16. Что такое закалка? Каких видов она бывает? 17. Дефекты закалки: Окисление и обезуглероживание. 23. Что такое закалка? В чем сущность закалки в одном охладителе?


Чтобы посмотреть этот PDF файл с форматированием и разметкой, скачайте его и откройте на своем компьютере.






2





3

1

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ

1.1

Цель дисциплины

Дис
циплина «Материаловедение
» относится к циклу
общепрофессиональных дисциплин и имеет своей целью:
изучение
природы и
свойств машиностроительных конструкционных материалов (МКМ), методов
изменения
этих свойств с целью улучшения эксплуатационных характеристик
изделий, используемых в технике, а также методов получения материалов.

1.2
Задачи дисциплины

-

вскрыть физическую сущность явлений, происходящих в МКМ при
воздействии на них многочисленных техноло
гических и эксплуатационных
факторов;

-

установить зависимость между составом, строением и основными
свойствами материалов;

-

изучить теорию и практику производства и технологической
переработки МКМ, обеспечивающих высокую надежность и долговечность
конструкци
й;

-

выработать навыки выбора МКМ с учетом конкретных условий
работы машин и агрегатов.

1.3

Результаты обучения

В результате освоения
дисциплины

студент должен:

Знать:
особенности кристаллического и аморфного состояния вещества,
классификацию кристаллов, деф
екты кристаллической решетки, их влияние на
свойства, сущность и механизмы диффузии, как формируется структура сплава
при кристаллизации, основные фазы в сплавах и типы диаграмм состояния,
связь между типом диаграммы состояния и свойствами сплавов, правило
фаз
Гиббса, правило отрезков, механические свойства сплавов, методы их
измерения, механизм упрочнения при пластической деформации, сущность
процессов возврата, полигонизации, рекристаллизации,
фазы и структурные
составляющие в сплавах системы «железо
-
цеме
нтит»,

нонвариантные
превращения, сущность перлитного, мартенситного, бейнитного превращения,
сущность процессов отжига и нормализации

стали,

основные виды отжига, их
назначение, температурные режимы и влияние на структуру стали, сущность
процессов закалки
и отпуска стали, их виды, температурные режимы,

охлаждающие среды при закалке,

влияние на структуру и свойства стали,
основные виды и сущность химико
-
термической обработки сталей, диаграмму
изотермического распада аустенита, классификацию и маркировку
угл
еродистых

и легированных сталей, состав, структуру и свойства
углеродистых сталей, основные примеси в сталях, их

влияние на свойства,
название и обозначение основных легирующих

элементов

в сталях, их влияние
на свойства, состав, структуру,

свойства, маркир
овку

чугунов; влияние формы
графитных включений на свойства чугунов, основные виды сплавов на основе
меди, их назначение,

маркировку, структуру и свойства, основные виды
сплавов на основе алюминия, их назначение,

маркировку, термическую
обработку, структур
у и свойства, жаропрочные стали, их назначение,
термическую обработку, свойства,
основные виды инструментальных сталей,
их назначение, термическую обработку, свойства; основные виды твердых

4

сплавов, основные виды износостойких материалов, состав пластмасс,

основные виды термопластичных и термореактивных пластмасс, их свойства и
назначение, состав,

классификацию, свойства и назначение

резин,
классификацию полимерных материалов, их структуру, методы получения и
свойства, классификацию композиционных материало
в, основные виды и
свойства матриц и наполнителей, свойства и области приме
нения
композиционных материалов.

Уметь:
выбрать метод проведения испытаний механических свойств
(прочности, твердости, ударной вязкости),
определять по диаграмме состояния
состав и
количество фаз в сплавах, температуры фазовых переходов,
определить по диаграмме железо
-
цементит фазовый состав сплава, составы и
процентное содержание фаз, температуры фазовых превращений, подобрать
режим отжига или

нормализации, подобрать режимы закалки
и отпуска
углеродистых и легированных сталей, расшифровать марки сталей, определить
структуру стали, расшифровать марки чугунов определить

структуру и
фазовый состав чугуна, подобрать материалы с требуемым уровнем свойств,
назначить
режим термической обраб
отки.

Демонстрировать способность и готовность: анализировать и
обосновывать материал, проводить необходимые эксперименты, устанавливать
зависимости между параметрами, работать самостоятельно и в коллективе.

2
МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ

Для полног
о усвоения данной дисциплины студенты должны знать
следующие
разделы ГОС
:

ЕН.Ф.01

математика;
ЕН.Ф.03

физика;

ЕН.Ф.04



химия;

ОПД.Ф.02


механика.

Знания по дисциплине «Материаловедение» необходимы студентам
данной специальности для усвоения материала
и выполнения курсовых работ
(проектов) по следующим дисциплинам: детали машин, основы технологии
машиностроения, режущий инструмент, проектирование и производство
заготовок.

3 СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

3.1 Содержание лекционных занятий


недели

Содержание тем
ы

Кол
-
во
часов

Методы
преподавания

1

Введение

Значение и задачи курса материаловедение.
Роль материалов в современной технике. Вклад
российских ученых в развитие отечественного
материаловедения. Значение курса
материаловедения для подготовки
специалистов
. Классификация металлических и
неметаллических материалов.

1/1/0/0

Лекция с
элементами
дискуссии

1,2

Строение материалов

Металловедение как наука о свойствах
металлов и сплавов в связи с их
составом и
структурой.
Методы исследования металлов.

2/2/1/1

Лекция с
элементами
дискуссии


5

Металлическ
ий тип связи. Атомно
-
кристаллическое строение
металлов. Типы
кристаллических решеток. Анизотропия металлов.
Строение
кристаллов. Виды дефектов и их влияние на
свойства металлов.

2,3,4

Кристаллизация и структура металл
ов и
сплавов

Кристаллизация металлов
. Особенности
жидкого состояния.
Образование и рост
кристаллических
зародышей.
Термические
кривые охлаждения при кристаллизации чистых
металлов.
Факторы, влияющие на процесс
кристаллизации.
Модифицирование жидкого
металл
а.
Строение металлического слитка.
Полиморфные превращения в металлах.

Классификация сплавов.

4/4/1/1

Лекция с
элементами
дискуссии

4,5

Диффузионные и бездиффузионные
превращения

Разновидности диффузии. Механизмы
диффузии в металлах и сплавах. Роль дефект
ов
атомно
-
кристаллического строения в диффузии.
Использование диффузии при формировании
структуры металлов и сплавов

2/2/1/0

Лекция с
элементами
дискуссии

5,6,7

Деформация и разрушение.

Виды деформаций. Напряжения и деформации.
Упругая деформация. Пластич
еская
деформация
монокристаллов и поликристаллов. Механизмы
пластической деформации. Влияние
пластической деформации на структуру и
свойства металлов (наклеп). Текстура
деформации.
Анизотропия деформированного
металла. Поверхностное упрочнение наклепом.

Во
зврат и полигонизация. Первичная
рекристаллизация. Собирательная и вторичная
рекристаллизация. Температурный порог
рекристаллизации.
Холодная и горячая
деформация. Влияние нагрева на свойства
деформированного материала.

4/4/1/1

Лекция с
элементами
дискусси
и

7,8

Механические свойства материалов

Стандартные механические свойства:
твердость, свойства, определяемые при
статическом растяжении;
ударная вязкость;

сопротивление усталости. Явление
хладноломкости. Теоретическая и реальная
прочность металлов. Констру
ктивная прочность
металлов.
Свойства, обуславливающие
3/3/1/0

Лекция с
элем
ентами
дискуссии


6

сопротивление металла хрупкому разрушению
(работа зарождения и распространения
трещин, вязкость разрушения, живучесть).

Изнашивание металлов. Способы упрочнения
металлов и сплавов.

9,10

Теория сплавов

Сплав, система, компонент, фаза. Правило фаз.
Твердые растворы. Химические соединения.
Промежуточные фазы. Гетерогенные структуры.
Методы построения диаграмм состояния
экспериментальным путем. Диаграммы состояния
систе
м с полной растворимостью компонентов в
твердом состоянии. Эвтектическая кристаллизация.
Превращения в твердом состоянии. Диаграмма
состояния с ограниченной растворимостью в
твердом состоянии. Диаграммы состояния сплавов,
компоненты которых имеют полиморфн
ые
превращения. Эвтектоидное превращение в сплавах.
Применение правила фаз и правила отрезков.
Неравновесная кристаллизация.
Внутрикристаллитная (дендритная) ликвация. Связь
между структурой и свойствами.

