- •Раздел 1. Строение материалов
- •Задачи по изучению атомно-кристаллических решеток
- •6. Запишите ответ.
- •Задачи на явление полиморфизма
- •1. Прочитайте условия задачи.
- •2. Запишите условия задачи.
- •3. Воспользуйтесь литературой, найдите и зарисуйте кристаллические решетки, характерные Fe (рис. 1).
- •4. Найдите в справочнике или учебнике температурные интервалы существования этих решеток и запишите их.
- •5. Запишите ответ.
- •Задачи по дефектам кристаллического строения
- •1. Прочитайте условия задачи.
- •2. Запишите условия задачи.
- •Задачи на определение массовой доли углерода
- •Задачи по диаграммам состояния двойных сплавов
- •2. Запишите условия задачи.
- •8. Запишите ответ.
- •Задачи на использование правила отрезков и правила концентраций
- •1. Прочитайте условия задачи.
- •2. Запишите условия задачи.
- •8. Запишите ответ.
- •Задачи по диаграмме состояния железо-цементит
- •1. Прочитайте условия задачи.
- •2. Запишите условия задачи.
- •7. Запишите ответ.
- •1.4.1. Качественные задачи Задачи на изучение атомно-кристаллических решеток
- •Задачи по изучению явления полиморфизма
- •Задачи по изучению дефектов кристаллического строения
- •1.4.2. Расчетные задачи Задачи по определению массовой доли углерода в стали
- •1.4.3. Графические задачи Задачи по диаграммам состояния двойных сплавов
- •Задачи на использование правила отрезков
- •Задачи по диаграммам состояния железо – углерод
- •Задачи на изучение процесса кристаллизации
- •Задачи о влиянии пластической деформации на структуру металла
- •Раздел 2. Свойства материалов и методы
- •1. Прочитайте условия задачи.
- •1. Прочитайте условия задачи.
- •1. Прочитайте условия задачи.
- •Задачи на вычисление временного сопротивления по твердости
- •1. Прочитайте условия задачи.
- •Задачи на вычисление предела выносливости по пределу прочности
- •1. Прочитайте условия задачи.
- •2.2. Качественные задачи Задачи по расшифровке обозначений механических свойств
- •1. Прочитайте условия задачи.
- •Задачи на определение механических свойств по результатам испытания на растяжение
- •Задачи на вычисление твердости по результатам испытаний
- •Задачи на определение ударной вязкости
- •Задачи на вычисление предела прочности по твердости
- •Задачи на вычисление предела выносливости по пределу прочности
- •2.3.2. Качественные задачи Задачи по расшифровке обозначений механических свойств
- •Задачи теоретические
- •Раздел 3. Термическая обработка материалов
- •Задачи на определение критических точек по диаграмме железо – цементит
- •1.Прочитайте условия задачи.
- •2.Запишите условия задачи.
- •7. Запишите ответ.
- •Задача на определение температур нагрева для процессов термической обработки для заэвтектоидной стали
- •Прочитайте условия задачи.
- •Запишите условия задачи.
- •11. Запишите ответ.
- •Задача на определение температур нагрева для процессов термической обработки для доэвтектоидной стали
- •2. Запишите условия задачи.
- •10. Запишите полученный ответ.
- •Задачи на определение изотермического превращения аустенита
- •1. Прочитайте условия задачи.
- •2. Запишите условия задачи.
- •Задача по выбору правильных температур режимов термической обработки
- •1. Прочитайте условия задачи.
- •Запишите условия задачи.
- •Задачи на назначение режима термообработки для достижения эксплуатационных свойств различных изделий
- •1. Прочитайте условия задачи.
- •2. Запишите условия задачи.
- •12. Ответьте на вопрос задачи.
- •13. Запишите полученный ответ.
- •Задачи на назначение режимов химико-термической обработки для достижения эксплуатационных свойств изделий
- •1. Прочитайте условия задачи.
- •2. Запишите условия задачи.
