Контрольно-курсовая работа
Цена всей работы (8 заданий) - 1500 р
Задание № 1
Назначьте режим термической обработки (температуру закалки, охлаждающую среду, температуру отпуска) для детали из указанной стали, для получения заданного значения твердости или прочности (σ в) (таблица 1). Опишите микроструктуру и свойства материала до и после термической обработки.
Таблица 1
№ вар. |
Деталь |
Сталь |
Значение твердости или предела прочности |
1 2 3 4 5 6 7
8
9 10 11 12
13 14 15 16
17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34
35
|
Рессора Рессора Шпилька Напильник Тяга Полуось Кулачок
Копир
Рычаг Шестерня Вал Копир
Рычаг Оправка Тяга Рычаг
Ось Шестерня Полуось Полуось Шпилька Рессора Пружина Рессора Плашка Зубило Развертка Плашка Калибр Фреза Резец Нож Нож Дыропробивной пуансон Фреза |
сталь 55 60СГ МСт5 У13 30ХГСНА 40ХНМА 38ХВФ10Л
38ХМЮА
40ХН сталь 20 сталь 45 30ХМ5
40ХФА 35ХНМ 30ХГС 35ХМФА
40ГМА 20Х 40ХГ 35Х2МА МСт6 70С3А 65С2ВА 50ХГА ХВ4 В2Ф У10А 7ХФ Р6АМ5Ф3 ХВ4 13Х ХВГ ХВСГ 9Х5ВФ
Р9М4К8 |
45-50 HRC 55-60 HRC НВ 207-230 40-45 HRC 28-35 HRC 28-35 HRC Твердость поверхностного слоя ≈ HV 900 Твердость поверхностного слоя ≈HV 1000 HB 250-280 Твердость зуба 58-62 HRC 23-35 HRC Твердость поверхностного слоя ≈HV 800 28-35 HRC HВ 250-280 HВ 250-280 Твердость поверхностного слоя ≈HV 1000 30-35 HRC Твердость зубьев 58-62 HRC HВ 250-280 HВ 250-280 HВ 207-230 σ в =1800 МПа σ в =1900 МПа σ в =1300 МПа 56-58 HRC 60-62 HRC 62-64 HRC 58-60 HRC 62-64 HRC 62-67 HRC 62-65 HRC 58-60 HRC 60-62 HRC 61-63 HRC
62-64 HRC
|
Для выполнения этого задания студент должен охарактеризовать вид работы, производимой данным инструментом (какие он испытывает нагрузки в ходе работы: статические, динамические, работа на изгиб, колебательные процессы и другие). Затем, исходя из представленного значения твердости, необходимо выбрать режимы термической обработки, используя справочную литературу и знания по термической обработке. Необходимо помнить, как влияет температура закалки и отпуска на механические свойства, а также как подобрать охлаждающую среду для проведения термических процессов. В завершении выполнения задания студент представляет значения механических свойств после выбранной им термической обработки, найдя их в справочной литературе.
Задание № 2
Для изготовления данной детали выбрана определенная марка стали (таблица 2):
а) расшифруйте состав и определите, к какой группе относится данная сталь по назначению;
б) назначьте режим термической обработки, приведите подробное его обоснование, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие на всех этапах термической обработки данной стали;
в) опишите микроструктуру и главные свойства стали после термической обработки.
