По химическому составу : простые и сложные

Контрольная работа № 3

Вариант 1

1. Что такое полимер? Что такое мономер? Приведите примеры природных и синтетических полимеров.

2. Что такое органическое стекло? Область его применения?

3. Для изготовления некоторых деталей двигателей внутреннего сгорания выбран сплав Д16: а) как называется этот сплав?;

б) каков химический состав сплава?

в) опишите способ упрочнения этого сплава и объясните природу упрочнения.

Ответ:

1) Полимеры (высокомолекулярные соединения) – вещества, молекулы которых состоят из большого числа повторяющихся элементарных звеньев, соединенных между собой химическими связями.

Мономеры Низкомолекулярные вещества, из которых получают полимеры, называют мономерами.

По происхождению полимеры делят на:

- природные или, биополимеры ( например, белки, нуклеиновые кислоты, натуральный каучук, целлюлоза, асбест, шерсть и т.д.) и

– искусственные или синтетические полимеры, получаемые в процессе химического синтеза из низкомолекулярных соединений (например, полиэтилен, полиамиды, эпоксидные смолы).

2) Стекло органическое – прозрачный термопластичный твердый материал на основе органических полимеров, например полиакриловой смолы, полистирола, поликарбонатов. Отличается высокой оптической прозрачностью, пропускает ультрафиолетовые лучи, имеет высокий коэффициент преломления, обладает низкой плотностью (в два раза легче минеральных стекол), малой хрупкостью, размягчается при более низкой температуре, чем силикатное стекло, обладает химической стойкостью в среде разбавленных растворов кислот и щелочей, углеводородных топлив и смазок. Применяют как конструкционный материал в авиа-, автомобиле- и судостроении для остекления, для прозрачных деталей в приборостроении. Выпускается в виде листов толщиной до 25 мм. Недостатки – низкая твердость и теплостойкость (до +80⁰С).

3) Д16-«супердуралюмин» (около 4%Cu, 1,5%Mg,0,6%Mn, <0.5%Si,0,5% Fe,остальное Al). Способ упрочнения:Закалка + старение(Естесственное старение: зоны Г-П, Искусственное старение (выше 200̐ͦ: зоны ГП->θ’фаза->θфаза-перестаривание)

Вариант 2

1. Шестерни изготовлены из стали 20Х. Расшифруйте состав стали. Назначьте режим термической обработки шестерни из стали 20Х с твердостью поверхности зуба HRC58-62. Опишите микроструктуру и свойства поверхности и сердцевины зуба после термической обработки.

2. Для изготовления деталей, работающих в морской воде, выбран сплав

ЛО70-1:
а) как называется этот сплав, расшифруйте состав; б) это деформируемый или литейный сплав

3. Какой материал называют текстолитом? Как его получают? Свойства текстолита и область его применения?
Ответ:

1) Ст20Х(0,2%С, 1%Cr, перлитный класс)

ТО закалка 850 в масло +низкий отпуск.

2) ЛО70-1 – «морская латунь» (70%Cu, 1%Sn(олово),Zn)? Деформируемый

3) Пластмассы. Подшипники из текстолита теплостойки до 80⁰С, работают без смазочного материала.

Текстолит – материал, полученный прессованием пакета кусков хлопчатобумажной ткани, пропитанной смолой.Обладает способностью поглощать вибрационные нагрузки, водостойкостью, высокой ударной вязкостью, электроизоляционными и антифрикционными свойствами. Используется для изготовления зубчатых колес, вкладышей подшипников скольжения, электроизоляционных деталей радиоаппаратуры. Ограничением является низкая теплостойкость (до 80⁰С). Подшипники из текстолита теплостойки до 80⁰С, работают без смазочного материала Используют для изготовления зубчатых колес, электроизоляционный деталей радиоприборов(ограничение низкая теплостойкость)

Вариант 3

1.Для изготовления деталей, работающих в морской воде, выбрана латунь ЛМцЖ55-3-1:

а) как называется этот сплав, расшифруйте состав; б) это деформируемый или литейный сплав

2. Какой материал называют стеклотекстолитом? Как его получают? Свойства стеклотекстолита и область его применения?

3.Приведите пример легированной стали ферритного класса (л.р.№10)? Какой элемент подавляет полиморфное превращение и делает сталь ферритной? Область ее применения? Какую термообработку следует проводить, чтобы получить необходимые свойства?

ОТВЕТЫ

1) ЛМцЖ55-3-1(55% Cu, 3%Mn,1%Fe,Zn) латунь для фасонного литья, Литейная латунь. Используют Гребные винты, ло­пасти, их обтекатели, арматура, рабо­тающая до 300°С

2)Стеклотекстолит – в качестве наполнителя используется стеклоткань. П.Более прочен и теплостоек. Применяют для изготовления корпусов судов, самолетов, автомобилей и других крупногабаритных изделий, для электроизоляционных деталей, работающих при повышенных температурах.

3)СтЭ430 (0,01%C, 4%Si,) изготовляют сердечники трансФОРМАТОРОВ МАГНИТОПРОВОДЫ, СТАЛЬ ФЕРРИТНОГО КЛАССА, ТЕРМ. ОБРАБОТКА: отжиг 1000 (Н2)(обезуглероживание+увеличение зерна Ф) + (для увеличения магнитных свойств) холодная деформация по спец. Режиму для создания текстуры (текствура-определенная ориентировка кристаллической решетки зерен, при образовании Т. Проявляется анизотропия механических и физических свойств)

Вариант 4

1. Приведите классификацию легированных сталей по структуре в равновесном состоянии? Приведите примеры?

