Контрольное задание № 2

Вариант 1

1. Начертите диаграмму состояния «железо – цементит», укажите фазы во всех областях диаграммы, опишите фазовые превращения при медленном охлаждении в сплаве с содержанием углерода 3,6%. Укажите структурные составляющие сплава при комнатной температуре и его название.

2. Используя диаграмму изотермического превращения переохлажденного аустенита, объясните, почему нельзя получить в стали чисто мартенситную структуру при охлаждении ее со скоростью меньше критической скорости закалки.

3. С помощью диаграммы состояния «железо – цементит» определите температуру полного отжига для стали 40. Охарактеризуйте этот режим термической обработки, её назначение и опишите структуру и свойства стали 40, полученные в результате полного отжига.

4. Назначьте температуру закалки, охлаждающую среду и температуру отпуска деталей машин из стали 40Х, которые должны иметь твердость 28…35 HRC.

5. Для изготовления резцов выбрана сталь Р6М5. Определите состав стали и её группу по назначению. Назначьте режим термической обработки, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие при термической обработке данной стали, и обоснуйте свой выбор.

Вариант 2

1. Начертите диаграмму состояния «железо – цементит». Укажите фазы во всех областях диаграммы, опишите фазовые превращения при медленном охлаждении в сплаве с содержанием углерода 4,8%. Укажите структурные составляющие сплава при комнатной температуре и его название.

2. Начертите диаграмму изотермического превращения переохлажденного аустенита для стали У8. Нанесите на нее кривую режима термической обработки, обеспечивающей получение твердости 60–63 HRC. Укажите, как этот режим называется и какая структура при этом получается. Опишите сущность происходящих превращений.

3. С помощью диаграммы состояния «железо – цементит» определите температуру неполного отжига стали 45. Охарактеризуйте этот режим термической обработки, ее назначение и опишите структуру и свойства стали, полученные в результате неполного отжига.

4. Кулачки должны иметь минимальную деформацию и высокую износоустойчивость при твердости поверхностного слоя 750–1000 HV. Для их изготовления выбрана сталь 38ХМЮ. Определите состав стали и её группу по назначению. Назначьте режим термической и химико-термической обработки, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие на всех этапах обработки данной стали, обоснуйте свой выбор. Опишите микроструктуру и свойства кулачков после термической обработки.

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

Вариант 3

1. Начертите диаграмму состояния «железо – цементит», укажите фазы во всех областях диаграммы. Опишите фазовые превращения при медленном охлаждении в сплаве с содержанием углерода 5,0%. Укажите структурные составляющие сплава при комнатной температуре и его название.

2. При непрерывном охлаждении стали У8 получена такая структура: троостит+мартенсит. Нанесите на диаграмму изотермического превращения аустенита кривую охлаждения, обеспечивающую получение данной структуры.

3. С помощью диаграммы состояния «железо – цементит» определите температуру нормализации для стали 40. Охарактеризуйте этот режим термической обработки, ее назначение и опишите структуру и свойства стали, полученные в результате нормализации.

4.Назначьте режим обработки шестерни из стали 40ХГР с твердостью зуба, равной 56…58 HRC. Опишите микроструктуру и свойства поверхности зуба и сердцевины шестерни после термической обработки.

5. Для изготовления фрез выбрана сталь 9ХС. Определите состав стали и её группу по назначению. Назначьте режим термической обработки, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие при термической обработке данной стали, и обоснуйте свой выбор. Опишите микроструктуру и свойства фрез после термической обработки.

Вариант 4

1. Начертите диаграмму состояния «железо – графит», укажите фазы во всех областях диаграммы, опишите фазовые превращения при медленном охлаждении в сплаве с содержанием углерода 3%. Укажите структурные составляющие сплава при комнатной температуре и его название.

2. С помощью диаграммы состояния «железо – цементит» установите температуру полной и неполной закалки для стали 45 и опишите структуру и свойства стали после каждого вида термической обработки.

3. В чем заключается отрицательное влияние цементитной сетки на свойства инструментальной стали У10. Какой термической обработкой можно ее уничтожить? С помощью диаграммы изотермического превращения переохлажденного аустенита обоснуйте выбранный режим термической обработки.

