bogodukhov_s_i_sinyukhin_a_v_kozik_e_s_kurs_materialovedeniy

№161. B) Температуры 727…1147 °С иногда относят к критиче ским точкам A3. Однако обычно их называют Am.

№162. B) Неверно. Такую температурную точку обычно обозна

чают Мн.

№№ 163, 164. B) Правильно.

№165. B) Неверно. Такую структуру имеет отожженная заэвтекто идная сталь.

№166. B) Неверно. Линия ECF лежит в области чугунов, а не ста

лей.

№167. B) Неверно.

№168. B) Неверно. Тип образующихся при закалке структур зави сит от скорости охлаждения стали.

№169. B) Неверно.

№170. B) Правильно.

№171. B) Неверно. Эти температуры лежат ниже критических точек.

№172. B) Неверно. Мартенсит не может содержать углерода боль ше, чем исходный аустенит.

№173. B) Неверно. Мартенситная структура не всегда характери зует закаливаемость, например не закаливаются низкоуглеродистые стали, тем более не характеризует закаливаемость процесс образова ния мартенсита.

№174. B) Неверно. При температуре 760 С сплавы имеют качест венно одинаковые, но количественно разнящиеся структуры. Это различие сохраняется и после закалки.

№175. B) Некоторые элементы (Al, Co), действительно, повыша ют мартенситную точку, однако большинство легирующих влияют на мартенситное превращение иначе.

№176. B) Правильно.

№177. B) Неверно. Для различных охладителей (различных ско ростей охлаждения) это окажутся различные диаметры.

№178. B) Неверно. Чем интенсивнее охлаждается поверхность из делия, тем на большей глубине вероятно достижение закритической скорости охлаждения и получение до этой глубины мартенситной структуры.

№179. B) Неверно. Глубина закаленного слоя зависит от скорости охлаждения стали. Максимальна скорость охлаждения в воде, мини мальна — на воздухе.

№180. B) Правильно.

№181. B) Неверно. Полумартенситная структура состоит на 50 % из троостита постоянного состава и на 50 % из мартенсита. Твердость мартенсита тем больше, чем больше в нем углерода.

102КУРС МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ В ВОПРОСАХ И ОТВЕТАХ

№182. B) Из элементов, растворенных в аустените, уменьшает прокаливаемость только Co. Уменьшают прокаливаемость нераство ренные в аустените карбиды Ti, Nb, V и др. Большинство легирующих элементов, растворенных в аустените, влияют иначе.

№183. B) Правильно.

№184. B) Неверно. С образные кривые — надежный источник оценки, тем более сравнительной оценки прокаливаемости сталей.

№185. B) Неверно. При охлаждении крупных деталей в быст родействующих охладителях высока вероятность трещинообразо вания.

№186. B) Неверно. Аустенизацией называют процесс превраще ния исходной структуры сталей в аустенит при нагреве выше крити ческих точек.

№187. B) Правильно.

№188. B) Неверно. При закалке со скоростью выше критической образуется мартенсит, обладающий игольчатой структурой.

№189. B) Неверно. Чем выше температура отпуска, тем полнее протекает мартенситно перлитное превращение. Мартенсит закали ваемых сталей значительно тверже перлита.

№№ 190, 191. B) Правильно.

№192. B) Неверно. Большинство легирующих элементов замедля ют карбидные превращения, в особенности на стадии коагуляции.

№193. B) Неверно. Нормализация состоит в нагреве сталей выше критических точек и охлаждении на спокойном воздухе.

№194. B) Правильно.

№195. B) Неверно. Полный отжиг применяют, как показывает название, для полной фазовой перекристаллизации.

№196. B) Неверно. Для снятия напряжений проводят низкий отжиг.

№197. B) Действительно, изменение интенсивности охлаждения изменяет глубину закаленного слоя, однако ТВЧ дают более мощное средство ее регулирования.

№198. B) Неверно. Улучшением называют термическую обработ ку сталей, состоящую в закалке и последующем высоком отпуске.

№199. B) Правильно.

№200. B) Неверно. В структуре сплавов, лежащих в интервале a – c, нет твердых растворов компонента B, и, следовательно, насыщение им невозможно.

№201. B) Неверно. Нормализация состоит в нагреве сталей выше критических точек и охлаждении на спокойном воздухе.

№202. B) Неверно. В таком случае было бы проще изготовить из делие из стали с более высоким содержанием углерода.

№203. B) Неверно.

