Раздел V. Обработка металлов резанием
При обработке металлов резанием с поверхности заготовки срезается слой металла в виде стружки для получения необходимой геометрической формы, точности размеров, взаиморасположения и шероховатости поверхностей детали.
Изучите кинематику процесса резания, то есть движения, необходимые для срезания слоя металла с заготовки в процессе обработки. Ознакомьтесь с составляющими режима резания: скоростями главного движения резания и движения подачи, глубиной резания.
На примере токарного резца рассмотрите элементы и геометрию режущего инструмента.
Ознакомьтесь с физической сущностью процесса резания и образования стружки.
Режущие инструменты работают в условиях значительных нагрузок, высоких температур и трения. Поэтому инструментальные материалы должны обладать высокими значениями твердости, красностойкости, износостойкости, механической прочности и вязкости. Для изготовления режущего инструмента применяют инструментальные стали, керамические материалы, сверхтвердые материалы на основе нитрида бора, абразивные и алмазные материалы.
Ознакомьтесь с основными сведениями о металлорежущих станках. Рассмотрите методы обработки заготовок на станках: токарных, фрезерных и строгальных.
5.1. Физико-механические основы обработки конструкционных материалов резанием. Классификация движений на металлорежущих станках. Режим резания. Геометрия режущего инструмента. Контактные явления при резании: тепловыделение, износ и упрочнение поверхности
5.2. Требования к инструментальным материалам. Современные инструментальные материалы: стали, сверхтвердые и керамические материалы, абразивные и алмазные материалы. Общие сведения о металлорежущих станках, их классификация.
5.3. Обработка заготовок на токарных станках, режущий инструмент.
5.4. Обработка заготовок на фрезерных станках, типы фрезерных станков, виды фрез.
5.6. Обработка заготовок на строгальных станках. Типы станков, режущий инструмент.
Раздел VI. Формообразование изделий
из композиционных и неметаллических материалов
Развитие всех отраслей промышленности потребовало создания новых конструкционных материалов. Авиационная и ракетно-космическая техника, ядерная энергетика и другие отрасли современной промышлености остро нуждаются в материалах, обладающих высокими физико-механическими, эксплуатационными и специальными свойствами. Использование композиций, состоящих из двух и более компонентов из различных материалов, позволяет создавать конструкционные материалы с уникальными свойствами.
Уясните, что понятие композиционного материала должно удовлетворять следующим критериям:
· состав и форма компонентов композиции определены заранее;
· компоненты различаются по свойствам, разделены явно выраженной границей и сохраняют свои индивидуальные особенности;
· материал обладает свойствами, отличными от свойств компонентов, взятых в отдельности.
Компонент, непрерывный по всему объему, является матрицей, а прерывистый, разделенный в объеме композиции, считается армирующим или упрочняющим.
Изучая основные виды композиционных материалов, обратите внимание на то, что часто процессы получения композиций и изготовления изделий технологически совмещаются.
Рассмотрите технологические свойства пластмасс, способы получения изделий из полимерных материалов и области их применения.
Изучите способы получения изделий из резины.
6.1. Характеристика и классификация композиционных материалов. Требования, предъявляемые к армирующим и матричным материалам.
6.2. Изготовление изделий из композиционных материалов.
6.3. Изготовление деталей из полимерных материалов.
3. содержание практического раздела дисциплины
Тематика лабораторных работ
1. Определение твердости металлов и сплавов (2 час).
2. Кристаллизация. Ее влияние на строение и свойства металлов (2 час).
3. Пластическая деформация, наклеп и рекристаллизация (2 час).
4. Микроструктура углеродистых сталей (2 час).
5. Закалка углеродистых сталей (2 час).
6. Технология изготовления разовой литейной формы в двух опоках (2 час).
7. Специальные виды литья (2 час).
8. Оборудование и технологический процесс свободной ковки (2 час).
9. Электрические способы сварки (2 час).
10. Обработка металлов резанием (2 час).
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
Общие методические указания
Студенты, обучающиеся в вузе заочно, выполняют контрольное задание, которое состоит из 30 вариантов. Выполняется тот вариант, номер которого соответствует двум последним цифрам шифра студента. Если номер шифра оканчивается на «31», то выполняется первый вариант задания, на «32» – второй и т.д.