4. В результате термической обработки пружины должны получить высокую упругость. Для их изготовления выбрана сталь 70СЗА. Определите состав стали и её группу по назначению. Назначьте режим термической обработки, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие при термической обработке данной стали, и обоснуйте свой выбор. Опишите структуру и свойства пружин после термической обработки.

5. Для изготовления машинных метчиков выбрана сталь Р10К5Ф5. Укажите состав и определите группу стали по назначению. Назначьте режим термической обработки, приведите его обоснование, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие на всех этапах термической обработки данной стали. Опишите структуру и свойства стали после термической обработки.

Вариант 5

1. Начертите диаграмму состояния «железо – графит», укажите фазы во всех областях диаграммы, опишите фазовые превращения при медленном охлаждении в сплаве с содержанием углерода 4,26%. Укажите структурные составляющие сплава при комнатной температуре и его название.

2. Начертите диаграмму изотермического превращения переохлажденного аустенита для стали У8. Нанесите на нее кривую режима изотермической обработки, обеспечивающей получение твердости 180 НВ. Укажите, какая структура получается в данном случае.

3. Объясните с применением диаграммы состояния железо-цементит, как изменяются структура и свойства стали 40 в результате закалки от температуры 750 и 850 ^оС. Выберите оптимальный режим нагрева под закалку каждой стали.

4. Назначьте температуру закалки, охлаждающую среду и температуру отпуска резьбовых калибров из стали У10А. Опишите сущность происходящих превращений, микроструктуру и твердость инструмента после термической обработки.

5. Для изготовления деталей штампов, обрабатывающих металл в горячем состоянии, выбрана сталь 5ХНМ. Определите состав стали и её группу по назначению. Назовите режим термической обработки, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие при термической обработке данной стали, обоснуйте свой выбор. Опишите структуру и свойства штампов после термической обработки.

Вариант 6

1. Начертите диаграмму состояния «железо – графит», укажите фазы во всех областях диаграммы, опишите фазовые превращения при медленном охлаждении в сплаве с содержанием углерода 5 %. Укажите структурные составляющие сплава при комнатной температуре и его название.

2. Начертите диаграмму изотермического превращения переохлажденного аустенита для стали У8. Нанесите на нее кривую режима изотермической обработки, обеспечивающей получение твердости 300 НВ. Укажите, какая структура получается в данном случае.

3. Как изменяются структура и свойства стали У12 в результате закалки от температуры 750 и 850 ^оС. Объясните с применением диаграммы состояние «железо – цементит». Выберите оптимальный режим нагрева под закалку данной стали.

4. В результате термической обработки коленчатые валы судовых и автомобильных двигателей должны получить повышенную прочность по всему сечению (твердость 250...280НВ). Для их изготовления выбрали сталь 40ХФА. Определите состав стали и её группу по назначению. Назначьте режим термической обработки, объяснив влияние легирования на превращения при термической обработке данной стали, обоснуйте свой выбор. Опишите структуру и свойства стали после термической обработки.

5. Для изготовления обрезных штампов выбрана сталь Х12М. Укажите состав, назначьте и обоснуйте режим термической обработки, объяснив влияние легирования на все превращения, происходящие при термической обработке стали. Опишите микроструктуру и свойства стали после термической обработки.

Вариант 7

1. Начертите диаграмму состояния «железо – цементит», укажите фазы во всех областях диаграммы. Опишите фазовые превращения при медленном охлаждении в сплаве с содержанием углерода 1,4%. Укажите структурные составляющие сплава при комнатной температуре и его название.

2. Начертите диаграмму изотермического превращения переохлажденного аустенита для доэвтектоидной углеродистой стали. Нанесите на нее кривую режима, обеспечивающего получение также структур, как перлит и феррит.

3. С помощью диаграммы состояния железо-цементит определите температуру нормализации для стали 20. Охарактеризуйте этот режим термической обработки и опишите структуру и свойства стали.