- •3. Определите, какая химико-термическая обработка обеспечит эксплуатационные свойства изделий.
- •4. Назначьте режим обработки.
- •5. Опишите структуру.
- •6. Запишите ответ.
- •3.2. Сложные задачи Задачи по разбору структурных превращений происходящих в сталях при разных режимах обработки
- •1. Прочитайте условия задачи.
- •2. Запишите условия задачи.
- •Задачи по назначению режима термообработки для исправления структуры
- •1. Прочитайте условия задачи.
- •2. Запишите условия задачи.
- •Задачи на определение критических точек по диаграмме железо – цементит
- •Задачи на определение температур нагрева для процессов термической обработки для заэвтектоидных сталей
- •Задачи на определение температур нагрева для процессов термической обработки для заэвтектоидных сталей
- •Задачи на определение изотермического превращения аустенита
- •Задачи по выбору правильных температур режимов термической обработки
- •Задачи на назначение режима термообработки для достижения эксплуатационных свойств различных изделий
- •Задачи на назначение режимов химико-термической обработки для достижения эксплуатационных свойств изделий
- •3.3.2. Сложные задачи Задачи по разбору структурных превращений происходящих в сталях при разных режимах обработки
- •Задачи по назначению режима термообработки для исправления структуры
- •Задачи теоретические
- •Раздел 4. Материалы, применяемые в технике
- •4.1. Качественные задачи Задачи по расшифровке марок сталей и сплавов
- •1. Прочитайте условия задачи.
- •15Ха – высококачественная; 30х13 – качественная; 20Mn5 – низколегированная качественная; х10Cr13 – высоколегированная качественная.
- •Задачи на обоснование выбора материалов, применяемых в нефтехимическом производстве
- •1. Прочитайте условия задачи.
- •2. Запишите условия задачи.
- •Профиль свойств
- •1. Прочитайте условия задачи.
- •9. Зарисуйте график термической обработки.
- •10. Опишите структуру после каждого процесса термической обработки.
- •11. Запишите полученный ответ.
- •Задача по выбору конструкционных сталей в зависимости от прокаливаемости
- •1. Прочитайте условия задачи.
- •6. По составленной таблице профиля свойств, из справочника выберите марку материала, удовлетворяющего этим требованиям.
- •7. Обоснуйте выбор марки стали.
- •8. Выберите по справочнику вид и режим упрочняющей термической обработки.
- •9. Зарисуйте график термической обработки.
- •10. Запишите полученный ответ.
- •Задача по выбору материала с твердой поверхностью и вязкой сердцевиной
- •1. Прочитайте условия задачи.
- •Найти: марку материала-?
- •Профиль свойств
- •6. По составленной таблице профиля свойств, из справочника выберите марку материала, удовлетворяющего этим требованиям.
- •7. Обоснуйте выбор марки стали.
- •8. Назначьте вид и режим упрочняющей термической обработки по справочнику.
- •Задачи по чугунам
- •1. Прочитайте условия задачи.
- •Профиль свойств
- •6. Воспользуйтесь справочником и выберите марку материала, удовлетворяющего составленному Вами профилю свойств.
- •7. Обоснуйте выбор марки чугуна.
- •8. Выберите по справочнику вид и режим термической обработки.
- •9. Запишите полученный ответ.
- •Задачи по цветным сплавам
- •1. Прочитайте условия задачи.
- •Профиль свойств
- •8. Выберите по справочнику вид и режим упрочняющей термической обработки
- •9. Зарисуйте график термической обработки.
- •10. Запишите полученный ответ.
- •Задачи по сталям и сплавам специализированного назначения
- •1. Прочитайте условия задачи.
- •Профиль свойств
- •6. Воспользуйтесь справочником и выберите марку материала, удовлетворяющего составленному Вами профилю свойств. Сталь х18н10т
- •7. Обоснуйте выбор марки стали.
- •8. Выберите по справочнику вид и режим упрочняющей термической обработки.
- •9. Зарисуйте график термической обработки.
