющих железоуглеродистых сплавов, твёрдый раствор углерода (до 2%) и легирующих элементов в γ -железе. Назван по имени англ. учёного У. Робертса-Остена (W. Roberts-Austen, 1843–1902). А. имеет гранецентрированную кубическую кристаллич. решётку, не магнитен; отличается высокими вязкостью и пластичностью по сравнению с др. структурными составляющими – перлитом, бейнитом, мартенситом.
61. Перечислить фазы и структурные составляющие, встречающиеся в сталях, и дать характеристику их свойств.

Железо – переходный металл серебристо-светлого цвета. Имеет высокую температуру плавления – 1539 °С±5° С.

Углерод относится к неметаллам. Обладает полиморфным превращением, в зависимости от условий образования существует в форме графита с гексагональной кристаллической решеткой (температура плавления – 3500 °С, плотность – 2,5 г/см3) или в форме алмаза со сложной кубической решеткой с координационным числом равным четырем (температура плавления – 5000 °С).

Цементит (Fe3C) – химическое соединение железа с углеродом (карбид железа), содержит 6,67 % углерода.

Аустенит (А) Feγ (С) – твердый раствор внедрения углерода в γ-железе.

62. Основные превращения в сталях. Опишите эвтектоидное превращение. По какой линии оно протекает?

Четыре основных превращения при термической обработке в стали При термической обработке стали наблюдаются следующие превращения: 1. Превращение перлита в аустенит, протекающее выше точки А1. α + Fe3C → γ 2. Превращение аустенита в перлит, протекающее ниже А1 γ → α + Fe3C 3. Превращение аустенита в мартенсит: γ→М 4. Превращение мартенсита в перлит (в ферритокарбидную смесь).

По линии PSK при постоянной температуре 727o С идет эвтектоидное превращение, заключающееся в том, что аустенит, содержащий 0,8 % углерода, превращается в эвтектоидную смесь феррита и цементита вторичного: A0,83 -> ЭВТ. (Ф + ЦП). По механизму данное превращение похоже на эвтектическое, но протекает в твердом состоянии.
63. Какая фаза образуется при содержании в железе 6,67 % углерода? Расположите фазы и структурные составляющие в порядке убывания их твердости …

Цементит (Fe3C) — химическое соединение железа с углеродом (карбид железа), со сложной ромбической решёткой, содержит 6,67 % углерода. Он твёрдый (свыше 1000 HВ), и очень хрупкий. Цементит — метастабильная фаза и при длительном нагреве самопроизвольно разлагается с выделением графита.

64. Какие линии диаграммы «железо-цементит» соответствуют критическим точкам Ас1, Ас3, Асm?

Ф —> А, температура которого зависит от содержания углерода в стали. Точка А4 — линия NJ превращение Fey —> Feg; Acj — линия SE; начало выделения Ли (иногда эту точку обозначают и какЭ3).

Поскольку превращения совершаются при нагреве и охлаждении при различных температурах (вследствие теплового гистерезиса), чтобы отличить эти процессы, ввели дополнительные обозначения. Для обозначения превращений при нагреве к букве «А» добавляют букву «с»: Аср Ас2; при охлаждении — латинскую букву «г»: Arp Аг3.
65. Запишите уравнение реакции эвтектического превращения. Какова максимальная растворимость углерода в низкотемпературном α- железе?

Превращение (распадение) жидкой фазы L на две кристаллические фазы (α, β), выражаемое формулой: L (жидкость) αкр. + βкр. Это двойная эвтектика; при наличии в жидкости 3 компонентов может образоваться тройная эвтектика: L (жидк.) αкр. + βкр. + γкр.