4. В результате термической обработки на шестернях должен появиться твердый износоустойчивый поверхностный слой при вязкой сердцевине. Для изготовления шестерён выбрана сталь 12ХНЗА. Укажите состав и определите группу стали по назначению. Назначьте режим термической и химико-термической обработки, обоснуйте свой выбор, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие на всех этапах обработки данной стали. Опишите структуру и свойства стали после термической обработки.

5. Назначьте температуру закалки, охлаждающую среду и температуру отпуска измерительного инструмента и твердость инструмента после термической обработки.

Вариант 8

1. Начертите диаграмму состояния «железо – цементит», укажите фазы во всех областях диаграммы. Опишите фазовые превращения при медленном охлаждении в сплаве с содержанием углерода 0,5%. Укажите структурные составляющие сплава при комнатной температуре и его название.

2. Начертите диаграмму изотермического превращения переохлажденного аустенита для доэвтектоидной углеродистой стали. Нанесите на нее кривую режима, обеспечивающего получение перлита с минимальным количеством феррита.

3. Покажите графически режим отжига для получения перлитного ковкого чугуна. Опишите структурные превращения, происходящие в процессе отжига. Укажите маркировку чугуна, его структуру и механические свойства после термической обработки.

4. Выберите сталь для изготовления рессор. Назначьте режим термической обработки, опишите микроструктуру и свойства рессор в готовом виде.

5. Для изготовления разверток выбрана сталь ХВСГ. Укажите состав и определите группу стали по назначению. Назначьте режим термической обработки, обоснуйте свой выбор и опишите структуру стали после термической обработки. Как влияет температура эксплуатации на механические свойства данной стали?

Вариант 9

1. Начертите диаграмму состояния «железо – цементит», укажите фазы во всех областях диаграммы. Опишите фазовые превращения при медленном охлаждении в сплаве с содержанием углерода 0,7%. Укажите структурные составляющие сплава при комнатной температуре и его название.

2. Начертите диаграмму изотермического превращения переохлажденного аустенита для стали У8. Нанесите на нее кривую режима изотермической обработки, обеспечивающей получение структуры сорбита. Какая получается твердость при этой обработке?

3. Почему для изготовления инструмента применяется сталь с исходной структурой зернистого перлита. В результате какой термической обработки можно получить эту структуру? Приведите конкретный режим для любой инструментальной стали.

4. В результате термической обработки детали машин должны получить повышенную прочность по всему сечению (твердость 250...280 НВ). Для их изготовления выбрали сталь 30ХФА. Укажите состав и определите группу стали по назначению. Назначьте режим термической обработки, обоснуйте свой выбор, объяснив влияние легирования на превращения при термической обработке данной стали. Опишите структуру и свойства стали после термической обработки.

5. Назначьте температуру закалки, охлаждающую среду и температуру отпуска зубил из стали У8. Опишите структуру и твердость инструмента после термической обработки.

Вариант 10

1. Начертите диаграмму состояния «железо – цементит», укажите фазы во всех областях диаграммы. Опишите фазовые превращения при медленном охлаждении в сплаве с содержанием углерода 0,8%. Укажите структурные составляющие сплава при комнатной температуре и его название.

2. Начертите диаграмму изотермического превращения переохлажденного аустенита для доэвтектоидной углеродистой стали. Нанесите на нее кривую режима изотермического отжига. Укажите, какие структурные составляющие получаются при этой термической обработке.

3. С помощью диаграммы состояния «железо – цементит» установите температуру полной и неполной закалки для стали 40 и опишите структуру и свойства стали после каждого вида термической обработки.

4. В результате термической обработки пружины должны получить высокую упругость. Для их изготовления выбрана сталь 60С2ХФА. Укажите состав, назначьте режим термической обработки, объясните влияние легирования на превращения, происходящие при температурной обработке данной стали. Опишите структуру и свойства пружин после термической обработки.

5. Назначьте температуру закалки, охлаждающую среду и температуру отпуска зубил из стали У7. Опишите сущность происходящих превращений, микроструктуру и твердость инструмента после термической обработки.

Вариант 11

1. Начертите диаграмму состояния «железо – цементит», укажите фазы во всех областях диаграммы. Опишите фазовые превращения при медленном охлаждении в сплаве с содержанием углерода 4,3%. Укажите структурные составляющие сплава при комнатной температуре и его название.