4/4/1/1

Лекция с
элементами
дискуссии

11,12,13

Жел
езо и сплавы на его основе

Диаграмма состояния системы железо
-
цементит.
Компоненты, фазы и структурные составляющие
сталей и белых чугунов, их характеристики, условия
образования и свойства. Применение правила фаз и
определение химического состава фаз в
со
ответствии с правилом концентраций на
диаграмме железо
-
цементит. Диаграммы состояния
системы железо
-
графит.

Влияние углерода и
постоянных примесей на свойства стали. Стали:
классификация, автоматные стали. Чугуны: белые,
серые, высокопрочные, ковкие. Влиян
ие
легирующих компонентов на превращения,
структуру, свойства сталей.

6/6/2/2

Лекция с
элементами
дискуссии

14,15

Теория и технология термической обработки

Диаграмма изотермического превращения аустенита.
Виды и разновидности термической обработки:
отжиг,
закалка, отпуск, нормализация.
Поверхностная закалка;
химико
-
термическая
обработка: цементация, азотирование,
Нитроцементация, ионное азотирование.
Углеродистые и низколегированные
конструкционные стали; назначение, термическая
обработка, свойства.

4/4/2/
2

Лекция с
элементами
дискуссии


7

16

Материалы со специальными свойствами

Стали, устойчивые против коррозии, жаропрочные
стали и сплавы. Инструментальные материалы:
инструментальные и быстрорежущие стали, твердые
сплавы и режущая керамика, сверхтвердые
мате
риалы, материалы абразивных инструментов.

2/2/1/0

Лекция с
элементами
дискуссии

17

Цветные металлы и сплавы

Свойства и назначение цветных металлов и сплавов;
медные, алюминиевые, титановые и цинковые сплавы.

1/1/1/0

Лекция с
элементами
дискуссии

17

Неме
таллические материалы

Полимеры; строение, полимеризация и
поликонденсация, свойства.. Пластмассы:
термопластичные, термореактивные,
газонаполненные, эластомеры, резины, клеи,
герметики. Стекло: неорганическое и органическое,
ситаллы, металлические стекла.
Полиморфные
модификации углерода и нитрида бора.
Композиционные материалы.

1/1/0/0

Лекция с
элементами
дискуссии

ИТОГО:

34/34/12/8


Примечание:

курсивом выделены темы, отражающие криологический
аспект обучения.

3.2
Перечень тем лабораторных работ

Тематик
а лабораторных занятий разработана в соответствии с
лекционным курсом и требованиями государственного образовательного
стандарта. Подготовка к лабораторным занятиям включает проработку
лекционного материала, а также самостоятельное изучение отдельных вопро
сов
по заданным темам.

Для очной, заочной и заочной сокращенной форм обучения (
ТМ
,
ТМ
з,
ТМ
зс)



недели

Наименование работы

Объем в
часах

Методы
преподавания

1,2

Испытание на растяжение

2/0/1/1

3,4

Определение твердости материа
лов

2/0/1/1

5,6

Определение ударной вязкости

2/0/1/0

7,8,9

Микроструктура сталей и чугунов

3/0/1/1

10,11

Термообработка металлов и сплавов

2/0/2/1

12,13

Литье в землю. Технология изготовления
литейной формы

2/0/0/0

14,15

Определение режима ручной
дуговой сварки

2/0/0/0

16,17

Определение параметров холодной листовой
штамповки

2/0/0/0

Дискуссия,
наглядные
методы

Итого:

17/0
/6/4




8

Для очной сокращенной формы обучения (
ТМ
с)



недели

Наименование работы

Объем

в часах

Методы
преподавания

1,2

Маркировка и классификация
конс
трукционных материалов

2

3,4

Определение твердости металлов

2

5,6

Испытания на растяжение

2

7,8

Определение ударной вязкости и порога
хладноломкости

2

9,10

Макроскопический анализ металлов и сплавов

2

11,12

Микрострукту
ра сталей

2

13,14

Микроструктура чугунов

2

15,16,17

Термическая обработка железоуглеродистых
сплавов

3

Дискуссия,
наглядные
методы

Итого:

17


3.3

Перечень тем контрольных работ (для заочной формы обучения)

Вариант 1

1. Что такое ликвация? Виды ликвации, причины их возникновени
я и
способы устран
е
ния.

2. Дайте определение ударной вязкости (
KCV
). Опишите методику
измерения этой хара
к
теристики механических свойств металла.

3. Вычертите диаграмму состояния железо
-
карбид железа, укажите
структурные соста
в
ляющие во всех областях диагр
аммы, опишите
превращения и постройте кривую охла
ж
дения (с применением правила фаз) для
сплава, содержащего 3,6% С. Какова структура этого сплава при комнатной
температуре и как такой сплав называется?

4. Вычертите диаграмму изотермического превращения аус
тенита для
стали У8, нанес
и
те на нее кривую режима изотермической обработки,
обеспечивающей получение тверд
о
сти 45...50
HRC
. Укажите, как этот режим
называется, опишите сущность превращений и к
а
кая структура получается в
данном случае.

5. Как изменяются ст
руктура и свойства стали 40 и У12 в результате
закалки от температ
у
ры 750 и 850° С. Объясните с применением диаграммы
состояния железо

цементит. Выб
е
рите оптимальный режим нагрева под
закалку каждой стали.

Вариант 2

1. Как и почему скорость охлаждения при
кристаллизации влияет на
строение слитка?

2. Из листа свинца путем прокатки при комнатной температуре была
получена тонкая фольге. Твердость и прочность этой фольги оказались такими
же, как у исходного листа. Объя
с
ните, какие процессы происходили при
пласт
ической деформации свинца и какими измен
е
ниями структуры и свойств
они сопровождались.

3. Вычертите диаграмму состояния железо
-
карбид железа, укажите
структурные соста
в
ляющие во всех областях диаграммы, опишите

9

превращения и постройте кривую охла
ж
дения (с
применением правила фаз) для
сплава, содержащего 0,8% С. Какова структура этого сплава при комнатной
температуре и как такой сплав называется?

4. Используя диаграмму состояния железо
-
карбид железа и кривую
изменения тве
р
дости в зависимости от температуры о
тпуска, назначьте для
углеродистой стали 40 температуру з
а
калки и температуру отпуска,
необходимые для обеспечения твердости 400НВ. Опишите пр
е
вращения на
всех этапах термической обработки и получаемую структуру.

5. Для каких целей применяется диффузионный
отжиг? Как выбирается
режим такого о
т
жига? Приведите примеры.

Вариант 3

1. Опишите виды твердых растворов. Приведите примеры.

2. Дайте определение твердости. Какими методами измеряют твердость
металлов и спл
а
вов? Опишите

их
.

3. Вычертите диаграмму состоян
ия железо
-
карбид железа, укажите
структурные соста
в
ляющие во всех областях диаграммы, опишите
превращения и постройте кривую охла
ж
дения (с применением правила фаз) для
сплава, содержащего 2,2% С. Какова структура этого сплава при комнатной
температуре и ка
к такой сплав называется?

4. Вычертите диаграмму изотермического
-
превращения аустенита для
стали У8. Нан
е
сите на нее кривую режима изотермической обработки,
обеспечивающей получение тве
р
дости 150 НВ. Укажите, как этот режим
называется и какая структура по
лучается в данном случае.

5. С помощью диаграммы состояния железо
-
цементит обоснуйте выбор
режима термич
е
ской обработки, применяемой для устранения цементитной
сетки в заэвтектоидной ст
а
ли. Дайте определение выбранного режима
обработки и опишите превращени
я, которые происходят при н
а
греве и
охлаждении.

Вариант 4

1. Опишите физическую сущность и механизм процесса кристаллизации.

2. Для чего проводится рекристаллизационный отжиг? Как назначается
режим этого в
и
да обработки? Приведите несколько конкретных приме
ров.

3. Вычертите диаграмму состояния железо
-
карбид железа, укажите
структурные соста
в
ляющие во всех областях диаграммы, опишите
превращения и постройте кривую охлажд
е
ния (с применением правила фаз) для
сплава, содержащего 0,4% С. Какова структура этого
сплава при комнатной
температуре и как такой сплав называется?

4. Используя диаграмму изотермического превращения аустенита,
объясните, почему нел
ь
зя получить в стали чисто мартенситную структуру при
охлаждении ее со скоростью меньше кр
и
тической?

