Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет (ГАСУ)

Федеральное агентство по образованию
Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет
Кафедра технологии конструкционных материалов и метрологии
Материаловедение и технология конструкционных материалов
программа, методические указания и задания к контрольным работам для студентов безотрывной формы обучения специальностей 190601, 190603 и 190205
Санкт-Петербург
2006

К.р. 1 Вариант 03

1. Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы. Постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 0,5% углерода, в интервале температур 1600...0 С (с применением правила фаз) и опишите происходящие в нем превращения.
2. Опишите влияние степени переохлаждения на структуру кристаллизующегося металла и укажите условия получения крупнозернистой структуры.
3. Объясните сущность процесса рекристаллизации и его влияние на свойства металлов.
4. Опишите механизм диффузионного распада аустенита при охлаждении и охарактеризуйте структуру сорбита.

Дата выполнения: 12/05/2010

К.р. 1 Вариант 04

1. Вычертите диаграмму состояния системы свинец-сурьма. Опишите взаимодействие компонентов в жидком и твердом состояниях, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы и значения линий.
2. Опишите точечные дефекты в кристаллах, их происхождение и влияние на свойства. Изобразите эскизы этих дефектов.
3. Опишите механизм пластической деформации и характер изменения структуры и свойств металла при этом.
4. Используя диаграмму изотермического превращения аустенита, объясните невозможность получения в стали чисто мартенситной структуры при охлаждении ее со скоростью меньше критической.

Дата выполнения: 10/04/2010

К.р. 1 Вариант 07

1. Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы. Постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 4,3% углерода, и с помощью правила отрезков(правило рычага) определите концентрации и количественные соотношения фаз при температуре 1000°С.
2. Опишите строение и основные характеристики кристаллической решетки магния (тип решетки, параметры, координационное число). Начертите указанную решетку.
3. Изобразите эскиз краевой дислокации и схему ее движения под действием касательных напряжений. Укажите причины образования дислокаций и их влияние на механические свойства металлов.
4. Опишите механизм изотермического распада аустенита на примере образования игольчатого троостита (бейнита). Изобразите эскиз изотермической диаграммы.

Дата выполнения: 28/04/2010

К.р. 1 Вариант 08

1. Опишите механизм процесса разрушения металлов. Изобразите схемы образования трещин и разрушения металлов.
2. Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы и значения линий. Постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 2,0% углерода, в интервале температур 1600...0 С с помощью правил фаз.
3. Опишите атомно-кристаллическое строение металлов. Изобразите эскизы основных типов элементарных кристаллических ячеек и приведите конкретные примеры металлов, имеющих такие ячейки.
4. Вычертите диаграмму изотермического распада аустенита и опишите механизм превращения на примере образования перлита.

Дата выполнения: 16/04/2010

К.р. 1 Вариант 09

1. Опишите дефекты в кристаллах, изобразите соответствующие эскизы и укажите влияние этих дефектов на свойства металлов.

2. Вычертите диаграмму состояния медь-цинк (до 50% цинка). Опишите взаимодействие компонентов в жидком и твердом состояниях, укажите структурные составляющие, их определения и значения линий.

3.Опишите механизм превращений мартенсита закалки и остаточного аустенита при нагреве. Укажите отличия образующихся при этом структур от соответствующих структур прямого распада аустенита.

4.Опишите строение металлического слитка и влияние условий его кристаллизации на структуру.

Дата выполнения: 12/11/2009

К.р. 1 Вариант 10

1. Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы. Опишите превращения и постройте кривую охлаждения для сплава содержащего 1,5 % углерода, в интервале температур 1600...0 °С (с применением правила фаз). Для заданного сплава определите процентное содержание углерода в фазах при температуре 750 С.

2. Опишите фазы, встречающиеся в металлических сплавах (твердые растворы, промежуточные фазы).

3. Опишите процессы, происходящие при горячей пластической деформации и характер изменения структуры и свойств металла при этом.

4.Объясните физическую сущность внутренних напряжений, причины их возникновения и влияние на механические свойства металлов.

