Здесь можно найти учебные материалы, которые помогут вам в написании курсовых работ, дипломов, контрольных работ и рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение оригинальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение оригинальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения оригинальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, РУКОНТЕКСТ, etxt.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии так, что на внешний вид, файл с повышенной оригинальностью не отличается от исходного.

Работа № 116841


Наименование:


Контрольная задачи по метериаловеденю. Вариант 11. Назначьте режим термической обработки (температуру закалки, охлаждающую среду, температуру отпуска) для детали вал из стали 45, для получения твердости поверхностного слоя 23-35 HRC).

Информация:

Тип работы: Контрольная. Добавлен: 07.10.2019. Год: 2019. Страниц: 20. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):



ВАРИАНТ 11


1.Назначьте режим термической обработки (температуру закалки, охлаждающую среду, температуру отпуска) для детали вал из стали 45, для получения твердости поверхностного слоя 23-35 HRC. Опишите микроструктуру и свойства материала до и после термической обработки
Сталь 45 - углеродистая, конструкционная, качественная сталь. По структуре эта сталь - доэвтектоидная, по способу раскисления - спокойная, по качеству - качественная, по назначению - конструкционная, по содержанию углерода - среднеуглеродистая.
Таблица 1 - Температура критических точек, 0С
AС1 AС3 Ar3 Ar1 Mn
730 755 750 690 350

Если доэвтектоидную сталь нагреть выше Ас1, но ниже Ас3, то в ее структуре после закалки наряду с мартенситом будут участки феррита, что и получилось в рассматриваемом случае. Присутствие феррита как мягкой составляющей снижает твердость стали после закалки. Такая закалка называется неполной.
Оптимальная температура нагрева под закалку выбираем на 30 - 50 0С выше критической температуры AС3 (рисунок 1). Для стали 45 эта температура составляет 780 - 810 0С.


Рис. 1 - Температурный интервал закалки сталей
Сталь с исходной перлито-ферритной структурой при нагреве до этих температур приобретает аустенитную структуру: Ф + П ® А (рисунок 2а).


а) б)
Рис.2- Схема закалки стали 45 (доэвтектоидной стали):
а) схема закалки; б) диаграмма изотермического превращения аустенита

Рис.3. Влияние температуры отпуска на свойства стали

Отпуск осуществляется путем нагрева закаленных сталей до заданных температур, лежащих ниже Ас1. ...

2.Для изготовления детали зубило выбрана марка стали У7:
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 данной стали;
в) опишите микроструктуру и главные свойства стали после термической обработки.
У7 - сталь инструментальная углеродистая
Химический состав в %
C Si Mn Ni S P Cr Cu
0.66-0.73 0.17-0.33 0.17-0.33 до 0.25 до 0.028 до 0.03 до 0.2 до 0.25

Закалка – операция термической обработки, включающая нагрев стали выше температуры фазового превращения, выдержку при этой температуре и ускоренное охлаждение, в результате чего формируется неравновесная структура, упрочняющая сталь....

3. В чем заключается процесс цианирования стали?

Цианированием называют процесс диффузионного насыщения поверхностного слоя стали одновременно углеродом и азотом при температуре 820-950 °С в расплавленных солях, содержащих группу NaCN....


4. Расшифруйте состав и определите, к какой группе относится данный сплав БрОФ7-0,2 по назначению и где используется; зарисуйте и опишите микроструктуру сплава: укажите основные требования, предъявляемые к данному сплаву при его использовании в машиностроении
Сплавы меди с другими элементами кроме...

Рис.5. Диаграмма состояния системы Cu-Sn
На диаграмме состояния Cu-Sn (рис.5) сплошная кривая соответствует состоянию равновесия, которое достигается после большой степени деформации и длительного отжига. Особенностью оловянистых бронз является их большая склонность к ликвации (большое расстояние между линиями ликвидус и солидус) и медленно проходящий процесс диффузии.

Рис. 6. Микроструктура бронзы БрОФ7-0,2
Основные виды термической обработки бронз — гомогенизация и промежуточный отжиг. Основная цель этих операций — облегчение обработки давлением. Гомогенизацию проводят при 700...750 °С с последующим быстрым охлаждением. Для снятия остаточных напряжений в отливках достаточно 1-ч отжига при 250 °С. Промежуточный отжиг при холодной обработке давлением проводят при температурах 550... 700 °С.