Таблица 2
№ вар. |
Деталь |
Сталь |
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 |
Фреза Полуось Метчик Штамп для горячего деформирования Штамп для холодного деформирования Зенкер Метчик Плашка Штамп для холодной высадки Штамп Зубило Рессора Метчик Калибр Прошивочный пуансон Напильник Молотовый штамп Пружина Пружина Сверло Штамп Развертка Резец Червяк Зенкер Молотовой штамп Обрезной штамп Пружина Плитка высокого класса точности Шабер Калибр Шестерня Подшипник качения Шестерня Пружина
|
Р9Ф5 30ХН3 Р14Ф4 5ХНМ ХГ3СВ ХГ У10 У12 У11 Х6ВФ У7 63С2Л Р10К5Ф5 2Х18 Р18 У13 5ХНМ сталь 60 сталь 85 Р18К5Ф2 Х12М 9ХС Р9К10 12ХН3А У13А 5ХГМ Х6ВФ 70С3А 120ХГ Х05 9Х18 12Х2Н 111Х9 30ХГТ 60С2Н2Ф |
Это задание содержит те же черты, что и предыдущее. Однако здесь студентам необходимо указать химический состав используемой марки стали и указать к какой квалификации ее можно отнести.
Задание №3.
Дайте полные ответы на вопросы из таблицы 3. Для иллюстрации ответов приведите необходимые графики, таблицы и рисунки.
Таблица 3
№ вар |
Вопрос |
1 2 3 4 5 6 7 8 9
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 |
Как проводят цементацию в твердом карбюризаторе? Как проводят и какие преимущества газовой цементации? Чем различается цементация и нитроцементация? Что такое процесс азотирования и зачем его проводят? Дайте характеристику и опишите основные этапы процесса алитирования Дайте характеристику и опишите основные этапы процесса хромирования Дайте характеристику и опишите основные этапы процесса борирования Опишите процесс поверхностной закалки при нагреве лазером Опишите процесс термической обработки, которая проводится после процесса цементации Что представляет собой диффузионное насыщение поверхности кремнием? В чем заключается процесс цианирования стали? Что представляет собой процесс цинкования стали? Охарактеризуйте термическую обработку – закалка с индукционного нагрева. Опишите процесс плазменного напыления Опишите процесс детонационного напыления Что такое наплавка? Как ее проводят и для чего? В чем заключается процесс цементации в газовой среде? В чем заключается процесс цементации в твердом карбюризаторе? Что представляет собой технология нитроцементации? Чем отличается азотирование от нитроцементации? Что представляет собой процесс диффузионной металлизации? Чем отличается процесс цинкования от процесса цианирования? Опишите процесс газопламенного напыления Что такое дуговая металлизация? Для чего она используется? Дайте подробную характеристику электроимпульсного нанесения покрытий Что такое лазерная наплавка поверхности металла? Опишите материалы, используемые для газотермического напыления Опишите материалы, используемые для газотермической наплавки Что представляет собой финишная тепловая обработка плазменных покрытий? Цементация: виды, и методы проведения Азотирование: виды и методы проведения Диффузионная металлизация: виды и методы проведения Нитроцементация: методы проведения, характеристика Цианирование:методы проведения, характеристика Дайте отличия газовой цементации от цементации в твердом карбюризаторе |
Задание № 4
Расшифруйте состав и определите, к какой группе относится данный сплав (таблица 4) по назначению и где используется; зарисуйте и опишите микроструктуру сплава; укажите основные требования, предъявляемые к данному сплаву при его использовании в машиностроении.
Таблица 4
№ варианта |
Сплав |
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 |
Б83 БрБНТ-1,9 Д1 Д16 МА1 АЛ2 Л62 АМ2 Н48 ВТ6 БрОФ7-0,2 4Х12Н8Г8МФБ Н36 1Х14Н16Б Б83 ХН77ТЮ БрОЦС4-4-2,5 Б89 БрОФ10-2 Б16 Л96 В95 ХН77ТЮР Л68 ЛО70-1 АК6 АК2 МЛ5 ВК10 Т30К4 Т15К6 ТТ7К12 ТТ20К9 АК4-1 Д20 |
Данное задание предполагает , что студенты изучают цветные металлы и сплавы. Необходимо дать характеристику представленному сплаву и с помощью справочной литературы указать химический состав, применение, микроструктуру данного сплава.
Задание № 5
Опишите способы получения, свойства и применение указанного в таблице 5 материала.
