2015-10-16
1445
| Номер варианта | Деталь | Марка стали | Свойства | Номер варианта | Деталь | Марка стали | Свойства |
| Зубило | У7 | 58 HRC | Червяк | 60 HRC | |||
| Вал | 250 HB | Ножовочное полотно | У7А | 60 HRC | |||
| Сверло | У9 | 62 HRC | Валик | 60 HRC | |||
| Пружина | 43 HRC | Метчик | У10 | 63 HRC | |||
| Зенкер | У11 | 64 HRC | Рессора | 40 HRC | |||
| Ось | 300 HB | Напильник | У12 | 64 HRC | |||
| Резец | У13 | 62 HRC | Палец | 60 HRC | |||
| Шестерня | 350 HB | Пружина | 45 HRC | ||||
| Бородок | У10 | 63 HRC | Втулка | 250 HB | |||
| Валик | 550 HB | Валик | 50Г | 60 HRC | |||
| Матрица | У8А | 60 HRC | Шабер | У10 | 62 HRC | ||
| Колесо | 280 HB | Шестерня | 60 HRC | ||||
| Штамп | У9 | 62 HRC | Ролик | У12А | 63 HRC | ||
| Болт | 200 HB | Вал | У8 | 450 HB | |||
| Кернер | У13 | 64 HRC | Гайка | 250 HB |
91 – 120. Расшифруйте марки сплавов согласно варианту (табл. 5) и укажите их назначение. Какие из этих сплавов подвергаются поверхностному упрочнению (указать метод: накатка, поверхностная закалка, химико-термическая обработка и др.; его сущность и цель поверхностного упрочнения изделия из этого сплава)?
|
|
|
Таблица 5
Задание по теме «Конструкционные и инструментальные стали и сплавы»
| № | Марки сплавов | № | Марки сплавов |
| СЧ15, 45Г, 12ХН3А, 9ХС, 30Х13 | СЧ20, 40ХМФ, 14Х17Н2, Х12, 20ГЛ | ||
| СЧ10, 50ХГС, Р12, 06Х18Н11, 20ХС | КЧ33-8, ВК8, 18ХГТ, 110Г13Л, 40ХН | ||
| СЧ20, 40Х13, 30ХГСА, ВК8, ШХ9 | ВЧ45, 20Н2М, Т15К6, 17Х18Н9, 35Х | ||
| СЧ25, 55С2, 08Х18Н10Т, 20ХНМ, Р9 | ЧВГ35, 20ХМ, 20Х2Н4А, 6ХВГ, 50Х | ||
| СЧ30, 30ХН3А, 18ХГТ, Т14К8,09Г2С | КЧ35-10, 40Г2, 20Х13Л, ШХ9, 5ХНМ | ||
| ЧВГ20, 60С2, 20Х2Н4, 08Х18Н10, В1 | ВЧ60, 15ГФ, 60С2, 08Х17Т, Р6М5 | ||
| СЧ35, 110Г13Л, 40ХН, ХВСГ, 15ГФ | ЧВГ45, АС40Г, 15Х25Т, 18ХГТ, ВК6 | ||
| КЧ37-12, АС30, Р6М5, 55С2, 25ХГМ | ВЧ100, 55С2, 20ХГС, 110Г13Л, Х12 | ||
| КЧ30-6, 20ГФЛ, 18ХНВА, 40Х9С2, Х1 | КЧ37-12, 55С2, 30ХГСН2А, Р9, 20Г2 | ||
| ВЧ40, 40ХГС, 12Х18Н9Т, ХВГ, 14Г2 | ВЧ50, 25ХГМ, 40Х10С2М, Р9, Ст3 сп | ||
| СЧ15, 30Х3МФ, 06Х23Н28, ШХ15, Р9 | СЧ10, АС30ХМ, 20Х13, ВК2, 38ХС | ||
| ЧВГ40, 25ГЛ, ВК8, 36Х18Н25С2, 45Г | ВЧ70, 20ХН3А, АС45Г2, 8Х3, 08Х13 | ||
| КЧ60-3, 25ХГ, 03Х18Н10Т, ХВ4, 14С2 | ЧВГ30, 30Х2Ю, 15Х25Т, 60С2, Р12 | ||
| ВЧ35, 20Х13, 5ХНМ, Р6М5, 18ХГТ | КЧ80-1,5; 09Г2С, 110Г13Л, 9ХС, 40Х | ||
| КЧ35-10, 14Х2Н3МА, 13Х13, Р9, 40Х | ВЧ60, 40ХМФ, 20ГЛ, 6ХС, ШХ15СГ |
121 – 150. Расшифруйте марки цветных металлов и сплавов согласно варианту (табл. 6) и укажите их назначение. Какие из этих сплавов упрочняются термической обработкой (указать вид, её сущность и краткое описание технологии)?
