Материаловедение варианты(1). Металловедение
 Скачать 24.25 Mb.
|
|
Алюминий, магний и их сплавы Обратите внимание на основные преимущества алюминиевых и магниевых сплавов, связанные с их высокой удельной прочностью. Рассмотрите классификацию алюминиевых сплавов и обоснуйте технологический способ изготовления изделий из сплавов каждой группы. Разберитесь в основах теории термической обработки (старения) легкихсплавов. Обоснуйте выбор способа упрочнения деформируемых и литейных сплавов. Рассмотрите классификацию магниевых сплавов. Вопросы для самопроверки: 1. Свойства и применение алюминия. 2. Как классифицируются алюминиевые сплавы? 3. Какие сплавы упрочняются путем термической обработки? Укажите их марки, состав, режим термической обработки, свойства. 4. В чем сущность процесса старения? 5. Какие вы знаете литейные алюминиевые сплавы? Приведите их марки, состав, обработку, свойства. 6.Какие вы знаете жаропрочные алюминиевые сплавы? Укажите предельные рабочие температуры их использования. 7. Каковы свойства магния? 8. Как классифицируются магниевые сплавы? 9. Укажите марки, состав, обработку, свойства и назначение различных сплавов на основе магния. Медь и ее сплавы Изучите классификацию медных сплавов и уясните маркировку, состав, структуру, свойства и области применения разных групп медных сплавов. Вопросы для самопроверки:
Цинк, свинец, олово и их сплавы. Основное внимание обратите на области применения сплавов на основе цинка, свинца, олова. Укажите, каким должно быть строение антифрикционных сплавов в связи с предъявляемыми к ним требованиями. Вопросы для самопроверки: 1. Укажите назначение и свойства сплавов на основе цинка. 2. Каковы требования, предъявляемые к антифрикционным сплавам? 3. Укажите состав, свойства и области применения сплавов на основе олова. 4. Укажите состав свойства и области применения сплавов на основе свинца. НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ Полимерные материалы При изучении неметаллических материалов необходимо прежде всего усвоить, что в основе неметаллических материалов лежат полимеры. Обратите внимание на особенности строения полимеров, которые определяют их механические и физико-химические свойства. Рассматривая пластические массы, необходимо понять, что это искусственные материалы, получаемые на основе органических полимерных связывающих веществ, которые являются обязательными компонентами пластмасс. Изучите различные группы пластических масс, их свойства и области применения. Вопросы для самопроверки: 1. Что лежит в основе классификации полимеров? 2. Какие вы знаете наполнители пластмасс? 3. Укажите область применения термопластов и реактопластов. 4. В чем преимущества пластмасс по сравнению с металлическими материалами? Каковы их недостатки? Резиновые материалы Уясните состав резины, способы получения и влияние различных добавок на ее свойства. Подробно рассмотрите влияние порошковых и органических наполнителей на свойства резины, изучите физико-механические свойства и области применения резин, различных марок. Вопросы для самопроверки: 1. Что представляет собой резина? 2. Объясните роль порошковых наполнителей. 3. В каких случаях применяются волокнистые наполнители? Силикатные материалы Поскольку большинство неорганических материалов содержит различные соединения кремния с другими элементами, эти материалы получили общее название силикатных материалов. Рассмотрите стеклокристаллические материалы (ситаллы) и их отличие от стекла минерального. При изучении керамических материалов обратите внимание на отличие технической керамики от обычной. Разберитесь в химическом и фазовом составах технической керамики, ее свойствах и области применения. Вопросы для самопроверки: 1. Какие силикатные материалы относятся к минеральному стеклу? Их отличительные свойства. 2. Укажите область применения ситаллов. 3. В чем отличие технической керамики от обычной? Укажите область ее применения. Древесные материалы Ознакомьтесь со строением древесины, ее достоинствами и недостатками как конструкционного материала. Вопрос для самопроверки: 1. Укажите основные достоинства и недостатки древесины как конструкционного материала. Композиционные материалы Обратите внимание на принципиальное отличие композиционного материала, заключающееся в сочетании разнородных материалов с четкой границей раздела между ними. Укажите свойства композитов в зависимости от вида матрицы и формы, размеров и взаимного расположения наполнителя. Уясните возможность использования композитов в качестве жаропрочных материалов и способы повышения их жаропрочности. Вопросы для самопроверки: 1. Что такое композиты? 2. Как подразделяются композиты в зависимости от формы и размеров наполнителя? 3. Как подразделяются композиты по виду матрицы? 