Контрольное задание выполняется в отдельной тетради или на листах формата А4 объемом 12-18 листов. Задания следует выполнять в порядке ответов на поставленные вопросы варианта; из 10 вопросов задания: 5 первых (с 1-ого по 5-ый) вопросов относится к материаловедению, а 5 последующих (с 6-ого по 10-ый) – к технологии конструкционных материалов. Ответы должны быть краткими, точными и не повторять дословно тексты учебников или учебных пособий.
Графические работы выполняются карандашом, при необходимости, с использованием чертежных инструментов.
На страницах текста заданий необходимо оставить поля для замечаний рецензента. Страницы и рисунки пронумеровать. В конце выполненного контрольного задания привести список использованной литературы, указать дату выполнения работы, поставить свою подпись.
После рецензирования работы проанализируйте замечания рецензента и приведите на них письменные ответы в конце тетради. Если работа не зачтена, то после ответа на замечания она посылается на повторное рецензирование.
Перед выполнением контрольной работы студент должен изучить соответствующие разделы дисциплины: методику выбора сталей и сплавов, назначения термической обработки, особенности строения, технологию получения и область применения наиболее распространенных неметаллических материалов. Одновременно студент должен научиться выбирать способ изготовления деталей из различных конструкционных материалов.
Варианты заданий контрольной работы
Вариант 1
1. Волочение проволоки проводят в несколько переходов. В некоторых случаях проволока на последних переходах разрывается. Объясните причину разрыва и укажите способ его предупреждения.
2. Начертите диаграмму состояния «железо – цементит», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения при охлаждении сплава, содержащего 0,5 % С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре, и как такой сплав называется?
3. Используя диаграмму состояния «железо – цементит», установите температуры отжига и закалки стали У12. Охарактеризуйте эти режимы термической обработки и опишите структуру и свойства стали после каждого вида обработки.
4. Опишите влияние нагрева на структуру металла.
5. Полимерные материалы, и их применение.
6. Опишите принцип действия мартеновской печи. Какие виды топлива применяются в мартеновской печи?
7. Что такое высокопрочный и ковкий чугуны?
8. Как получают бесшовные трубы, их преимущества?
9. Опишите источники переменного и постоянного сварочного тока. Укажите их преимущества, недостатки и области применения.
10. Какие требования предъявляют к инструментальным материалам? Опишите современные материалы, используемые для изготовления режущих инструментов.
Вариант 2
1. Опишите явление полиморфизма железа. Каково его практическое значение?
2. Начертите диаграмму состояния «железо – цементит», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения при охлаждении сплава, содержащего 0,7 % С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре, и как такой сплав называется?
3. Инструменты из стали У11А подвержены закалке: первый –с температуры 760 °С, второй –с температуры 850 °С. Используя диаграмму состояния «железо-цементит», укажите температуры закалки и объясните, какой из этих инструментов закален правильно, имеет более высокие режущие свойства и почему.
4. Расшифруйте состав бронзы БрОЦ4-2,5, опишите структуру и объясните назначение легирующих элементов. Приведите характеристики механических свойств.
5. Состав, свойства и применение жаропрочных керамических материалов.
6. Опишите устройство кислородного конвертера, процесс выплавки стали и главные химические реакции.
7. Опишите процесс образования усадочных раковин в отливках.
8. Опишите процесс волочения и укажите область его применения. Какой инструмент применяют при волочении?
9. Охарактеризуйте требования, предъявляемые к источникам сварочного тока. Какими могут быть внешние характеристики источников?
10. Опишите процессы тепловыделения при резании, особенности применения различных видов смазочно-охлаждающих сред. Расскажите об износе инструмента.
Вариант 3
1. В чем сущность процесса модифицирования? Приведите пример использования модификаторов для повышения свойств литейных сплавов.
2. Начертите диаграмму состояния «железо – цементит», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения при охлаждении сплава, содержащего 5,0 % С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре, и как такой сплав называется?
3. Углеродистые стали 35 и У8 после закалки и отпуска имеют структуру мартенсит отпуска и твердость: первая 45 HRC, вторая 60 HRC. Используя диаграмму состояния «железо – цементит» и учитывая превращения, происходящие при отпуске, укажите температуру закалки и отпуска для каждой стали. Объясните, почему сталь У8 имеет большую твердость.
4. Укажите состав и опишите структуру латуни Л68. Приведите характеристики механических свойств этого сплава.
5. Какие полимеры применяются для антифрикционных покрытий на металлах? Приведите характеристики их свойств.