5. Опишите способы получения, свойства и применение поликарбонатов
Поликарбонат - сложный полиэфир угольной кислоты, выпускается под названием дифлон. Это кристаллический полимер, которому при плавлении и последующем охлаждении можно придать аморфную структуру. Такой материал становится стеклообразным и прозрачным. Поликарбонат химически стоек к растворам солей, разбавленным кислотам и щелочам, маслам; разрушается крепкими щелочами; выдерживает светотепловакуумное старение и тепловые удары, тропикостоек. Поликарбонат имеет ограниченную стойкость к воздействию ионизирующего излучения.
Выпускается в виде гранул светлых тонов размером (d=2-4)х8 мм для изготовления литьем и экструзией девяти марок: 1, 3 и 5 - стабилизированный (улучшенный) общего назначения; 2, 4 и 6 - дестабилизированный общего назначения; 7 - медицинского назначения; 8 - светотехнического назначения и 9 - для электротехнической пленки. Марки в основном различаются по показателю текучести. ...


6. Вычертите диаграмму состояния системы Медь-висмут. Опишите взаимодействие компонентов в жидком и твердом состояниях, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы состояния и объясните характер изменения свойств сплавов



Рис. 7. Диаграмма состояния системы медь - висмут

Поскольку висмут почти нерастворим в твердой меди (при 600°С менее 0,001%), то он выделяется весь в чистом виде по эвтектической реакции при 270°С, располагаясь по границам зерен в виде прослоек. При этом его влияние на электросопротивление невелико. Однако при нагреве выше 270°С эти прослойки плавятся, и металл разваливается на отдельные зерна. Холодное пластическое деформирование меди с примесью висмута также невозможно, поскольку прослойки висмута хрупки и металл разрушается по границам зерен.


7. Вычертите диаграмму состояния железо-карбид железа, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую охлаждения в интервале температур 1600-20°С для сплава, содержащего 2,6% углерода. На кривой нагревания укажите количество степеней свободы на каждом участке кривой, подсчитав их в соответствии с правилом фаз. Для заданного сплава определите количественное соотношение фаз в соответствии с правилом отрезка при температуре 1200 °С.


Рис.8. Диаграмма состояния Fe – Fe3C

В системе железо – углерод имеются следующие фазы: жидкий раствор, твердые растворы - феррит и аустенит, а также химическое соединение - цементит.
Феррит может иметь две модификации - высоко- и низкотемпературную. Высокотемпературная модификация d-Fe и низкотемпературная - a-Fe представляют собой твердые растворы углерода, соответственно, в d- и a- железе. Предельное содержание углерода в a-Fe при 723°С - 0,02%, а при 20°С - 0,006%. Низкотемпературный феррит a-Fe по свойствам близок к чистому железу и имеет довольно низкие механические свойства.
Аустенит g-Fe - твердый раствор углерода в g-железе. Предельная растворимость углерода в g-железе 2,14%. Он устойчив только при высоких температурах, а с некоторым примесями (Мn, Сг и др.) при обычных (даже низких) температурах. Аустенит обладает высокой пластичностью, низкими пределами текучести и прочности. Твердость аустенита 160...200 НВ.
Цементит Fе3С - химическое соединение железа с углеродом, содержащее 6,67% углерода. Между атомами железа и углерода в цементите действуют металлическая и ковалентная связи. Температура плавления ~1250°С. Цементит является метастабильной фазой; область его гомогенности очень узкая и на диаграмме состояния он изображается вертикалью. Время его устойчивости уменьшается с повышением температуры: при низких температурах он существует бесконечно долго, а при температурах, превышающих 950°С, за несколько часов распадается на железо и графит. Цементит имеет точку Кюри (210°С) и обладает сравнительно высокими твердостью (800 НВ и выше) и хрупкостью.
В системе железо - цементит имеются две тонкие механические смеси фаз - эвтектическая (ледебурит) и эвтектоидная (перлит).
Ледебурит является смесью двух фаз g-Fe + Fе3С, образующихся при 1130°С в сплавах, содержащих от 2,0 до 6,67%С, и наблюдается визуально как структурная составляющая железоуглеродистых сплавов, главным образом, чугунов. Ледебурит обладает достаточно высокими прочностью (НВ>600) и хрупкостью.
Перлит (до 2,0%С) представляет собой смесь a-Fe + Fе3С (в легированных сталях -карбидов), образующуюся при 723°С и содержании углерода 0,83% в процессе распада аустенита, и наблюдается визуально как структурная составляющая железоуглеродистых сплавов. Механические свойства перлита зависят от формы и дисперсности частичек цементита (прочность пластинчатого перлита несколько выше, чем зернистого.
В сплавах с содержанием углерода более 2,14% при кристаллизации происходит эвтектическое превращение. Чугуны представляют сплавы железа и углерода и отличаются от сталей более высоким содержанием углерода.
Сплав, содержащий 2,6% С называется доэвтектическим чугуном.


