Контрольная работа по "Материаловедение"

Задания к контрольной работе по материаловедению

Задание 1.

        Расшифровать обозначение марок стали У11А, А12, 10пс. Описать структуру каждой марки в равновесном состоянии, кратко охарактеризовать свойства.

Марка: У11А

Расшифровка: У – инструментальная нелегированная сталь; 11 – среднее содержание углерода равно 1,1%; А – высококачественная сталь.

Класс: сталь инструментальная углеродистая

Содержание углерода равно 1,1% - заэвтектоидная сталь.

Структура: перлит + вторичный цементит.

Свойства: σв = 750 МПа; δ5 = 10%; HB 10-1 = 207 МПа, хорошо обрабатывается резанием.

Использование в промышленности: метчики ручные, рашпили, надфили, пилы для обработки древесины, матрицы для холодной штамповки, топоры, калибры простой формы и пониженных классов точности

Марка: А12

Расшифровка: А – автоматная сталь; 12 – среднее содержание углерода равно 0,12%.

Класс: сталь конструкционная повышенной обрабатываемости

Содержание углерода равно 0,12% - доэвтектоидная сталь.

Структура: перлит +феррит.

Свойства: σв = 410 МПа; δ5 = 7-22%; ψ = 34%; HB 10-1 = 160 МПа.

Использование в промышленности: оси, валики, втулки, зубчатые колеса, шестерни, пальцы, винты, болты и другие малонагруженные мелкие детали сложной формы, обрабатываемые на станках-автоматах, и к которым предъявляются повышенные требования по качеству поверхности и точности размеров.

Марка: 10пс

Расшифровка: 10 – среднее содержание углерода равно 0,1%; пс – полуспокойная сталь.

Класс: сталь конструкционная углеродистая качественная

Содержание углерода равно 0,1% - доэвтектоидная сталь.

Структура: перлит +феррит.

Свойства: σв = 315-410 МПа; δ5 = 8%; ψ = 50%; HB 10-1 = 179 МПа.

Использование в промышленности: детали, работающие при температуре до 450°С, к которым предъявляются требования высокой пластичности, а также втулки, ушки, шайбы, винты и другие детали после ХТО, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости и износостойкости при невысокой прочности сердцевины.

Задание 2.

        Применяя правило отрезков, используя диаграмму сплава, приведенного на рисунке, для температуры Т1, рассчитайте:

1. процентное соотношение жидкой и твердой фаз
2. процентное содержание компонента В в жидкой фазе.

[pic 1]

Рис. 1. Диаграмма состояния системы А-В.

        В сплаве заданной концентрации, т.е. 90% В при заданной температуре Т1 с помощью правила отрезков можно определить количество фаз. Для этого необходимо через заданную температуру провести линию (каноду), параллельную оси концентрации, до пересечения с основными линиями диаграммы, ограничивающими данные точки. Точки пересечения обозначим как d и f. Точки пересечения укажут концентрацию фаз: т. d соответствует 80% В, т. f – 100% В.

        Обозначим общее количество фаз в точке e, как Q = 100%. Согласно правилу отрезков, для того, чтобы определить количество твердой фазы, необходимо взять отношение противолежащего отрезка каноды к длине всей каноды. Следовательно,

[pic 2]

Ответ: QЖ = 50%; QВ = 50%; QЖ/QВ = 1; СЖ = 80%В; СВ = 100%С.

Задание 3

        Скачать из Интернета диаграмму состояния «Fe-Fe3C». Указать структурно-фазовый состав областей. Построить кривую охлаждения и описать происходящие при этом превращения для сплава, содержащего 0,5%С.