Максимальная растворимость углерода в альфа-железе наблюдается при температуре 721 С и составляет 0,018 %. В случае закалки углерод может оставаться какое-то время в альфа-растворе, но очень скоро начинается выделение фаз по механизму старения.
66. Изобразите диаграмму состояния сплава, в котором компоненты образуют механическую смесь, проставьте и опишите фазовый состав

Диаграмма состояния такого типа характерна для сплавов, состоящих из компонентов с неограниченной растворимостью в жидком состоянии и не растворяющихся один в другом в твердом состоянии, т.е. образующих простую механическую смесь. Смесь кристаллов в сплаве называется эвтектикой или эвтектической смесью, если она закристаллизовалась из жидкости при температуре ниже температуры плавления отдельных компонентов, образующих этот сплав.

67. Изобразите диаграмму состояния сплава, в котором компоненты образуют механическую смесь с образованием эвтектики, проставьте и опишите фазовый состав

Диаграмма состояния такого типа характерна для сплавов, состоящих из компонентов с неограниченной растворимостью в жидком состоянии и не растворяющихся один в другом в твердом состоянии, т.е. образующих простую механическую смесь. Смесь кристаллов в сплаве называется эвтектикой или эвтектической смесью, если она закристаллизовалась из жидкости при температуре ниже температуры плавления отдельных компонентов, образующих этот сплав.

68. Изобразите диаграмму состояния сплава с неограниченной растворимостью компонентов, проставьте и опишите фазовый состав

В интервале температур /, — ts сосуществуют две фазы (жидкая и твердая). При температуре ts сплав полностью затвердевает и состоит только из кристаллов твердого раствора (одна фаза). В случае образования твердых растворов температуры ликвидуса и солидуса зависят от состава сплава. Чем больше тугоплавкого компонента в сплаве, т.е. имеющего более высокую температуру плавления, тем выше у этого сплава температуры ликвидуса и солидуса.

69. Изобразите диаграмму состояния сплава с ограниченной растворимостью компонентов, проставьте и опишите фазовый состав

Растворимые сплавы, компоненты которых A и B в жидком состоянии неограниченно растворимы друг в друге, а в твёрдом состоянии растворяются друг в друге ограниченно, образуя ограниченные твёрдые растворы: A(B)=α, B(A)=β. Для таких сплавов возможны два типа диаграмм состояний: диаграмма с эвтектикой и перитектикой. Диаграмма с эвтектикой выглядит следующим образом.

70. Изобразите диаграмму состояния сплава с ограниченной растворимостью компонентов, с образованием эвтектики, проставьте и опишите фазовый состав

Линия АСВ – линия ликвидус; линия АDCEВ – линия солидус; фаза α является твердым раствором компонента В в А; фаза β представляет собой твердый раствор компонента А в В. Кривые DM и EN отражают характер изменения растворимости в зависимости от температуры. Растворимость компонента В в компонентеА уменьшается с понижением температуры (линия DM). Растворимость компонента А в компонентеВ не зависит от температуры (линия EN).

71. Изобразите диаграмму состояния сплава с ограниченной взаимной растворимостью компонентов, с образованием эвтектики, проставьте и опишите фазовый состав.

Фазы: жидкость — Ж, твердые растворы оси. Оба компонента неограниченно растворимы в жидком состоянии, ограниченно — в твердом и не образуют химических соединений. При этом ограниченная взаимная растворимость в твердом состоянии может меняться с изменением температуры по линии DF, что приводит к вторичной кристаллизации (перекристаллизации). При медленном охлаждении сплавов и высокой степени диффузии вторичная фаза выделяется по границам зерен, образуя сетку. Ускоренное охлаждение не дает развиться диффузии, и вторичные фазы выделяются внутри зерен в виде дисперсных включении. Этот тип диаграмм очень важен в практическом отношении, так как он является широко распространенным в промышленных сплавах: Fe—С, А1—Si, А1—Си и др. Выше линии GCH (линия ликвидус — редкая штриховка) на диаграмме расположена область однородного жидкого раствора. Линия GECDH (линия солидус) соответствует температурам конца затвердевания (частая штриховка).