5. После
термической обработки углеродистой стали получена структура
цементит + ма
р
тенсит отпуска. Нанесите на диаграмму состояния железо
-
цементит ординату заданной ст
а
ли (примерно) и обоснуйте температуру
нагрева этой стали под закалку. Так же укажите темп
е
ратуру
отпуска. Опишите
превращения, которые произошли при термической обрабо
т
ке.


10

Вариант 5

1. Что такое ограниченные и неограниченные твердые растворы? Каковы
необходимые у
с
ловия образования неограниченных твердых растворов?

2. Опишите сущность явления наклепа
и примеры его практического
использования.

3. Вычертите диаграмму, состояния железо

карбид железа, укажите
структурные соста
в
ляющие во

всех областях диаграммы, опишите
превращения и постройте кривую охлажд
е
ния (с применением правила фаз) для
сплава, соде
ржащего 1,1% С. Какова структура этого сплава при комнатной
температуре и как такой сплав называется?

4. При непрерывном охлаждении стали У8 получена структура тростит +
мартенсит. Нан
е
сите на диаграмму изотермического превращения аустенита
кривую охлажден
ия, обеспечива
ю
щую получение данной структуры. Укажите
интервалы температур превращений и опишите х
а
рактер превращения в
каждом из них.

5. С помощью диаграммы состояния железо
-
цементит установите
температуру по
л
ной и неполной закалки для стали 45 и опишите
структуру и
свойства стали после каждого вида терм
и
ческой обработки.

Вариант 6

1. Начертите диаграмму состояния для случая ограниченной
растворимости компоне
н
тов в твердом виде. Укажите структурные
составляющие во всех областях этой диагра
м
мы и опишите ст
роение типичных
сплавов различного состава, встречающихся в этой сист
е
ме.

2. Волочение медной проволоки проводят в несколько переходов. В
некоторых случ
а
ях проволока на последних переходах разрывается. Объясните
причину разрьва и укажите способ его предупр
еждения.

3. Вычертите диаграмму состояния железо
-
карбид железа, укажите
структурные соста
в
ляющие во всех областях диаграммы, опишите
превращения и постройте кривую охлажд
е
ния (с применением правила фаз) для
сплава, содержащего 0,5% С. Какова структура эт
ого сплава при комнатной
температуре и как такой сплав называется?

4. Вычертите диаграмму изотермического превращения аустенита для
стали У8. Нанес
и
те на нее кривую режима изотермической обработки,
обеспечивающей получение тве
р
дости 200 НВ. Укажите, как эт
от режим
называется и какая структура получается в этом сл
у
чае.

5. Используя диаграмму состояния железо
-
цементит, установите
температуры нормализ
а
ции, отжига и закалки для стали У12. Охарактеризуйте

эти режимы термической обр
а
ботки и опишите структуру и св
ойства стали
после каждого вида обработки.

Вариант 7

1. Опишите явление полиморфизма в приложении к железу. Какое
практическое знач
е
ние оно имеет?

2. Как изменяются свойства деформированного металла при нагреве,
какие процессы пр
о
исходят при этом?

3. Вычер
тите диаграмму состояния железо
-
карбид железа, укажите
структурные соста
в
ляющие во всех областях диаграммы, опишите

11

превращения и постройте кривую охлажд
е
ния (с применением правила фаз) для
сплава, содержащего 0,7% С. Какова структура этого сплава при ко
мнатной
температуре и как такой сплав называется?

4. Вычертите диаграмму изотермического превращения аустенита стали
У8. Нанесите на нее кривую режима изотермической обработки,
обеспечивающей твердость 20... 25
HRC
. Укаж
и
те,

как этот режим называется и
как
ая структура образуется в данном случае.

5. Плашки

из стали У11А закалены: первая от температуры 760° С, вторая
-
от темпер
а
туры 850° С. Используя диаграмму состояния железо
-
цементит,
укажите температуры закалки, объя
с
ните, какая из этих плашек закалена
правильно, имеет более высокие режущие свойства и почему.

Вариант 8

1. В чем сущность процесса модифицирования? Приведите пример
использования модиф
и
каторов для повышения свойств литейных алюминиевых
сплавов.

2. В чем различие между холодной и горячей плас
тической деформацией?
Опишите ос
о
бенности обоих видов деформации.

3. Вычертите диаграмму состояния железо
-
карбид железа, укажите
структурные соста
в
ляющие во всех областях диаграммы, опишите
превращения и постройте кривую охлажд
е
ния (с применением правила
фаз) для
сплава, содержащего 5,0% С. Какова структура этого сплава при комнатной
температуре и как такой сплав называется?

4. Углеродистые стали 35 и У8 после закалки и отпуска имеют структуру
мартенсит отпу
с
ка и твердость; первая 45 HRC, вторая
-
60 HRC.
Используя
диаграмму состояния жел
е
зо
-
карбид железа и учитывая превращения,
происходящие при отпуске, укажите температуру закалки и те
м
пературу
отпуска для каждой стали. Опишите превращения, происходящие в этих сталях
в пр
о
цессе закалки и отпуска, и объя
сните, почему сталь У8 имеет большую
твердость, чем сталь 35.

5. Сталь 40 подвергалась закалке от температур 760° и 840° С. С
помощью диаграммы с
о
стояния железо

цементит укажите, какие структуры
образуются в каждом случае. Объясн
и
те причины образования раз
ных структур
и рекомендуйте оптимальный режим нагрева под з
а
калку данной стали

Вариант 9

1. Охарактеризуйте особенности металлического типа связи и основные
свойства мета
л
лов.

2.
Какими стандартными характеристиками механических свойств
оценивается про
ч
нос
ть металлов и сплавов? Как эти характеристики
определяются?

3. Вычертите диаграмму состояния железо
-
карбид железа, укажите
структурные соста
в
ляющие во всех областях диаграммы, опишите
превращения и постройте кривую охлажд
е
ния (с применением правила фаз)
для
сплава, содержащего 4,8% С. Какова структура этого сплава при комнатной
температуре и как такой сплав называется?

4. С помощью диаграммы состояния железо

цементит установите
температуру по
л
ного и неполного отжига и нормализации для стали 20
.

12

Охарактери
зуйте эти режимы термической обр
а
ботки и опишите структуру и
свойства стали.

5. Почему для изготовления инструмента применяется сталь с исходной
структурой зерн
и
стого перлита? В результате какой термической обработки
можно получить эту структуру? Пр
и
ведите
конкретный режим для любой
инструментальной стали.

Вариант 10

1. Опишите явление полиморфизма в приложении к титану. Какое
практическое знач
е
ние оно имеет?

2. Каким способом можно восстановить пластичность холоднокатаной
медной ленты? Н
а
значьте режим терм
ической обработки и опишите сущность
происходящих процессов.

3. Вычертите диаграмму состояния железо
-
карбид железа, укажите
структурные соста
в
ляющие во всех областях диаграммы, опишите
превращения и постройте кривую охлажд
е
ния (с применением правила фаз)
для
сплава, содержащего 1,4% С. Какова структура этого сплава при комнатной
температуре и как такой сплав называется?

4. Вычертите диаграмму изотермического превращения аустенита для
стали У8. Нанес
и
те на нее кривую режима термической обработки,
обеспечив
ающей получение тверд
о
сти 60...63 HRC. Укажите, как этот режим
называется и какая структура при этом получается. Опишите су
щ
ность
происходящих превращений.

5. С помощью диаграммы состояния железо
-
цементит опишите
структурные превращ
е
ния, происходящие при н
агреве доэвтектоидной стали.
Покажите критические точки А
1
и А
3
для в
ы
бранной вами стали. Установите
режим нагрева этой стали под закалку. Охаракт
е
ризуйте процесс закалки,
опишите получаемую структуру и свойства стали.

3.4

Задания к контрольным мероприятия
м (примерные тесты, вопросы)

для специальности
ТМ


очная форма обучения

«Определение твердости материалов»

1.

Дайте определение понятию твердость.

2.

Число твердости по Бринеллю.

3.

Чему равна предварительная нагрузка (Р
0
)?

4.

Какая нагрузка и диаметр шарика рекоменд
уются для стали?

5.

Тип индентора шкалы А.

6.

Дать определение пластической деформации.

7.

Какова зависимость твердости испытуемого материала от диаметра
отпечатка

8.

Характеристики шкалы С

9.

Дайте определение деформации.

10.

Какова связь между пределом прочности и твердост
ью по Бринеллю?

11.

Что называют механическими свойствами?

12.

Характеристики шкалы В.

13.

На чем основан метод Бринелля?

14.