- •10. Запишите полученный ответ.
- •Задачи по выбору материалов, применяемых в нефтехимическом производстве
- •1. Прочитайте условия задачи.
- •2. Запишите условия задачи.
- •8. Выберите по справочнику вид и режим термической обработки.
- •9. Зарисуйте график термической обработки.
- •10. Запишите полученный ответ.
- •Задачи по применению различных материалов
- •1. Прочитайте условия задачи.
- •2. Запишите условия задачи.
- •3. Определите условия работы детали.
- •4. Определите возможные «отказы» детали.
- •5. Составьте профиль свойств, обеспечивающих безаварийную работу детали.
- •4.3.1. Качественные задачи Задачи по расшифровке марок сталей и сплавов
- •Задачи на обоснование выбора материалов, применяемых в нефтехимическом производстве
- •4.3.2. Сложные задачи
- •Задачи по выбору конструкционных сталей в зависимости от прокаливаемости
- •Задачи по выбору материалов для деталей с твердой поверхностью и вязкой сердцевиной
- •Задачи по чугунам
- •Задачи по цветным сплавам
- •Задачи по сталям и сплавам специализированного назначения
- •Задачи по выбору материалов, применяемых в нефтехимии
- •Задачи по применению различных материалов
- •Приложение 1
- •Приложение 2
- •Приложение 3
- •Библиографический список
8. Выберите по справочнику вид и режим термической обработки.
Для стали 10Х17Н13М3Т: закалка с 1050÷1150ºС в воде, стабилизирующий отжиг при 850÷950ºС с охлаждением на воздухе. Структура после закалки – аустенит.
Сталь 09Г2С используется в нормализованном состоянии при 800ºС. Нормализация приводит к большей стабильности механических свойств, улучшению характеристик пластич-ности, ударной вязкости и хладостойкости. При этом прочностные характеристики практически не изменяются. Структура стали – феррито-карбидная смесь.
9. Зарисуйте график термической обработки.
10. Запишите полученный ответ.
Сталь 10Х17Н13М3Т; режим термической обработки – закалка с 1050÷1150° в воду, отжиг при 850÷950ºС с охлаждением на воздухе на структуру аустенита;
сталь 09Г2С; нормализация при 800ºС, структура – феррито-карбидная смесь.
Задачи по применению различных материалов
1. Прочитайте условия задачи.
Для устранения преждевременного разрушения оборудования и трубопроводов их рабочие поверхности изолируют химически стойкими неметаллическими покрытиями. Выберите материал для внутренней футеровки трубопровода, предназначенного для перекачивания серной кислоты при температуре 50°С.
2. Запишите условия задачи.
Дано: серная кислота.
Найти: материал футеровки трубопровода.
3. Определите условия работы детали.
Трубопровод работает в условиях действия активной коррозионной среды, а также подвергается воздействию слабых статистических нагрузок.
Данные условия работы, согласно табл.1, соответствуют номеру условия 6.
4. Определите возможные «отказы» детали.
Согласно табл.2, трубопровод с футеровкой, работающий в подобных условиях, может подвергаться коррозионному разрушению вследствии механического повреждения материала футеровки.
5. Составьте профиль свойств, обеспечивающих безаварийную работу детали.
Профиль свойств
σ0,2 МПа |
σ-1 МПа |
δ % |
КСU Дж/м2 |
Т50 |
D50 |
HRC Пов. |
HRC серд. |
Кор. |
Траб |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
50 |
Механические свойства материала не являются определяющими, поэтому их в таблице приравниваем к нулю.
6. Воспользуйтесь справочником и выберите марку материала, удовлетворяющего составленному Вами профилю свойств.
Наиболее подходящий материал - винипласт.
7. Обоснуйте выбор материала.
Винипласт стоек к действию минеральных и органических кислот (соляной кислоты, серной, азотной). Максимальная температура испытания 40÷60°С.
8. Запишите полученный ответ.
В качестве материала для изготовления внутренней футеровки трубопровода может быть выбран винипласт.