72. Изобразите диаграмму состояния сплава с устойчивым химическим соединением, проставьте и опишите фазовый состав

Химическое соединение характеризуется определенным соотношением компонентов, а это отражается на диаграмме вертикальной линией, проходящей на оси абсцисс через точку, отвечающую соотношению компонентов в химическом соединении. Если компоненты А а В образуют химическое соединение АпВm, то, следовательно, на n+ m его атомов приходится п атомов A и m атомов В. Определенному атомному соотношению соответствует и определенное соотношение по массе.

73. Изобразите диаграмму состояния сплава, в котором компоненты образуют неустойчивое химическое соединение, проставьте и опишите фазовый состав

Химические соединения с нормальной валентностью. К ним относятся: Mg2Si, Mg2Sn, Mg2Pd, 1У^3В12идр.

Электронные соединения характеризуются определенным отношением между числом валентных электронов и числом атомов. Если это отношение равно 3/2, то соединение имеет кубическую объемно центрированную решетку (p-фаза); если отношение равно 2'/] з, то соединение имеет кубическую сложную решетку и носит название у-фазы; если отношение равно 7Д, то решетка гексагональная плотноупакованная (s-фаза).

74. Структуры железоуглеродистых сплавов. Строение, свойства, классификация и маркировка серых чугунов.

Структуры железоуглеродистых сплавов

Ледебурит (эвтектическая смесь кристаллов цементита и аустенита, превращающегося при охлаждении в перлит)
Мартенсит (сильно пересыщенный твёрдый раствор углерода в α-железе с объёмно-центрированной тетрагональной решёткой)
Перлит (эвтектоидная смесь, состоящая из тонких чередующихся пластинок феррита и цементита)
Сорбит (дисперсный перлит)
Троостит (высокодисперсный перлит)
Бейнит (устар.: игольчатый троостит) — ультрадисперсная смесь кристаллов низкоуглеродистого мартенсита и карбидов железа

Структура не оказывает влияние на пластичность, она остается чрезвычайно низкой. Но оказывает влияние на твердость. Механическая прочность в основном определяется количеством, формой и размерами включений графита. Мелкие, завихренной формы чешуйки графита меньше снижают прочность. Такая форма достигается путем модифицирования. В качестве модификаторов применяют алюминий, силикокальций, ферросилиций.

Серый чугун широко применяется в машиностроении, так как легко обрабатывается и обладает хорошими свойствами.

В зависимости от прочности серый чугун подразделяют на 10 марок (ГОСТ 1412).

Серые чугуны при малом сопротивлении растяжению имеют достаточно высокое сопротивление сжатию.

Серые чугуны содержат углерода – 3,2…3,5 %; кремния – 1,9…2,5 %; марганца –0,5…0,8 %; фосфора – 0,1…0,3 %; серы – < 0,12 %.
75. Сплавы на основе меди. Латуни и бронзы: маркировка, термическая обработка, применение.

Сплавы меди — это соединение цветного металла с некоторыми элементами таблицы Менделеева.

Латуни могут иметь в своем составе до 45 % цинка. Повышение содержания цинка до 45 % приводит к увеличению предела прочности до 450 МПа. Максимальная пластичность имеет место при содержании цинка около 37 %.

При сплавлении меди с цинком образуется ряд твердых растворов.

Сплавы меди с другими элементами кроме цинка назаваются бронзами.

Бронзы подразделяются на деформируемые и литейные.

При маркировке деформируемых бронз на первом месте ставятся буквы Бр, затем буквы, указывающие, какие элементы, кроме меди, входят в состав сплава. После букв идут цифры, показавающие содержание компонентов в сплаве. Например, марка БрОФ10-1 означает, что в бронзу входит 10 % олова, 1 % фосфора, остальное – медь.
76. Разновидности чугунов, их маркировка

Белыми называют чугуны, в которых весь углерод находится в связанном состоянии в виде цементита (карбид железа).

В остальных видах чугунов (серые, высокопрочные, ковкие, с вермикулярным графитом) углерод в значительной степени или полностью находится в свободном состоянии в виде графита.

