Читайте также:
|
1.3.1. Основы теории термической обработки. Превращения в стали при нагреве. Превращение переохлажденного аустенита (диаграмма изотермического распада аустенита). Превращение аустенита при непрерывном охлаждении. Особенности мартенситного превращения. критическая скорость закалки. Упрочнение стали путем закалки.
1.3.2. Технология термической обработки. Виды термической обработки. Отжиг, нормализация, закалка сталей: сущность, виды, назначение, технология, влияние на структуру и свойства стали. Порядок выбора температуры нагрева и скорости охлаждения. Закаливаемость и прокаливаемость. Внутренние напряжения возникающие при закалке.
Обработка холодом, поверхностная закалка, термомеханическая обработка. Химико-термическая обработка: виды, сущность, назначение, технология. Изменения состава, структуры и свойств сталей, подвергнутых химико-термической обработке.
Неметаллические материалы
1.4.1. Конструкционные пластические массы. Состав и свойства пластических масс, классификация и применение. Синтетические клеи. методы изготовления деталей из пластмасс. Применение пластических масс на железнодорожном транспорте.
1.4.2. Резинотехнические материалы. Состав и свойства резиновых смесей, их применение на железнодорожном транспорте.
1.4.3. Лакокрасочные материалы. Состав и свойства красок. применение красок на железнодорожном транспорте.
1.4.4. Древесные, текстильные, кожаные материалы. Их использование на железнодорожном транспорте.
ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНЫЕ РАБОТЫ
2.1. Задание на контрольную работу № 1
по разделу «Металлы и сплавы»
Каждый студент выполняет свой вариант задания, т.е. отвечает на вопрос и решает технологическую задачу: для студентов ИИФО соответствующее двум последним цифрам шифра, указанного в зачетной книжке, согласно таблице вариантов (табл. 1); для студентов дневной формы обучения вариант задания назначает преподаватель.
Таблица 1
| Две последние цифры шифра | номер | |
| вопроса | задачи | |
| 01 21 41 61 81 02 22 42 62 82 03 23 43 63 83 04 24 44 64 84 05 25 45 65 85 06 26 46 66 86 07 27 47 67 87 08 28 48 68 88 09 29 49 69 89 10 30 50 70 90 11 31 51 71 91 12 32 52 72 92 13 33 53 73 93 14 34 54 74 94 15 35 55 75 95 16 36 56 76 96 17 37 57 77 97 18 38 58 78 98 19 39 59 79 99 20 40 60 80 00 |
Варианты заданий
При оформлении контрольной работы текст вопросов и условий задач нужно приводить полностью, ответы иллюстрировать эскизами, схемами, графиками, таблицами и др. Эскизы следует выполнять аккуратно, с использованием чертежного инструмента. Не допускается использование ксерокопий, копирования с использованием кальки, вырезок из литературы и т.д.
Работу рекомендуется выполнять в такой последовательности:
- по таблице вариантов выбрать номера вопроса и задачи;
- ознакомиться с рабочей программой дисциплины и методическими рекомендациями настоящего пособия;
- письменно ответить на поставленный вопрос;
- привести подробное решение технологической задачи, строго придерживаясь требований методических указаний.
В конце работы приводится список использованной литературы. На каждой странице работы необходимо оставлять поля для замечаний рецензента.
2.1.1. Вопросы
1. Опишите процесс первичной кристаллизации. От каких факторов зависит величина зерна?
2. В чем отличие спокойной стали от кипящей? В каких случаях применяются те или другие?
3. Что такое металлы? Их характерные свойства? Чем металлы отличаются от неметаллов?
4. Что называется элементарной кристаллической ячейкой металлов? Охарактеризуйте основные типы ячеек. Каково их практическое значение?
5. Что называется полиморфизмом металлов? Поясните сущность на примере железа. Каково практическое значение полиморфизма?
6. Какие дефекты строения кристаллов относятся к точечным? Опишите их сущность.
7. Какие дефекты кристаллов относятся к линейным? Опишите их сущность.
8. Что такое диффузия в металлах и сплавах? Каково влияние диффузии на свойства?
9. Какое влияние на механические свойства металлов оказывают деформации? Виды деформаций.
10. Что называется степенью переохлаждения при кристаллизации металлов? Какое практическое значение она имеет?
11. Что такое дендрит? Как он формируется? Опишите строение стального слитка.
12. Что называется сплавом? Виды сплавов?
13. Что называется диаграммой состояния сплавов. Опишите порядок построения двойных сплавов.
14. С помощью кривых охлаждения постройте диаграмму состояний сплавов с неограниченной растворимостью компонентов в жидком и твердом состояниях. На примере диаграммы объясните правило отрезков.