6. Охарактеризуйте мартеновский процесс, опишите главные химические реакции, протекающие в мартеновской печи.
7. Опишите процесс изготовления отливок в оболочковых формах. Каковы его преимущества и области применения?
8. Опишите процессы прессования и укажите его преимущества и недостатки, область применения.
9. Опишите разновидности электродуговой сварки, приведите их схемы. Как зажигается сварочная дуга? Каковы ее электрические и тепловые свойства?
10. Опишите процесс образования стружки при резании и виды стружки.
Вариант 4
1. Охарактеризуйте металлический тип связи и основные свойства металлов.
2. Какими характеристиками оценивается прочность металлов и сплавов? Как эти характеристики определяются?
3. Начертите диаграмму состояния «железо – цементит», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения при охлаждении сплава, содержащего 4,8 % С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре, и как такой сплав называется?
4. С помощью диаграммы состояния «железо – цементит» установите температуру полного и неполного отжигов стали 20. Охарактеризуйте эти режимы термической обработки и опишите структуру и свойства стали.
5. Что такое пластмасса?
6. В чем заключаются особенности выплавки стали в мартеновских печах?.
7. Опишите способ изготовления отливок литьем по выплавляемым моделям. Укажите его преимущества и области применения.
8. Что такое свободная ковка? Опишите основные операции такой ковки и укажите область ее применения.
9. Как осуществляют контроль качества сварных соединений? Опишите его способы.
10. Опишите физическую суть процессов резания?
Вариант 5
1. Суть полиморфного превращения в стали.
2. Каким способом можно восстановить пластичность холоднокатаной медной ленты? Назначьте режим термической обработки и опишите сущность происходящих процессов.
3. Начертите диаграмму состояния «железо – цементит», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы. Опишите превращения при охлаждении сплава, содержащего 1,4 % С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре, и как такой сплав называется?
4. С помощью диаграммы состояния «железо-цементит» опишите структурные превращения, происходящие при нагреве доэвтектоидной стали. Укажите критические точки Ас1 и Ас3 для выбранной Вами стали. Установите режим нагрева этой стали под закалку. Охарактеризуйте процесс закалки, опишите получаемую структуру и свойства стали.
5. Укажите состав и определите группу стали 09Х14Н16Б по назначению.
6. Выполните сравнительную технико-экономическую оценку мартеновского и кислородно-конвертерного способов выплавки стали.
7. Опишите способ изготовления отливок литьем в металлические формы – кокили. Укажите преимущества, недостатки и особенности этого вида литья.
8. Опишите основные виды оборудования, применяемого для свободной ковки. Как выбирают необходимое оборудование, чем характеризуется его мощность?
9. Опишите особенности сварки заготовок трением.
10. Назовите основные параметры режима резания, опишите их влияние на качество обработанной поверхности.
Вариант 6
1. Что такое ликвация, причины ее возникновения и влияние на свойства?
2. Начертите диаграмму состояния «железо – цементит», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения при охлаждении сплава, содержащего 3,6 % С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре, и как такой сплав называется?
3. Как изменяются структура и свойства сталей 40 и У12 в результате закалки с температур 750 и 850 °С? Объясните с применением диаграммы состояния «железо – цементит». Выберите оптимальный режим нагрева под закалку каждой стали.
4. Расшифруйте состав сплава Д18, укажите способ изготовления деталей из него и приведите характеристики механических свойств.
5. Опишите свойства и области применения пластмасс.
6. Опишите структуру современного металлургического производства и его продукцию.
7. Изобразите схему литниковой системы, укажите назначение всех ее элементов.
8. В каких видах обработки давлением применяется холодная пластическая деформация? Опишите явление наклепа, его физическую сущность и влияние на структуру и свойства металлов.
9. Опишите процесс плазменной сварки металлов, ее преимущества.
10. Опишите способы фрезерования и типы используемых фрез.
Вариант 7
1. Как и почему скорость охлаждения при кристаллизации влияет на строение слитка?
2. Начертите диаграмму состояния «железо – цементит», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения при охлаждении сплава, содержащего 0,8 % С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре, и как такой сплав называется?
3. Для каких целей применяется диффузионный отжиг? Как выбирается режим такого отжига?
4. Укажите состав и группу стали 12Х1МФ по назначению.