Какая нагрузка и диаметр шарика рекомендуется для алюминиевых
сплавов?


13

15.

Формула для расчета числа твердости.

16.

Дать определение статических испытаний
.

17.

Величина угла алмазного конуса при вершине.

18.

Формула для расчета твердости по Бринеллю (кгс/мм
2
)

19.

Характеристики шкалы А.

20.

Единица твердости по методу Роквелла?

21.

Дать определение упругой деформации.

22.

К каким видам испытания по способу и скорости приложения на
грузки
относят метод Роквелла?

23.

Дать определение динамических испытаний.

24.

Тип индентора шкалы В.

25.

К каким видам испытания по способу и скорости приложения нагрузки
относят метод Бринелля?

«Испытание на растяжение»

1.

Какая из ниже представленных диаграмм растяже
ния соответствует
металлам в пластическом состоянии со скачкообразным переходом из
области упругой в область пластической деформации?


)

b)


c
)

2.


3.

Какая из ниже представле
нных диаграмм растяжения соответствует
металлам в пластическом состоянии с плавным переходом из области
упругой в область пластической деформации?


)

b)


c
)

4.

Какая из ниж
е представленных диаграмм растяжения соответствует
хрупким материалам?


)

b)


c
)

5.

Дать определение предела пропорциональности (

п.ц.
).

6.

Дать определение относительному удл
инению.

7.

Какие виды напряжений рассчитываются в лабораторных работах.

8.

Формула для расчета какого напряжения приведена:
0
co
F
Р





9.

Дать определение предела упругости (

0,05.
).

10.

Дать определение относительному сужению.

11.

Формула для расчета какого н
апряжения приведена:
0
in
F
P






14

12.

Какие виды напряжений рассчитываются в лабораторных работах.

13.

Дать определение условному пределу текучести (

0,2.
).

14.

Дать определение прочности.

15.

Единицы измерения показателей прочности?

16.

Формула для расчета какого
напряжения приведена:
F
P


in



17.

Дать определение относительному удлинению.

18.

Дать определение физическому пределу текучести (

т.
).

19.

Дать определение пластичности.

20.

Единицы измерения показателей пластичности?

21.

Формула для расчета какого напряжения
приведена:
F
P
S

co



22.

Дать определение пределу прочности (

в.
).

«Определение ударной вязкости»

1.

Дайте определение понятию работа удара, запишите формулу для расчета
и единицы измерения.

2.

Перечислите основные виды разрушения. Опишите, каким путем

происходит разрушение, какой вид деформации возникает в образце при
каждом виде разрушения.

3.

Опишите виды разрушений по энергоёмкости.

4.

Какой вид разрушений более опасен для реальных конструкций?
Обоснуйте свой ответ.

5.

Опишите виды разрушений по виду трещины
и поверхности излома.

6.

Дайте определение понятию ударная вязкость, запишите формулу для
расчета и единицы измерения.

7.

Опишите виды разрушений по скорости распространения трещины.

8.

Что собой представляет концентратор напряжений? Перечислите
основные его виды.

9.

Опишите методику проведения эксперимента на ударный изгиб.

«Железо и сплавы на его основе»

1.

На каком участке диаграммы железо
-
цементит протекает эвтектическая
реакция?

2.

Как называется структура, представляющая собой твердый раствор
углерода в
γ
-
железе?

3.

Что
такое эвтектика?

4.

Как называется структура, представляющая собой механическую смесь
аустенита и цементита?

5.

Как называется сплав, содержащий 0,4% углерода?

6.

Как называется структура, представляющая собой механическую смесь
феррита и цементита?

7.

Как называется
структура, представляющая собой карбид железа


Fe
3
C
?

8.

На каком участке диаграммы железо
-
цементит протекает эвтектоидная
реакция?

9.

Как называется сплав, содержащий 0,8% углерода?

10.

Как называется структура, представляющая собой твердый раствор
углерода в
α
-
жел
езе?


15

11.

Сколько процентов углерода (С) содержится в заэвтектическом чугуне?

12.

Какая из структурных составляющих железоуглеродистых сплавов
обладает при комнатной температуре наибольшей пластичностью?

13.

Как называется сплав, содержащий 1,5% улерода?

14.

Какая из струк
турных составляющих железоуглеродистых сплавов
обладает наибольшей твердостью?

15.

Какой чугун называют белым?

16.

Каков структурный состав заэвтектоидной стали при температуре ниже
727
0
С?

17.

Как называется сплав, содержащий 3% углерода?

18.

Какие железоуглеродистые спл
авы называют чугунами?

19.

Сколько процентов углерода (С) содержится в углеродистой
заэвтектоидной стали?

20.

Какова форма графита в белом чугуне?

21.

Какая линия диаграммы состояния является линией солидус?

22.

Как называется сплав, содержащий 4,3% углерода?

23.

Сколько проц
ентов углерода (С) содержится в доэвтектическом чугуне?

24.

В доэвтектических белых чугунах при температуре ниже 727
0
С
присутствуют две фазовые составляющие: цементит и … . Как называется
вторая фаза?

25.

Какая линия диаграммы состояния является линией ликвидус?

26.

В каком из перечисленных в ответе сплавов одной из структурных
составляющих является ледебурит?

27.

Сколько процентов углерода (С) содержится в углеродистой
доэвтектоидной стали?

28.

Сколько процентов углерода (С) содержится в углеродистой
заэвтектоидной стали?

«Термическая обработка сталей»

1.

Как изменяются структура и свойства стали 40 и У12 в результате
закалки от температ
у
ры 750 и 850° С. Объясните с применением
диаграммы состояния железо

цементит. Выб
е
рите оптимальный режим
нагрева под закалку каждой стали.

2.

С
помощью диаграммы состояния железо
-
цементит установите
температуру полной и неполной закалки для стали 45 и опишите
структуру и свойства стали после каждого вида терм
и
ческой обработки.

3.

Используя диаграмму состояния железо
-
цементит, установите
температуры н
ормализ
а
ции, отжига и закалки для стали У12.
Охарактеризуйте

эти режимы термической обр
а
ботки и опишите
структуру и свойства стали после каждого вида обработки.

4.

Плашки

из стали У11А закалены: первая от температуры 760° С, вторая


от темпер
а
туры 850° С. Ис
пользуя диаграмму состояния железо


цементит, укажите температуры закалки, объя
с
ните, какая из этих плашек
закалена правильно, имеет более высокие режущие свойства и почему.

5.

Углеродистые стали 35 и У8 после закалки и отпуска имеют структуру
мартенсит отпу
с
ка и твердость; первая 45 HRC, вторая

60 HRC.

16

Используя диаграмму состояния жел
е
зо

карбид железа и учитывая
превращения, происходящие при отпуске, укажите температуру закалки и
те
м
пературу отпуска для каждой стали. Опишите превращения,
происходящие в
этих сталях в пр
о
цессе закалки и отпуска, и объясните,
почему сталь У8 имеет большую твердость, чем сталь 35.

6.

Сталь 40 подвергалась закалке от температур 760° и 840° С. С помощью
диаграммы с
о
стояния железо

цементит укажите, какие структуры
образуются в каж
дом случае. Объясн
и
те причины образования разных
структур и рекомендуйте оптимальный режим нагрева под з
а
калку
данной стали

7.

С помощью диаграммы состояния железо

цементит установите
температуру по
л
ного и неполного отжига и нормализации для стали 20
.
Охаракт
еризуйте эти режимы термической обр
а
ботки и опишите
структуру и свойства стали.

8.

С помощью диаграммы состояния железо
-
цементит опишите
структурные превращ
е
ния, происходящие при нагреве доэвтектоидной
стали. Покажите критические точки А
1
и А
3
для в
ы
бранной в
ами стали.
Установите режим нагрева этой стали под закалку. Охаракт
е
ризуйте
процесс закалки, опишите получаемую структуру и свойства стали.

9.

С помощью диаграммы состояния железо
-
цементит опишите
структурные превращ
е
ния, происходящие при нагреве стали У12.
У
кажите критические точки и выберите оптимальный р
е
жим нагрева этой
стали под закалку. Охарактеризуйте процесс закалки, опишите
пол
у
чаемую структуру и свойства стали.

10.

Используя диаграмму состояния железо
-
цементит, определите
температуру полной и н
е
полной за
калки для стали 40. Дайте описание
структуры и свойств стали после каждого вида те
р
мической обработки.

«Маркировка материалов»



Марки конструкционных материалов

1.