№204. B) Неверно. Структуры феррит и феррит цементит встре чаются в сплавах, содержащих углерода меньше, чем в сплавах, при меняемых для цементации.

№205. B) Правильно.

№206. B) Неверно. Улучшением называют термическую обра ботку сталей, состоящую в закалке и последующем высоком от пуске.

№207. B) Неверно. Улучшением называют термическую обра ботку сталей, состоящую в закалке и последующем высоком от пуске.

№208. B) Правильно.

№209. B) Неверно.

Позиция C

№145. C) Неверно.

№146. C) Правильно.

№147. C) Неверно. В системах с непрерывным рядом твердых растворов не могут кристаллизоваться чистые компоненты.

№148. C) Правильно.

№149. C) Неверно. Аустенизацией называют процесс превраще ния исходной структуры сталей в аустенит при нагреве выше крити ческих точек.

№150. C) Неверно. При отпуске не образуется аустенита.

№151. C) Неверно. Наследственная зернистость — это склон ность аустенитного зерна к росту.

№152. C) Неверно. Обе структуры — это ферритно цементитные смеси. Утверждение, что в одной из структур возникает больше це ментита, чем в другой означало бы нарушение закона сохранения ве щества.

№№ 153, 154. C) Правильно.

№155. C) Неверно. Феррит — это равновесный твердый раствор углерода в железе.

№156. C) Неверно. В углеродистых сталях при закалке фиксиру ется не аустенит, а промежуточная фаза — мартенсит.

№157. C) Неверно. Оба фактора имеют прямо противоположный характер.

№158. C) Неверно. Сдвиг одной части кристалла относительно другой легче всего протекает по плоскостям с наиболее плотным рас положением атомов. Эта плоскость таковой не является.

№159. C) Неверно. Фазовые превращения не могут подчиняться подобным закономерностям.

104КУРС МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ В ВОПРОСАХ И ОТВЕТАХ

№160. C) Неверно. Однородность исходного аустенита влияет на характер аустенитно перлитного превращения (образование зерни стых, или пластинчатых структур).

№161. C) Правильно.

№162. C) Неверно. Такому переходу соответствуют критические

точки Ac1.

№163. C) Неверно.

№164. C) Неверно. При неполной закалке нагрев ведут выше A1, но ниже A3 или Am.

№165. C) Неверно. Такую структуру приобретает после закалки заэвтектоидная сталь.

№166. C) Неверно. Эвтектическая температура в системе Fe Fe3C 1147 °С. В сталях при температурах около 1200 °С наблюдается интен сивный рост аустенитного зерна.

№167. C) Правильно.

№168. C) Неверно. Глубина прокаливания стали зависит от ее со става и интенсивности охлаждения при закалке.

№169. C) Правильно.

№170. C) Неверно. При закалке от таких температур в струк туре закаленной стали сохраняется некоторое количество ферри та.

№171. C) Неверно. При таких температурах интенсивно растет аустенитное зерно.

№172. C) Неверно. Структура закаленной стали 45 почти полно стью состоит из мартенсита. Куда же мог деться углерод?

№173. C) Неверно. Способность металла быстро прогреваться оп ределяется его теплоемкостью и теплопроводностью.

№174. C) Неверно. При 760 С оба сплава имеют двухфазную структуру с аустенитом одинакового состава, следовательно, и мар тенсит в обоих сплавах одинаков.

№175. C) Правильно.

№176. C) Неверно. Мартенсит не может содержать углерода боль ше, чем исходный аустенит.

№177. C) Неверно. Для различных охладителей (различных ско ростей охлаждения) это окажутся различные диаметры.

№178. C) Распределение скорости охлаждения по сечению изде лия определяется интенсивностью охлаждения его поверхности. От сюда следует, что зависимость между интенсивностью охлаждения и прокаливаемостью вполне однозначна.

№179. C) Неверно. Глубина закаленного слоя зависит от скорости охлаждения стали. Максимальна скорость охлаждения в воде, мини мальна — на воздухе.

№180. C) Неверно. Однородную твердость по сечению изде лия можно получить отпуском и в отсутствие сквозной прокали ваемости.

№181. C) Неверно. При оптимальных режимах закалки зависи мость вполне однозначна.

№182. C) Неверно. Состав стали — фактор, в наибольшей степени влияющий на прокаливаемость.

№183. C) Неверно. Обе характеристики связаны с прокаливаемо стью сплавов. Связь между ними вполне однозначна.