Таблица 6
Задание по теме «Цветные металлы и сплавы»
| № | Марки сплавов | № | Марки сплавов |
| М00к, БрА10Ж3Мц2, Л85, МНМц43–0,5; А995, АМц, АК12 | М0, БрА11Ж6Н6, ЛО62–1, МНМц40–0,5; А999, АМг2, АК7 | ||
| М2р, БрАЖМц10–3–1,5; ЛЦ30А3, МНМц3–12, А7Е, В95, АК9Ц6 | М00 б, БрС60Н2,5, ЛС63–3, ЦАМ9_1,5; А85, АМг3, АК7пч | ||
| М4, БрО3Ц12С5, ЛЖС58–1–1, МН19, А99, АМцС, АК9 | М0р, БрОЦС4–4–2,5; ЛС60–2, Б16, А8, АМг4, АК8М, БрБ2 | ||
| М0б, БрОЦ4–3, ЛМц58–2, Б83; А95, Д16, АК9ч | М1, БрОФ4–0,25, ЛЖМц59–1–1, МНЦ15–20, А7, АК4 | ||
| М00б, БрОФ2–0,25, ЛЦ30А3, МНЦ16–29; А97, АМг1, АК9пч | М0к, БрОФ6–0,15, ЛЦ23А6Ж3Мц2, Б88, А5, В95 АК5М | ||
| М00, БрО3Ц7С5Н1, ЛЦ40Мц3Ж, М; БКА, А7Е АМг3, АК6М2 | М00к, БрО4Ц7С5, ЛМш68–0,05; Б16, А5Е, АМг3С, АК8М3ч | ||
| М1ф, БрО4Ц4С17, ЛЖС58–1–1, МНА13–3, А0, АК6, АК12 | М2р, БрО10Ц2, Л80, МН19, АД00, Д18, АК12М2 | ||
| М3, БрО5С25, ЛО90–1, МНМц3–12, АД0, АМг6, АК12М2Л62 | М2к, БрО6Ц6С3, ЛС63–2, БКА; АД1, Д16, АК9М2 | ||
| М1б, БрО8Ц4, ЛС60–1, МН19, АД, В65, АМ5 | М1р, БрО10Ф1, ЛО70–1, МНМц3–12, А5, АК8, АМ4 | ||
| БрО10С10, Л63, БК2; А7Е, АМг5, АК7Ц9, М2 | М2р, БрСу6С12Ф0,3; ЛМш68–0,05, Б16, А97, Д18, АМг4 | ||
| М1ф, БрА7Мц15Ж3Н2Ц2, Л68, ЦАМ10-5, А85, Д1, АМг5Мц | М3, БрМг0,3; ЛС59–3, МНМц43–0,5; А99, АК6, АМг6лч | ||
| М3к, БрАМц10–2, ЛЦ40Мц3А, МНМц3–12, А999, В65, АМг6 | М3р, БрБНТ1,9Мг; ЛОМш70–1–0,05; МНМц40–0,5; А999, Д12, АМг7 | ||
| М1р, БрАЖН10–4–4, ЛМш68–0,05; МНЖМц30–1–1, А95, АМг4, АЦ4Мг | М3р, БрА7Ж1,5С1,5; ЛС74–3, МНМцС16–29–1,8; А5, Д16, АЦ4Мг | ||
| М3, БрСу6С12Ф0.3; ЛН65–5, МНМц40–0,5; А7, Д18, АК7Ц9 | М2ф, БрСу3Н3Ц3С20Ф, ЛАН59–3–2, ЦАМ10-5, А8, АД33, АЦ4Мг | ||
| М1р, БрАМц9–2, ЛЦ23А6Ж3Мц2, МНА13–3, А85, АД35, АК7Ц9 | М1ф, БрАЖ9–4, ЛЦ37Мц2С2К, БК2, А5Е, АД31, АК9Ц6 |
151 – 180. Задания по теме: Неметаллические и композиционные материалы
|
|
|
Найти правильный ответ на поставленный вопрос и обосновать его. Привести примеры и, при необходимости, иллюстрировать ответ рисунками.