2. Начертите диаграмму изотермического превращения переохлажденного аустенита для стали У8. Нанесите на нее кривую режима изотермической обработки, обеспечивающей получение структуры троостита. Какая получается твердость при такой обработке?

3. С помощью диаграммы состояния «железо – цементит» опишите структурные превращения, происходящие при нагреве стали У12. Укажите критические точки и выберите оптимальный режим нагрева этой стали под закалку. Охарактеризуйте процесс закалки, опишите получаемую структуру и свойства стали.

4. В результате термической обработки тяги должны получить повышенную прочность по всему сечению (твердость 250...280 НВ). Для изготовления их выбрали сталь 30ХМ. Укажите состав и определите группу стали по назначению. Назначьте режим термической обработки и обоснуйте свой выбор, объяснив влияние легирования на превращения при термической обработке данной стали. Опишите структуру и свойства стали после термической обработки.

5. Назначьте температуру закалки, охлаждающую среду и температуру отпуска гладких и резьбовых калибров из стали У12А.

Вариант 12

1. Начертите диаграмму состояния «железо – цементит», укажите фазы во всех областях диаграммы. Опишите фазовые превращения при медленном охлаждении в сплаве с содержанием углерода 0,4% С. Укажите структурные составляющие сплава при комнатной температуре и его название.

2. Начертите диаграмму изотермического превращения переохлажденного аустенита для заэвтектоидной углеродистой стали. Нанесите на нее кривую режима обработки, обеспечивающей получение структуры перлита и цементитной сетки.

3. Изобразите графически режим отжига для получения ферритного ковкого чугуна. Опишите структурные превращения, происходящие в процессе отжига. Укажите маркировку чугуна, его структуру и механические свойства после термической обработки.

4. В результате термической и химико-термической обработки червяки должны получить твердый износоустойчивый поверхностный слой при вязкой сердцевине. Для их изготовления выбрана сталь 12Х2Н4ВА. Укажите состав и определите группу стали по назначению. Назначьте режим термической и химико-термической обработки, обоснуйте свой выбор, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие на всех этапах обработки данной стали. Опишите микроструктуру и свойства червяков в готовом виде.

5. Назначьте режим термической обработки штампов холодной штамповки из стали У10. Приведите его обоснование и опишите структуру и свойства штампов. Объясните, почему из данной стали изготавливают штампы небольшого сечения.

Вариант 13

1. Начертите диаграмму состояния «железо – цементит», укажите фазы во всех областях диаграммы. Опишите фазовые превращения при медленном охлаждении в сплаве с содержанием углерода 3%. Укажите структурные составляющие сплава при комнатной температуре и его название.

2. Начертите диаграмму изотермического превращения переохлажденного аустенита для заэвтектоидной углеродистой стали. Нанесите на нее кривую режима обработки, обеспечивающей получение структуры пластинчатого перлита без выделения сетки.

3. Углеродистая сталь У8 после закалки и отпуска имеет структуру мартенсита отпуска и твердость 60 HRC. Используя диаграмму состояния «железо – цементит» и учитывая превращения, происходящие в этой стали при отпуске, укажите температуру закалки и температуру отпуска. Опишите превращения, происходящие в стали в процессе закалки и отпуска.

4. Назначьте режим термической обработки рессор из стали 65 и приведите его обоснование. Опишите сущность происходящих превращений, микроструктуру и свойства стали после термической обработки.

5. Для изготовления прошивочных пуансонов выбрана сталь Р18. Укажите состав стали и определите, к какой группе по назначению относится данная сталь. Назначьте режим термической обработки и обоснуйте свой выбор, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие при термической обработке данной стали. Опишите микроструктуру и свойства пуансонов после термической обработки.

Вариант 14

1. Начертите диаграмму состояния «железо – цементит», укажите фазы во всех областях диаграммы. Опишите фазовые превращения при медленном охлаждении в сплаве с содержанием углерода 1,6%. Укажите структурные составляющие сплава при комнатной температуре и его название.

2. Начертите диаграмму изотермического превращения переохлажденного аустенита для заэвтектоидной углеродистой стали. Нанесите на нее кривую режима обработки, обеспечивающей получение структуры мартенсита.