№184. C) Правильно.

№185. C) Неверно. При обработке холодом возрастает количество мартенсита вследствие превращения остаточного аустенита. Прока ливаемость при этом не увеличивается.

№186. C) Правильно.

№187. C) Неверно. Пластичность — структурно чувствительное свойство. Характер же структуры отпущенной стали зависит от вида отпуска.

№188. C) Неверно. Нагрев при полном отжиге приводит к обра зованию однородного аустенита, превращающегося при охлаждении

впластинчатый перлит.

№189. C) Правильно.

№190. C) Неверно. При среднем отпуске наиболее вероятно обра зование троостита.

№191. C) Неверно. Сфероидизация — это одна из разновидно стей отжига. Сфероидизацию применяют для получения структур с зернистым цементитом.

№192. C) Неверно. Большинство легирующих элементов за медляют карбидные превращения, в особенности на стадии коагу ляции.

№193. C) Неверно. Высокий отпуск состоит в нагреве закаленной стали до 600…650 С, выдержке и охлаждении.

№194. C) Неверно. При рекристаллизационном отжиге нагрев ве дут ниже температуры фазовых превращений.

№195. C) Неверно. Сфероидизирующий отжиг применяют для получения структур с цементитом сферической формы.

№196. C) Неверно. Для этой цели, например для устранения Вид манштеттовой структуры, применяют полный отжиг.

№197. C) Правильно.

№198. C) Неверно. При неполном отжиге сталь нагревают выше A1, но ниже A3 или Am. Охлаждение ведут вместе с печью.

№199. C) Действительно, в таких системах ХТО возможна, одна ко требования к системе завышены. Ищите более точный ответ.

106КУРС МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ В ВОПРОСАХ И ОТВЕТАХ

№200. C) Неверно. В диаграмме нет твердых растворов компо нента B, следовательно, ни один из сплавов не может быть им насы щен. Ни один из сплавов интервала a E нельзя насытить компонен том A (входящий в эвтектику раствор B(A) максимально насыщен).

№201. C) Неверно. Улучшением называют термическую обработ ку сталей, состоящую в закалке и последующем высоком отпуске.

№202. C) Правильно.

№203. C) Неверно. Устройства для получения топливовоздушной среды применяют в двигателях внутреннего сгорания, и называются они не карбюризаторами, а карбюраторами.

№204. C) Неверно. Структуры феррит и феррит цементит встре чаются в сплавах, содержащих углерода меньше, чем в сплавах, при меняемых для цементации.

№205. C) Однозначность такого утверждения неправомерна. Обра зуется мартенсит в сердцевине или нет, зависит от состава стали, вели чины сечения изделия и интенсивности охлаждения его при закалке.

№206. C) Правильно.

№207. C) Неверно. Модифицирование состоит в введении в жид кий металл специальных добавок для получения мелкого зерна.

№208. C) Неверно.

№209. C) Правильно.

Позиция D

№145. D) Неверно.

№146. D) Неверно. Не могут кристаллизоваться вначале легко плавкая, а затем тугоплавкая составляющие сплава.

№147. D) Неверно. При неравновесной кристаллизации диффу зионные процессы не успевают выровнять состав фаз, в особенности твердой фазы.

№148. D) Неверно. Ни один из сплавов, лежащих в этом интерва ле, не претерпевает при нагреве вплоть до температуры плавления фа зовых превращений и, следовательно, не может быть закален.

№149. D) Неверно. Действительным зерном называют зерно, су ществующее в стали при данной температуре.

№150. D) Правильно.

№151. D) Неверно. Исходное зерно — это величина перлитного зерна перед нагревом.

№152. D) Правильно.

№153. D) Неверно.

№154. D) Неверно. Эта скорость охлаждения ниже критической.

№155. D) Неверно. Аустенит — это твердый раствор углерода вжелезе.

№156. D) Неверно. Критическая скорость закалки зависит от со става стали, но не от сечения изделия.

№157. D) Правильно.

№158. D) Неверно. Сдвиг одной части кристалла относительно другой легче всего протекает по плоскостям с наиболее плотным рас положением атомов. Эта плоскость таковой не является.

№159. D) Неверно. Учтите, что мартенситное превращение про текает по бездиффузионному механизму.

№160. D) Неверно. Скорость охлаждения в области изгиба С об разных кривых определяет, какие структуры образуются при закалке (пластинчатые или игольчатые).

№161. D) Неверно.