5. Приведите пример композиционного материала на основе алюминия. В чем преимущество композитов перед сплавами?
6. Опишите основные виды железных руд и этапы подготовки шихтовых материалов к доменной плавке. Какие виды топлива применяются в доменных печах?
7. Опишите процессы изготовления отливок в песчаных формах.
8. Приведите классификацию видов обработки металлов давлением. Как при такой обработке изменяются структура и свойства металла?
9. Опишите процесс электронно-лучевой сварки, ее преимущества.
10. Опишите работы, выполняемые на строгальных станках.
Вариант 8
1. Опишите виды твердых растворов.
2. Начертите диаграмму состояния «железо – цементит», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения при охлаждении сплава, содержащего 2,2 % С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре, и как такой сплав называется?
3. Начертите диаграмму изотермического распада аустенита стали У8. Нанесите на нее кривую режима изотермической обработки, обеспечивающего получение твердости НВ 150. Как этот режим называется, и какая структура получается в данном случае?
4. Расшифруйте состав сплава АК4 и приведите характеристики его механических свойств.
5. Выберите марку высокопрочого чугуна, укажите его состав, структуру и механические свойства.
6. Начертите схему доменной печи, укажите основные ее части и опишите происходящие в ней процессы.
7. Какими способами изготавливают отливки из алюминиевых и магниевых сплавов? В чем особенность плавки магниевых сплавов? Укажите области применения отливок из алюминия и магния.
8. Охарактеризуйте холодную и горячую обработку металлов давлением, опишите особенности этих процессов, их положительные и отрицательные стороны.
9. Изобразите схему и опишите процесс электрошлаковой сварки, основные преимущества и область применения.
10. Опишите режущий инструмент и технологическую оснастку сверлильных станков, приведите схемы обработки на этих станках.
Вариант 9
1. Опишите условия протекания и механизм процесса кристаллизации.
2. Начертите диаграмму состояния «железо – цементит», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения при охлаждении сплава, содержащего 0,4 % С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре, и как такой сплав называется?
3. Для чего проводится рекристаллизационный отжиг? Как назначается его режим?
4. После термической обработки углеродистой стали получена структура: цементит + мартенсит отпуска. Нанесите на диаграмму состояния «железо-цементит» примерную ординату заданной стали и обоснуйте выбор температуры нагрева этой стали под закалку. Укажите температуру отпуска и опишите превращения, которые произошли при термической обработке.
5. Укажите состав и определите группу стали 20Х13 по назначению.
6. Какие материалы необходимы для доменного производства?
7. Опишите возможные дефекты отливок и причины их возникновения.
8. Обоснуйте температуру нагрева заготовок под обработку металлов давлением.
9. Опишите процесс автоматической дуговой сварки под слоем флюса. Укажите основные преимущества.
10. Опишите устройство токарного станка.
Вариант 10
1. Дайте определение ударной вязкости. Опишите методику ее измерения.
2. Начертите диаграмму состояния «железо – цементит», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения при охлаждении сплава, содержащего 1,1 % С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре, и как такой сплав называется?
3. При непрерывном охлаждении стали У8 получена структура «перлит». Нанесите на диаграмму изотермического распада аустенита кривую охлаждения, обеспечивающую получение данной структуры. Укажите температурный интервал превращения.
4. Расшифруйте состав бронзы БрОФ7-0,2, , приведите характеристики механических свойств.
5. Опишите свойства стекловолокнита СВАМ.
6. Опишите устройство и работу доменной печи. Охарактеризуйте продукты доменной плавки.
7. Опишите особенности конструирования литых деталей.
8. Опишите основные схемы прокатки металлов.
9. Опишите процесс ручной дуговой сварки. Что представляют собой сварочные электроды? Как их классифицируют и обозначают?
10. Опишите основные виды обработки деталей на токарных станках.
Вариант 11
1. Дайте определение твердости. Какими методами измеряют твердость металлов и сплавов? Опишите их.
2. Начертите диаграмму состояния «железо – цементит», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения в сплаве, содержащем 1,3 % С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре, и как такой сплав называется?
3. С помощью диаграммы состояния «железо – цементит» определите температуру отжига и закалки стали 30. Охарактеризуйте эти режимы термической обработки и опишите структуру и свойства стали после каждого вида обработки.
4. Что относится к сталям обыкновенного качества и как они обозначаются?