В серых чугунах – в пластинчатой или червеобразной форме; в высокопрочных – в шаровидной форме, в ковких – в хлопьевидной форме. Чугуны с вермикулярным графитом имеют две формы графита – шаровидную (до 40%) и вермикулярную (в виде мелких тонких прожилок).

Чугуны маркируют двумя буквами, обозначающих разновидность чугуна, и двумя цифрами, соответствующими минимальному значению временного сопротивления σв при растяжении в МПа·10-1. Серый чугун обозначают буквами "СЧ" (ГОСТ 1412-85), высокопрочный - "ВЧ" (ГОСТ 7293-85), ковкий - "КЧ" (ГОСТ 1215-85), чугун с вермикулярным графитом – ЧВГ (ГОСТ 28384 -89):

СЧ 10 - серый чугун с пределом прочности при растяжении 100 МПа;

ВЧ 70 - высокопрочный чугун с пределом прочности при растяжении 700 МПа;

КЧ 35 - ковкий чугун с пределом прочности при растяжении 350 МПа;

ЧВГ 40 – чугун с вермикулярным графитом с пределом прочности при растяжении 400 МПа.
77. Цветные металлы и их сплавы.

Цветные металлы и их сплавы обладают различными физикохимическими, механическими и технологическими свойствами, благодаря которым они нашли широкое применение: высокой устойчивостью против коррозии, электро- и теплопроводностью, способностью подвергаться различным видам обработки, в том числе пластически деформироваться (прокатка, волочение, ковка, штамповка).

Цветные металлы способны сплавляться как между собой, так и с черными металлами и образовывать сплавы с высокими физикохимическими и механическими свойствами.
78. Быстрорежущие стали. Особенности термической обработки быстрорежущих сталей.

Стали получили свое название за свойства. В следствии высокой теплостойкости (550…650oС), изготовленные из них инструменты могут работать с достаточно высокими скоростями резания.

Стали содержат 0,7…1,5 % углерода, до 18 % основного легирующего элемента – вольфрама, до 5 % хрома и молибдена, до 10 % кобальта

Добавление ванадия повышает износостойкость инструмента, но ухудшает щлифуемость. Кобальт повышает теплостойкость до 650oС и вторичную твердость HRC 67…70.
79. Высокопрочные, ковкие и серые чугуны.

Ковкий чугун, как и серый, состоит из сталистой основы и содержит углерод в виде графита, однако графитовые включения в ковком чугуне иные, чем в обычном сером чугуне. Разница в том, что включения графита в ковком чугуне расположены в форме хлопьев, которые получаются при отжиге, и изолированы друг от друга, в результате чего металлическая основа менее разобщена, и чугун обладает некоторой вязкостью и пластичностью.

Высокопрочный чугун — чугун, имеющий графитные включения сфероидальной формы. Иногда обозначается как чугун с шаровидным графитом. Графит сфероидальной формы имеет меньшее отношение его поверхности к объёму и наименьшее надрезывающее воздействие на металлическую основу, что определяет наибольшую сплошность основы, а следовательно — и повышенную прочность и трещиностойкость чугуна.
80. Основные превращения в сталях. Превращение перлита в аустенит. Стали наследственно мелкозернистые и крупнозернистые

Наследственно-крупнозернистые стали - стали, в которых кристаллы аустенита быстро укрупняются по мере превышения критических температур Ас3 или Асm. Наследственно-мелкозернистые стали - стали, в которых кристаллы аустенита растут с малой скоростью при нагреве до 1000-11000С.

Перлитное превращение - эвтектоидное превращение (распад) аустенита, происходящее ниже 727°С (по другим источникам 723°С) и заключающееся в одновременном зарождении и росте внутри аустенита (ɣ-фаза) двух новых фаз: феррита (ɑ-фаза) и цементита (Fe 3 C) имеющих пластинчатую форму. Схематически процесс описывается формулой: ɣ→ɑ+Fe 3 C.