151. Что не входит в признаки классификации полимеров?: полярность, форма молекул, отношение к нагреву, количество макромолекул.
152. Какой из этих материалов относится к неорганическим полимерам?: силикатные стёкла, натуральный каучук, синтетический каучук, эпоксидная смола.
153. Какой из этих материалов относится к органическим полимерам?: силикатные стёкла, ситаллы, синтетический каучук, керамзит.
154. Какое свойство из предложенных является недостатком пластмасс?: невысокая плотность, невысокая теплостойкость, высокая химическая стойкость, высокие электроизоляционные свойства.
155. Какое свойство из предложенных является преимуществом пластмасс?: невысокая прочность, невысокая теплостойкость, высокая склонность к старению, невысокая электропроводность.
156. Термопластичные полимеры имеют структуру: фибриллярную, сферолитную, сетчатую, линейную.
157. Термореактивные полимеры после отверждения имеют структуру: линейную, пространственную (сшитую), разветвленную, сферолитную
158. Термопластичны полимеры это полимеры: необратимо затвердевающие в результате протекания химических реакций, обратимо затвердевающие без участия химических реакций, получаемые поликонденсацией мономеров, имеющие пространственную («сшитую») структуру.
159. Термореактивными называют полимеры: получаемые полимеризацией мономеров, имеющих кратные связи, необратимо затвердевающие в результате протекания химических реакций, обратимо затвердевающие без участия химических реакций, имеющие линейную структуру макромолекул.
160. К термопластам относится: силикатные стёкла, полипропилен, бакелит, эпоксидная смола.
161. К реактопластам относится: силикатные стёкла, полипропилен, асбест, эпоксидная смола.
162. В качестве теплоизоляционного материала можно использовать: текстолит, полистирол, пенопласт, гетинакс.
163. Процесс самопроизвольного необратимого изменения свойств полимера в процессе его хранения или эксплуатации называется: полимеризацией, деструкцией, старением, коррозией.
164. Для изготовления подшипников скольжения можно использовать: ударопрочный полистирол, фторопласт, полиэтилен, пенопласт.
165. Стабилизаторы вводят в состав пластмасс для: повышения прочности,
формирования требуемой структуры материала, защиты полимеров от старения, уменьшения усадки.
|
|
|
166. При вулканизации каучуков в процессе производства резины используется: сера, каолин, мел, сажа.
167. Резина отличается от других материалов высокими эластическими свойствами. Какой компонент резины влияет на эти свойства?: пластификатор, антиоксидант, каучук, наполнитель.
168. Изменение физико-механических свойств резины при вулканизации каучука обусловлено: деструкцией макромолекул каучука; увеличением длины макромолекул каучука; образованием пространственной сшитой структуры; изменением химического состава полимера.
169. Как влияет увеличение количества серы, вводимой в каучук при производстве резин, на твердость продукта?: уменьшает, не влияет, увеличивает, стабилизирует.
170. Композиционные материалы состоят из матрицы и упрочнителей. Какой из предложенных металлов может служить матрицей?: марганец, вольфрам, алюминий, ванадий.
171. Композиционные материалы (КМ) типа «сэндвич» относятся: к дисперсно-упрочняемым КМ, к слоистым КМ, к армированным КМ, к волокнистым.