5. Что входит в состав керамических материалов?
6. Опишите основные стадии выплавки стали в мартеновской печи.
7. Опишите последовательность операций при изготовлении песчаной литейной формы.
8. Опишите основные способы прокатки.
9. Охарактеризуйте процессы ультразвуковой сварки и сварки взрывом. Когда применяются указанные способы сварки?
10. Для чего используются смазочно-охлаждающие жидкости.
Вариант 12
1. Объясните механизм влияния модификаторов на строение литого металла.
2. Начертите диаграмму состояния «железо – цементит», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения в сплаве, содержащем 3,1 % С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?
3. После закалки углеродистой стали была получена структура, состоящая из феррита и мартенсита. Проведите на диаграмме состояния «железо – цементит» примерную ординату, соответствующую составу заданной стали, укажите принятую в данном случае температуру нагрева под закалку. Как называется такая обработка? Какие превращения произошли при нагреве и охлаждении стали?
4. При каких температурах производится процесс азотирования стали? Объясните, почему азотирование не производится при температурах ниже и выше указанных.
5. Металлокерамические сплавы, их состав и свойства.
6. Опишите суть индукционного переплава стали. За счет чего достигается повышение качества металла?
7. Опишите принцип центробежного литья и преимущества этого способа.
8. Какие детали изготавливают свободной ковкой? Как она осуществляется?
9. Опишите процесс холодной сварки, укажите область его применения.
10. Опишите виды резцов для токарной обработки деталей.
Вариант 13
1. Как и почему при холодной пластической деформации изменяются свойства металлов?
2. Начертите диаграмму состояния «железо – цементит», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения в сплаве, содержащем 0,9 % С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре, и как такой сплав называется?
3. Сталь 40 закалили с температур 760 и 840 °С. Используя диаграмму состояния «железо – цементит», укажите выбранные температуры нагрева и опишите превращения, которые произошли при двух режимах закалки. Какому режиму следует отдать предпочтение и почему?
4. Что такое латунь? Расшифруйте состав и опишите структуру выбранной Вами марки латуни. Укажите ее основные свойства.
5. Опишите процесс кристаллизации металлов.
6. Для чего и какие огнеупорные материалы и флюсы применяются в металлургическом производстве?
7. Какими способами получают отливки из металлических сплавов? Какие плавильные установки при этом используются?
8. В чем особенности штамповки в закрытых штампах?
9. Опишите способы электрической контактной сварки, их особенности и области применения. Как выполняется сварка аккумулированной энергией?
10. Укажите типы фрез для обработки изделий.
Вариант 14
1. Какая температура разделяет области холодной и горячей пластической деформации металлов и почему?
2. Начертите диаграмму состояния «железо – цементит», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения для сплава, содержащего 4,3 % С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре, и как такой сплав называется?
3. Углеродистые стали 45 и У8 после закалки и отпуска имеют структуру мартенсит отпуска и твердость: первая – HRC 50, вторая – HRC 60. Используя диаграмму состояния «железо – цементит» и учитывая превращения, происходящие в этих сталях при отпуске, укажите температуру закалки и температуру отпуска для каждой стали. Опишите превращения, происходящие в этих сталях в процессе закалки и отпуска, и объясните, почему сталь У8 имеет большую твердость.
4. Опишите структуру и свойства углеродистых заэвтектоидных сталей, какую термообработку для них применяют.
5. Опишите свойства и применение в промышленности полиэтиленов.
6. Что входит в структуру металлургического производства?
7. Опишите структуру слитка металла и объясните ее.
8. В чем заключаются технологические особенности ковки и штамповки металлов и сплавов?
9. Какими способами сварки Вы знаете? Какой способ производительнее?
10. Как нарезают резьбу на токарных станках?
Вариант 15
1. Опишите условия получения мелкозернистой структуры металла при кристаллизации.
2. Начертите диаграмму состояния «железо – цементит», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения в сплаве, содержащем 1,6 % С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре, и как такой сплав называется?
3. Каковы причины возникновения внутренних напряжений при закалке? Каким способом можно предохранить изделие от образования закалочных трещин?
4. Какую структуру и почему имеет доэвтектоидная углеродистая сталь после термообработки; а) отжига, б) закалки?
5. Что собой представляют минеральные стекла? Как их получают?
6. Каковы особенности цветной металлургии.