4. От чего зависят механические свойства композитов? КОНТРОЛЬНЫЕ РАБОТЫ Задания на контрольные работы выдают индивидуально каждому студенту. Задание включает вопросы и задачи по основным разделам дисциплины. При выполнении контрольных работ студенты изучают методику выбора и назначения черных и цветных металлов и сплавов для изготовления конкретных деталей машин и различного вида инструментов, а также знакомятся сособенностями строения, технологией получения и областью применения наиболее распространенных неметаллических материалов. Одновременно студент должен научиться пользоваться рекомендуемыми справочными материалами с тем, чтобы уметь в дальнейшем правильно выбрать материал при курсовом и дипломном проектировании. Контрольная работа выполняется в отдельной тетради с соблюдением всех норм ГОСТа. Рисунки и схемы выполняются карандашом, линейкой и в соответствии с ГОСТом. В начале записываются вопросы, затем ответы и выводы, а также используемая литература. На кафедре вывешивается расписание консультаций - фамилия, имя, отчество преподавателя. Контрольные работы после выполнения необходимо зарегистрировать и сдать в деканат до начала экзаменационной сессии. Во время сессии после прохождения и защиты лабораторных работ все студенты обязаны защитить сданные контрольные работы (до сдачи зачета и экзамена). К экзамену по дисциплине «Материаловедение» допускаются студенты, выполнившие и защитившие, предусмотренные учебным планом: - лабораторные работы; - контрольные работы; - и др. Вариант 1
а) расшифруйте состав и определите, к какой группе относится данная сталь по назначению; б) назначьте режим термической и химико-термической обработки, приведи те подробное обоснование, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие на всех этапах термической обработки данной сталь; в) опишите микроструктуру и свойства стали после термической обработки. 2. Для отливок сложной конфигурации используется бронза БрОФ4-0,2: а) расшифруйте состав сплава и укажите его структуру; б) назначьте режим термической обработки для снятия внутренних напряжений, возникающих после термической обработки. 3. Газонаполненные пластмассы (пено- и поропласты). Опишите способы их изготовления,свойства и область применения. 4. Вычертите диаграмму изотермическою превращения аустенита для стали У8, нанесите на нее кривую режима изотермической обработки, обеспечивающей получение твердости 45...50 HRC. Укажите, как этот режим называется,опишите сущность превращений и какая структура получается в данном случае.
перспективы развития.
 Вариант 2 1. В результате термической и химико-термической обработки червяки должны получить твердый износоустойчивый поверхностный слой при вязкой сердцевине. Для их изготовления выбрана сталь 18Х2Н4ВА: а) расшифруйте состав стали и определите, к какой группе относится данная сталь по назначению; б) назначьте режим термической и химико-термической обработки, приведите подробное его обоснование, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие па всех этапах обработки данной стали; в) опишите микроструктуру и свойства червяков в готовом виде. 2. Для изготовления калибров выбрана сталь 9Х18: а) расшифруйте состав и определите, к какой группе относится данная сталь по назначению; б) назначьте режим термической обработки, приведите подробное его обоснование, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие на всех этапах термической обработки стали; в) опишите микроструктуру и свойства стали после термической обработки. 3. Преимущества и недостатки клеевых соединений пластмасс. Методы контроля. 4. Вычертите диаграмму состояния железо - карбид железа, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую охлаждения (с применением правила фаз) для сплава, содержащего 0,8% С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется? 5. Приведите схему профиля доменной печи и опишите принцип ее работы. Изложите основные физико-химические процессы, происходящие в доменной печи, и укажите назначение основного продукта доменной плавки.
Опишите последовательность изготовления формы одним из методов машинной формовки. Материал детали – сталь 35Л.
 Вариант 3 1. В результате термической обработки детали машин должны получить повышенную прочность по всему сечению (твердость HB250—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, объяснив влияние легирования напревращения происходящие на всех этапах термической обработки этой стали. в) Опишите структуру и свойства стали после термической обработки. 2. Для изготовления слабонагруженных деталей выбран сплав АЛ5: а) расшифруйте состав и укажите способ изготовления деталей из данного сплава; б) опишите метод повышения механических свойств этого сплава и объясните природу явления. 3. Укажите состав и свойства керамики, применяемой в электроприборостроении. 4. Вычерчите диаграмму изотермического превращения аустенита для стали У8. Нанесите на нее кривую режима изотермической обработки, обеспечивающей получение твердости 150 НВ. Укажите, как этот режим называется и какая структура получается в данном случае.
 Вариант 4 1.Для изготовления деталей штампов, обрабатывающих металл в горячем состоянии, выбрана сталь 5ХНМА: а) расшифруйте состав и определите группу стали, к которой относится данная сталь по назначению: б) назначьте режим термической обработки, приведите подробное его обоснование, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие на всех папах термической обработки этой стали; в) опишите микроструктуру и свойства стали после се обработки. 2. Для изготовления деталей, работающих в активных коррозионных средах, выбрана сталь 2Х17Н2: а) расшифруйте состав и определите группу стали но назначению; б) объясните назначение легирующих элементов, введенных в эту сталь; в) назначьте и обоснуйте режим термической обработки и опишите структуру в свойства стали после обработки. 3. Укажите состав и свойства керамики, применяемой к электроприборостроении. 4. Используя диаграмму изотермического превращения аустенита, объясните, почему нельзя получить в стали чисто мартенситную структуру при охлаждении ее со скоростью меньше критической?
 |