БСт3кп2; 08Х20Н14С2; Р9; СЧ25; М00б; А
м
г3; ВТ
1
-
00;
МЛ3

2.


11Х11Н2В2МФ; ШХ30; У11; ВЧ45; БрА9М
ц2Л; АЛ19; ВТ1
-
0; МЛ4

3.


25ХГСА; Р6М5Ф2К8;
50;
КЧ50
-
4; БрА7Мц15Ж3Н2Ц2; А6; ОТ4
-
0;
МА1

4.


28Х10Н6МТ; ШХ17; АЧВ
-
4; БрСу6Н3С18Ф; А32; Д20; ВТ4; МЛ10

5.


45ХНЗМФА; ШХ9; 20пс; АЧС
-
4; БрО4Мц7С5; АД0Е; ОТ4
-
1; МА2

6.


10Х17Н13М2Т; А20; Ст6; АЧК
-
1; БрОФ4
-
0,25; АЛ33; ОТ
-
4
; МЛ19

7.


Ст5Гпс3; 25Х13Н2; 15кп; АЧВ
-
1; ЛС63
-
2; А
м
ц4; ВТ5; МЛ15

8.


18Х4МЮФА; ВСт3кп2; 40Г; АЧС
-
4; БрАЖН8
-
2
-
2; АК5М6; АЛ4;
МЛ11

9.


16Х1
1Н2В2МФ; А40Г; ШХ15; СЧ10;
JIA
77
-
2; Д16; ВТ9; МА18

10.


45Х22Н4М3; У13; БСт2пс2; ВЧ100; М2р; АЛ25; ВТ14; МА15

11.


31Х19Н9МВБТ;
Р9
; 45;
КЧ45
-
6; БрСу3Н3Ц3С20Ф; А8; ВТ16; МЛ5

12.


14Х2Н3С6; ШХ7ГС; А25; КЧ80; ЛЖМц64
-
3
-
6; А8Е; ВТ2
-
0; МЛ15


17

13.


12Х18Н9Т; ШХ15ГС;
А20;
АЧС
-
5; ЛЦ40Мц3А; АЛ21; ВТ20; МА17

14.


ВСт3пс; 20Х; Р12; АЧВ
-
2; ЛЖМц59
-
1
-
1; АК4М4; ВТ22; МЛ6

15.


15Х6СЮ; Р6М5; У13А; АЧК
-
2; ЛС59
-
1; Д1
2; ПТ
-
7М; МЛ10

16.


38Х2МЮА; ВСт4пс2; 50Г; АЧС
-
3; Л68; А5Е; ПТ
-
3В; МА12

17.


36Х18Н25С2; А30; ВСт2кп6; КЧ60
-
3; БрАЖН10
-
4
-
4; АЛ2;
ВТ9;
18.


40ХМФА; Р6М3Ф2; А25; ВЧ80;
БрА7Мц15Ж3Н2Ц2;
АК9;
ВТ5;
МЛ8

19.


Ст0;
30Х13; Р6М5Ф2К8; СЧ25;
БрА9Ж4Н4Мц1;
A
м
г6; ВТ1
-
0, МА21

20.


2
3ХН4М8Ф
-
Ш; ВСт2кп3; Р8М2Ф6; ЛЦ30А8Ж6Мц5А; Д10; А7; ВТ6;
МЛ8

21.


09Х16Н4Б; БСт3Г; ШХ6; СЧ18; ЛЦ23А6Ж3Мц2;
Д16; ВТ16; МЛ19

22.


45ХН3МФ
-
Ш;
У11;
А11; ВЧ70; ЛАМш77
-
2
-
0,05; АЛ23;
ВТ5; МА18

23.


14Г2АФ; Р9М2Ф3; БСт5сп; СЧ24; БрОФ6,
5
-
0,15;
Д18; ВТ1
-
00; МА19

24.


15Х7Н2Т
-
Ш;

Р6М5Ф2К8; ШХ9; КЧ60
-
3;
ЛК80
-
3;
АК4М4; ВТ22;
МЛ8

25.


БСт1; 50ХГ; Р9М3Ф2; АЧС
-
6; БрКМц3
-
1; АК7;
ВТ20;
МЛ12

26.


08Х18Т1; У10А; 30пс; ВЧ40; БрО6Ц6С3; АЛ9; ПТ
-
3В;
МА2

27.


Р12;
13Х14НВ2ФР; Ст5пс3; СЧ20; ЛЦ38Мц2С2; А
м
г2;
ВТ14;
МА20

28.


8Х15Н3В5МФ
-
Ш; У12; АЧК
-
5; БрОФ8
-
0,5
; А18; ВТ10; А09
-
2; ПТ
-


29.


У9; 07Х25Н13; ШХ15; КЧ35
-
10; БрАЖНМц9
-
4
-
4
-
1; АД0;
ВТ14; МЛ4

30.


А11; 20Х12ВНМФ; 25сп;
ВЧ80;
ЛАНКМц75
-
2
-
2,5
-
0,5
-
0,5; А7; ВТ9;
Вопросы к экзамену

1.

Кристаллическое строение металлов. Типы решеток.

2.

Формирование структуры металлов
и сплавов при кристаллизации.

3.

Фазы и структуры в металлических сплавах. Диаграммы фазового
равновесия.

4.

Строение реальных металлов. Дефекты кристаллической решетки.

5.

Пластическая деформация. Влияние нагрева на структуру и свойства
деформированного металла.

6.

Т
вердость. Определение твердости по методу Бринелля.

7.

Твердость. Определение твердости по методу Роквелла.

8.

Твердость. Определение твердости по методу Виккерса.

9.

Прочность. Показатели прочности.

10.

Пластичность. Показатели пластичности.

11.

Ударная вязкость. Определе
ние порога хладноломкости.

12.

Диаграмма состояния железо
-
цементит.

13.

Классификация сталей по химическому составу.

14.

Классификация сталей по назначению.

15.

Классификация сталей по качеству.

16.

Классификация сталей по степени раскисления.

17.

Конструкционные и инструментальн
ые стали.

18.

Стали со специальной маркировкой.

19.

Влияние углерода и постоянных (технологических) примесей на свойства
стали.

20.

Классификация и маркировка чугунов.

21.

Цветные сплавы. Сплавы на основе меди.


18

22.

Цветные сплавы. Сплавы на основе алюминия.

23.

Теория термической
обработки.

24.

Технология термической обработки.

25.

Коррозия металлов и сплавов.

26.

Жаропрочные сплавы.

27.

Износостойкие сплавы.

28.

Инструментальные и штамповочные сплавы.

29.

Пластические массы.

30.

Полимерные материалы.

31.

Композиционные материалы.

32.

Резиновые материалы.

Задания к
контрольным мероприятиям (примерные тесты, вопросы)

для специальности
ТМ
с

очная сокращенная форма обучения

Контрольные вопросы к
I
аттестации

1.

Охарактеризуйте группу черных металлов.

2.

Охарактеризуйте группу цветных металлов.

3.

Какие свойства характеризуют м
еталлическое состояние вещества?

4.

На какие основные группы подразделяются все свойства металлов?

5.

Какие свойства относятся к физическим?

6.

Что характеризуют химические свойства металлов и сплавов?

7.

Какие свойства относятся к технологическим? Деформируемость.

8.

Ка
кие свойства относятся к технологическим? Свариваемость.

9.

Какие свойства относятся к технологическим? Литейная усадка.

10.

Какие свойства относятся к технологическим? Жидкотекучесть.

11.

Какие свойства относятся к эксплуатационным? Хладостойкость.

12.

Какие свойства от
носятся к эксплуатационным? Антифрикционность.

13.

Какие свойства относятся к эксплуатационным? Жаропрочность.

14.

Какие свойства относятся к эксплуатационным? Жаростойкость.

15.

Какие свойства относятся к эксплуатационным? Коррозионная
стойкость.

16.

Какие свойства относ
ятся к механическим? Твердость.

17.

Какие свойства относятся к механическим? Прочность.

18.

Какие свойства относятся к механическим? Пластичность.

19.

Какие свойства относятся к механическим? Ударная вязкость.

20.

Какие свойства относятся к механическим? Хладноломкость.

21.

К
акие испытания называются статическими? Какие свойства
определяются при этих испытаниях?

22.

Какие испытания называются динамическими? Какие свойства
определяются при этих испытаниях?

23.

Какие испытания относятся к статическим?

24.

Какие испытания относятся к динамич
еским?

25.

Какие испытания называются циклическими? Какие свойства
определяются при этих испытаниях?

26.

Испытание на сжатие.