172. Матрицей композиционного материала называют компонент, который: воспринимает основные нагрузки, оказывает определяющее влияние на свойства композита, является распределенным, связывает разнородные материалы.
173. Наполнитель композиционного материала это компонент, который воспринимает и перераспределяет нагрузки от внешних сил, оказывает определяющее влияние на свойства композита, определяет уровень рабочей температуры всей системы, определяет работоспособность в агрессивной среде.
174. Нуль-мерный наполнитель композиционного материала – это: листовой материал, пруток из металла, сетчатый материал, металлический порошок.
175. Чем ситталы отличаются от неорганических стёкол?: кристаллическим строением, мелкозернистой структурой, основой пластмассы, видом стеклообразующего элемента.
176. Какое свойство ситталов делает их малочувствительными к поверхностным дефектам?: отсутствие пористости, большая абразивная стойкость, небольшая усадка, однородная микрокристаллическая структура.
|
|
|
177. САП – спеченный алюминиевый порошок представляет собой алюминий, упрочнённый окислами: SiO2, B2O3, Al2O3, MgO.
178. Какие матрицы относятся к угольным?: коксованная, эпоксидная, фенолформальдегидная, полиамидная.
179. Слоистый пластик на основе фенолоформальдегидной смолы с наполнителем из бумаги называется: текстолитом; асботекстолитом; ДСП; гетинаксом.
180. Изменение физико-механических свойств при вулканизации каучука обусловлено: увеличением длины макромолекул каучука; образованием пространственной сшитой структуры; деструкцией макромолекул каучука; изменением химического состава полимера.
4. Методические указания
к выполнению контрольной работы
прежде чем отвечать на вопросы 1 – 60, необходимо усвоить учебный материал по темам «строение и свойства металлов» и «основы теории сплавов»; разобраться в понятиях «критическая точка», «фаза», «структурная составляющая»; ознакомиться с принципами построения и особенностями диаграмм состояний основных типов сплавов; изучить все фазовые и структурные превращения, происходящие при нагреве и охлаждении сплавов.
Для полного ответа на первую часть вопросов 1 – 60 необходимо начертить диаграмму состояний «железо – цементит», провести на ней ординату, соответствующую заданному сплаву, и обозначить все критические точки. Рядом с диаграммой требуется начертить кривую охлаждения данного сплава, показав связь критических точек на диаграмме и кривой, и описать сущность превращений, происходящих в сплаве при медленном его охлаждении.
Для ответа на вторую часть вопросов 1 – 60 нужно на ординате сплава через точку, соответствующую заданным температуре и концентрации, провести горизонтальную линию до границ соответствующих фазовых областей, обозначить крайние и заданную точки, найти концентрацию углерода в этих точках и, пользуясь правилом отрезков, определить соотношение фаз. Например, определяя соотношение фаз для сплава с содержанием 2,5 % углерода при температуре 900°С, в котором имеются структурные составляющие – аустенит, цементит вторичный и ледебурит, следует сначала выявить фазы, из которых состоит сплав при данных условиях (аустенит и цементит), и далее определить их количество в процентах. При этом важно учесть, что перлит и ледебурит являются механическими смесями фаз (перлит состоит из смеси кристаллов феррита и цементита; ледебурит – из аустенита и цементита; при температуре ниже 727°С ледебурит состоит из перлита и цементита или, в конечном итоге, из феррита и цементита).
Для ответа на вопросы 31 – 60 требуются знать состав, структуру, механические свойства, классификацию и правила маркировки углеродистых сталей (см. Приложения 1). Соотношение площадей структурных составляющих сталей с достаточной точностью определяет содержание в них углерода. Поэтому, считая, что феррит практически углерод не растворяет (0,006 %), а наличие в структуре только одного перлита соответствует 0,8 %, углерода можно подсчитать содержание углерода в доэвтектоидной стали, определив с помощью микроскопа количественное соотношение между структурными составляющими по площади шлифа. Следовательно, содержание углерода, %, в доэвтектоидной стали составляет такую часть от 0,8 %, какую составляет площадь, занятая перлитом от общей площади структуры шлифа в поле зрения окуляра микроскопа:
,
где П – количество перлита в структуре стали, %.