Таблица 5
№ вар |
Материал |
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
31 32 33 34 35 |
Текстолиты Пористые пластмассы Металлокерамика Термопласты Винипласт Полиформальдегид Полимеры органического состава Полимеры неорганического состава Стекловолокниты Металлокерамические сплавы для режущего инструмента Поликарбонаты Стеклотекстолиты Полиэтилен высокого и низкого давления Органическое стекло Металлические стекла Стеклопластики Корундовая керамика Бумага Атактический и изотактический полистирол Ситаллы Инвар Магнитная неметаллическая керамика Пьезоэлекрическая керамика Жаростойкие пластмассы Пенопласты Неметаллическая керамика высокой огнеупорности Пленочные материалы Полиамиды и полиуретаны Кварц, пеностекло и стеклоэмали Металлокерамические антифрикционные сплавы на железной и медной основе. Реактопласты Металлокерамические сплавы группы ТТК Платинит Элинвар Манганин
|
Задание № 6
Вычертите диаграмму состояния системы (таблица 6). Опишите взаимодействие компонентов в жидком и твердом состояниях, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы состояния и объясните характер изменения свойств сплавов.
Таблица 6
№ вар. |
Диаграмма состояния системы |
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 |
Медь- цинк Медь – олово Медь-никель Серебро-золото Железо-никель Железо-хром Железо-кобальт Железо-ванадий Алюминий-медь Алюминий-кремний Медь-висмут Медь-бериллий Олово-сурьма Медь-свинец Свинец-магний Сурьма-германий Олово-цинк Медь-серебро Кадмий-цинк Алюминий-германий Медь-мышьяк Свинец-сурьма Магний-кальций Магний-германий Висмут-кадмий Алюминий-бериллий Магний-марганец Магний-цинк Магний-алюминий Титан-хром Титан-марганец Титан-железо Титан-кремний Алюминий-хром Молибден-хром
|
В ходе выполнения данного задания студентам необходимо найти по справочной литературе предлагаемую им диаграмму состояния сплавов и указать все структурные составляющие и фазы в областях диаграммы. Затем нужно описать к какому типу относится данная диаграмма, какие превращения описываются ей.
Задание № 7
Вычертите диаграмму состояния железо—карбид железа, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую нагревания или охлаждения (в зависимости от задания) в указанном интервале температур для сплава, содержащего данное в таблице 7 количество углерода. На кривой охлаждения или нагревания укажите количество степеней свободы на каждом участке кривой, подсчитав их в соответствии с правилом фаз. Для заданного сплава определите количественное соотношение фаз в соответствии с правилом отрезка при температуре, указанной в таблице 7.
Таблица 7
№ вар. |
Кривая |
Интервал температур, 0С |
Количество углерода, % |
Температура , 0С |
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 |
Нагревания Нагревания Нагревания Нагревания Нагревания Нагревания Нагревания Охлаждения Охлаждения Охлаждения Охлаждения Охлаждения Охлаждения Охлаждения Нагревания Нагревания Нагревания Нагревания Нагревания Нагревания Нагревания Охлаждения Охлаждения Охлаждения Охлаждения Охлаждения Охлаждения Охлаждения Нагревания Охлаждения Нагревания Нагревания Охлаждения Охлаждения Охлаждения
|
0-1600 0-1600 0-1600 0-1600 0-1600 0-1600 0-1600 1600-20 1600-20 1600-20 1600-20 1600-20 1600-20 1600-20 0-1600 0-1600 0-1600 0-1600 0-1600 0-1600 0-1600 1600-20 1600-20 1600-20 1600-20 1600-20 1600-20 1600-20 0-1600 1600-20 0-1600 0-1600 1600-20 1600-20 1600-20
|
2,8 1,1 2,7 0,9 1,8 2,9 3,0 0,4 4,4 4,8 2,6 1,2 3,3 3,0 2,2 2,3 3,4 0,3 5,2 1,6 1,6 2,5 3,6 3,7 0,5 1,0 2,4 5,5 0,7 1,3 0,84 0,48 2,0 3,12 1,5 |
780 760 770 730 780 1000 900 760 1150 1160 1200 900 1000 900 1000 800 1160 770 1170 900 1350 1250 1250 900 730 710 1200 1250 730 750 732 780 700 680 600 |
Задание № 8
Дайте полные ответы на практические вопросы следующего задания, приведенные в таблице 8.