3. После закалки углеродистой стали была получена структура, состоящая из феррита и мартенсита. Проведите 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?

4. Гильзы цилиндров двигателей внутреннего сгорания должны иметь высокую твердость(750...1000 HV) и износоустойчивость поверхностного слоя. Для их изготовления выбрана сталь 38Х2МЮА. Укажите состав и определите группу стали по назначению. Назначьте режим термической и химико-термической обработки обоснуйте свой выбор, объяснив влияние легирования на превращения в стали при ее термической обработке. Опишите структуру, свойства поверхностного слоя и сердцевины гильзы.

5. Режущий инструмент требуется обработать на максимальную твердость. Для его изготовления выбрана сталь У13А. Назначьте режим термической обработки, опишите сущность происходящих превращений, структуру и свойства данной стали.

Вариант 15

1. Начертите диаграмму состояния «железо – цементит», укажите фазы во всех областях диаграммы. Опишите фазовые превращения при медленном охлаждении в сплаве с содержанием углерода 0,16%. Укажите структурные составляющие сплава при комнатной температуре и его название.

2. Начертите диаграмму изотермического превращения переохлажденного аустенита для стали У8. Нанесите на нее кривую режима изотермической обработки, обеспечивающей получение структуры верхнего бейнита.

3. Поковки из стали 40 имеют крупнозернистое строение. С помощью диаграммы состояния «железо – цементит» назначьте режим термической обработки для получения мелкого зерна и объясните, почему выбранный режим обеспечивает мелкозернистое строение стали.

4. Для изготовления деталей подшипников качения (роликов, шариков и др.) выбрана сталь ШХ9. Укажите состав, назначьте режим термической обработки и обоснуйте свой выбор, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие на всех этапах обработки данной стали. Опишите микроструктуру и свойства стали после термической обработки.

5. Для изготовления плашек выбрана сталь У11А. Назначьте режим термической обработки, приведите его обоснование и укажите структуру и свойства плашек в готовом виде.

Вариант 16

1. Начертите диаграмму состояния «железо – цементит», укажите фазы во всех областях диаграммы. Опишите фазовые превращения при медленном охлаждении в сплаве с содержанием углерода 0,2%. Укажите структурные составляющие сплава при комнатной температуре, а также его название.

2. Начертите диаграмму изотермического превращения переохлажденного аустенита для стали У8. Нанесите на нее кривую режима изотермической обработки, обеспечивающей получение структуры нижнего бейнита.

3. Для деталей, работающих в контакте с крепкими кислотами, выбрана сталь 12Х17. Укажите состав и определите класс стали. Объясните причину введения хрома в состав этой стали и обоснуйте выбор данной стали для указанных условий работы.

4. Требуется произвести поверхностное упрочнение изделий из стали 15Х. Назначьте вид обработки, опишите его технологию, происходящие в стали превращения, структуру и свойства поверхности и сердцевины.

6. Для изготовления машинных метчиков выбрана сталь Р10К5Ф5. Укажите состав стали и определите её группу по назначению. Назначьте режим термической обработки, обоснуйте свой выбор, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие на всех этапах термической обработки данной стали. Опишите структуру и свойства стали после термической обработки.

Вариант 17

1. Начертите диаграмму состояния «железо – цементит», укажите фазы во всех областях диаграммы. Опишите фазовые превращения при медленном охлаждении в сплаве с содержанием углерода 2,5%. Укажите структурные составляющие сплава при комнатной температуре и его название.

2. Начертите диаграмму изотермического превращения переохлажденного аустенита для стали У8. Нанесите на нее кривую режима термической обработки, обеспечивающей получение структуры мартенсита.

3. Используя диаграмму состояния «железо – цементит» и график зависимости твердости от температуры отпуска, назначьте режим термической обработки (температуру закалки, охлаждающую среду и температуру отпуска) различных приспособлений из стали 45, которые должны иметь твердость 28...30 HRC. Опишите превращения, происходящие на всех этапах термической обработки, и получаемую структуру.

4. В машиностроении используется сталь ШХ15. Укажите состав стали и определите её группу по назначению. Назначьте режим термической обработки, обоснуйте свой выбор. Опишите структуру и свойства стали после термической обработки.