Четыре основных превращения при термической обработке в стали При термической обработке стали наблюдаются следующие превращения: 1. Превращение перлита в аустенит, протекающее выше точки А1. α + Fe3C → γ 2. Превращение аустенита в перлит, протекающее ниже А1 γ → α + Fe3C 3. Превращение аустенита в мартенсит: γ→М 4. Превращение мартенсита в перлит (в ферритокарбидную смесь).
81. Стали и сплавы с особыми свойствами. Классификации. Приведите примеры

Деление сталей и сплавов с особыми свойствами на группы (классы) приводят с учетом превалирующих свойств. Химический состав, свойства регламентированы соответствующими стандартами для каждой группы, и они указываются в технической документации при обозначении материала.

В зависимости от основных свойств высоколегированные стали и сплавы по ГОСТ 5632-72 подразделяются на группы:

коррозионно-стойкие (нержавеющие);

жаростойкие (окалиностойкие);

жаропрочные.

В зависимости от структуры стали и сплавы делят на классы:

мартенситный (1) – 40Х13, 20Х13Н2 (группа I); 15Х5М (группа III) и др;

мартенситно – ферритный (2) 12Х13 (группы I-III);

ферритный (3) – 12Х7, 08Х17Т (группы I-III);

аустенитно – мартенситный (4);

аустенитно – ферритный (5)

аустенитный (6), и другие.

Примеры обозначения в технической документации:

Сталь 20Х13 ГОСТ 5632-82 – сталь высоколегированная марки 20Х13 (коррозионно-стойкая и жаропрочная), среднее содержание углерода 0,2%, хрома 13%.
82. Легированные стали. Маркировка конструкционных сталей. Приведите примеры

Легированные стали имеют буквенно-цифровое обозначение, показывающее усредненный химический состав стали.

12ХН - сталь конструкционная, легированная, с содержанием: 0,12 % углерода; около 1 % хрома и 1 % никеля;

ЗОХЗМФА - сталь конструкционная, легированная, высококачественная, с содержанием 0,3 % углерода, около 3 % хрома, 1 % молибдена, 1 % ванадия, высококачественная;

20ГСЛ - сталь конструкционная, легированная, литейная с содержанием: 0,2 % углерода, около 1 % марганца. 1 % кремния.
83. Легированные стали. Маркировка инструментальных сталей. Приведите примеры

Легированные стали имеют буквенно-цифровое обозначение, показывающее усредненный химический состав стали.

12ХН - сталь конструкционная, легированная, с содержанием: 0,12 % углерода; около 1 % хрома и 1 % никеля;

ЗОХЗМФА - сталь конструкционная, легированная, высококачественная, с содержанием 0,3 % углерода, около 3 % хрома, 1 % молибдена, 1 % ванадия, высококачественная;

20ГСЛ - сталь конструкционная, легированная, литейная с содержанием: 0,2 % углерода, около 1 % марганца. 1 % кремния.

84. Какова структура доэвтектического, эвтектического и заэвтектического чугунов? Назовите особенность строения белых чугунов

Структура доэвтектического чугуна состоит из перлита, вторичного цементита и ледебурита, эвтектическою — из ледебурита и заэвтектического — из ледебурита и первичного цементита.
85. Быстрорежущие стали. Классы, маркировка, назначение, свойства

Быстрорежущие стали — легированные стали, предназначенные для изготовления металлорежущего инструмента, работающего при высоких скоростях резания.

Обладает высокими прочностью, твёрдостью (в холодном и горячем состояниях) и красностойкостью.

Высокими сопротивлением разрушению и твёрдостью в холодном состоянии обладают и углеродистые инструментальные стали. Однако инструмент из них не в состоянии обеспечить высокоскоростные режимы резания. Легирование быстрорежущих сталей вольфрамом, молибденом, ванадием и кобальтом обеспечивает горячую твёрдость и красностойкость стали.
86. Алюминий и его сплавы. Маркировка, разновидности, применение

Алюминий – металл серебристо-белого цвета с температурой плавления 660оС, имеет плотность 2,7 г/см3, хорошо проводит электрический ток и тепло – четвертое место после серебра, меди и золота.