7. Опишите процесс изготовления отливок по выплавляемым моделям, преимущества этого способа.
8. Каким способом обработки давлением можно получать сложные профили? Опишите схему этого процесса, применяемое оборудование и инструмент.
9. Опишите процесс плазменной сварки и его достоинства.
10. Опишите способы фрезерования, приведите схемы обработки плоских и фасонных поверхностей на фрезерных станках.
Вариант 16
1. Опишите линейные несовершенства кристаллического строения. Как они влияют на свойства металлов и сплавов?
2. В чем различие между хрупким и вязким разрушением?
3. Начертите диаграмму состояния «железо – цементит», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения при охлаждении сплава, содержащего 0,5 % С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре, и как такой сплав называется?
4. Укажите состав и определите группу стали 12Х18Н10Т по назначению, укажите ее механические свойства .
5. Какой термической обработке подвергается сплав дуралюмин? Каков механизм упрочнения дуралюмина?
6. Опишите работу дуговой плавильной электрической печи и укажите преимущества в сравнении с другими плавильными агрегатами.
7. Опишите принцип действия машин для литья под давлением, Укажите преимущества, недостатки и области его применения.
8. Охарактеризуйте основные виды оборудования, применяемого для горячей объемной штамповки.
9. Какое технологическое оборудование и материалы используются при ручной дуговой сварке?
10. Опишите геометрические параметры режущего инструмента (на примере прямого токарного проходного резца).
Вариант 17
1. Как влияет наличие примесей в сплаве на протекание процесса кристаллизации?
2. Как и почему изменяется плотность дислокаций при пластической деформации? Каково влияние дислокаций на свойства металлов?
3. Начертите диаграмму состояния «железо – цементит», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения при охлаждении сплава, содержащего 4,5 % С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре, и как такой сплав называется?
4. Используя диаграмму состояния «железо – цементит», определите температуру полной и неполной закалки стали 40. Опишите структуру и свойств данной стали после каждого вида термической обработки.
5. Каковы преимущества и недостатки пластмасс?
6. Каковы особенности выплавки стали в кислородных конверторах?
7. Опишите процессы изготовления отливок на машинах для центробежного литья. Укажите преимущества, недостатки и области применения этого способа литья.
8. Опишите процессы получения листового проката и укажите области их применения.
9. Охарактеризуйте технологические особенности сварки низкоуглеродистых сталей.
10. Какие материалы и как сваривают с применением ультразвука? Достоинства метода?
Вариант 18
1. Что такое переохлаждение, и как оно влияет на величину зерна кристаллизующегося металла?
2. Начертите диаграмму состояния «железо – цементит», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения при охлаждении сплава, содержащего 0,6 % С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре, и как такой сплав называется?
3. Что такое нормализация? Используя диаграмму состояния «железо – цементит», укажите температуру нормализации сталей 45 и У12. Опишите превращения, происходящие в этих сталях при выбранном режиме обработки, получаемую структуру и свойства.
4. Укажите состав эвтектоидной углеродистой стали, назначьте и обоснуйте режим термической обработки: а) отжига, б) закалки? Опишите структуру и свойства стали после каждого вида термообработки.
5. Какие материалы используют для изготовления строительной арматуры? Опишите их механические характеристики.
6. С помощью химических реакций опишите процессы удаления фосфора и серы при производстве стали. Для каких целей выполняют раскисление стали? Как различаются стали в зависимости от степени раскисления?
7. Опишите основные способы уплотнения формовочной смеси при машинной формовке.
8. Охарактеризуйте инструмент для горячей объемной штамповки. В чем отличие открытых и закрытых штампов?
9. Что понимается под свариваемостью металлов и сплавов? Чем она оценивается и от чего зависит? Опишите основные дефекты сварных соединений, укажите причины их возникновения.
10. Какой инструмент применяется при токарной обработке, его виды?
Вариант 19
1. Что такое предел прочности (sв)? Как он определяется?
2. Начертите диаграмму состояния «железо – цементит», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения в сплаве, содержащем 5,5 % С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре, и как такой сплав называется?
3. Что такое перегрев и пережог стали? Чем они вредны, и как можно их устранить?
4. Укажите состав и группу стали 25Х2М1Ф по назначению. Как влияет температура эксплуатации на механические свойства данной стали?
5. Укажите условия применения пластмасс, их достоинства.