15. Какова связь между строением двухкомпонентных сплавов, видом диаграмм состояний и свойствами этих сплавов?
16. Что такое критические точки на диаграмме состояний? Как они определяются?
17. Приведите диаграмму состояний двухкомпонентных сплавов, образующих ограниченные твердые растворы. Поясните, как ограниченная растворимость оказывает влияние на структуру и свойства сплавов?
18. Приведите диаграмму состояния железо-цементит. Опишите компоненты входящих в нее сплавов.
19. Приведите диаграмму состояния железо-цементит. Дайте характеристику фаз диаграммы.
20. Приведите диаграмму состояния железо-цементит. Охарактеризуйте линии и точки диаграммы. В чем практическое значение диаграммы?
2.1.2. Задачи
Условия задач приведены в табл. 2.
Таблица 2
Условия задач
| Номер задачи | Кол-во углерода, % | Температура, °С | Номер задачи | Кол-во углерода, % | Температура, °С |
| 0,01 0,30 0,40 0,50 0,70 0,80 1,00 1,50 1,70 2,00 | 3,00 3,50 3,70 4,30 4,80 5,00 5,50 5,80 6,30 6,50 |
При решении задачи необходимо следующее:
1. Начертить диаграмму состояний железо-цементит, провести на ней ординату, соответствующую заданному сплаву, обозначить на ней все критические точки.
2. Рядом с диаграммой справа начертить кривую охлаждения данного сплава, показав связь критических точек на диаграмме и кривой охлаждения.
3. Описать сущность превращений, происходящих в сплаве при медленном охлаждении от температуры в жидком состоянии до комнатной. Обязательно пояснить причины вызывающие превращения.
4. На ординате сплава отметить точку, соответствующую заданной температуре и провести через нее коноду. Пользуясь правилом отрезков, определить состав фаз, их количество и процентное содержание компонентов.
2.2. Задание на контрольную работу №2
по разделу «Термическая обработка стали»
Каждый студент выполняет свой вариант задания, т.е. письменно отвечает на вопрос и решает технологическую задачу: для студентов заочной формы обучения соответствующее двум последним цифрам шифра, указанного в зачетной книжке, согласно таблице вариантов (табл. 3); для студентов дневной формы обучения вариант задания назначает преподаватель.
Таблица 3
| Две последние цифры шифра | номер | |
| вопроса | задачи | |
| 01 21 41 61 81 02 22 42 62 82 03 23 43 63 83 04 24 44 64 84 05 25 45 65 85 06 26 46 66 86 07 27 47 67 87 08 28 48 68 88 09 29 49 69 89 10 30 50 70 90 11 31 51 71 91 12 32 52 72 92 13 33 53 73 93 14 34 54 74 94 15 35 55 75 95 16 36 56 76 96 17 37 57 77 97 18 38 58 78 98 19 39 59 79 99 20 40 60 80 00 |
Варианты заданий
При оформлении контрольной работы текст вопросов и условий задач нужно приводить полностью, ответы иллюстрировать эскизами, схемами, графиками, таблицами и др. Эскизы следует выполнять аккуратно, с использованием чертежного инструмента. Не допускается использование ксерокопий, копирования с использованием кальки, вырезок из литературы и т.д.
Работу рекомендуется выполнять в такой последовательности:
- по таблице вариантов выбрать номера вопроса и задачи;
- ознакомиться с рабочей программой дисциплины и методическими рекомендациями настоящего пособия;
- письменно ответить на поставленный вопрос;
- привести подробное решение технологической задачи, строго придерживаясь требований методических указаний.
В конце работы приводится список использованной литературы. На каждой странице работы необходимо оставлять поля для замечаний рецензента.
2.2.1. Вопросы
1. Опишите сущность превращения аустенита в перлит при непрерывном охлаждении эвтектоидной стали. Какое практическое значение имеет это превращение? Приведите примеры.
2. Какие факторы и почему влияют на выбор температуры нагрева стали, времени выдержки и скорости охлаждения стали при ее термической обработке?
3. Каковы цель и технология азотирования и цианирования стали? Какие детали подвергаются азотированию и цианированию? Какие структурные превращения претерпевает сталь при азотировании и цианировании?
4. Опишите сущность превращения перлита в аустенит при нагреве эвтектоидной стали. В чем состоит практическое значение этого превращения? Приведите примеры.
5. С какой целью применяется термическая обработка чугуна? В чем ее практическое значение? Опишите технологию и структурные превращения. Приведите примеры.
6. По каким причинам и каким образом возникают термические и структурные напряжения при закалке стали на мартенсит. Каково их практическое значение?
7. Опишите цели и технологию нормализации и гомогенизации стали. Приведите примеры.
8. Опишите назначение и порядок построения диаграммы изотермического распада аустенита эвтектоидной стали. Охарактеризуйте структуры, получаемые в результате распада.