№162. D) Правильно.

№163. D) Неверно. На линии GS расположены критические точ

ки A3 .

№164. D) Неверно. При нормализации охлаждение ведут на спо койном воздухе.

№165. D) Неверно. Такую структуру имеет доэвтектоидная сталь

вотожженном состоянии.

№166. D) Правильно.

№167. D) Неверно.

№168. D) Правильно.

№169. D) Неверно.

№170. D) Неверно. При таких температурах интенсивно растет аустенитное зерно.

№171. D) Неверно. Эти температуры несколько выше оптималь ных температур закалки заэвтектоидных углеродистых сталей.

№172. D) Неверно. Мартенсит не может содержать углерода боль ше, чем исходный аустенит.

№173. D) Правильно.

№174. D) Неверно. При 760 С оба сплава имеют двухфазную струк туру с аустенитом одинакового состава, следовательно, и мартенсит в обоих сплавах одинаков.

№175. D) Неверно.

№176. D) Неверно. Мартенсит не может содержать углерода боль ше, чем исходный аустенит (следует иметь в виду, что при температу ре закалки заэвтектоидных сталей углерод распределен между аусте нитом и вторичным цементитом).

№№ 177–179. D) Правильно.

№180. D) Неверно. Сокращение количества остаточного ау стенита достигается обработкой холодом или многократным от пуском.

108КУРС МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ В ВОПРОСАХ И ОТВЕТАХ

№181. D) Это верно для заэвтектоидных сталей, закаленных от

температуры выше Ac1, но ниже Acm. Для доэвтектоидных сталей такой ответ ошибочен.

№182. D) Неверно. Прокаливаемость определятся составом стали и режимами закалки. Отпуск на прокаливаемость не влияет.

№183. D) Неверно. Обе характеристики связаны с прокаливаемо стью сплавов. Связь между ними вполне однозначна.

№184. D) Неверно. Сравнительную оценку прокаливаемости ста лей можно сделать по величинам критических скоростей охлаждения. Приведенных данных для этой цели вполне достаточно.

№185. D) Правильно.

№186. D) Неверно. Нормализация состоит в нагреве сталей выше критических точек и охлаждении на спокойном воздухе.

№187. D) Неверно. Средний отпуск обычно сопровождается не которым спадом нарастающей при нагреве пластичности стали.

№188. D) Правильно.

№189. D) Неверно. При отпуске в стали протекают фазовые и структурные превращения, а изменение структуры всегда влечет за собой изменение свойств.

№190. D) Неверно. При закалке из однородного аустенита обра зуются пластинчатые структуры. В данном случае — пластинчатый сорбит.

№191. D) Неверно. Полная закалка стали — закалка из аустенит ного состояния. Понятие «полная закалка» отпуска не включает.

№192. D) Неверно. Большинство легирующих элементов замед ляют карбидные превращения, в особенности на стадии коагуляции.

№193. D) Правильно.

№194. D) Неверно. При низком отжиге нагрев ведут ниже A1.

№195. D) Неверно. Диффузионный отжиг обычно применяют для устранения дендритной ликвации.

№196. D) Неверно. Зернистые структуры получают в результате сфероидизирующего отжига либо в результате закалки и высокого или среднего отпуска.

№197. D) Действительно, различные жидкости обладают различ ной охлаждающей способностью, однако ТВЧ по своей природе дают мощное средство регулирования глубины закалки.

№198. D) Правильно.

№199. D) Неверно. Химико термическая обработка предпола гает диффузионное насыщение поверхностных слоев изделия насы щающим компонентом. Наличие в диаграмме состояния устойчи вых химических соединений не предопределяет возможность диф фузии.

№200. D) Неверно. Сплавы, лежащие в интервале E–b, могут быть насыщены компонентом A.

№201. D) Неверно. Цианированием называют ХТО стальных из делий, состоящую в насыщении азотом и углеродом.

№202. D) Неверно. При цементации поверхностный слой насы щается углеродом. При этом пластичность падает, а не возрастает.

№203. D) Неверно. Углекислые соли являются лишь одной из со ставных частей твердых карбюризаторов.

№204. D) Неверно. Поверхностный слой (перлит) оказался бед нее углеродом, чем глубже лежащий (перлит цементит). Структура цементит феррит встречается в сплавах, содержащих углерода мень ше, чем в применяемых для цементации.

№205. D) Однозначность такого утверждения неправомерна. Раз мер зерна по сечению изделия определяется характером термической обработки.