Рис. 9. Кривая охлаждения сплава с 2,6%С

До точки 1 (1350°С) существует жидкий раствор.
C1 = 2 – 1 + 1 = 2 2 компонента (Fe и C), 1 фаза (Ж),
В точке 1 начинается процесс кристаллизации аустенита из жидкого раствора. В точке 2 (1147°С) процесс кристаллизации заканчивается.
В точке 2 линия сплава перенесет на диаграмме эвтектическую линию ЕСF, поэтому на кривой охлаждения данный участок отмечается горизонтальной линией.
C2 = 2 – 2 + 1 = 1 2 компонента, 2 фазы (Ж и А).
Ниже точки 2 структура характеризуется избыточными кристаллами аустенита и эвтектикой (ледебуритом). При охлаждении от точки 2 до точки 3 состав аустенита непрерывно меняется по линии ЕS, при этом выделяется цементит вторичный (Цвторичн.). Вторичный цементит выделяется как из избыточного аустенита, так и из аустенита эвтектики.
C3 = 2 – 3 + 1 = 0
В точке 3 (727°С) линия сплава перенесет на диаграмме линию эвтектоиндного превращения, поэтому на кривой охлаждения данный участок отмечается горизонтальной линией.
C4 = 2 – 2 + 1 = 1
C5 = 2 – 3 + 1 = 0
Ниже точки 3 весь аустенит: и избыточный, и тот, который входит в состав эвтектики – претерпевает эвтектоидное превращение, при котором образуется перлит. Таким образом, точки 3 структура сплава характеризуется следующими структурными составляющими: избыточным перлитом (бывшим аустенитом), ледебуритом превращенным, состоящим из перлита и цементита и цементитом вторичным.
C6 = 2 – 2 + 1 = 1
Выберем для заданного сплава температуру 1200 ?С.
Условиям соответствует некоторая точка, предположим точка в. В этой точке имеются аустенит, химический состав которого описывается точкой a (1,75%С) и жидкий раствор, химический состав которого описывается точкой с (3,8%С)
Процентное содержание определим правилом отрезков

Составляем и решаем пропорцию:
QA/Qобщ= вc/aс
QA/100 = 18/33
QA = 10/33 ?100 = 54,5%
Qж = 100 – 54,5% =45,5%
Ответ: QА = 54,5%; Qж = 45,5%; СА = 1,75%С; Сж= 3,8%С.


8. Углеродистая сталь У8 после одного вида термической обра-ботки получила структуру пластинчатого перлита, а после другого— структуру зернистого перлита. Укажите, какой вид термообработки был применен в первом случае и какие превращения в стали обеспе-чили получение структуры пластинчатого перлита; какая термообра-ботка была применена со втором случае и какие превращения в стали обеспечили получение структуры зернистого перлита....


Список литературы

1. Гуляев А.П., Металловедение: Учебник для вузов. - М.: Металлургия, 2013.
2. Лахтин Ю.М. Металловедение и термическая обработка металлов. – М.: Металлургия, 2011. – 448с.
3. Марочник сталей и сплавов. / Под общей ред. А.С. Зубченко - М: Машиностроение, 2012. - 784 с.
4. Материаловедение: Учебное пособие для вузов / Л.В. Тарасенко, С.А. Пахомова, М.В. Унчикова, С.А. Герасимов; Под ред. Л.В. Тарасенко. - М.: НИЦ Инфра-М, 2012. - 475 с.



Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru


Смотреть похожие работы

* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.