Промышленность выпускает алюминий особой чистоты: А999 (99,999 %); высокой чистоты: А995, А99, А97, А95 (99,95 %) и технической чистоты: А85, А8, А7, А6, А5, А0 (99,0 %). Технический алюминий изготавливается марок АД0 (99,5 %), АД1 (99,3 %) и др.

Литейные сплавыи, в частности,силумины– сплавы на основе алюминия и кремния (АЛ2, АЛ4, АЛ9) отличаются высокой удельной прочностью, коррозионной стойкостью и технологичностью (хорошо льются и обрабатываются резанием). Из них вместо чугуна изготавливают мелкие и крупные нагруженные детали – корпуса компрессоров, картеры и блоки цилиндров двигателей и т.п.
87. Магний и его сплавы. Маркировка, разновидности, применение

Магний – металл светло-серого цвета с температурой плавления 650оС, имеет плотность 1,74 г/см3, легко воспламеняется на воздухе.

Технический магний выпускается трех марок: МГ90, МГ95 и МГ96, содержащих 99,90, 99,95 и 99,96 % Мg, соответственно; обладает низкими механическими свойствами и используется в основном в пиротехнике и химической промышленности.

Для повышения механических свойств магний легируют алюминием (до 10 %), цинком (до 6 %), марганцем (до 2,5 %), цирконием (до 1,5 %) и т.д.

Магниевые сплавы (как и сплавы других цветных металлов) подразделяют по технологии получения заготовок на две группы: деформируемые и литейные.

К деформируемымотносятся сплавы МА1, МА2-1 и МА14; их предел прочности составляет 190…340 МПа, а относительное удлинение – 6…20 %; поставляются в виде горячекатаных прутков, полос, профилей, поковок и штамповок.

Литейные сплавы содержат в своем обозначении букву Л (МЛ5, МЛ6, МЛ10, МЛ12) и обладают несколько худшими механическими свойствами (σвдо 230 МПа, δ=1…5 %), но отличаются повышенной жидкотекучестью.
88. Медь и ее сплавы. Маркировка, разновидности, применение

Медь-металл розовато-красного цвета, плотность её 8,95г/см3, температура плавления1083С, кристаллизуется в гранецентрированной решётке и не имеет полиморфных превращений. На воздухе при наличии влаги углекислого газа медь медленно окисляется, покрываясь зелёной плёнкой так называемой патины (щелочной карбонат меди).

Маркировка:«МТ» - твердая медь, «ММ» - мягкая медь.Маркируется медь буквой М и цифрами, зависящими от содержания примесей. Медь марок М00 (0,01% примесей),М0 (0,05%примесей), М1(0,1%примесей) используется для изготовления проводников электрического тока, медь М2 (0,3%примесей) – для производства высококачественных сплавов меди,М3 (0,5%примесей)- для сплавов обыкновенного качества.
89. Медные сплавы. Бронзы. Маркировка, разновидности, применение

Сплавы меди с другими элементами кроме цинка назаваются бронзами.

Бронзы подразделяются на деформируемые и литейные.

При маркировке деформируемых бронз на первом месте ставятся буквы Бр, затем буквы, указывающие, какие элементы, кроме меди, входят в состав сплава. После букв идут цифры, показавающие содержание компонентов в сплаве. Например, марка БрОФ10-1 означает, что в бронзу входит 10 % олова, 1 % фосфора, остальное – медь.

Маркировка литейных бронз также начинается с букв Бр, затем указываются буквенные обозначения легирующих элементов и ставится цифра, указывающая его усредненное содержание в сплаве. Например, бронза БрО3Ц12С5 содержит 3 % олова, 12 % цинка, 5 % свинца, остальное – медь.
90. Медные сплавы. Латуни. Маркировка, разновидности, применение

Медь имеет гранецентрированную кубическую решетку. Плотность меди 8,94 г/см3, температура плавления 1083oС.