27.

Испытание на изгиб.

28.

Какие свойства определяются при испытаниях на износ.


19

29.

Какие виды изнашивания существуют?

30.

Какие виды изнашивания существ
уют? Абразивное изнашивание.

31.

Какие виды изнашивания существуют? Гидроабразивное
изнашивание.

32.

Какие виды изнашивания существуют? Газоабразивное изнашивание.

33.

Какие виды изнашивания существуют? Кавитационное изнашивание.

34.

Какие виды изнашивания существуют? Уст
алостное изнашивание.

35.

Какие виды изнашивания существуют? Изнашивание при заедании.

36.

Какие виды изнашивания существуют? Электроэрозионное
изнашивание.

37.

Методы испытаний на износ.

38.

Что такое твердость?

39.

Методы определения твердости.

40.

Определение твердости по Брин
еллю.

41.

Определение твердости по Роквеллу.

42.

Определение твердости по Виккерсу.

43.

Определение микротвердости.

44.

Какие виды инденторов применяются при определении твердости
материалов?

45.

Твердость каких материалов можно измерять по методу Бринелля?

46.

Твердость каких ма
териалов можно измерять по методу Роквелла?

47.

Твердость каких материалов можно измерять по методу Виккерса?

48.

На какие группы делятся все методы определения твердости по
скорости приложения нагрузки?

49.

На какие группы делятся все методы определения твердости по
способу приложения нагрузки?

50.

На какие группы делятся все методы определения твердости по
времени выдержки под нагрузкой?

51.

Что такое прочность?

52.

Какие показатели прочности определяются при испытаниях на
растяжение?

53.

Какие показатели пластичности определяются п
ри испытаниях на
растяжение?

54.

Какие образцы применяются для испытаний на растяжение?

55.

Что такое предел прочности? Как он определяется?

56.

В чем отличие между физическим и условным пределами текучести?

57.

Что такое пластичность?

58.

Что такое напряжения и каких видов о
ни бывают?

59.

Общая схема процесса деформации.

60.

Что такое разрушение? Каких видов оно бывает?

61.

Чем отличается вязкий излом от хрупкого по степени пластической
деформации?

62.

Чем отличается вязкий излом от хрупкого по энергоемкости?

63.

Чем отличается вязкий излом от х
рупкого по виду трещины?

64.

Чем отличается вязкий излом от хрупкого по внешнему виду?


20

65.

Чем отличается вязкий излом от хрупкого по скорости
распространения трещины?

66.

От чего зависит характер разрушения конкретного материала?

67.

Как влияет температура на характер ра
зрушения материала?

68.

Что такое ударная вязкость?

69.

Какие образцы применяются при испытаниях на ударный изгиб?

70.

В каких случаях применяются образцы с U
-
образным надрезом при
испытаниях на ударный изгиб?

71.

В каких случаях применяются образцы с V
-
образным надрезом
при
испытаниях на ударный изгиб?

72.

В каких случаях применяются образцы с Т
-
образным надрезом при
испытаниях на ударный изгиб?

73.

Что такое порог хладноломкости?

74.

Как на практике определяется порог хладноломкости материалов?

75.

От чего зависит хладноломкость реальны
х материалов?

Контрольное задание состоит из 5
-
ти вопросов и формируется на основе
случайной выборки в программе
MS

Excel
.

Контрольные вопросы ко
II
аттестации

1.

Что

такое

сплав
?

2.

Какими

способами

получают

различные

сплавы
?

3.

Какие

сплавы

называются

металличес
кими
?

4.

От

чего

зависят

свойства

металлических

сплавов
?

5.

Какие

существуют

основные

виды

взаимодействий

между

компонентами
,
составляющими

сплав
?

6.

Охарактеризуйте сплавы на основе смеси кристаллов компонентов.
От чего зависят механические свойства этих сплавов?

7.

Что

такое

твердый

раствор
?

8.

Какие

бывают

твердые

растворы
?

9.

Охарактеризуйте сплавы на основе твердых растворов компонентов.

10.

Охарактеризуйте твердые растворы замещения.

11.

Охарактеризуйте твердые растворы внедрения.

12.

Охарактеризуйте неограниченные твердые раствор
ы замещения.

13.

Охарактеризуйте ограниченные твердые растворы замещения.

14.

При каких условиях могут образовываться неограниченные твердые
растворы замещения?

15.

Охарактеризуйте сплавы на основе химического соединения.

16.

Каковы характерные особенности химических сое
динений?

17.

Основные виды химических соединений. Фазы внедрения.

18.

Основные

виды

химических

соединений
.
Электронные

соединения
.

19.

Основные

виды

химических

соединений
.
Фазы

Лавеса
.

20.

Охарактеризуйте твердые растворы на основе химического
соединения.

21.

Что такое систем
а?

22.

Что такое фаза?

23.

Что такое компонент?

24.

Что такое структура?


21

25.

Что такое макроструктура?

26.

Что такое микроструктура?

27.

Что такое диаграмма состояния?

28.

Для чего применяются диаграммы состояния?

29.

Какой вид имеет диаграмма состояния для однокомпонентной
системы?

30.

Како
й вид имеет диаграмма состояния для двухкомпонентной
системы?

31.

От чего зависит вид диаграммы состояния?

32.

Что показывает любая точка на диаграмме состояния?

33.

Что показывает любая вертикаль, проведенная через точку, на
диаграмме состояния?

34.

Что такое линия ликви
дус?

35.

Что такое линия солидус?

36.

Для чего проводится термический анализ?

37.

Как проводится термический анализ?

38.

Что представляет собой кривая охлаждения для какого
-
либо сплава?

39.

Что такое эвтектика?

40.

Что такое перитектика?

41.

Охарактеризуйте диаграммы состояния для сп
лавов, образующих
смеси кристаллов чистых компонентов.

42.

Охарактеризуйте диаграммы состояния для сплавов с
неограниченной растворимостью в твердом состоянии.

43.

Охарактеризуйте диаграммы состояния с эвтектикой для сплавов с
ограниченной растворимостью в твердом
состоянии.

44.

Охарактеризуйте диаграммы состояния с перитектикой для сплавов с
ограниченной растворимостью в твердом состоянии.

45.

Какие кристаллы называются вторичными?

46.

Какие кристаллы называются первичными?

47.

Охарактеризуйте диаграммы состояния для сплавов, обр
азующих
устойчивое химическое соединение.

48.

Охарактеризуйте диаграммы состояния для сплавов, образующих
неустойчивое химическое соединение.

49.

Что такое наклеп?

50.

Что такое нагартовка?

51.

Как изменяются механические свойства металла или сплава после
наклепа?

52.

Как изм
еняется пластичность металла или сплава после наклепа?

53.

Как изменяется прочность металла или сплава после наклепа?

54.

Что такое текстура деформации?

55.

От чего зависит характер текстуры деформации?

56.

Что такое рекристаллизация?

57.

Что такое возврат?

58.

Что такое рекриста
ллизационный отжиг?

59.

Какую температуру рекристаллизации имеют чистые металлы?

60.

Какую температуру рекристаллизации имеет большинство сплавов?


22

61.

От чего зависит минимальная температура рекристаллизации?

62.

От чего зависит величина зерна после рекристаллизации?

63.

Кака
я обработка давлением называется горячей?

64.

Какая обработка давлением называется холодной?

65.

Что такое сталь?

66.

Что такое чугун?

67.

Охарактеризуйте явление полиморфизма.

68.

Какими изменениями сопровождается полиморфное превращение?

69.

Что такое аустенит?

70.

Что такое перлит
?

71.

Что такое феррит?

72.

Что такое цементит?

73.

Что такое ледебурит?

Контрольное задание состоит из 5
-
ти вопросов и формируется на основе
случайной выборки в программе
MS

Excel
.

Контрольные вопросы к
III
аттестации

1.

Что такое аустенит?

2.

Что такое перлит?

3.

Что такое
феррит?

4.

Что такое цементит?

5.

Что такое ледебурит?

6.

Что такое мартенсит?

7.

Что такое термическая обработка (ТО)? С какой целью ее проводят?

8.

Что такое термическая обработка (ТО)? Какие основные факторы
влияют на обрабатываемую деталь во время ТО?

9.

Какие основные
параметры характеризуют режим термической
обработки?

10.

Какие основные виды термической обработки существуют?

11.

Какие основные виды термической обработки существуют? Закалка.

12.

Какие основные виды термической обработки существуют? Отжиг.

13.

Виды отжига. Область прим
енения.