Дата выполнения: 30/04/2009

К.р. 2 Вариант 03

1. Выберите марку чугуна для изготовления ответственных деталей машин (коленчатые валы, шатуны и др.). Укажите состав, термообработку, структуры и основные механические свойства деталей из этого чугуна.
2. Копиры металлорежущих станков должны обладать высокой износостойкостью поверхностного слоя и иметь минимальную деформацию. Для их изготовления выбрана сталь 38ХВФЮА:
- расшифруйте состав и определите, к какой группе относится данная сталь по назначению;
- назначьте и обоснуйте режим термической и химико-термической обработок, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие на всех этапах обработки;
- опишите структуру и свойства стали после обработок.
3. В качестве материала для заливки вкладышей подшипников скольжения выбран сплав Б16;
- расшифруйте состав и определите, к какой группе относится данный сплав по назначению;
- укажите микроструктуру сплава и основные требования, предъявляемые к сплавам этой группы.
4. Опишите особенности структуры, составы и механические свойства волокнистых композиционных материалов.

Дата выполнения: 12/05/2010

К.р. 2 Вариант 04

1. Изделие из стали 40Х должны обладать высокой вязкостью и необходимым уровнем прочности. Назначьте режим термической обработки, опишите сущность происходящих превращений, структуру и свойства стали.
2. Напильник из стали У10А требуется обработать на максимальную твердость . Назначьте режим термической обработки , опишите сущность происходящих превращений, структуру и свойства данной стали.
3. Для отливок сложной конфигурации используется сплав БрОФ4-0,25:
- расшифруйте состав сплава и укажите его структуру;
- назначьте режим термической обработки для снятия внутренних напряжений, возникающих при литье.
4. Обоснуйте технико-экономические преимущества применения пластмасс в машиностроении и укажите основные области их использования.

Дата выполнения: 10/04/2010

К.р. 2 Вариант 07

1. Для изготовления деталей высокой прочности используется мартенситостареющая сталь Н18К9М5Т:
- расшифруйте состав и определите группу стали по назначению;
- назначьте и обоснуйте режим термической обработки, объяснив влияние легирующих элементов на превращения в стали;
- охарактеризуйте структуру и основные свойства стали.
2. Опишите сущность процессов, происходящих в сталях при термомеханической обработке. Укажите разновидности термомеханической обработки и их возможности по повышению механических свойств стали.
3. Для изготовления ряда деталей самолета применяют сплав Д16:
- расшифруйте состав и укажите способы упрочнения сплава, объясните причину упрочнения;
- приведите основные характеристики механических свойств в зависимости от режимов упрочняющей термической обработки.
4. Опишите композиционные материалы на металлической основе. Укажите области их применения.

Дата выполнения: 29/04/2010

К.р. 2 Вариант 08

1. Для стрелы автокрана применена сталь 16Г2АФ;
- расшифруйте состав и определите группу стали по назначению;
- опишите структуру и принцип упрочнения стали;
- приведите основные характеристики механических свойств стали.
2. Матрицы штампов для холодной штамповки изготовляют из стали Х12Ф:
- расшифруйте состав и укажите влияние легирования на эксплуатационные свойства стали;
- назначьте и обоснуйте режим термической обработки, опишите превращения в стали, происходящие на всех этапах термической обработки.
3. Для изготовления мелких ответственных деталей (втулки, фланцы и т.п.) используют бронзу Бр.А5:
- расшифруйте состав и укажите механические свойства;
- опишите структуру, используя диаграмму медь-алюминий.
4. Приведите составы, классификацию, физико-механические свойства и области применения резины в машиностроении.

Дата выполнения: 16/04/2010

К.р. 2 Вариант 09

1.Для изготовления резцов выбрана сталь Р18К5Ф2:расшифруйте состав и определите группу стали по назначению;

2.Назначьте режим термической обработки шпилек из стали Cт5, которая должна иметь твердость HB207…230. Опишите микроструктуру и свойства стали после термической обработки.

3.Для поршней двигателей внутреннего сгорания, работающих при температурах 200…250 С, используют сплав АЛ2:расшифруйте состав и укажите способ изготовления деталей из данного сплава.

4.Состав, свойства композиционных материалов на металлической основе. Преимущества и недостатки.

Дата выполнения: 12/11/2009

К.р. 2 Вариант 10

1. Назначьте режим термической обработки для зубил из стали У7. Опишите сущность происходящих превращений, микроструктуру и твердость инструмента после термической обработки.

2. Опишите достоинства и недостатки прочностного азотирования по сравнению с цементацией с учетом технологических факторов и условий эксплуатации деталей.

3. Опишите процесс упрочнения деталей поверхностным пластическим деформированием. Укажите разновидности процесса и область применения.

4. Опишите процесс термомеханической обработки стали. Приведите схемы процессов ВТМО и НТМО. Укажите факторы, влияющие на процесс ТМО.

Дата выполнения: 30/04/2009