Характерным свойством меди является ее высокая электропроводность, поэтому она находит широкое применение в электротехнике. Технически чистая медь маркируется: М00 (99,99 % Cu), М0 (99,95 % Cu), М2, М3 и М4 (99 % Cu).

Латуни могут иметь в своем составе до 45 % цинка. Повышение содержания цинка до 45 % приводит к увеличению предела прочности до 450 МПа. Максимальная пластичность имеет место при содержании цинка около 37 %.

По способу изготовления изделий различают латуни деформируемые и литейные.

Деформируемые латуни маркируются буквой Л, за которой следует число, показывающее содержание меди в процентах, например в латуни Л62 Латуни имеют хорошую коррозионную стойкость, которую можно повысить дополнительно присадкой олова. Латунь ЛО70-1 стойка против коррозии в морской воде и называется “морской латунью“.
91. Расшифровать марку сплава Р18Ф2……., зашифруйте марку сплава -инструментальная сталь, содержания 9% W и 5%V……..

Сплав Р18Ф2 — расшифровка, хим. состав. Сталь, инструментальная быстрорежущая. Р18Ф2 — металлический сплав, основу которого составляет железо (Fe), его содержание в Р18Ф2 должно быть не менее 71.9%. Обязательно в сплаве Р18Ф2 присутствуют вольфрам, хром, ванадий, углерод. Допустимое количество примесей определено в таблице химического состава. ГОСТ 19265 - 73, в последней версии материал отсутствует.
92. Зашифровать марку сплава. Сплав меди с 1% олова, 03,% фосфора…. и расшифровать марку сплава ШХ6…….

Марка стали С,% Cr,% Mn,% Si,%

ШХ6 1,05-1,15 0,4-0,7 0,2-0,4 0,17-0,37

ШХ9 1,05-1,10 0,9-1,2 0,2-0,4 0,17-0,37

ШХ15 0,95-1,05 1,3-1,65 0,2-0,4 0,17-0,37

ШХ15СГ 0,95-1,05 1,3-1,65 0,9-1,2 0,4-0,65

93. Зашифровать марку сплава. Твердые сплавы 6% Со, 94%WC….. и расшифровать марку сплава ТТ7К12…

ВК: - сплав содержит 6% кобальта, остальное (94%) – карбид вольфрама (WC). В зависимости от химического состава и зернистости предел прочности при изгибе δ и= 1176 – 2107МПа, а твердость по HRA от 82 до 91. Марки: ВК3; ВК3-М; ВК-4В; ВК6; ВК6-М; ВК6-ОМ; М – 1,0 – 1,5 мкм – сплав мелкозернистый; ОМ – 0,1 – 1,0 мкм – сплав особомелкозернистый; В – 3 – 5 мкм – сплав крупнозернистый; без букв за маркой - ≈ 2 мкм размер зерна.

В марках ТТ7К12, ТТ8К6, ТТ20К9 цифра перед буквой К показывает суммарное содержание карбидов титана и тантала, после буквы К – содержание Co, остальное – WC. Пример расшифровки сплава ТТ8К6: 8% (TiC + TaC) + 6% Co + + 86% WC. Сплавы этой группы имеют высокую прочность и применяются при обработке жаропрочных сталей и сплавов, титановых сплавов.
94. Расшифруйте марку сплава 09X15H8Ю и ТТ7К12.

Сталь 09Х15Н8Ю — коррозионно-стойкая обыкновенная. Марка: 09Х15Н8Ю. Классификация: коррозионно-стойкая обыкновенная. Вид поставки: круг, квадрат, поковка, лист, трубы, заготовка. Химический состав по ГОСТ 5632-72, расшифровка. C Si Mn Ni S P Cr Al до 0.09 до 0.8 до 0.8 7 — 9.4 до 0.025 до 0.035 14 — 16 0.7 — 1.3. Применяется при изготовлении изделий, которые работают в атмосферных условиях, кислотосодержащих средах.