5. Для изготовления прошивочных пуансонов выбрана сталь Р18К5Ф2. Укажите состав стали и определите группу стали по назначению. Назначьте и обоснуйте режим термической обработки, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие на всех этапах термической обработки данной стали. Опишите микроструктуру и свойства пуансонов после термической обработки.

Вариант 18

1. Начертите диаграмму состояния «железо – цементит», укажите фазы во всех областях диаграммы. Опишите фазовые превращения при медленном охлаждении в сплаве с содержанием углерода 1%. Укажите структурные составляющие сплава при комнатной температуре и его название.

2. Начертите диаграмму изотермического превращения переохлажденного аустенита для стали У8. Нанесите на нее кривую режима изотермической обработки, обеспечивающей получение твердости 450 НВ. Опишите сущность превращений и укажите, какая структура получается в данном случае.

3. После закалки углеродистой стали была получена структура «мартенсит+цементит». Нанесите на диаграмму состояния «железо – цементит» ординату (примерно) обрабатываемой стали, укажите температуру ее нагрева под закалку. Опишите превращения, которые произошли при нагреве и охлаждении стали.

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

5. Для изготовления измерительного инструмента выбрана сталь ХВГ. Укажите состав, назначьте и обоснуйте режим термической обработки, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие при термической обработке данной стали. Опишите структуру и свойства инструмента в готовом виде.

Вариант 19

1. Начертите диаграмму состояния «железо – цементит», укажите фазы во всех областях диаграммы. Опишите фазовые превращения при медленном охлаждении в сплаве с содержанием углерода 0,6%. Укажите структурные составляющие сплава при комнатной температуре и его название.

2. Начертите диаграмму изотермического превращения переохлажденного аустенита для эвтектоидной углеродистой стали. Нанесите на нее кривую режима изотермической закалки. Опишите превращения и получаемую после такой обработки структуру, ее свойства.

3. Углеродистая сталь У8 после одного вида термической обработки получила структуру пластинчатого перлита, а после другого вида – структуру зернистого перлита. Какая термообработка была применена в первом и во втором случаях?

4. Для изготовления некоторых деталей (щек барабанов, шаров дробильных мельниц и т.п.) выбрана сталь 110Г13. Укажите состав стали и определите её группу по назначению. Назначьте режим термической обработки и обоснуйте его выбор. Опишите микроструктуру стали и причины ее высокой износоустойчивости.

5. Для изготовления штампов, обрабатывающих металл в горячем состоянии, выбрана сталь 5ХНТ. Укажите состав, назначьте режим термической обработки, приведите его обоснование, объяснив легирования на превращения, происходящие при термической обработке данной стали. Опишите структуру и свойства штампов после термической обработки.

Вариант 20

1. Начертите диаграмму состояния «железо – цементит», укажите фазы во всех областях диаграммы. Опишите фазовые превращения при медленном охлаждении в сплаве с содержанием углерода 1,1%. Укажите структурные составляющие сплава при комнатной температуре и его название.

2. Начертите диаграмму изотермического превращения переохлажденного аустенита для эвтектоидной углеродистой стали. Нанесите на нее кривую режима ступенчатой закалки. Опишите превращения и получаемую после такой обработки структуру, ее свойства.

3. После термической обработки углеродистой стали была получена структура: «цементит+мартенсит отпуска». Нанесите (примерно) на диаграмму состояния «железо – цементит» ординату обрабатываемой ста­ли, укажите температуру ее нагрева под закалку. Назначьте температуру отпуска, обеспечивающую получение указанной структуры и опишите все превращения, которые совершились в стали в процессе закалки и отпуска.

4. В результате термической обработки тяги должны получить повышенную прочность по всему сечению (твердость 230...280 НВ). Для их изготовления выбрали сталь 40ХНР. Укажите состав стали и определите её группу по назначению. Назначьте режим термической обработки, обоснуйте свой выбор, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие при термической обработке данной стали. Опишите структуру и свойства стали после термической обработки.

5. Выберите углеродистую сталь для изготовления пил. Назначьте режим термической обработки, опишите сущность происходящих превращений, структуру и свойства инструмента.

