РГЗ по материаловедению 22 вариант. Фоменко Михаил ТМ-901 материаловедение. Опишите сущность и назначение процесса модифицирования
 Скачать 125.17 Kb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»  Кафедра материаловедения в машиностроении  РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА по дисциплине: «Материаловедение» Вариант №22
Новосибирск 2020 Опишите сущность и назначение процесса модифицирования. Ответ: Модифицирование – использование специально вводимых в жидкий металл примесей (модификаторов) для получения мелкого зерна. Эти примеси, практически не изменяют химического состава сплава, вызывают при кристаллизации измельчение зерна и в итоге улучшение механических свойств. Вычертите диаграмму состояния системы медь - никель. Опишите взаимодействие компонентов в жидком и твердом состояниях, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы состояния. Ответ:  Ж - Жидкий раствор меди и никеля α - Твердый раствор никеля в меди  линия Ликвидус линия Солидус При охлаждении сплава из жидкого состояния ниже т.(1) , которая лежит на Ликвидуc, наступает кристаллизация, завершающаяся при достижении температуры т.(2) на Coлидуc. После завершения кристаллизации структура сплава состоит из зерен твердого раствора α, имеющих один и тот же состав. В процессе кристаллизации концентрация компонентов меняется: в кристаллах твердого раствора α – по Coлидуc от т.(1о) до т.(2), а в жидком растворе – по Ликвидуc от т.(1) до т.(2о). Как изменяется блочная (мозаичная) структура при нагреве предварительно деформированного металла? В чем сущность процесса полигонизации? Ответ: Если нагреть Ме (Т<Тр) то будет происходить процесс возврат (отдых). В результате возврата плотность дислокаций не изменится, но они перераспределятся, в результате часть внутренних напряжений уменьшится. Отдыхом холоднодеформированного металла называют стадию возврата, при которой уменьшается количество точечных дефектов, в основном вакансий; в ряде металлов, таких, как алюминий и железо, отдых включает также переползание дислокаций, которое сопровождается взаимодействием дислокаций разных знаков и приводит к заметному уменьшению их плотности. Перераспределение дислокаций сопровождается также уменьшением остаточных напряжений. Отдых уменьшает удельное электрическое сопротивление и повышает плотность металла. В общем, твердость и прочность максимально уменьшаются на 10-15% первоначальных значений и, соответственно, увеличивается пластичность. После отдыха повышается сопротивление коррозионному растрескиванию. Структура остается волокнистой. Полигонизация — вторая стадия процесса возврата деформированного металла, протекающая при нагреве до 0, 3-0, 4 температуры плавления. При нагреве деформированного материала полигонизация приводит к перераспределению дислокаций скольжением и диффузионным путем, сопровождающемуся их частичной аннигиляцией и образованием областей (полигонов) внутри кристаллитов, свободных от дислокаций и отделенных друг от друга дислокационными малоугловыми границами. Углеродистые стали 35 и У8 после закалки и отпуска имеют структуру мартенсит отпуска и твердость: первая HRC50, втора HRC60. Используя диаграмму состояния железо-карбид железа и учитывая превращения, происходящие в этих сталях при отпуске, укажите температуру закалки и температуру отпуска для каждой стали. Опишите превращения, происходящие в этих сталях в процессе закалки и отпуска, и объясните, почему сталь У8 имеет большую твердость, чем сталь 35. Ответ: Сталь 35 содержит 0,32-0,40% C, поэтому она относится к доэвктектоидной. Следовательно, сталь 35 имеет температуру критической точки 810°C. Температуру закалки выбираем 850-870°C. Сталь У8 содержит 0,8%C, поэтому она относится к эвтектоидной. Следовательно, сталь У8 имеет температуру критической точки 720°C. Температуру закалки выбираем 770-790°C. Низкий отпуск для стали 35 мы проводим при температуре отпуска 160…200°C, то по итогу мы получим структуру мартенсит отпущенный, тогда как для стали У8 мы возьмем температуру отпуска 140…200°С и по итогу это даст нам структуру отпущенного мартенсита. Если построить график зависимости твердости мартенсита от содержания углерода, то из графика видно, что сталь У8 после закалки имеет большую твердость, чем сталь 35. |