В марках ТТ7К12, ТТ8К6, ТТ20К9 цифра перед буквой К показывает суммарное содержание карбидов титана и тантала, после буквы К – содержание Co, остальное – WC. Пример расшифровки сплава ТТ8К6: 8% (TiC + TaC) + 6% Co + + 86% WC. Сплавы этой группы имеют высокую прочность и применяются при обработке жаропрочных сталей и сплавов, титановых сплавов.
95. Зашифровать марку сплава. Сталь обыкновенного качества с гарантированными механическими свойствами 3 – категория, «полуспокойная» и расшифровать марку сплава 12Х18Н10Т….

2Х18Н10Т означает, что в ней содержится углерода не более 0,12%, Х18 - указывает содержание хрома в стали примерно 18%, Н10 - указывает содержание никеля в стали около 10%, буква Т в конце марки означает, что в стали есть примерно 1% титана.
96. Зашифруйте марку сплава. Сплав меди с цинком, содержащий 80% Сu и 20% Zn…… и легированный чугун, содержащий 7%Al и 2% Cr….

Сталь 09Х15Н8Ю — коррозионно-стойкая обыкновенная. Марка: 09Х15Н8Ю. Классификация: коррозионно-стойкая обыкновенная. Вид поставки: круг, квадрат, поковка, лист, трубы, заготовка. Химический состав по ГОСТ 5632-72, расшифровка. C Si Mn Ni S P Cr Al до 0.09 до 0.8 до 0.8 7 — 9.4 до 0.025 до 0.035 14 — 16 0.7 — 1.3. Применяется при изготовлении изделий, которые работают в атмосферных условиях, кислотосодержащих средах.

В марках ТТ7К12, ТТ8К6, ТТ20К9 цифра перед буквой К показывает суммарное содержание карбидов титана и тантала, после буквы К – содержание Co, остальное – WC. Пример расшифровки сплава ТТ8К6: 8% (TiC + TaC) + 6% Co + + 86% WC. Сплавы этой группы имеют высокую прочность и применяются при обработке жаропрочных сталей и сплавов, титановых сплавов.
97. Зашифруйте марку сплава. Деформируемый сплав системы Al-Cu-Mn-Mg №16…… и расшифруйте марку сплава 09X15H8Ю…..

К деформируемым алюминиевым сплавам, упрочняемым термической обработкой, относят сплавы высокой прочности систем Al–Cu–Mg–Mn (например, дюралюмины марок Д1, Д16, В65, Д19; ковочные сплавы АК4, АК8) и Al–Zn–Mg (В95, В95-2); сплавы системы Al–Mg–Si, обладающие более высокой пластичностью, с содержанием меди до 0,5 % (авиаль АВ, АД31, АД35). Некоторые дюралюмины и ковочные сплавы, сохраняющие прочность при повышенной температуре (до 300–350 оС), содержат присадки Fe, Cr, Ni, Zn, Si.

Сталь 09Х15Н8Ю — коррозионно-стойкая обыкновенная. Марка: 09Х15Н8Ю. Классификация: коррозионно-стойкая обыкновенная. Вид поставки: круг, квадрат, поковка, лист, трубы, заготовка. Химический состав по ГОСТ 5632-72, расшифровка. C Si Mn Ni S P Cr Al до 0.09 до 0.8 до 0.8 7 — 9.4 до 0.025 до 0.035 14 — 16 0.7 — 1.3. Применяется при изготовлении изделий, которые работают в атмосферных условиях, кислотосодержащих средах.
98. Расшифруйте сплав ТТ7К12 и зашифруйте марку сплава быстрорежущая сталь 6% W, 5% Мо, 8%Со…

В марках твердых сплавов группы ТТК буквы и цифры означают: первая буква Т — карбид титана вторая буква Т — карбид тантала, К — кобальт, цифры, следующие за буквами ГТ — указывают на содержание в сплаве карбидов гитана и тантапа (в сумме) в процентах, цифра, следующая за буквой К — на содержание кобальта в процентах. Так, в сплаве ТТ7К12 содержится карбидов титана и тантала 7%, кобальта 12%, остальное — карбид вольфрама.

1 2 3