14.

Виды отпуска. Область применения.

15.

Какие основные виды термической обработки существуют? Отпуск.

16.

Что такое закалка? Каких видов она бывает?

17.

Дефекты закалки: Окисление и обезуглероживание.

18.

Дефекты закалки: Охрупчивание.

19.

Дефекты закалки: Недостаточна
я твердость.

20.

Какие дефекты возникают при закалке?

21.

Как выбирается температура закалки для доэвтектоидных сталей?

22.

Как выбирается температура закалки для заэвтектоидных сталей?

23.

Что такое закалка? В чем сущность закалки в одном охладителе?

24.

Что такое закалка?
В чем сущность прерывистой закалки?

25.

Что такое закалка? В чем сущность струйчатой закалки?

26.

Что такое закалка? В чем сущность закалки с самоотпуском?

27.

Что такое закалка? В чем сущность ступенчатой закалки?

28.

Что такое закалка? В чем сущность изотермической з
акалки?


23

29.

Какие охлаждающие среды применяются при закалке?

30.

Что такое закаливаемость?

31.

Что такое прокаливаемость?

32.

Что такое отжиг? Каких видов он бывает?

33.

Как выбирается температура отжига для доэвтектоидных сталей?

34.

Как выбирается температура отжига для заэвтек
тоидных сталей?

35.

Что такое отпуск? Каких видов он бывает?

36.

В чем сущность низкотемпературного отпуска? Для каких изделий
применяется? Какие свойства придает?

37.

В чем сущность среднетемпературного отпуска? Для каких изделий
применяется? Какие свойства придает?


38.

В чем сущность высокотемпературного отпуска? Для каких изделий
применяется? Какие свойства придает?

39.

Объясните сущность термомеханической обработки (ТМО).

40.

Охарактеризуйте низкотемпературную термомеханическую
обработку (НТМО).

41.

Охарактеризуйте высокотемпер
атурную термомеханическую
обработку (ВТМО).

42.

В чем сущность химико
-
термической обработки (ХТО)? Для чего она
применяется?

43.

Какие основные процессы происходят при химико
-
термической
обработке?

44.

В каких средах проводится насыщение поверхностного слоя детали
или
изделия при ХТО?

45.

Что такое диффузионный слой и как его получают?

46.

От чего зависит толщина диффузионного слоя при ХТО?

47.

Какие основные виды ХТО существуют?

48.

Какими элементами насыщают поверхность металлов и сплавов для
получения диффузионного слоя?

49.

В чем отл
ичие между полученным диффузионным слоем и
поверхностью исходного металла или сплава?

50.

Охарактеризуйте процесс цементации? Какую термическую
обработку проводят после цементации?

51.

Охарактеризуйте процесс цементации? С какой целью проводят
после цементации зак
алку и низкий отпуск?

52.

Охарактеризуйте процесс нитроцементации?

53.

Охарактеризуйте процесс азотирования?

54.

Охарактеризуйте процесс цианирования? Какими недостатками
обладает данный процесс?

55.

Охарактеризуйте процесс цианирования? Среднетемпературное
цианирование.

56.

Охарактеризуйте процесс цианирования? Высокотемпературное
цианирование.

57.

Охарактеризуйте процесс борирования?

58.

В чем отличие между насыщением поверхностного слоя неметаллами
и металлами?


24

59.

Какими металлами проводится насыщение поверхностного слоя
заготовки или
изделия?

60.

Основные способы диффузионного насыщения поверхности
металлами?

61.

Какими неметаллическими элементами проводят насыщение
поверхностного слоя заготовки или изделия?

62.

Охарактеризуйте процесс силицирования?

63.

Охарактеризуйте процесс алитирования?

64.

Охаракте
ризуйте процесс хромирования?

65.

В чем сущность поверхностно
-
пластического деформирования
(ППД)?

66.

Основные способы поверхностно
-
пластического деформирования?

67.

В чем сущность центробежно
-
шарикового наклепа при поверхностно
-
пластическом деформировании?

68.

В чем сущн
ость алмазного выглаживания при поверхностно
-
пластическом деформировании?

69.

В чем сущность дробеструйной обработки при поверхностно
-
пластическом деформировании?

70.

В чем сущность накатывания стальным шариком или роликом при
ППД?

71.

Какие свойства поверхностного сл
оя повышаются в результате ППД?

72.

От чего зависит толщина деформированного слоя при ПДД?

73.

Что такое улучшение?

74.

Что такое нормализация?

75.

Какими основными способами можно изменить структуру и свойства
деталей или изделий?

Контрольное задание состоит из 5
-
ти вопр
осов и формируется на основе
случайной выборки в программе
MS

Excel
.

Контрольные вопросы к экзамену

1.

Автоматные стали.

2.

Азотирование стали.

3.

Бронзы.

4.

Быстрорежущие стали.

5.

Влияние количества дефектов на механические сво
й
ства.

6.

Влияние нагрева на структуру и свой
ства холоднодеформируемых
мета
л
лов и сплавов.

7.

Влияние углерода и постоянных примесей на сво
й
ства стали.

8.

Высокопрочный чугун. Ковкий чугун.

9.

Дефекты кристаллического строения.

10.

Диаграмма изотермического превращения переохлажденного
аустен
и
та.

11.

Диаграммы с усто
йчивыми и неустойчивыми химическими
соединени
я
ми.

12.

Диаграммы состояния и свойства сплавов.

13.

Диаграммы состояния сплавов, компоненты которых имеют
полиморфные превращения. Эвтектоидное превращ
е
ние.


25

14.

Жаропрочные сплавы.

15.

Закаливаемость и прокаливаемость стали. С
пособы з
а
калки.

16.

Закалка стали.

17.

Износостойкие стали. Мартенситно
-
стареющие высок
о
прочные
стали.

18.

Инструментальные стали для режущего инструме
н
та.

19.

Испытания при динамических нагрузках. Определ
е
ние ударной
вязкости.

20.

Композиционные материалы.

21.

Компонент, фаза, с
истема, фазы в металлических спл
а
вах.

22.

Компоненты и фазы в системе железо
-
углерод. Диаграмма состояния
ж
е
лезо
-
цементит.

23.

Коррозионно
-
стойкие и жаропрочные ст
а
ли.

24.

Легирующие элементы в стали.

25.

Литейные алюминиевые сплавы.

26.

Мартенситное превращение в стали.

27.

Маши
ностроительные цементуемые стали.

28.

Механические свойства при переменных (циклических) н
а
грузках.

29.

Наклеп. Влияние нагрева на структуру и свойства деформированного
мета
л
ла.

30.

Нитроцементация стали.

31.

Общая характеристика металлов. Металлический тип связи. Атомно
-
кристаллическая структура металлов.

32.

Отжиг II рода.

33.

Отпуск стали.

34.

Перлитное превращение в стали.

35.

Пластичность. Показатели пластичности.

36.

Правило фаз. Правило отрезков.

37.

Превращение ферритно
-
карбидной структуры в аустенит при
нагреве. Рост зерна аустенита при
нагреве. Перегрев и п
е
режог. Влияние
величины зерна на свойства ст
а
лей.

38.

Прочность. Показатели прочности.

39.

Рессорно
-
пружинные стали.

40.

Стали для режущего инструмента, не обладающие тепл
о
стойкостью.

41.

Сталь для холодной штамповки. Стали с повышенной
обрабатываем
о
стью резанием.

42.

Строительные низколегированные стали. Армату
р
ные стали.

43.

Твердость. Методы определения твердости.

44.

Твердые сплавы.

45.

Термическая обработка.

46.

Термомеханическая обработка.

47.

Упругая и пластическая деформация. Механизм пластической
деформации металлов
. Разрушение м
е
таллов.

48.

Формирование структуры металла при кристаллиз
а
ции.

49.

Характеристики хрупкого и вязкого разрушения.

50.

Химико
-
термическая обработка.


26

51.

Цементация стали.

52.

Шарикоподшипниковые стали.

53.

Штамповые стали.

54.

Экспериментальное построение диаграмм состоя
ния. Диаграмма
состояния с полной растворимостью компонентов. Правило отрезков.
Дендритная ликвация, методы ее устран
е
ния.