№206. D) Неверно. Модифицирование состоит в введении в жид кий металл специальных добавок для получения мелкого зерна.

№207. D) Правильно.

№208, 209. D) Неверно.

1.2.7. Классификация и маркировка сталей и сплавов

По химическому составу стали классифицируют на н е л е г и р о в а н н ы е (у г л е р о д и с т ы е) и л е г и р о в а н н ы е. Последние в свою очередь подразделяют на хромистые, никелевые, хромонике левые, хромоникельмолибденовые и т.д. Классификационным признаком является наличие в стали тех или иных легирующих элементов.

По равновесному составу стали классифицируют на д о э в т е к т о и д н ы е, содержащие менее 0,8 % С, э в т е к т о и д н ы е (0,8 % С), з а э в т е к т о и д н ы е (более 0,8 % С) и л е д е б у р и т н ы е. Последние представляют собой высоколегированные сплавы, в литой структуре которых имеется эвтектика.

По степени раскисленности стали классифицируют на к и п я щ и е (раскисленные только марганцем), п о л у с п о к о й н ы е (раскислен ные марганцем и кремнием) и с п о к о й н ы е (раскисленные марган цем, кремнием и алюминием). Кипящие стали характеризуются по ниженной плотностью отливки, низким содержанием кремния и по вышенной пластичностью. Спокойные стали дают плотную отливку. Полуспокойные — занимают промежуточное положение между кипя щими и спокойными. Кипящие стали обозначают индексом кп, полу спокойные — пс, спокойные — сп.

110 КУРС МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ В ВОПРОСАХ И ОТВЕТАХ

По качеству стали подразделяют на стали о б ы к н о в е н н о г о к а ч е с т в а, к а ч е с т в е н н ы е, в ы с о к о к а ч е с т в е н н ы е и о с о б о в ы с о к о к а ч е с т в е н н ы е. Основным критерием качества является со держание в стали серы и фосфора. Например, в качественных сталях предельное содержание S и P не должно превышать 0,035 % (каждого элемента), в высококачественных — 0,025 %.

По назначению стали классифицируют на к о н с т р у к ц и о н н ы е, и н с т р у м е н т а л ь н ы е и стали с о с о б ы м и с в о й с т в а м и.

Стали обыкновенного качества маркируют буквами Ст и одно значным числом 0, 1, 2, ..., 6 — номером сплава. Чем число больше, тем выше среднее содержание углерода в стали. Информацию о коли чественном химическом составе сплава марка не содержит. После цифры может стоять индекс раскисленности. Например, Ст6сп — сталь обыкновенного качества спокойная номер 6.

Углеродистые конструкционные качественные стали маркируют двузначным числом, показывающим среднее содержание углерода, выраженное в сотых долях процента. Например, сплав марки 30 соот ветствует качественной стали, содержащей 0,30 % углерода. Иногда марки низкоуглеродистых сталей содержат индекс раскисленности кп или пс (спокойные стали маркируют без индекса). Например 08кп — углеродистая конструкционная качественная кипящая сталь, содер жащая 0,08 % углерода.

Низкоуглеродистые листовые стали 05, 08, 10 используют, глав ным образом, для изделий, получаемых холодной штамповкой (хо лоднодеформируемые стали). Низкоуглеродистые стали 15, 20, 25 чаще применяют для деталей, упрочняемых цементацией (цементуе мые стали). Среднеуглеродистые стали 30, 35, 40, 45, 50, 55 использу ют для самых разнообразных деталей машиностроения в улучшен ном, нормализованном или поверхностно закаленном состоянии (улучшаемые стали). Высокоуглеродистые стали 60, 65, 70, 75, 80, 85 преимущественно применяют для изготовления силовых упругих эле ментов — плоских и круглых пружин, рессор, упругих колец и других деталей пружинного типа (рессорно пружинные стали).

Углеродистые инструментальные стали маркируют буквой У (угле родистая) и числом, соответствующим содержанию углерода, выра женному в десятых долях процента. Например У8А — углеродистая инструментальная сталь, содержащая 0,8 % углерода. Буква А пока зывает, что сталь высококачественная.

Легированные конструкционные стали маркируют цифрами и бук вами. Двузначное число, стоящее в начале марки, соответствует сред нему содержанию углерода в сотых долях процента. Буквы указывают на наличие легирующих элементов: Б — Nb, В — W, Г — Mn, Д — Cu,