6. Опишите способы разливки стали в изложницы и образующиеся при этом дефекты.
7. Опишите процесс конструирования заготовок, отливаемых в разовых песчано-глинистых формах.
8. Опишите основные разделительные и формоизменяющие операции листовой штамповки.
9. Опишите способы нанесения покрытий напылением.
10. Какие виды инструментов используются для получения отверстий в изделиях? Какое для этого используется оборудование?
Вариант 20
1. От каких основных факторов зависит величина зерна закристаллизовавшегося металла и почему?
2. К какому виду пластической деформации (холодной или горячей) относится деформирование железа при температуре 500 °С?Объясните, как при этом изменяются структура и свойства железа.
3. Начертите диаграмму состояния «железо – цементит», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения при охлаждении сплава, содержащего 1,9 % С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре, и как такой сплав называется?
4. Используя диаграмму состояния «железо – цементит» и график зависимости твердости от температуры отпуска, назначьте режим термической обработки (температуру закалки, охлаждающую среду и температуру отпуска) деталей из стали 45, которые должны иметь твердость HRC 28-30. Опишите превращения, происходящие на всех этапах термической обработки, получаемую структуру.
5. Приведите примеры марок углеродистых конструкционных сталей, их состав и область применения.
6. Опишите способ непрерывной разливки стали и укажите его преимущества по сравнению с разливкой в изложницы.
7. Какие требования предъявляются к формовочным стержневым смесям? Охарактеризуйте их основные свойства и состав.
8. Опишите принцип действия пневматического молота. Для каких операций он применяется?
9. Опишите процесс нанесения покрытий методом электродуговой наплавки. Каковы особенности наплавки порошковыми проволоками?
10. Опишите основные виды обработки поверхностей на фрезерных станках.
Вариант 21
1. Объясните сущность явления дендритной ликвации и методы ее устранения.
2. Какими характеристиками оценивается пластичность металлов и сплавов? Как они определяются?
3. Начертите диаграмму состояния «железо – цементит», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения в сплаве, содержащем 1,2 % С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре, и как такой сплав называется?
4. Как можно устранить крупнозернистую структуру в кованой стали 30? Используя диаграмму состояния «железо – цементит», обоснуйте выбор режима термической обработки для исправления этой структуры. Опишите структурные превращения и характер изменения свойств.
5. Что применяют в качестве армирующих элементов при изготовлении композиционных материалов? Как зависит прочность композитов от количества и размеров наполнителя?
6. Опишите процесс раскисления стали.
7. Какой из способов литья позволяет получить наибольшую точность размеров и наименьшую шероховатость поверхности? Укажите область его применения.
8. Опишите основные операции ковки и укажите область ее применения. Какой из видов обработки давлением позволяет получать поковки наибольшего веса? Почему?
9. Опишите лучевые способы сварки. Укажите основные преимущества и области применения этих способов.
10. Как влияет скорость резания на стойкость режущих инструментов? Пути повышения стойкости инструмента.
Вариант 22
1. Опишите элементарные кристаллические ячейки.
2. Начертите диаграмму состояния «железо – цементит», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения в сплаве, содержащем 3,2 % С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре, и как такой сплав называется?
3. С помощью диаграммы состояния «железо – цементит» опишите структурные превращения, происходящие при нагреве заэвтектоидной стали. Покажите критические точки Ас1 и Асcm для выбранной Вами стали. Охарактеризуйте процесс закалки такой, опишите получаемую структуру.
4. Детали из стали 45 закалены: первая –с температуры 740 °С. вторая – 820 °С. Используя диаграмму состояния «железо – цементит», нанесите выбранные температуры нагрева и объясните, какая из этих деталей имеет более высокие твердость и прочность, и почему.
5. Выберите марку ковкого чугуна, опишите его структуру и свойства.
6. Стали какого качества выплавляют в мартеновской печи, как они обозначаются?
7. Как можно получать отверстия в отливке?
8. Опишите процессы получения бесшовных труб. Какое оборудование для этого необходимо?
9. Опишите процесс сварки трением, приведите схемы, основные преимущества и область применения данного способа
10. Какие виды стружки Вы знаете? Какой из них создает наибольшие проблемы при работе на токарных станках? Какими способами эти прблемы решаются?
Вариант 23
1. Что такое предел текучести (sТ)? Как он определяется?
2. Под действием каких напряжений происходит пластическая дефор<