Таблица 8
№ вар. |
Вопрос |
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15 16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
|
Режущий инструмент из стали У10 был перегрет при закалке. Чем вреден перегрев и как можно исправить этот дефект? Как можно исправить крупнозернистую структуру кованой стали марки 30? Обоснуйте выбранный режим термической обработки. Требуется произвести поверхностное упрочнение изделий из стали 20. Назначьте вид обработки, опишите технологию, происходящие в стали превращения, структуру и свойства. В чем состоит отличие обычной закалки от ступенчатой и изотермической? Каковы преимущества и недостатки каждого из этих видов закалки? Опишите, в чем заключается низкотемпературная термомеханическая обработка конструкционной стали. Объясните с позиций теории дислокаций, почему этот процесс приводит к получению высокой прочности стали. Какими преимуществами и недостатками обладает вариант низкотемпературной термомеханической обработки по сравнению с высокотемпературной термомеханической обработкой? После закалки углеродистой стали со скоростью охлаждения выше критической была получена структура, состоящая из феррита и мартенсита. Проведите на диаграмме состояния железо—карбид железа, координату, соответствующую составу заданной стали, укажите принятую в данном случае температуру нагрева под закалку и опишите все превращения, которые совершались в стали при нагреве и охлаждении. Как называется такой вид закалки? После термической обработки углеродистой стали получена структура цементит—мартенсит отпуска. Нанесите на диаграмму состояния железо—карбид железа ординату заданной стали (примерно) и укажите температуру нагрева этой стали под закалку. Назначьте температуру отпуска, обеспечивающую получение заданной структуры, и опишите все превращения, которые совершились в стали в процессе закалки и отпуска. Сталь 40 подвергалась закалке от температур 750 и 840° С. Опишите превращения, происходящие при данных режимах закалки. Укажите какие образуются структуры и объясните причины получения разных структур. Какой режим закалки следует рекомендовать? Опишите структуру и свойства стали 40 и У12 после закалки от температур 750 и 850° С (объясните с применением диаграммы состояния железо—карбид железа). После закалки углеродистой стали со скоростью охлаждения выше критической была получена структура, состоящая из феррита и мартенсита. Проведите на диаграмме состояния железо—карбид железа ординату, соответствующую составу заданной стали, укажите принятую в данном случае температуру нагрева под закалку и опишите превращения, которые совершились в стали при нагреве и охлаждении. Как называется такой вид закалки? Углеродистая сталь У8 после одного вида термической обработки получила структуру пластинчатого перлита, а после другого— структуру зернистого перлита. Укажите, какой вид термообработки был применен в первом случае и какие превращения в стали обеспечили получение структуры пластинчатого перлита; какая термообработка была применена со втором случае и какие превращения в стали обеспечили получение структуры зернистого перлита. Поковки из стали 40 имеют крупнозернистое строение. Назначьте режим термической обработки для получения мелкого зерна и объясните, почему выбранный режим обеспечивает мелкозернистое строение стали В чем заключается отрицательное влияние цементной сетки на свойства инструментальной стали У10 и У12? Какой термической обработкой можно ее уничтожить? Обоснуйте выбранный режим термической обработки. Каким способом можно восстановить пластичность холоднокатаного алюминиевого прутка? Назначьте режим термической обработки и опишите физическую сущность происходящих процессов. В чем заключается обработка стали холодом и в каких случаях она применяется? В чем состоит отличие процесса цементации в твердом карбюризаторе от процесса газовой цементации? Как можно исправить крупнозернистую структуру перегрева цементированных изделий? Причины