Контрольная служба сообразно дисциплине"Материаловедение"(17 вопросцев).
Содержание
ДИСЦИПЛИНА: МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
Исполните контрольную работу:
1. Что такое аллотропические перевоплощения в сплавах?Изобразите кривую остывания при аллотропических превращениях железа и дайте нужные объяснения к ней.
2. Дайте сравнительную характеристику мартеновского и конвертерного методик получения стали. Укажите их достоинства и недочеты.
3. Вычертите диаграмму состояния системы, соответственной заданию, укажите и охарактеризуйте фазы и структуры во всех областях диаграммы. Постройте кривую остывания для сплава указанной сосредоточении с использованием критерии фаз и опишите перевоплощения, происходящие при охлаждении. Воспользовавшись положением отрезков, определите состав и количественное соответствие фаз предоставленного сплава для хоть какой температуры, лежащей меж чертами ликвидуса и солидуса.
Диаграмма СОСТОЯНИЯ системы: Pb-Sn
Сосредоточение компонента в сплаве: 30 % Sn
4. Вычертите диаграмму состояния Fe-Fе3С, укажите структурные элементы во всех областях диаграммы, опишите перевоплощения и постройте кривую остывания в перерыве температур от 1600 по О °С(с использованием критерии фаз)для сплава определенной сосредоточении. Для этого же сплава определите сообразно правилу отрезков при данной температуре: процентное оглавление углерода в фазах, количественное соответствие фаз.
Сосредоточение С в сплаве: 1,0 %
Температура: 750°С
5. Вычертите диаграмму изотермического перевоплощения для стали У8. Нанесите на нее кривую режима постоянного остывания, обеспечивающего приобретение твердости НВ 200. . . 250. Опишите перевоплощения, происходящие в стали при охлаждении, и какая конструкция при этом выходит.
6. Какие структурные и фазовые перевоплощения проистекают при нагреве и охлаждении доэвтектоидной и заэвтектоидной сталей в процессе их закалки?Что такое опасная прыть ?
7. Что такое цианирование и нитроцементация?Чем различаются эти виды отделки ?
8. Для подробности задана определенная марка стали. Укажите состав и определите, к какой-никакой группе сообразно назначению относится предоставленная сталь. Назначьте и обоснуйте режим термической отделки, объяснив воздействие легирования на перевоплощения, поисходящие на всех шагах отделки предоставленной стали. Опишите микроструктуру и характеристики стали опосля термической либо химико-термической отделки.
Название подробности - Сортировочный вал
Марка стали -20ХГНР
Верность опосля термообработки - HRC 56. . . 62(пов. ) НВ 360. . . 420(сердц. )
9. Назначьте марку латуни, коррозионно-устойчивой в мореходный воде. Расшифруйте её состав и опишите структуру, применяя диаграмму состояния медь-цинк. Укажите метод упрочнения латуни и главные характеристики.
10. Методы переработки пластмасс в изделия в зависимости от вида наполнителя и природы связывающего.
11. Суть производства отливок в песчано-глинистые формы. Модельно-опочная оснастка и аппарат, применяемый для ручного производства форм. Технологические запросы к конструкции литых подробностей.
12. Опишите нрав явлений, происходящих в сплаве при его нагреве. Как воздействует температура нагрева на перегрев, угар и обезуглероживание стали.
13. Электрические схемы дуговой сварки на неизменном и переменном токе. Как проистекает регулировка силы тока ?
14. Изюминка сварки титана и его сплавов.
15. Соответствующие отличия процесса пайки от сварки; технологический процесс пайки медных и дюралевых сплавов.
16. 17.
1. Расшифруйте марки данных материалов.
2. Оцените свариваемость материала.
3. Опишите процессы, происходящие в зоне шва и околошовной зоне.
4. Опишите индивидуальности технологии и техники сварки предоставленного материала.
5. Изберите и обоснуйте способ сварки.
6. Произведите расплата режимов, подготовку кромок шва, изберите оснащение для сварки с указанием главных черт.
7. Изберите и опишите способы контроля сварного соединения.
Метод сварки: Дуговая
Марка стали: 14Г2АФ
Разряд соединения и состояние шва в пространстве: Внакладку, потолочный
Толщина свариваемой подробности: 20мм
Метод сварки: Газовая
Марка стали: Сероватый чугун СЧ 1 5
Разряд соединения и состояние шва в пространстве: Внакладку, нижний
Толщина свариваемой подробности: 6мм
Выдержка
Вопросец 1
Дееспособность неких металлов быть в разных кристаллических формах в зависимости от наружных критерий(влияние, температура)именуется аллотропией либо полиморфизмом.