Вариант 21

1. Начертите диаграмму состояния «железо – цементит». Укажите фазы во всех областях диаграммы. Опишите фазовые превращения при медленном охлаждении в сплаве с содержанием углерода 0,3%. Укажите структурные составляющие сплава при комнатной температуре и его название.

2. Начертите диаграмму изотермического превращения аустенита для стали У8. Нанесите на нее кривую режима термической обработки, обеспечивающей твердость 350 HB. Опишите сущность превращения и структуру получающуюся при этой обработке.

3. Используя диаграмму состояния «железо – цементит» и кривую изменения твердости в зависимости от температуры отпуска, назначьте для углеродистой стали 40 температуру закалки и отпуска, необходимую для обеспечения твердости 250НВ. Опишите превращения, происходящие при термической обработке, и полученную после обработки структуру.

4. В результате термической обработки пружины должны получить высокую упругость. Для их изготовления выбрана сталь 60С2А. Укажите состав, назначьте режим термической обработки и обоснуйте свой выбор. Опишите микроструктуру и свойства стали после термической обработки.

5. Для изготовления деталей штампов, обрабатывающих металл в горячем состоянии, выбрана сталь 5ХНМА. Укажите состав, назначьте и обоснуйте режим термической обработки, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие при термической обработке этой стали. Опишите микроструктуру и свойства штампов после термической обработки.

Вариант 22

1. Начертите диаграмму состояния «железо – цементит». Укажите фазы во всех областях диаграммы. Опишите фазовые превращения при медленном охлаждении в сплаве с содержанием углерода 0,45%. Укажите структурные составляющие сплава при комнатной температуре и его название.

2. Начертите диаграмму изотермического превращения аустенита для стали У8. Нанесите на нее кривую изотермической обработки, обеспечивающей твердость 500 НВ. Укажите, как этот режим называется и какая структура при этой обработке получается.

3. Углеродистая сталь 45 после закалки и отпуска имеет твердость 50 НRС. Используя диаграмму состояния «железо – цементит» и учитывая превращения, происходящие в стали при отпуске, укажите температуру закалки и отпуска. Опишите превращения, которые происходят при выбранных режимах термической обработки, и окончательную структуру.

4. В результате термической обработки детали машин должны получить повышенную прочность по всему сечению (твердость 250...280 НВ). Для их изготовления выбрана сталь 30ХГС. Укажите состав стали и определите её группу по назначению. Назначьте режим термической обработки, приведите его обоснование, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие при термической обработке. Опишите структуру и свойства стали после термической обработки.

5. Для изготовления пресс-форм выбрана сталь 3Х3В8. 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 пресс-форм после термической обработки.

Вариант 23

1. Начертите диаграмму состояния «железо – цементит», укажите фазовые составляющие во всех областях диаграммы. Опишите фазовые превращения при медленном охлаждении в сплаве с содержанием углерода 0,9%. Укажите структурные составляющие сплава и его название.

2. Вычертите диаграмму изотермического превращения аустенита для стали У8, нанесите на нее кривую режима термической обработки, обеспечивающей твердость 150 НВ. Укажите, как этот режим называется, опишите сущность превращения и определите какая структура получается в данном случае.

3. С помощью диаграммы состояния «железо – цементит» определите температуру полного отжига стали 45. Охарактеризуйте этот режим термической обработки, определите назначение стали и опишите структуру и свойства стали после термической обработки.

4. Для изготовления деталей, работающих в активных коррозионных средах, выбрана сталь 14Х17Н2. Расшифруйте состав и определите группу стали по назначению, объясните назначение легирующих элементов, введенных в эту сталь. Назначьте режим термической обработки, обоснуйте свой выбор и опишите структуру и свойства стали после обработки.

5. Выберите углеродистую сталь для изготовления разверток. Назначьте режим термической обработки, опишите сущность происходящих превращений, структуру и свойства инструмента.

Вариант 24

1. Начертите диаграмму состояния «железо – цементит», укажите фазы во всех областях диаграммы. Опишите фазовые превращения при медленном охлаждении в сплаве с содержанием углерода 3,8%. Укажите структурные составляющие сплава при комнатной температуре и его название.