4.3. Индивидуальные задания
4.3.1. Качественные задачи Задачи по расшифровке марок сталей и сплавов
1. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в следующих марках сталей: 45; 12Х17; У13А; 4Х5МФС. Определите среднее содержание углерода и легирующих эле-ментов по заданной марке стали (EU): 10MnSi8; 42CrMoV6-7; X5CrNi19-9. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам РФ.
2. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в сталях: сталь 50; 08Х13; У10А; 12ХМФ. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): 40Cr4; 10NiMoSi4-4; X3CrNi18-9. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам РФ.
3. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в следующих марках сталей: ШХ15; Х; 85; У12А. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): 9S20; 12NiCrW14-6; X90CrMoV18. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам РФ.
4. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в слудующих марках сталей: У9А; 20Х2Н4ВА; 40; 4Х5МФС. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): C65; 9CrMo4-5; X12CrMoSi17. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам РФ.
5. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в следующих марках сталей: 9ХС; 20; У8А; 14Х2ГМР. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): 9MnNi4; 105Cr4; X5CrMoNb19-11. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам РФ.
6. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в следующих марках сталей: 6ХС; 12ХН3А; У11; 10. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): 8Mn6; 30MnCrTi5; X45CrSi34. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам РФ.
7. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в следующих марках сталей: 18ХГТ; 45; У11А; 3Х3М3Ф. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): 20S22; 50CrMn4; X8CrTi17. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам РФ.
8. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в следующих марках сталей: 35ХГСА; ХВГ; 20; 65С2ВА. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): С10; 40NiCrMo6; X7Cr14. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам РФ.
9. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в следующих марках сталей: У10; ВСт3; 45ХН2МФА; ШХ15. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): С15; 60SiW6; X8NiCrWMo35-11. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам РФ.
10. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в следующих марках сталей: У7А; Ст3кп; 20Л; Х6ВФ. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): С80; 110MnCrTi8; X35CrMo17. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам РФ.
11. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в следующих марках сталей: А40; 40Х13; 09Х15Н10Ю; 40Х. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): 10Si4; 9MnMo4-5; X20CrMo13. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам РФ.
12. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в следующих марках сталей: 30; Р6М5; Х12М; 50ХФА. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): 17MnNi4; 65SiMn7; X8Cr30. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам РФ.
13. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в следующих марках сталей: У12А; ХН70Ю; 15ХФ; 08кп. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): C130; 21CrMoV5-11; X12CrNi26-20. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам РФ.
14. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в следующих марках сталей: БСт3Гсп; 08Х16Н10Т; 50; Р18. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): 50Cr3; 15NiMoSi5-6; X3CrNiTi20-8. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам РФ.
15. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в сталях: 09Г2С; А40С; Ст3кп; 45Х14НВ2М. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): C50; 25MnNi7; 40CrSi36. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам РФ.
16. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в сталях: 25Х1МФ; Г13; У13А; 06ХН28МТ. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): 9MnSi8; 15Cr112; 9CrB. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам РФ.
17. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в сталях: 5ХНМ; Р12Ф3; 20Х17Н2; ВСт3пс. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): 12Cr52; 40CrWMoVSi16. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам РФ.
18. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в сталях: 70С2А; ХВГ; сталь 25; 20ХН3А. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): 12CrNiTi72-36; 60Si8; 12CrMoV4. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам РФ.
19. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в сталях: 06ХН28МТ; 08Х17; У10А; 09Г2С. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): 9MnSi8; C50; 50Cr. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам РФ.
20. Определите металлургическое качество, назначение, а также среднее содержание углерода и легирующих элементов в сталях: 50ХФА; 38ХМЮА; ВСт5; 12Х17. Определите среднее содержание углерода и легирующих элементов по заданной марке стали (EU): 40CrSi36-8; 40CrSiMo40-8; 45CrNiBeMo64-64-20. Приведите маркировку этих же сталей по стандартам РФ.