Любой разряд сетки представляет собой аллотропическое изменение либо трансформацию.
Образцом аллотропического видоизменения в зависимости от температуры является ферро(Fe).
;(высокотемпературное Р$я)
Перевоплощение одной трансформации в иную протекает при неизменной температуре и сопровождается тепловым эффектом. Видоизменения вещества обозначается знаками греческого алфавита в облике индекса у главного обозначения сплава.
Образцом аллотропического видоизменения, обусловленного конфигурацией давления, является углерод: при низких давлениях появляется пирографит, а при больших алмаз.
Применяя явление полиморфизма, разрешено упрочнять и разупрочнятъ сплавы при поддержке термической отделки.
Вопросец 2
Создание стали в мартеновских печах
В период по 70-х годов являлся главным методом изготовления стали. Метод характеризуется сравнимо маленький производительностью, возможностью применения вторичного металла-стального скрапа. Емкость печи сочиняет 200-900 т. Метод дозволяет обретать доброкачественную сталь.
Мартеновская печь(рис. 2. 2. )сообразно устройству и принципу работы является огненной отражательной регенеративной печью. В плавильном пространстве сжигается газообразное горючее либо мазут. Высочайшая температура для получения стали в расплавленном состоянии гарантируется регенерацией тепла печных газов.
Инновационная мартеновская печь представляет собой вытянутую в горизонтальном направленности камеру, сложенную из огнеупорною кирпича. Рабочее плавильное место ограничено исподнизу подиной 12, сверху сводом 11, а с боков передней 5 и задней 10 стенами. Подина владеет форму ванны с откосами сообразно течению к стенам печи. В передней стенке имеются загрузочные окна 4 для подачи шихты и флюса, а в задней отверстие 9 для выпуска готовой стали.
Чертой рабочего места является площадь пода печи, которую подсчитывают на уровне порогов загрузочных окоп. С обоих торцов плавильного места размещены головки печи 2, какие служат для смешивания горючего с воздухом и подачи данной смеси в плавильное место. В качестве горючего употребляют естественный газ, мазут. Для обогрева воздуха и газа при работе на низкокалорийном газе печь владеет 2 регенератора 1.
Регенератор - комната, в которой расположена насадка - тугоплавкий кирпич, облегченный в клеточку, специализирован для нагрева воздуха и газов.
Отступающие от печи газы имеют температуру 1500. . . 1600 °С. Попадая в
регенератор, газы нагревают насадку по температуры 1250 °С. Чрез один из регенераторов подают воздух, который, проходя чрез насадку греется по 1200 С и поступает в головку печи, в каком месте смешивается с топливом, на выходе из головки появляется факел 7, командированный на шихту 6.
Отступающие газы проходят чрез противоположную головку(левую), очистные устройства(шлаковики), служащие для отделения от газа частиц шлака и пыли и направляются во 2-ой регенератор. Охлажденные газы оставляют печь чрез дымовую трубу 8.
Опосля остывания насадки правого регенератора переключают клапаны, и поток газов в печи изменяет направленность.
Температура факела пламени добивается 1800 С. Факел нагревает рабочее место печи и шихту. Факел содействует окислению примесей шихты при плавке.
Длительность плавки сочиняет 3. . . 6 часов, для больших печей - по 12 часов. Готовую плавку издают чрез отверстие, расположенное в задней стенке на нижнем уровне пода. Отверстие густо забивают малоспекающимися огнеупорными материалами, какие при выпуске плавки выбивают. Печи работают постоянно, по приостановки на важный починка - 400. . . 600 плавок.
В зависимости от состава шихты, используемой при плавке, распознают вариации мартеновского процесса:
- скрап-процесс, при котором шихта состоит из железного лома(скрапа)и 25. . . 45 % чушкового передельного чугуна, процесс используют на заводах, в каком месте недостает доменных печей, однако немало металлолома.
- скрап-рудный процесс, при котором шихта состоит из водянистого чугуна(55. . . 75 %), скрапа и стальной руды, процесс пименяют на металлургических заводах, имеющих доменные печи.
Футеровка печи может существовать главный и кислой. Ежели в процессе плавки стали, в шлаке доминируют главные оксиды, то процесс именуют главным мартеновским действием, а ежели кислые - кислым.