возникновения внутренних напряжений при закалке. Каким способом можно предохранить изделие от образования закалочных трещин? Укажите, какой вид термической обработки необходимо применять к сплавам, имеющим структуру твердого раствора, для устранения ликвации, Изделия после правильно выполненной закалки и последующего отпуска имеют твердость более низкую, чем предусмотрено техническими условиями. Чем вызван этот дефект и как можно его исправить? С какой целью применяется отжиг после наклепа холоднокатаных изделий из стали МСт3? Назначьте режим отжига. С помощью диаграммы состояния железо—карбид железа определите температуру полного и неполного отжига и нормализации для стали 20. Охарактеризуйте эти режимы термической обработки и приведите краткое описание микроструктуры и свойств стали после каждого вида обработки На изделиях из стали 15 требуется получить поверхностный слой высокой твердости. Приведите обоснование выбора метода химико-термической обработки, опишите его технологию и структуру изделия после окончательной термической обработки. Требуется произвести поверхностное упрочнение изделий из стали 15Г. Назначьте вид обработки, опишите ее технологию, происходящие в стали превращения, структуру и свойства поверхности и сердцевины. Плашки из стали У12А закалены: первая — от температуры 760° С, вторая — от температуры 850° С. Используя диаграмму состояния железо—карбид железа, объясните, какая из этих плашек закалена правильно, имеет более высокие режущие свойства и почему? Назначьте нержавеющую сталь для работы в средах средней агрессивности (растворы солей). Приведите химический состав стали, необходимую термическую обработку и получаемую структуру. Объясните физическую природу коррозионной устойчивости материала и роль каждого легирующего элемента. Объясните природу жаропрочности сплавов на никелевой основе в связи с их составом, термической обработкой и получаемой структурой. Приведите примеры этих сплавов и укажите область применения. Пружины из стали 60 после правильно выполненной закалки и последующего отпуска имеют твердость значительно выше, чем это предусматривается по техническим условиям. Чем вызван этот дефект и как можно его исправить? Укажите, какая твердость (и структура) обеспечивает высокие упругие свойства пружин. Назначьте нержавеющую сталь для изготовления деталей, работающих в среде уксусной кислоты при температурах до 40° С. Приведите химический состав стали, необходимую термическую обработку и получаемую структуру. Объясните коррозионную устойчивость материала и роль каждого легирующего элемента. Назначьте нержавеющую сталь для работы в слабоагрессивных средах (водные растворы солей и т. п.). Приведите химический состав стали, необходимую термическую обработку и получаемую структуру. Объясните физическую природу коррозионной устойчивости материала и роль каждого легирующего элемента. Назначьте нержавеющую сталь для работы в среде средней агрессивности (растворы солей). Приведите химический состав стали, необходимую термическую обработку и получаемую структуру. Объясните физическую природу коррозионной устойчивости материала и роль каждого легирующего элемента. Назначьте режим отжига холоднокатаного профиля из магния. Как такой отжиг называется? Опишите сущность происходящих процессов. Каким способом можно восстановить пластичность холоднокатаных медных лент? Назначьте режим термической обработки и опишите физическую сущность происходящих процессов. Детали машин из стали 45 закалены : одни – от температуры 740 0С а другие – от температуры 830 0С , используя диаграмму состояния железо – карбид железа, объясните какие из этих деталей имеют более высокую твердость и лучшие эксплуатационные свойства. Сталь 40ХН подвергнута отпуску при 500 и 600 оС .В каком случае будут более высокая прочность (σв , σ 0,2) и пластичность (δ ,ψ)? Что такое закаливаемость и прокаливаемость стали? Факторы, влияющие на них.
|
Цена всей работы (8 заданий) - 1500 р