Аналогично для заэвтектоидной стали, в которой кроме перлита присутствует цементит вторичный (6,67 % С)
где Ц2 – количество цементита вторичного в структуре стали, %.
Подсчитав содержание углерода в стали и изучив ее структуру с помощью микроскопа, пользуясь таблицами стандартов (см. Приложение), можно ориентировочно определить марку стали и ее свойства, а, следовательно, и область применения.
Вопросы 61 – 90относятся к термической и химико-термической обработке конструкционных и инструментальных сталей. Для ответа на них необходимо знать диаграмму состояний «железо – цементит», принципы классификации и маркировки сталей (см. Приложения 1 и 3) и процессы, происходящие при нагреве и охлаждении аустенита, а также классификацию видов термической обработки и их назначение. Для ответа на эти вопросы нужно начертить необходимый участок диаграммы состояний «железо – цементит» и нанести на нее ординату рассматриваемого сплава. На ординате указать температуру нагрева для данного вида термической обработки, выбрать охлаждающую закалочную среду. После этого в координатах «температура – время» следует построить график термической обработки, при этом время нагрева, выдержки и охлаждения можно назначать условно.
Необходимо указать цель того или иного вида термической или химико-термической обработки. обосновать выбор температуры нагрева, описать структурные и фазовые превращения на каждой стадии термической обработки (указать структуру в исходном, промежуточном и конечном состоянии). Если для получения заданных свойств необходимо применить поверхностную закалку или химико-термическую обработку, следует изложить их сущность.
Вопросы 91 – 120 посвящены легированным сталям, а также технологических процессов их термической и химико-термической обработки. В ответах необходимо привести данные о химическом составе и свойствах рассматриваемого материала (см. Приложения 3), описать влияние легирующих элементов, дать примеры применения этих материалов на железнодорожном транспорте. Следует перечислить, какие именно легирующие элементы или их сочетания придают сталям требуемые свойства, например повышение прочности, вязкости, жаропрочности, жаростойкости и т. д., и как эти элементы влияют на поведение легированных сталей в процессе их термической обработки. Так, например, температура отпуска для легированных сталей выбирается несколько выше, чем для углеродистых, так как легированный аустенит более устойчив к эвтектоидному превращению, при этом учитывается возможная отпускная хрупкость и т. д.
Вопросы 121 – 150 посвящены цветным металлам и сплавам на их основе. Ответы на вопросы должны содержать конкретные примеры с указанием марок (см. Приложения 3), с аргументацией применения тех или иных материалов в различных условиях эксплуатации подвижного состава (студент-заочник должен дополнительно привести примеры из области техники и технологии того производства, на котором он работает).
Вопросы 151 – 180 посвящены неметаллическим и композиционным материалам. Для ответа на них необходимо проанализировать сведения о технико-экономической эффективности внедрения полимерных материалов как заменителей дорогостоящих и дефицитных материалов, например цветных металлов, ценных пород древесины, поэтому необходимо вначале ознакомиться с классификацией синтетических смол по ГОСТу, составом и свойствами пластических масс.
Рекомендуется приводить конкретные примеры использования полимерных материалов при изготовлении и ремонте деталей подвижного состава (например, из области производства, на котором работает студент), отмечая возможность сокращения трудоемкости и стоимости ремонта и перспективы использования того или иного полимерного материала.
Описывая композиционные материалы, следует отмечать их уникальные свойства, используемые в технике (например, анизотропность, вызванную направленностью волокон, или наоборот изотропность, вызванную дисперсностью частиц, имеющих разноосную форму), и большую гамму свойств, обусловленных составом и строением композитов, которые позволяют применять композиционные материалы в самых различных условиях эксплуатации.
Ответы на вопросы по неорганическим материалам, особенно природным, должны содержать сведения об их технологичности и технико-экономической эффективности.
В рекомендуемой литературе студент может найти ответы на все вопросы, поставленные в задании. При необходимости следует обращаться за устной или письменной консультацией к преподавателям кафедры «Технология транспортного машиностроения и ремонта подвижного состава» университета.