3.5
Рейтинговая система оценки

по дисциплине «М
атериаловедение» для студентов 2
курса

специальности
151001
.65 «
Технология машинострое
ния
»
на 4
семестр

очная форма обучения

Виды контрольных мероприятий в баллах


п/п

Виды контрольных испытаний

Баллы


недели

1

Работа на лекциях

0
-
1
6

1
-
17

2

Работа на лабораторных занятиях

0
-
8

1
-
17

3

Защита темы
«Определение твердости материалов»

0
-
10

3
,4

4

Защита темы
«Испытание на растяжение»

0
-
10

5,6

5

Защита темы
«Определение ударной вязкости и порога
хладноломкости»

0
-
10

7,8

6

Защита темы
«Микроструктура железоуглеродистых сплавов»

0
-
10

9,10

7

Защита темы
«Термическая обработка углеродистых стал
ей»

0
-
10

11,12

8

Защита темы
«Технология изготовления литейной формы»

0
-
10

13,14

9

Защита темы
«Определение параметров холодной листовой
штамповки»

0
-
6

15,16

10

Защита темы
«Определение режимов ручной дуговой сварки»

0
-
5

17

11

Контрольная работа «Марки
ровка конструкционных
материалов»

0
-
5

13,14

Всего:

0
-
100


Рейтинговая система оценки

по дисциплине «Материаловедение» для студентов 1 курса

специальности
151001
.65 «
Технология машиностроения
»
на 2 семестр

очная сокращенная форма обучения

Виды контрольных
мероприятий в баллах



Вид деятельности

Баллы


недели

1

Выполнение лаб.
Р
аботы
«
Определение твердости
материалов
»

1

1, 2

2

Защита лаб.
Р
аботы
«
Определение твердости материалов
»

0
-
4

3, 4

3

Выполнение лаб.
Р
аботы
«
Испытание на растяжение
»

1

3, 4

4

Защи
та лаб.
Р
аботы
«
Испытание на растяжение
«

0
-
4

5, 6

5

Тест по первому разделу лекционного материала

0
-
10

5, 6

6

Выполнение лаб.
Р
аботы
«
Определение ударной
вязкости
»

1

5, 6

7

Защита лаб.
Р
аботы
«
Определение ударной вязкости
»

0
-
4

7, 8

8

Выполнение лаб.
Р
аботы
«
Макроанализ
»

1

7, 8

9

Защита лаб.
Р
аботы
«
Макроанализ
»

0
-
4

9, 10


27

10

Тест по второму разделу лекционного материала

0
-
10

9, 10

11

Контрольная работа № 1
«
Свойства материалов
»

0
-
10

9, 10

12

Выполнение лаб.
Р
аботы
«
Микроструктура сталей
»

1

11, 12

1
3

Защита лаб.
Р
аботы
«
Микроструктура сталей
»

0
-
4

13, 14

14

Выполнение лаб.
Р
аботы
«
Микроструктура чугунов
»

1

13, 14

15

Защита лаб.
Р
аботы
«
Микроструктура чугунов
»

0
-
4

15, 16

16

Выполнение лаб.
Р
аботы
«
Термическая обработка
»

1

15, 16

17

Защита лаб.
Р
або
ты
«
Термическая обработка
»

0
-
4

17

18

Тест по третьему разделу лекционного материала

0
-
10

16, 17

19

Контрольная работа № 2
«
Маркировка материалов
»

0
-
20

16, 17

20

Реферат
«
Неметаллические материалы
»

0
-
5

13
-
17

ВСЕГО:

0
-
100


4 СОДЕРЖАНИЕ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ Р
АБОТЫ СТУДЕНТОВ

В перечень самостоятельной работы студентов входит изучение
лекционного материала по рекомендованным учебникам, учебным пособиям и
методическим указаниям. Этот вид занятий имеет важное значение и
выполняется в целях ритмичного усвоения учеб
ного материала дисциплины.
Самостоятельная работа осуществляется во внеурочное время в домашних
условиях или в читальном зале библиотеки. Рационально объявлять студентам
в конце каждого вида занятий (лекции, семинара) тему и основные ее разделы
(вопросы) п
редстоящей лекции (семинара) и называть источники
(рекомендуемую основную и дополнительную литературу).

4.1 Календарный график самостоятельной работы студентов по
дисциплине

Самостоятел
ь
ная работа

Нед
е
ля

Виды самостоятельной
работы


Количество часов

без
преподавателя

с
преподавателем

с группой

Виды к
онтр
о
ля


Литер
а
тура

(номер из сп
и
ска)

1

2

3

4

5

6

7

8

1
-
17

Лекции

34/34




Конспект
лекций,
тестовые
задания

1,2,3,15
-
19

1
-
17

Лабораторные работы

17/17




Отчет, тестовые
задания

4
-
12

1
-
17

Подготовка
к защите
лабораторных работ


30
/30



Опрос, тест,
отчет по
лабораторной
работе

4
-
12

13
-
15

Подготовка к аудиторной
контрольной работе по теме
«Маркировка

5
/5



Письменный
опрос

лекции


28

конструкционных
материалов»

16,17

Выполнение домашней
контрольной рабо
ты:
«Термическая обработка
углеродистых сталей»


23,5
/23,5



Письменная
работа

1
-
3,15,18

1
-
17

Индивидуальные
консультации студентов в
течение семестра



2,6
/2,6




1
-
17

Консультации в группе
перед семестровым
контролем, зачетом.




3,9
/3,9



Всего:

58,5
/58,5

2,6
/2,6

3,9
/3,9



5 МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

5.1 Основная литература

1.

Материаловедение и технология металлов: Учебник для ВУЗов по
машиностроительным специальностям / Г.П. Фетисов, М.Г. Карпман, В.М.
Матюнин и др.

М.: Высшая школа, 2000.

637с.: и
л.

2.

Материаловедение: Учебник для ВУЗов, обучающих по направлению подготовки
и специализации в области техники и технологии / Б.Н. Арзамасов, В.И. Макарова,
Г.Г. Мухин и др.

5
-
е изд., стереотип.

М.: Изд
-
во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003.

646с.: ил.

5.2 Д
ополнительная литература

3.

Лахтин
,
Ю.М. Материаловедение и термическая обработка металлов.
-
М.:
Металлургия, 2003.

359 с.

5.3 Методические указания

4.

Методические указания к лабораторной работе "Определение ударной вязкости и
порога
хладноломкости сталей".
-
Тюмень, ТюмИИ, 2005. 30 с.

5.

Методические указания к лабораторной работе «Определение твердости материалов».

Тюмень, ТюмГНГУ, 2006 г.

6.

Методические указания к лабораторной работе «Термическая обработка сплавов»,
-

Тюмень, ТюмГНГУ, 2006 г.

7.

Методические ука
зания к лабораторной работе «Механические свойства
конструкционных материалов (испытание на растяжение)».
-
Тюмень, ТюмГНГУ,
2006. Составители: Прожерин А.А., Накорнеева Т.Д., Денисов П.Ю.

8.

Методические указания к лаборатоной работе «Термический анализ».


Тюмень,
ТюмГНГУ, 2005 г.

9.

Методические указания к лабораторной работе «Микроструктура
железоуглеродистых сплавов».

Тюмень, ТюмГНГУ, 2005. Составители:
Прожерин А.Е., Теплоухов О.Ю.

10.

Методические указания к лабораторной работе «Определение режима ручной
дуг
овой сварки», Вождаев С.Н., Плеханов В.И., Тюмень, ТюмГНГУ, 2006.

11.

Методические указания к лабораторной работе «Определение параметров
холодной листовой штамповки», Скифский С.В., Плеханов В.И., Тюмень,
ТюмГНГУ, 2006.

12.

Методические указания к лабораторной ра
боте «Технология изготовления
литейной формы», И.М. Ковенский, С.Н. Вождаев, Н.Н. Закиров, Тюмень,
ТюмГНГУ, 2007 г.

13.

Задания для контрольной работы по теме «Термическая обработка сталей».

14.

Задания для контрольной работы «Маркировка конструкционных материалов
».


29

5.4 Мультимедийные и технические средства

Компьютерная техника используется как вспомогательное средство обучения.
Самостоятельная работа студента предполагает использование методических
материалов, располагающихся в локальной сети, и применение компью
терной
обработки данных при выполнении отчетов по лабораторным работам, написания
рефератов и домашней контрольной работы.

5.5 Иллюстративный материал

15.

Диаграмма железо
-
цементит.

16.

Стенды микроструктур сталей и чугунов, цветных металлов.

17.

Стенды разновидностей
решеток металлов.

18.

Основные виды термической обработки сталей.

19.

Диаграмма изотермического распада переохлажденного аустенита.



Приложенные файлы

  • pdf 87236812
    Размер файла: 4 MB Загрузок: 0

Добавить комментарий