9. Приведите диаграммы изотермического распада аустенита для до- и заэвтектоидных сталей. Как углерод влияет на положение кривых начала и конца распада? В чем заключается практическое значение этого влияния?
10. Что называется мартенситом и как он образуется в стали? Каково влияние углерода на положение области начала и конца образования мартенсита? Чем отличается мартенсит, полученный при критической скорости закалки и при скорости выше критической?
11. На диаграмме изотермического распада аустенита покажите критическую скорость закалки. От чего она зависит? На что оказывает влияние? В чем ее практическое значение?
12. Напишите о назначении и технологии полного и неполного отжигов углеродистой стали. Какие структурные изменения в стали происходят при этих видах отжигов? Приведите примеры отжига.
13. Опишите назначение и технологию закалки до- и заэвтектоидных сталей на мартенсит. Какие структурные изменения при этом происходят в сталях? Приведите примеры закалки сталей подвижного состава.
14. Опишите назначение и технологию поверхностной закалки сталей. Какие структурные изменения происходят в поверхностном слое? Приведите примеры.
15. Опишите назначение и технологию отпуска сталей, закаленных на мартенсит. Какие превращения происходят в структуре закаленной стали при отпуске? Приведите примеры.
16. Объясните сущность, назначение, способы и технологию термомеханической обработки стали. Какие изменения претерпевает сталь при такой обработке?
17. Опишите назначение, сущность и технологию цементации и нитроцементации сталей. Какие изменения структуры происходят в поверхностном слое при цементации? Приведите примеры цементации сталей подвижного состава.
18. Опишите особенности закалки легированных сталей. Как легирующие элементы влияют на кривые начала и конца распада переохлажденного аустенита? Каким образом изменяется критическая скорость закалки?
19. На примере быстрорежущей стали Р6М5 поясните назначение технологию ее закалки. Какие структурные превращения претерпевает эта сталь в процессе закалки и последующего отпуска?
20. Что понимается под закаливаемостью и прокаливаемостью? Каково ее влияние на механические свойства стали?
2.2.2. Задачи
Условия задач приведены в табл. 4.
Таблица 4
Условия задач
| Номер задачи | Наименование детали | Марка стали | Требуемые свойства, HRC |
| Зубило | У7 | ||
| Напильник | У12 | ||
| Сверло | Р6М5 | ||
| Шестерня | |||
| Валик | |||
| Ось | |||
| Болт стяжной | |||
| Протяжка | ХВГ | ||
| Пружина | 60С2Г | ||
| Болт крышки шатуна | 40ХН | ||
| Коленчатый вал дизеля | 60ХФА | ||
| Шестерня распределительного вала | |||
| Шатун | 40ХН2МА | ||
| Карданный вал | 40Х | ||
| Штанга толкателя клапана | |||
| Фланец | |||
| Штамп горячего деформирования | 5ХНМ | ||
| Штамп горячего деформирования | 2Х9В6 | ||
| Штамп холодного деформирования | 7ХГ2М | ||
| Втулка распорная |
При решении требуется:
1. Выбрать и обосновать наиболее рациональный вид термической или химико-термической обработки, дающий возможность получения требуемых свойств заданной детали. Изложить его сущность.
2. Подробно изложить основные этапы технологического процесса обработки:
- выбрать и обосновать необходимую температуру нагрева;
- назначить время выдержки;
- выбрать и обосновать охлаждаемую среду.
3. Начертить необходимый участок диаграммы «железо – цементит» и нанести на нем ординату сплава заданного изделия. На ординате отметить температуры нагрева для соответствующих этапов принятого технологического процесса термообработки.
4. Начертите график разработанного технологического процесса термообработки в координатах «температура – время».
5. Описать структурные превращения, происходящие в обрабатываемой стали на каждом этапе технологического процесса.
Рекомендуемая литература
1. Гуляев А.П. Металловедение: учеб. для вузов / А.П. Гуляев. – 6-е изд., перераб. и доп. – М.: Металлургия, 1986. – 542 с.
2. Лахтин Ю.М. Материаловедение: учеб. для вузов / Ю.М. Лахтин, В.П. Леонтьева. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1990. – 528 с.
3. Термическая обработка в машиностроении: Справочник / Под ред. Ю.М. Лахтина, А.Г. Рахштадта. М.: Машиностроение, 1980. – 783 с.
4. Бабенко Э.Г. Железоуглеродистые сплавы: учеб. пособие / Э.Г. Бабенко. – Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2005. – 115 с.
5. Баранов Е.М. Термообработка стали: Методическое пособие / Е.М. Баранов. – Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2004. – 32 с.
Дата добавления: 2014-12-18; просмотров: 70 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |