Вариант задания по Материаловеденью

РК №2
Маркировка стали, ХТО стали, конструкционные материалы
ВАРИАНТ 1
1.1. Определите марку стали по её химическому составу.
Массовая доля химических элементов, %
С
0,12
S
≤0,02
P
≤0,025
Cr
Mn
11,0 11,0
N2
0,1-0,15
Si
1,8-2,2
Ni
1,8-2,2
Al
0,05-0,15
2.1. Выберите упрочняющую обработку для стали 20ХН3А с целью получения
максимальной износостойкости поверхности, из предлагаемых ниже:
азотирование, цементация, закалка ТВЧ, закалка и низкий отпуск, закалка и
старение. Выбор поясните.
3.1. Для изготовления
зубчатого колеса,
молотка,
пружины выберите
наиболее подходящие марки стали и виды отпуска после объёмной закалки, из
приведённых ниже. Укажите образующиеся структуры.
Марки стали – У7, У13, 20, 65Г, 45ХНМА, 110Г13.
Виды отпуска – низкий, средний, высокий.
4.1. Шариковые подшипники качения состоят из следующих деталей: внешнее и
внутреннее кольца,
шарики,
сепаратор, который удерживает шарики на
определенном расстоянии друг от друга. Из каких металлических материалов Вы
предлагаете изготовить эти детали? Приведите критерии выбора материалов.
Выберите из приведённых ниже материалов марку сплава для изготовления
металлического сепаратора и расшифруйте её:
А 85, А 40, 03Н18К9М5Т, ЛС59-1, ВТ 15, В96ц.
5.1. Какую марку сплава из приведенных ниже Вы предлагаете использовать для
изготовления блока цилиндров бензинового двигателя легкового автомобиля:
А7, АС14ХГН, Д16, ЛАН 59-3-2, БрА7, АК8М ? Укажите критерии выбора
материала, расшифруйте выбранную марку сплава.
РК №2
Маркировка стали, ХТО стали, конструкционные материалы
ВАРИАНТ 2
1.2. Определите марку стали по её химическому составу.
Массовая доля химических элементов, %
С
≤0,04
S
P
≤0,004 ≤0,005
Cr
12,0
Ni
5,0
Mo
0,8-1,1
Si
≤0,3
Mn
Ti
Al
1,0-1,5 0,1-0,2 0,1-0,2
2.2. Выберите упрочняющую обработку для стали 55 с целью получения
максимальной износостойкости поверхности, из предлагаемых ниже:
азотирование, цементация, закалка и средний отпуск, закалка ТВЧ, закалка и
старение. Выбор поясните.
3.2. Деталь космической техники испытывает рабочие напряжения на растяжение
величиной 1600 МПа. Какой из приведённых ниже материалов Вы предлагаете
применить для изготовления детали:
высокопрочный алюминиевый сплав, сталь повышенной прочности, мартенситностареющую сталь, титановый сплав?
Выберите соответствующую упрочняющую термическую обработку:
Закалка + ХПД + естественное старение; закалка + высокий отпуск + азотирование;
закалка + ХПД + искусственное старение; закалка + низкий отпуск.
Выберите марку сплава: ВТ 15, В96ц, 03Н18К9М5Т, 16Х2Н3МФБАЮ-Ш, ШХ 15.
4.2. Из какого материала можно изготовить болт с гайкой (откидной болт с
гайкой-барашком) для крепления крышки иллюминатора морской яхты?
Укажите критерии выбора материала.
Выберите из приведённых ниже марки сплавов и расшифруйте их:
А 85, АС40, 15Х25Т, ЛО70-1, ВТ 15, В96ц, АМг4.
5.2. Из каких марок металлических сплавов, приведённых ниже, можно
изготовить кузов легкового автомобиля в условиях серийного производства:
сталь 08кп, сталь 110Г13Л, БрАЖ9-6, ЛАН 59-3-2, АМг4 ?
Из какой марки сплава Вы предпочли бы изготовить кузов своего автомобиля?
Укажите критерии выбора материала, расшифруйте выбранные марки сплавов.
РК №2
Маркировка стали, ХТО стали, конструкционные материалы
ВАРИАНТ 3
1.3. Определите марку стали по её химическому составу.
Массовая доля химических элементов, %
С
Si Mn
S
P
Cr
Ni
≤0,08 ≤0,4 ≤0,7 ≤0,02 ≤0,035 11,0-13,0 21,0-21,7
W
3,0
Ti
1,4
B
≤0,005
2.3. Выберите упрочняющую обработку для стали 45Х2НМФА с целью
получения максимальной износостойкости поверхности, из предлагаемых ниже:
азотирование, цементация, закалка и низкий отпуск, закалка и средний отпуск,
закалка и старение. Выбор поясните.
3.3. а) Укажите причину легирования среднеуглеродистых конструкционных
сталей
вольфрамом или молибденом. Укажите примерное содержание этих
элементов в конструкционных сталях, приведите примеры марок сталей.
б) Почему азотируемые стали должны содержать в своем химическом
составе хотя бы один из этих элементов?
4.3. Приведите названия материалов для изготовления деталей, работающих в
паре: червяк - червячное колесо? Укажите критерии выбора материалов.
Приведите марку материала для изготовления червячного колеса и расшифруйте её.
5.3. Какую марку сплава из приведенных ниже Вы предлагаете использовать для
изготовления каркаса складных носилок для туристов:
сталь 45, АС14ХГН, БрА7, Д16, ЛАН 59-3-2, кортен-сталь, А20 ?
Ответ поясните, укажите критерии выбора материала, расшифруйте выбранную
марку сплава.
РК №2
Маркировка стали, ХТО стали, конструкционные материалы
ВАРИАНТ 4
1.4. Определите марку стали по её химическому составу.
Массовая доля химических элементов, %
С
Si Mn
S
P
Cr
0,16 ≤0,3 ≤0,4 ≤0,004 ≤0,005 1,0
Ni
2,0
Mo
V
Nb
N2
0,2-0,4 0,2-0,4 0,1-0,2 0,15
Al
0,1
2.4. Выберите упрочняющую обработку для стали 12ХР с целью получения
максимальной износостойкости поверхности, из предлагаемых:
азотирование, цементация, закалка ТВЧ, закалка и низкий отпуск, закалка и
средний отпуск, закалка и старение. Выбор поясните.
3.4. Объясните явление отпускной хрупкости I-го рода. Когда оно проявляется и к
чему приводит? Какие из приведенных марок сталей склонны к отпускной
хрупкости I-го рода, а какие к отпускной хрупкости II-рода:
сталь 40; 40ХН, 38ХНМФА.
4.4. Что такое латунь? Укажите марку легированной латуни на Ваше усмотрение
и расшифруйте ее. Какие виды термической обработки, из приведенных ниже, не
применяют для латуней? Ответ поясните.
Рекристаллизационный
отжиг;
Низкий
отжиг
для
снятия
внутренних
напряжений; Высокий отпуск; Старение.
5.4. Укажите марки сплавов, из приведённых ниже, которые относятся к
алюминиевым сплавам:
АМц, МА10, АК12; Д1, А20, АС40.
Расшифруйте марки алюминиевых сплавов.
РК №2
Маркировка стали, ХТО стали, конструкционные материалы
ВАРИАНТ 5
1.5. Определите марку стали по её химическому составу.
Массовая доля химических элементов, %
С
0,32-0,40
Mn
≤0,4
S
≤0,02
P
≤0,035
Cr
15,0-17,0
Ni
21,0-22,0
Si
2,2-3,0
2.5. Укажите необходимость окончательной механической обработки при
изготовлении высокоточного зубчатого колеса после каждого из упрочняющих
видов химико-термической обработки, приведенных ниже:
цементация, азотирование, нитроцементация, закалка ТВЧ.
Укажите название механических обработок.
3.5. Сталь, из которой изготовлено зубчатое колесо диаметром 300 мм и шириной
зуба 80 мм, работающее с ударными нагрузками, подвергают закалке и высокому
отпуску. Выберите для этого колеса марку стали, из приведённых ниже:
сталь 45, 40ХН3А, 38ХН3МФА, У7, 36Х18Н25С2.
Выбор поясните.
4.5. Что такое однофазные латуни? Укажите марку однофазной латуни на Ваше
усмотрение и расшифруйте её. Какие виды термической обработки, из
приведенных ниже, не применяют для однофазных латуней? Ответ поясните.
Рекристаллизационный
отжиг;
Низкий
отжиг
для
снятия
внутренних
напряжений;
Старение; Закалка; Нормализация.
5.5. Какой вид термической обработки из приведенных ниже не применяется для
алюминиевых сплавов? Ответ поясните.
Закалка; Отпуск; Старение; Диффузионный отжиг; Перекристаллизационный
отжиг.
РК №2
Маркировка стали, ХТО стали, конструкционные материалы
ВАРИАНТ 6
1.6. Определите марку стали по её химическому составу.
Массовая доля химических элементов, %
С
Si
Mn
S
P
Cr
Mo
V
Nb
0,10 ≤0,37 0,25-0,5 ≤0,03 ≤0,015 8,6-10,0 0,6-0,8 0,1-02 0,1-0,2
2.6. Расшифруйте марку стали У7. Выберите упрочняющую обработку для стали
У7 с целью получения максимальной износостойкости поверхности из
предлагаемых:
азотирование, цементация, закалка и низкий отпуск, закалка и средний отпуск,
закалка и высокий отпуск, закалка и старение.
3.6. Укажите основную цель легирования сталей. Какая из сталей обеспечивает
бόльшую прочность после диффузионного отжига: сталь 40 или сталь 40ХН?
Ответ поясните.
4.6. Приведите названия материалов для изготовления деталей, работающих в
паре: вал – вкладыш (втулка) подшипника скольжения? Укажите критерии
выбора материалов.
Приведите марку сплава для изготовления вкладыша подшипника скольжения из
материалов, рассмотренных на лекциях, и расшифруйте её.
5.11. Какую марку сплава из приведенных ниже Вы предлагаете использовать для
изготовления радиатора двигателя внутреннего сгорания автомобиля в условиях
массового производства: АМц, АС14ХГН, Д18, Л96, БрА7, АК8М ?
Укажите критерии выбора материала, расшифруйте выбранную марку сплава.
Какую марку сплава Вы предложите для радиатора своего автомобиля?
РК №2
Маркировка стали, ХТО стали, конструкционные материалы
ВАРИАНТ 7
1.7. Определите марку стали по её химическому составу.
Массовая доля химических элементов, %
С
0,38
Si
≤0,37
Mn
0,3-0,5
S
≤0,015
P
≤0,025
Cr
1,9-2,3
Ni
3,0-3,5
Mo
0,3-0,4
V
0,1-0,2
2.7. У вала диаметром 50 мм необходимо получить твёрдость поверхности шеек
50…55 HRC и твердость сердцевины 28…34 HRC. Укажите последовательность
технологических операций, обеспечивающих требуемые свойства вала из
предлагаемых: азотирование, цементация, закалка ТВЧ, закалка и низкий отпуск
закалка и средний отпуск, закалка и высокий отпуск. Выбор поясните.
Предложите марку стали.
3.7. Что такое прокаливаемость и закаливаемость стали? Можно ли закалить сталь
при охлаждении на воздухе с температуры закалки?
Ответ поясните.
4.7. Предложите названия металлических сплавов для изготовления скульптуры
С.П. Королёва перед входом в УЛК МГТУ им. Н.Э. Баумана. Укажите критерии
выбора сплавов.
Приведите марку сплава из материалов, рассмотренных на лекциях, и
расшифруйте её.
5.7. Укажите марку сплава, из приведённых ниже, который можно использовать
для изготовления канистры для бензина:
Приведите критерии выбора материала.
А7;
АК12;
АМц,
Д16;
А40.
РК №2
Маркировка стали, ХТО стали, конструкционные материалы
ВАРИАНТ 8
1.8. Определите марку стали по её химическому составу.
Массовая доля химических элементов, %
С
0,08-0,12
Si
≤0,3
Mn
≤0,60
S
≤0,004
P
≤0,005
Cr
15,0-15,5
Ni
Mo
2,5-3,2 1,8-2,3
V
0,25-0,4
2.8. Зубчатое колесо Ø 500 мм и толщиной 60 мм работает в условиях износа и
высоких контактных напряжений при температуре до 150 0С. Производство серийное. Выберите упрочняющую обработку зубчатого колеса из предлагаемых:
азотирование, цементация, закалка ТВЧ, закалка и низкий отпуск, закалка и
старение.
Выбор обоснуйте. Предложите марку стали, исходя из выбранного способа
упрочнения и требуемой прокаливаемости.
3.8. Укажите причину легирования рессорно-пружинных сталей
Si и Mn.
Приведите примеры марок таких сталей, характерную для них термическую
обработку и получаемую после такой ТО структуру.
4.8. Что такое бронза? Укажите марку оловянной бронзы на Ваше усмотрение и
расшифруйте её. Какой вид термической обработки из приведенных ниже не
применяют для бронз? Ответ поясните.
Рекристаллизационный отжиг, Перекристаллизационный отжиг, Отжиг для
снятия внутренних напряжений.
5.8. Укажите сплавы, из приведенных ниже, основной компонент которых не
обладает полиморфизмом:
мельхиор, технически чистое железо, сталь Гадфильда, дуралюмин,
кортен-сталь, оловянная бронза, технически чистый алюминий,
морская латунь, титановый сплав.
РК №2
Маркировка стали, ХТО стали, конструкционные материалы
ВАРИАНТ 9
1.9. Определите марку стали по её химическому составу.
Массовая доля химических элементов, %
С
0,12
S
≤0,02
P
≤0,025
Cr
Mn
11,0 11,0
N2
0,1-0,15
Si
1,8-2,2
Ni
1,8-2,2
Al
0,05-0,15
2.9. Валик Ø 20 мм и длиной 500 мм работает в подшипниках скольжения.
Производство массовое. Выберите упрочняющую обработку шеек вала из
предлагаемых:
азотирование, цементация, закалка ТВЧ.
Выбор обоснуйте. Предложите марку стали.
3.9. Для обеспечения сквозной прокаливаемости стальных цилиндров длиной
150 мм, диаметром
8 мм,
30 мм,
200 мм
выберите марки сталей и
охлаждающие закалочные среды из приведенных ниже. Марки стали и
закалочные среды должны обеспечивать минимальные затраты при производстве
цилиндров. Выбор поясните.
Марки сталей – 25ХН, 45, 38ХН3МФА.
Закалочные среды – воздух, машинное масло, вода, жидкий азот.
4.9. Приведите критерии выбора сплавов для изготовления металлических
столовых приборов (ложки, вилки и т.д.). Укажите марки сплавов, из
рассмотренных на лекциях, и расшифруйте их. Какой из этих сплавов Вы
предпочли бы для своих столовых приборов?
5.9. Укажите номера последовательностей термических операций,
приведённых ниже, которые можно использовать для дуралюмина:
1.
Рекристаллизационный отжиг – Закалка – Естественное старение.
2.
Нормализация – Закалка – Искусственное старение.
3.
Закалка – Низкий отпуск.
4.
Перекристаллизационный отжиг – Закалка – Старение.
5.
Закалка – ХПД – Старение.
из
РК №2
Маркировка стали, ХТО стали, конструкционные материалы
ВАРИАНТ 10
1.10. Определите марку стали по её химическому составу.
Массовая доля химических элементов, %
С
≤0,04
S
P
≤0,004 ≤0,005
Cr
12,0
Ni
5,0
Mo
0,8-1,1
Si
≤0,3
Mn
Ti
Al
1,0-1,5 0,1-0,2 0,1-0,2
2.10. а). Выберите возможные упрочняющие обработки для зубчатых колёс
коробки передач легкового автомобиля из предлагаемых: ионное азотирование,
нитроцементация; нормализация; цементация; закалка ТВЧ; закалка и
высокий отпуск;
закалка и старение. Каким разрушающим воздействиям
подвергается это зубчатое колесо?
б). Какую технологию упрочнения Вы предлагаете применить для зубчатых
колес коробки передач своего автомобиля? Ответ поясните.
3.10. Объясните явление отпускной хрупкости II-го рода. Когда оно проявляется и
к чему приводит? Укажите пути его предотвращения. Приведите марки
легированных сталей, где проявление отпускной хрупкости II-рода подавлено.
4.10. Укажите критерии выбора сплавов для изготовления смесителя воды.
Приведите названия металлических сплавов для смесителя. Какой из этих
материалов Вы предпочли бы использовать в Вашем смесителе?
Укажите марку сплава для своего смесителя, из рассмотренных на лекциях, и
расшифруйте её.
5.10. Какую марку сплава, из приведённых ниже, Вы предлагаете использовать
для изготовления фюзеляжа морского самолета-амфибии? Укажите критерии
выбора материала.
12Х18Н10Т, А5, АМг6, АК12, Д16, ЛАН 59-3-2, ЛО 90-1
РК №2
Маркировка стали, ХТО стали, конструкционные материалы
ВАРИАНТ 11
1.11. Определите марки сталей по их химическому составу.
Массовая доля химических элементов, %
С
Si Mn
S
P
Cr
Ni
≤0,08 ≤0,4 ≤0,7 ≤0,02 ≤0,035 11,0-13,0 21,0-21,7
W
3,0
Ti
1,4
B
≤0,005
2.2. Выберите упрочняющую обработку для стали 55 с целью получения
максимальной износостойкости поверхности, из предлагаемых ниже:
азотирование, цементация, закалка и средний отпуск, закалка ТВЧ, закалка и
старение. Выбор поясните.
3.3. а) Укажите причину легирования среднеуглеродистых конструкционных
сталей
вольфрамом или молибденом. Укажите примерное содержание этих
элементов в конструкционных сталях, приведите примеры марок сталей.
б) Почему азотируемые стали должны содержать в своем химическом
составе хотя бы один из этих элементов?
4.4. Что такое латунь? Укажите марку легированной латуни на Ваше усмотрение
и расшифруйте ее. Какие виды термической обработки, из приведенных ниже, не
применяют для латуней? Ответ поясните.
Рекристаллизационный отжиг; Низкий отжиг для снятия внутренних напряжений;
Высокий отпуск; Старение.
5.5. Какой вид термической обработки из приведенных ниже не применяется для
алюминиевых сплавов? Ответ поясните.
Закалка; Отпуск; Старение; Диффузионный отжиг; Перекристаллизационный
отжиг.
РК №2
Маркировка стали, ХТО стали, конструкционные материалы
ВАРИАНТ 12
1.12. Определите марки сталей по их химическому составу.
Массовая доля химических элементов, %
С
Si Mn
S
P
Cr
0,16 ≤0,3 ≤0,4 ≤0,004 ≤0,005 1,0
Ni
2,0
Mo
V
Nb
N2
0,2-0,4 0,2-0,4 0,1-0,2 0,15
Al
0,1
2.3. Выберите упрочняющую обработку для стали 45Х2НМФА с целью
получения максимальной износостойкости поверхности, из предлагаемых ниже:
азотирование, цементация, закалка и низкий отпуск, закалка и средний отпуск,
закалка и старение. Выбор поясните.
3.5. Сталь, из которой изготовлено зубчатое колесо диаметром 300 мм и шириной
зуба 80 мм, работающее с ударными нагрузками, подвергают закалке и высокому
отпуску. Выберите для этого колеса марку стали, из приведённых ниже:
сталь 45, 40ХН3А, 38ХН3МФА, У7, 36Х18Н25С2.
Выбор поясните.
4.6. Приведите названия материалов для изготовления деталей, работающих в
паре: вал – вкладыш (втулка) подшипника скольжения? Укажите критерии
выбора материалов.
Приведите марку сплава для изготовления вкладыша подшипника скольжения из
материалов, рассмотренных на лекциях, и расшифруйте её.
5.7. Укажите марку сплава, из приведённых ниже, который можно использовать
для изготовления канистры для бензина:
Приведите критерии выбора материала.
А7;
АК12;
АМц,
Д16;
А40.
РК №2
Маркировка стали, ХТО стали, конструкционные материалы
ВАРИАНТ 13
1.11. Определите марки сталей по их химическому составу.
Массовая доля химических элементов, %
С
0,32-0,40
Mn
≤0,4
S
≤0,02
P
≤0,035
Cr
15,0-17,0
Ni
21,0-22,0
Si
2,2-3,0
2.4. Выберите упрочняющую обработку для стали 12ХР с целью получения
максимальной износостойкости поверхности, из предлагаемых:
азотирование, цементация, закалка ТВЧ, закалка и низкий отпуск, закалка и
средний отпуск, закалка и старение.
Выбор поясните.
3.4. Объясните явление отпускной хрупкости I-го рода. Когда оно проявляется и к
чему приводит? Какие из приведенных марок сталей склонны к отпускной
хрупкости I-го рода, а какие к отпускной хрупкости II-рода:
сталь 40; 40ХН, 38ХНМФА.
4.5. Что такое однофазные латуни? Укажите марку однофазной латуни на Ваше
усмотрение и расшифруйте её. Какие виды термической обработки, из
приведенных ниже, не применяют для однофазных латуней? Ответ поясните.
Рекристаллизационный отжиг; Низкий отжиг для снятия внутренних напряжений;
Старение; Закалка; Нормализация.
5.10. Какую марку сплава, из приведённых ниже, Вы предлагаете использовать
для изготовления фюзеляжа морского самолета-амфибии? Укажите критерии
выбора материала.
12Х18Н10Т, А5, АМг6, АК12, Д16, ЛАН 59-3-2, ЛО 90-1
РК №2
Маркировка стали, ХТО стали, конструкционные материалы
ВАРИАНТ 14
1.2. Определите марку стали по её химическому составу.
Массовая доля химических элементов, %
С
Si
Mn
S
P
Cr
Mo
V
Nb
0,10 ≤0,37 0,25-0,5 ≤0,02 ≤0,015 8,6-10,0 0,6-0,8 0,1-02 0,1-0,2
2.5. Укажите необходимость окончательной механической обработки для
устранения коробления при изготовлении высокоточного зубчатого колеса после
каждого из упрочняющих видов химико-термической обработки, приведенных
ниже:
цементация, азотирование, нитроцементация,
закалка ТВЧ.
Укажите название механических обработок.
3.6. Укажите основную цель легирования сталей. Какая из сталей обеспечивает
бόльшую прочность после диффузионного отжига: сталь 40 или сталь 40ХН?
Ответ поясните.
4.7. Предложите названия металлических сплавов для изготовления скульптуры
С.П. Королёва перед входом в УЛК МГТУ им. Н.Э. Баумана. Укажите критерии
выбора сплавов.
Приведите марку сплава из материалов, рассмотренных на лекциях, и
расшифруйте её.
5.8. Укажите сплавы, из приведенных ниже, основной компонент которых не
обладает полиморфизмом:
мельхиор, технически чистое железо, сталь Гадфильда, дуралюмин,
кортен-сталь, оловянная бронза, технически чистый алюминий,
морская латунь, титановый сплав.
РК №2
Маркировка стали, ХТО стали, конструкционные материалы
ВАРИАНТ 15
1.3. Определите марку стали по её химическому составу.
Массовая доля химических элементов, %
С
0,10
Si
≤0,37
Mn
0,3-0,5
S
≤0,025
P
≤0,025
Cr
7,6-8,5
Mo
0,6-0,8
V
0,1-02
Nb
0,1-0,2
2.6. Расшифруйте марку стали У7. Выберите упрочняющую обработку для стали
У7 с целью получения максимальной износостойкости поверхности
из
предлагаемых:
азотирование, цементация, закалка и низкий отпуск, закалка и средний отпуск,
закалка и высокий отпуск, закалка и старение.
3.7. Что такое прокаливаемость и закаливаемость стали? Можно ли закалить сталь
при охлаждении на воздухе с температуры закалки?
Ответ поясните.
4.8. Что такое бронза? Укажите марку оловянной бронзы на Ваше усмотрение и
расшифруйте её. Какой вид термической обработки из приведенных ниже не
применяют для бронз? Ответ поясните.
Рекристаллизационный отжиг, Перекристаллизационный отжиг, Отжиг для
снятия внутренних напряжений.
5.9. Укажите номера последовательностей термических операций,
приведённых ниже, которые можно использовать для дуралюмина:
1.
Рекристаллизационный отжиг – Закалка – Естественное старение.
2.
Нормализация – Закалка – Искусственное старение.
3.
Закалка – Низкий отпуск.
4.
Перекристаллизационный отжиг – Закалка – Старение.
5.
Закалка – ХПД – Старение.
из
РК №2
Маркировка стали, ХТО стали, конструкционные материалы
ВАРИАНТ 16
1.4. Определите марку стали по её химическому составу.
Массовая доля химических элементов, %
С
0,38
Si
≤0,37
Mn
0,3-0,5
S
≤0,015
P
≤0,025
Cr
1,9-2,3
Ni
3,0-3,5
Mo
0,3-0,4
V
0,1-0,2
2.7. У вала диаметром 50 мм необходимо получить твёрдость поверхности шеек
50…55 HRC и твердость сердцевины 28…34 HRC. Укажите последовательность
технологических операций, обеспечивающих требуемые свойства вала из
предлагаемых: азотирование, цементация, закалка ТВЧ, закалка и низкий отпуск
закалка и средний отпуск, закалка и высокий отпуск. Выбор поясните.
Предложите марку стали.
3.8. Укажите причину легирования рессорно-пружинных сталей
Si и Mn.
Приведите примеры марок таких сталей, характерную для них термическую
обработку и получаемую после такой ТО структуру.
4.9. Приведите критерии выбора сплавов для изготовления металлических
столовых приборов (ложки, вилки и т.д.). Укажите марки сплавов, из
рассмотренных на лекциях, и расшифруйте их. Какой из этих сплавов Вы
предпочли бы для своих столовых приборов?
5.11. Какую марку сплава из приведенных ниже Вы предлагаете использовать для
изготовления радиатора двигателя внутреннего сгорания автомобиля в условиях
массового производства: АМц, АС14ХГН, Д18, Л96, БрА7, АК8М ?
Укажите критерии выбора материала, расшифруйте выбранную марку сплава.
Какую марку сплава Вы предложите для радиатора своего автомобиля?
РК №2
Маркировка стали, ХТО стали, конструкционные материалы
ВАРИАНТ 17
1.5. Определите марку стали по её химическому составу.
Массовая доля химических элементов, %
С
0,10
Si
≤0,37
Mn
0,3-0,5
S
≤0,025
P
≤0,025
Cr
7,6-8,5
Mo
0,6-0,8
V
0,1-02
Nb
0,1-0,2
2.8. Зубчатое колесо Ø 500 мм и толщиной 60 мм работает в условиях износа и
высоких контактных напряжений при температуре до 150 0С. Производство серийное. Выберите упрочняющую обработку зубчатого колеса из предлагаемых:
азотирование, цементация, закалка ТВЧ, закалка и низкий отпуск, закалка и
старение.
Выбор обоснуйте. Предложите марку стали, исходя из выбранного способа
упрочнения и требуемой прокаливаемости.
3.9. Для обеспечения сквозной прокаливаемости стальных цилиндров длиной
150 мм, диаметром
8 мм,
30 мм,
200 мм
выберите марки сталей и
охлаждающие закалочные среды из приведенных ниже. Марки стали и
закалочные среды должны обеспечивать минимальные затраты при производстве
цилиндров. Выбор поясните.
Марки сталей – 25ХН, 45, 38ХН3МФА.
Закалочные среды – воздух, машинное масло, вода, жидкий азот.
4.10. Укажите критерии выбора сплавов для изготовления смесителя воды.
Приведите названия металлических сплавов для смесителя. Какой из этих
материалов Вы предпочли бы использовать в Вашем смесителе?
Укажите марку сплава для своего смесителя, из рассмотренных на лекциях, и
расшифруйте её.
5.1. Какую марку сплава из приведенных ниже Вы предлагаете использовать для
изготовления блока цилиндров бензинового двигателя легкового автомобиля:
А7, АС14ХГН, Д16, ЛАН 59-3-2, БрА7, АК8М ?
Укажите критерии выбора материала, расшифруйте выбранную марку сплава.
РК №2
Маркировка стали, ХТО стали, конструкционные материалы
ВАРИАНТ 18
1.6. Определите марку стали по её химическому составу.
Массовая доля химических элементов, %
С
Si
Mn
S
P
Cr
≤0,03 ≤0,10 ≤0,10 ≤0,01 ≤0,01 11,7-12,5
Ni
9,0-11,0
Mo
1,8-2,3
Ti
1,0-1,4
2.9. Валик Ø 20 мм и длиной 500 мм работает в подшипниках скольжения.
Производство массовое. Выберите упрочняющую обработку шеек вала из
предлагаемых: азотирование, цементация, закалка ТВЧ.
Выбор обоснуйте. Предложите марку стали.
3.10. Объясните явление отпускной хрупкости II-го рода. Когда оно проявляется и
к чему приводит? Укажите пути его предотвращения. Приведите марки
легированных сталей, где проявление отпускной хрупкости II-рода подавлено.
4.1. Шариковые подшипники качения состоят из следующих деталей: внешнее и
внутреннее кольца,
шарики,
сепаратор, который удерживает шарики на
определенном расстоянии друг от друга. Из каких металлических материалов Вы
предлагаете изготовить эти детали? Приведите критерии выбора материалов.
Выберите из приведённых ниже материалов марку сплава для изготовления
металлического сепаратора и расшифруйте её:
А 85, А 40, 03Н18К9М5Т, ЛС59-1, ВТ 15, В96ц.
5.2. Из каких марок металлических сплавов, приведённых ниже, можно
изготовить кузов легкового автомобиля в условиях серийного производства:
сталь 08кп, сталь 110Г13Л, БрАЖ9-6, ЛАН 59-3-2, АМг4 ?
Из какой марки сплава Вы предпочли бы изготовить кузов своего автомобиля?
Укажите критерии выбора материала, расшифруйте выбранные марки сплавов.
РК №2
Маркировка стали, ХТО стали, конструкционные материалы
ВАРИАНТ 19
1.7. Определите марку стали по её химическому составу.
Массовая доля химических элементов, %
С
Si
Mn
S
P
Cr
Ni
Mo
Ti
≤0,10 ≤0,40 ≤0,60 ≤0,01 ≤0,02 11,0-11,5 24,0-24,5 1,0-1,6 1,6-2,2
B
≤0,02
2.10. а). Выберите возможные упрочняющие обработки для зубчатых колёс
коробки передач легкового автомобиля из предлагаемых: ионное азотирование,
нитроцементация; нормализация; цементация; закалка ТВЧ; закалка и
высокий отпуск;
закалка и старение. Каким разрушающим воздействиям
подвергается это зубчатое колесо?
б). Какую технологию упрочнения Вы предлагаете применить для зубчатых
колес коробки передач своего автомобиля? Ответ поясните.
3.1. Для изготовления
зубчатого колеса,
молотка,
пружины выберите
наиболее подходящие марки стали и виды отпуска после объёмной закалки, из
приведённых ниже. Укажите образующиеся структуры.
Марки стали – У7, У13, 20, 65Г, 45ХНМА, 110Г13.
Виды отпуска – низкий, средний, высокий.
4.2. Из какого материала можно изготовить болт с гайкой (откидной болт с
гайкой-барашком) для крепления крышки иллюминатора морской яхты?
Укажите критерии выбора материала.
Выберите из приведённых ниже марки сплавов и расшифруйте их:
А 85, АС40, 15Х25Т, ЛО70-1, ВТ 15, В96ц, АМг4.
5.3. Какую марку сплава из приведенных ниже Вы предлагаете использовать для
изготовления каркаса складных носилок для туристов:
сталь 45, АС14ХГН, БрА7, Д16, ЛАН 59-3-2, кортен-сталь, А20 ?
Ответ поясните, укажите критерии выбора материала, расшифруйте выбранную
марку сплава.
РК №2
Маркировка стали, ХТО стали, конструкционные материалы
ВАРИАНТ 20
1.8. Определите марку стали по её химическому составу.
Массовая доля химических элементов, %
С
0,08-0,12
Si
≤0,3
Mn
≤0,60
S
≤0,004
P
≤0,005
Cr
15,0-15,5
Ni
Mo
2,5-3,2 1,8-2,3
V
0,25-0,4
2.1. Выберите упрочняющую обработку для стали 20ХН3А с целью получения
максимальной износостойкости поверхности, из предлагаемых ниже:
азотирование, цементация, закалка ТВЧ, закалка и низкий отпуск, закалка и
старение.
Выбор поясните.
3.2. Деталь космической техники испытывает рабочие напряжения на растяжение
величиной 1600 МПа. Какой из приведённых ниже материалов Вы предлагаете
применить для изготовления детали:
высокопрочный алюминиевый сплав, сталь повышенной прочности, мартенситностареющую сталь, титановый сплав?
Выберите соответствующую упрочняющую термическую обработку:
Закалка + ХПД + естественное старение; закалка + высокий отпуск + азотирование;
закалка + ХПД + искусственное старение; закалка + низкий отпуск.
Выберите марку сплава: ВТ 15, В96ц, 03Н18К9М5Т, 16Х2Н3МФБАЮ-Ш, ШХ 15.
4.3. Приведите названия материалов для изготовления деталей, работающих в
паре: червяк - червячное колесо? Укажите критерии выбора материалов.
Приведите марку материала для изготовления червячного колеса и расшифруйте её.
5.4. Укажите марки сплавов, из приведённых ниже, которые относятся к
алюминиевым сплавам:
АМц, МА10, АК12; Д1, А20, АС40.
Расшифруйте марки алюминиевых сплавов.
РК №2
Маркировка стали, ХТО стали, конструкционные материалы
ВАРИАНТ 21
1.12. Определите марки сталей по их химическому составу.
Массовая доля химических элементов, %
С
0,12
S
≤0,02
P
≤0,025
Cr
Mn
11,0 11,0
N2
0,1-0,15
Si
1,8-2,2
Ni
1,8-2,2
Al
0,05-0,15
2.3. Выберите упрочняющую обработку для стали 45Х2НМФА с целью
получения максимальной износостойкости поверхности, из предлагаемых ниже:
азотирование, цементация, закалка и низкий отпуск, закалка и средний отпуск,
закалка и старение. Выбор поясните.
3.5. Сталь, из которой изготовлено зубчатое колесо диаметром 300 мм и шириной
зуба 80 мм, работающее с ударными нагрузками, подвергают закалке и высокому
отпуску. Выберите для этого колеса марку стали, из приведённых ниже:
сталь 45, 40ХН3А, 38ХН3МФА, У7, 36Х18Н25С2.
Выбор поясните.
4.7. Предложите названия металлических сплавов для изготовления скульптуры
С.П. Королёва перед входом в УЛК МГТУ им. Н.Э. Баумана. Укажите критерии
выбора сплавов.
Приведите марку сплава из материалов, рассмотренных на лекциях, и
расшифруйте её.
5.9. Укажите номера последовательностей термических операций,
приведённых ниже, которые можно использовать для дуралюмина:
1.
Рекристаллизационный отжиг – Закалка – Естественное старение.
2.
Нормализация – Закалка – Искусственное старение.
3.
Закалка – Низкий отпуск.
4.
Перекристаллизационный отжиг – Закалка – Старение.
5.
Закалка – ХПД – Старение.
из
РК №2
Маркировка стали, ХТО стали, конструкционные материалы
ВАРИАНТ 22
1.2. Определите марку стали по её химическому составу.
Массовая доля химических элементов, %
С
S
≤0,04 ≤0,004
P
≤0,005
Cr
12,0
Ni
5,0
Mo
0,8-1,1
Si
≤0,3
Mn
Ti
Al
1,0-1,5 0,1-0,2 0,1-0,2
2.4. Выберите упрочняющую обработку для стали 12ХР с целью получения
максимальной износостойкости поверхности, из предлагаемых:
азотирование, цементация, закалка ТВЧ, закалка и низкий отпуск, закалка и
средний отпуск, закалка и старение. Выбор поясните.
3.6. Укажите основную цель легирования сталей. Какая из сталей обеспечивает
бόльшую прочность после диффузионного отжига: сталь 40 или сталь 40ХН?
Ответ поясните.
4.8. Что такое бронза? Укажите марку оловянной бронзы на Ваше усмотрение и
расшифруйте её. Какой вид термической обработки из приведенных ниже не
применяют для бронз? Ответ поясните.
Рекристаллизационный отжиг, Перекристаллизационный отжиг, Отжиг для
снятия внутренних напряжений.
5.11. Какую марку сплава из приведенных ниже Вы предлагаете использовать для
изготовления радиатора двигателя внутреннего сгорания автомобиля в условиях
массового производства: АМц, АС14ХГН, Д18, Л96, БрА7, АК8М ?
Укажите критерии выбора материала, расшифруйте выбранную марку сплава.
Какую марку сплава Вы предложите для радиатора своего автомобиля?
РК №2
Маркировка стали, ХТО стали, конструкционные материалы
ВАРИАНТ 23
1.3. Определите марку стали по её химическому составу.
Массовая доля химических элементов, %
С
Si Mn
S
P
Cr
Ni
≤0,08 ≤0,4 ≤0,7 ≤0,02 ≤0,035 11,0-13,0 21,0-21,7
W
3,0
Ti
1,4
B
≤0,005
2.5. Укажите необходимость окончательной механической обработки для
устранения коробления при изготовлении высокоточного зубчатого колеса после
каждого из упрочняющих видов химико-термической обработки, приведенных
ниже:
цементация, азотирование, нитроцементация,
закалка ТВЧ.
Укажите название механических обработок.
3.7. Что такое прокаливаемость и закаливаемость стали? Можно ли закалить сталь
при охлаждении на воздухе с температуры закалки?
Ответ поясните.
4.9. Приведите критерии выбора сплавов для изготовления металлических
столовых приборов (ложки, вилки и т.д.). Укажите марки сплавов, из
рассмотренных на лекциях, и расшифруйте их. Какой из этих сплавов Вы
предпочли бы для своих столовых приборов?
5.1. Какую марку сплава из приведенных ниже Вы предлагаете использовать для
изготовления блока цилиндров бензинового двигателя легкового автомобиля:
А7, АС14ХГН, Д16, ЛАН 59-3-2, БрА7, АК8М ?
Укажите критерии выбора материала, расшифруйте выбранную марку сплава.
РК №2
Маркировка стали, ХТО стали, конструкционные материалы
ВАРИАНТ 24
1.4. Определите марку стали по её химическому составу.
Массовая доля химических элементов, %
С
Si Mn
S
P
Cr
0,16 ≤0,3 ≤0,4 ≤0,004 ≤0,005 1,0
Ni
2,0
Mo
V
Nb
N2
0,2-0,4 0,2-0,4 0,1-0,2 0,15
Al
0,1
2.6. Расшифруйте марку стали У7. Выберите упрочняющую обработку для стали
У7 с целью получения максимальной износостойкости поверхности из
предлагаемых:
азотирование, цементация, закалка и низкий отпуск, закалка и средний отпуск,
закалка и высокий отпуск, закалка и старение.
3.8. Укажите причину легирования рессорно-пружинных сталей
Si и Mn.
Приведите примеры марок таких сталей, характерную для них термическую
обработку и получаемую после такой ТО структуру.
4.10. Укажите критерии выбора сплавов для изготовления смесителя воды.
Приведите названия металлических сплавов для смесителя. Какой из этих
материалов Вы предпочли бы использовать в Вашем смесителе?
Укажите марку сплава для своего смесителя, из рассмотренных на лекциях, и
расшифруйте её.
5.2. Из каких марок металлических сплавов, приведённых ниже, можно
изготовить кузов легкового автомобиля в условиях серийного производства:
сталь 08кп, сталь 110Г13Л, БрАЖ9-6, ЛАН 59-3-2, АМг4 ?
Из какой марки сплава Вы предпочли бы изготовить кузов своего автомобиля?
Укажите критерии выбора материала, расшифруйте выбранные марки сплавов.
РК №2
Маркировка стали, ХТО стали, конструкционные материалы
ВАРИАНТ 25
1.5. Определите марку стали по её химическому составу.
Массовая доля химических элементов, %
С
0,32-0,40
Mn
≤0,4
S
≤0,02
P
≤0,035
Cr
15,0-17,0
Ni
21,0-22,0
Si
2,2-3,0
2.7. У вала диаметром 50 мм необходимо получить твёрдость поверхности шеек
50…55 HRC и твердость сердцевины 28…34 HRC. Укажите последовательность
технологических операций, обеспечивающих требуемые свойства вала из
предлагаемых: азотирование, цементация, закалка ТВЧ, закалка и низкий отпуск
закалка и средний отпуск, закалка и высокий отпуск. Выбор поясните.
Предложите марку стали.
3.9. Для обеспечения сквозной прокаливаемости стальных цилиндров длиной
150 мм, диаметром
8 мм,
30 мм,
200 мм
выберите марки сталей и
охлаждающие закалочные среды из приведенных ниже. Марки стали и
закалочные среды должны обеспечивать минимальные затраты при производстве
цилиндров. Выбор поясните.
Марки сталей – 25ХН, 45, 38ХН3МФА.
Закалочные среды – воздух, машинное масло, вода, жидкий азот.
4.1. Шариковые подшипники качения состоят из следующих деталей: внешнее и
внутреннее кольца, шарики, сепаратор, который удерживает шарики на
определенном расстоянии друг от друга. Из каких металлических материалов Вы
предлагаете изготовить эти детали? Приведите критерии выбора материалов.
Выберите из приведённых ниже материалов марку сплава для изготовления
металлического сепаратора и расшифруйте её:
А 85, А 40, 03Н18К9М5Т, ЛС59-1, ВТ 15, В96ц.
5.3. Какую марку сплава из приведенных ниже Вы предлагаете использовать для
изготовления каркаса складных носилок для туристов: сталь 45, АС14ХГН,
БрА7, Д16, ЛАН 59-3-2, кортен-сталь, А20 ?
Ответ поясните, укажите критерии выбора материала, расшифруйте выбранную
марку сплава.
РК №2
Маркировка стали, ХТО стали, конструкционные материалы
ВАРИАНТ 26
1.6. Определите марку стали по её химическому составу.
Массовая доля химических элементов, %
С
Si
Mn
S
P
Cr
Mo
V
Nb
0,10 ≤0,37 0,25-0,5 ≤0,03 ≤0,015 8,6-10,0 0,6-0,8 0,1-02 0,1-0,2
2.8. Зубчатое колесо Ø 500 мм и толщиной 60 мм работает в условиях износа и
высоких контактных напряжений при температуре до 150 0С. Производство серийное. Выберите упрочняющую обработку зубчатого колеса из предлагаемых:
азотирование, цементация, закалка ТВЧ, закалка и низкий отпуск, закалка и
старение.
Выбор обоснуйте. Предложите марку стали, исходя из выбранного способа
упрочнения и требуемой прокаливаемости.
3.10. Объясните явление отпускной хрупкости II-го рода. Когда оно проявляется и
к чему приводит? Укажите пути его предотвращения. Приведите марки
легированных сталей, где проявление отпускной хрупкости II-го рода подавлено.
4.2. Из какого материала можно изготовить болт с гайкой (откидной болт с
гайкой-барашком) для крепления крышки иллюминатора морской яхты?
Укажите критерии выбора материала.
Выберите из приведённых ниже марки сплавов и расшифруйте их:
А 85, АС40, 15Х25Т, ЛО70-1, ВТ 15, В96ц, АМг4.
5.4. Укажите марки сплавов, из приведённых ниже, которые относятся к
алюминиевым сплавам:
АМц, МА10, АК12; Д1, А20, АС40.
Расшифруйте марки алюминиевых сплавов.
РК №2
Маркировка стали, ХТО стали, конструкционные материалы
ВАРИАНТ 27
1.7. Определите марку стали по её химическому составу.
Массовая доля химических элементов, %
С
0,37-0,43
Si
0,17-0,37
Mn
0,5-0,8
S
≤0,04
P
≤0,04
Pb
0,15-0,3
2.9. Валик Ø 20 мм и длиной 500 мм работает в подшипниках скольжения.
Производство массовое. Выберите упрочняющую обработку шеек вала из
предлагаемых: азотирование, цементация, закалка ТВЧ.
Выбор обоснуйте. Предложите марку стали.
3.1. Для изготовления
зубчатого колеса,
молотка,
пружины выберите
наиболее подходящие марки стали и виды отпуска после объёмной закалки, из
приведённых ниже. Укажите образующиеся структуры.
Марки стали – У7, У13, 20, 65Г, 45ХНМА, 110Г13.
Виды отпуска – низкий, средний, высокий.
4.3. Приведите названия материалов для изготовления деталей, работающих в
паре: червяк - червячное колесо? Укажите критерии выбора материалов.
Приведите марку материала для изготовления червячного колеса и расшифруйте её.
5.5. Какой вид термической обработки из приведенных ниже не применяется для
алюминиевых сплавов? Ответ поясните.
Закалка; Отпуск; Старение; Диффузионный отжиг; Перекристаллизационный
отжиг.