Величайшее численность стали создают скрап-рудным действием в мартеновских печах с главный футеровкой.
В печь загружают металлическую руду и известняк, а опосля обогрева подают скрап. Опосля разогрева скрапа в печь заливают водянистый чугун. В период плавления за счет оксидов руды и скрапа напряженно окисляются примеси чугуна: кремний, фосфор, марганец и, отчасти, углерод. Оксиды образуют шлак с высочайшим вхождением оксидов железа и марганца(железистый шлак). Опосля этого проводят период «кипения» ванны: в печь загружают металлическую руду и продувают ванну подаваемым сообразно трубам 3 кислородом. В это время отключают подачу в печь горючего и воздуха и убирают шлак.
Для удаления серы наводят новейший шлак, подавая на зеркало сплава известь с прибавлением боксита для убавления вязкости шлака. Оглавление СаО в шлаке растет, a FeO миниатюризируется.
В период «кипения» углерод напряженно окисляется, потому шихта обязана кормить излишек углерода. На предоставленном шаге сплав приходится по данного хим состава, из него удаляются газы и неметаллические подключения.
Потом проводят раскисление сплава в 2 шага. Поначалу раскисление идет методом окисления углерода сплава, при одновременной подаче в ванну раскислителей - ферромарганца, ферросилиция, алюминия. Конечное раскисление алюминием и ферросилицием исполняется в ковше, при выпуске стали из печи. Опосля отбора контрольных проб сталь издают в ковш.
В главных мартеновских печах выплавляют стали углеродистые конструкционные, низко- и среднелегированные(марганцовистые, хромистые), не считая высоколегированных сталей и сплавов, какие получают в плавильных электропечах.
В кислых мартеновских печах выплавляют высококачественные стали. Используют шихту с невысоким вхождением серы и фосфора.
Стали содержат не в такой мере водорода и кислорода, неметаллических подключений. Следственно, кислая сталь владеет наиболее высочайшие механические характеристики, в особенности ударную ковкость и легкость, её употребляют для особенно отвественных подробностей: коленчатых валов больших движков, роторов массивных турбин, шарикоподшипников.
Главными технико-экономическими показателями изготовления стали в мартеновских печах являются:
производительность печи - съем стали с 1м2 площади пода в день(Т/М в день), в среднем сочиняет 10 т/м2;
расход горючего на 1т выплавляемой стали, в среднем сочиняет 80 кг/т.
С укрупнением печей возрастает их финансовая эффективность.
Создание стали в кислородных конвертерах.
Кислородно-конвертерный процесс - ванновыплавка стали из водянистого чугуна в конвертере с главный футеровкой и продувкой кислородом чрез водоохлаждаемую фурму. 1-ые эксперименты в 1933-1934 - Медуллярный.
В индустриальных масштабах - в 1952-1953 на заводах в Линце и Донавице(Австрия)- получил заглавие ЛД-процесс. В настоящее время метод является главным в массовом производстве стали.
Кислородный конвертер - сосуд грушевидной формы из железного листа, футерованный главным кирпичом. Емкость конвертера - 130. . . 350 т водянистого чугуна. В процессе работы конвертер может оборачиваться на 360 для загрузки скрапа, заливки чугуна, слива стали и шлака. Шихтовыми материалами кислородно-конвертерного процесса являются водянистый передельный чугун, металлической лом(не наиболее 30%), известь для наведения шлака, стальная руда, а еще боксит и плавиковый шпат для разжижения шлака.
Последовательность технологических операций при выплавке стали кислородных конвертерах представлена на рис. 2. 3.
Литература
Литература
1. Лахтин Ю. М. , Леонтьев В. П. Материаловедение. М. : Машиностроение, 1990
2. Материаловедение. Учебник для ВТУПризыв / Б. Н. Арзамасов, И. И. Сидорин, Г. Ф. Косолапов и др. ; Под. общ. ред. Б. Н. Арзамасова. М. : Машиностроение, 1986.
3. Б. А. Кузьмин и др. Тенология металлов и конструкционных материалов, М. , Машиностроение, 1989г
4. Контроль свойства сварных и паяных соединений. Учебное вспомоществование. С. А. Федоров, МАТИ, М, 1989.
. Хренов К. К. Сварка, резка и пайка металлов. М. ,"Машиностроение", 1988г.
Вопрос 1
Способность некоторых металлов существовать в различных кристаллических формах в зависимости от внешних условий (давление, температура) называется алло