2. Начертите диаграмму изотермического превращения аустенита для стали У8. Нанесите на нее кривую изотермической обработки, обеспечивающей получение твердости 250 НВ. Укажите, как этот режим называется, какая структура получается в этом случае.

3. Доэвтектоидная углеродистая сталь имеет крупнозернистую структуру перегрева. Какой вид термической обработки следует применить для устранения состояния перегрева? Нанесите на диаграмму состояния «железо – цементит» ординату любой доэвтектоидной стали и объясните, какие изменения происходят в структуре стали при этой термообработке.

4. Назначьте температуру закалки, охлаждающую среду и температуру отпуска деталей машин из стали 40Х, которые должны иметь твердость 28...35 HRC. Опишите сущность происходящих превращений при термической обработке, микроструктуру и свойства.

5. Для изготовления машинных метчиков и плашек выбрана сталь Р9Ф5. Укажите состав, назначьте и обоснуйте режим термической обработки, объяснив влияние легирующих элементов на превращения, происходящие на всех этапах термической обработки. Опишите микроструктуру и свойства стали после термической обработки.

Вариант 25

1. Начертите диаграмму состояния «железо – цементит», укажите фазы во всех областях диаграммы. Опишите фазовые превращения при медленном охлаждении в сплаве с содержанием углерода 0,45%. Укажите структурные составляющие сплава при комнатной температуре и его название.

2. После закалки углеродистой стали У8 была получена структура, состоящая из троостита и мартенсита. Проведите на диаграмме изотермического превращения переохлажденного аустенита кривую охлаждения, показывающую получение такой структуры. Опишите превращения, которые произошли в стали при охлаждении, ее твердость.

3. Используя диаграмму состояния «железо – цементит», определите температуру нормализации для стали 10. Охарактеризуйте эти режимы термической обработки и опишите структуру и свойства стали.

4. Для деталей, работающих в слабых коррозионных средах, используется сталь 20Х13. Укажите состав и объясните причину введения хрома в эту сталь. Назначьте и обоснуйте режим термической обработки и опишите микроструктуру стали после обработки.

5. Для изготовления штампов выбрана сталь 6ХС. Укажите состав и определите группу стали по назначению. Назначьте режим термической обработки, приведите его обоснование. Опишите микроструктуру и свойства стали после термической обработки.

Литература

Основная литература

· Волков Г.М., Зуев В.М. Материаловедение: учебник для вузов.- М.: Академия, 2008. - 398с.

· Материаловедение и технология металлов:Учебник для вузов /под ред. Фетисова Г.П. 6-е изд., доп. - М.: Высшая школа, 2008. - 877с.

· Сильман Г.И. Материаловедение: учеб. пособие для вузов.- М.: Академия, 2008. - 335 с.

· Фетисов Г.П. Материаловедение и технология металлов: учебник для вузов.- М.: Высшая школа, 2008. – 167с.

Дополнительная литература

· Бондаренко Г.Г., Кабанова Т. А., Рыбалко В. В. Материаловедение. Для высших учебных заведений.-М.:Высшая школа, 2007. – 360с.

· Мальцева Л. А., Гервасьев М.А., Кутьин А.Б. Материаловедение. – Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2007. – 339с.

· Солнцев Ю. П., Пряхин Е.И. Материаловедение: Учебник для вузов.-М.: ХИМИЗДАТ, 2007. – 784с.

· Лахтин Ю.М. Металловедение и термическая обработка металлов. - М.:Металлургия, 1983г.- 360с.

· Лахтин Ю.М. Основы металловедения.-М.: Металлургия, 1988. – 320с.

Базы данных, информационно-справочные и поисковые системы:

1.Библиотека Российского государственного профессионально-педагогического университета: http://irbis.rsvpu.ru/CGI/irbis32r_91/cgiirbis_32.exe?C21COM=F&I21DBN=SVOD&P21DBN=SVOD

2.Библиотечный каталог как информационно-поисковая система: http://festival.1september.ru/articles/411673/

3. Информационно-справочные и поисковые системы:

Google, WWW.OTIS, WWW.KON