2. Какой материал называют асботекстолитом? Как его получают? Свойства асботекстолита и область его применения?

3. Что такое латунь? Как классифицируют латуни по химическому составу, структуре и технологии изготовления изделий?

Ответы

По структуре в отожженном состоянии определяют структуру легированной стали в равновесном состоянии. По этому признаку легированные стали делят на доэвтектоидные, которые содержат в структуре свободный феррит (ШХ15), заэвтектоидные – избыточные карбиды(Р18), ледебуритные – первичные карбиды, выделившиеся из жидкой фазы(12Х18Н9).

2) Асботекстолит – наполнитель асбестовая ткань. Кроме электроизоляционных имеет хорошие теплоизоляционные и фрикционные свойства. Используется для изготовления тормозных колодок, дисков сцепления.

3) Латуни – сплавы меди с цинком при содержании цинка до 45%(СМотри 10 билет)

По химическому составу: простые и сложные

По технологии изготовления: Литейные и деформируемые

В отсутствии других легирующих элементов латуни называют простыми

В зависимости от структуры простые латуни бывают однофазными при содержании цинка до 39%-(альфа-твердый раствор замещения цинка в меди). и двухфазными(α-твердый раствор и электронное соединение CuZn (β’- фаза).) при содержании цинка боле 39%).

Сложные (специальные, легированные) латуни дополнительно легированы до 9% легирующими элементами., но менее 45%

Специальные латуни, как правило, являются двухфазными, поскольку легирующие элементы за исключением никеля снижают растворимость цинка в меди и создают условия для выделения β’ – фазы

Вариант 5

1. Что такое гетинакс? Как его получают? Свойства гетинакса и область его применения?

2 Расшифруйте составы сплавов БрО5Ц5С5; БрОФ6,5-1,5; БрОЦ4-3; БрОЦС4-4-2,5? Как называются сплавы? Это деформируемые или литейные сплавы? Где их используют?

3. Как классифицируют легированные стали по структуре после нормализации? Приведите.

примеры?
Ответы

1) Гетинакс - материал, полученный прессованием нескольких слоев бумаги, пропитанной смолой. Рабочие температуры до 120-140⁰С. Применяют в электротехнике для изготовления печатных плат, в электрических машинах и трансформаторах в качестве изоляции, как декоративно-облицовочный материал.

2) БрО5Ц5С5 (Sn-5%, Zn-5%,Si-5%)-литейная оловянная бронза(двухфазная структура)

БрОФ6,5-1,5 (Sn-6,5%, Fe1,5%) деформируемая оловянная бронза(однофазные структуры)

; БрОЦ4-3 (Sn4%, Zn3%) деформируемая оловянная бронза

Используют: широкое применение в промышленности, благодаря высокой коррозионной стойкости и анизотропным свойствам(ленты, проволоки, подшипники, шестеренки)

3) Перлитный класс -ШХ15 (1%C, 1,5%Cr) –шарикоподшипниковые

Мартенситный класс – Р18(0,8%, 18%W, 4%Cr,1%V)-быстрорежущие инструментальные стали

Аустенитный класс – 1Х18Н9Т (0,1%C, 18%Cr, 9%Ni, 1%Ti)- широкое применение: кухонных приборов до деталей космических кораблей)

Ферритный класс – стЭ430(0,01%C, 4%Si)-сердечники трансформаторов магнитопроводы

Вариант 6

1. Приведите примеры волокнистых пластмасс?

2. В качестве материала для вкладышей ответственных подшипников скольжения выбран сплав Б83:
а) расшифруйте состав и определите, к какой группе относится данный сплав;

б) укажите основные требования предъявляют к подшипникам скольжения.

3.Опишите режим термообработки быстрорежущей стали? (л.р.№10)

ОТВЕТЫ

1)Волокнистые пластмассы: волокниты (втулки, шкивы, маховики, рукоятки, фланцы);

2)Б83- баббит (83%Sn, Sb,Cu)-«оловянный баббит» Используют для подшипников, работающих при средних нагрузках

Баббиты – специальные подшипниковые антифрикционные сплавысплавы на основе олова и свинца имеют минимальный коэффициент трения со сталью, хорошо прирабатываются к валу и легко удерживают смазку.

Антифрикционные сплавы применяют для заливки вкладышей подшипников скольжения.

Основные требования, предъявляемые к антифрикционным сплавам:

1. низкое значение коэффициента трения при трении со стальной поверхностью вращающегося вала;

2. достаточная пластичность для лучшей прирабатываемости к поверхности вращающегося вала;

3. рабочая поверхность должна быть микрокапиллярной, т.е. способной удерживать смазочный материал;

4. высокая износостойкость подшипника, т.е. твердость, но не вызывающая сильного истирания вала, но достаточная для вкладыша как для опоры вала

5. невысокая температура плавления;

6. хорошая теплопроводность, чтобы быстро отводить тепло от трущихся поверхностей.

4) Режим ТО: закалка 1280 в масло + 3х кратный отпуск 560 в час (избавление от остаточного аустенита) Структура /М+К1+К2/