Содержание
21Изменение термодинамического потенциала и свободной энергии сплавов в зависимости от состава и температуры.
36Диаграмма сплавов железо-цементит. Построить кривую охлаждения с 5,0%С (применить правило фаз). По правилу рычага определить долю це¬ментита первичного и углерода, идущего на его образование в данном сплаве.
55Факторы, влияющие на мартенситное превращение.
81Холодная и горячая пластическая деформация. Температура рекрис¬таллизации. Правило Бочвара.
135Физическая природа склеивания. Клеи, их классификация. Клеи, применяемые в авиации. Их назначение, состав, технология склеивания.
20Основные виды состояния сплавов и их характеристика.
35Диаграмма сплавов железо-цементит. Построить кривую охлаждения с 4,3%С (применить правило фаз). По правилу рычага определить долю аустенита и долю цементита в ледебурите при температуре 1147°С.
57Правило нагрева до- и заэвтектоидной стали под отжиг, нормализа¬цию и закалку. Брак при закалке. Расчет времени нагрева деталей для данных об¬работки.
82Возврат, полигонизация и рекристаллизация металлов (механизм, свойства). Критическая степень деформации.
136Назовите текстильные изделия и материалы, применяемые в авиа¬строении.
Выдержка из текста работы
1. Изделия из стали 45 требуется подвергнуть улучшению. Назначьте режим термической обработки, опишите сущность происходящих превращений, структуру и свойства стали.
Улучшение заключается в закалке и высоком отпуске стали.
Закалка доэвтектоидной стали заключается в нагреве стали до температуры выше критической (Ас3), в выдержке и последующем охлаждении со скоростью, превышающей критическую.
Доэвтектоидные стали для закалки следует нагревать до температуры на 30-50°С выше Ас3. Температура точки Ас3 для стали 45 составляет 755°С, а Ас1 равна 730°С. Структура доэвтектоидной стали при нагреве её до критической точки Ас1 состоит из зерен перлита и феррита. В точке Ас1 происходит превращение перлита в мелкозернистый аустенит. При дальнейшем нагреве от точки Ас1 до Ас3 избыточный феррит растворяется в аустените и при достижении Ас3 (линия GS) превращения заканчиваются.
Температура нагрева стали под закалку, таким образом, составляет 800-820°С. Структура стали 45 при температуре нагрева под закалку – аустенит, после охлаждения со скоростью выше критической – мартенсит.
Высокий отпуск проводится при температуре 580-600?С. В результате получаем структуру – сорбит отпуска. Высокий отпуск создает наилучшее соотношение прочности и вязкости.
Закалка с высоким отпуском (по сравнению с нормализацией или отжигом) повышает временное сопротивление, предел текучести, относительное сужение и особенно ударную вязкость. Высокие отпуск почти полностью снимает остаточные напряжения, возникшие при закалке.
Свойства стали 45 после улучшения: ?В = 870 МПа; ?т= 700 МПа; ?= 13%; ? = 65%; KCU = 1,3 МДж/м2; НВ = 255.
2. Для изготовления резцов выбрана сталь ХВ5. Укажите состав, назначьте и обоснуйте режим термической обработки, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие при термической обработке данной стали. Опишите микроструктуру и свойства стали после термической обработки.
Состав:
углерод — 1,3-1,5%, хром — 0,4-0,6%, вольфрам — до 5%, ванадий — 1-3%, кремний — 0,1-0,3%, марганец — 0,1-0,3%, меди — 0,03%.
Неполная закалка, структура после закалки М+Ц (II)+А (ост. )
Низкий отпуск, структура после отпуска М (о.) +Ц (II)
При изготовлении ножей из данной стали клинки имеют твердость 62-64 ед. HRC, хорошо держат строй. Эту сталь ещё называют «алмазной сталью» из-за её высокой твердости и схожестью с алмазом.
Свойства, характеристики алмазной стали выше всех других марок сплава, даже дамасской. Примесь хрома делает состав не подверженным коррозии. Так как хром негативно влияет на прочность смеси, поэтому, алмазная сталь содержит больше вольфрама. Он тугоплавкий. Лигатура делает сплав устойчивым к температурам. Собственно, поэтому и приходится производить материал при 3 000 градусов вместо 1 300, которых хватало раньше.
Добавка вольфрама стоит того. С 5% тугоплавкого элемента в составе, железо становится настолько прочным, что может снимать тонкий слой стружки с других сплавов и металлов, к примеру, олова.
«Алмазная» сталь ХВ5 (5% W) благодаря присутствию вольфрама в термически обработанном состоянии имеет избыточную мелкодисперсную карбидную фазу и твердость HRC 65—67
Неполная закалка, структура после закалки М+Ц (II)+А (ост. )
Твердость материала: HB 10 -1 = 255 МПа
Температура ковки: °С: начала 1100, конца 870. Охлаждение в штабелях.
Температура критических точек: Ac1 = 750 — 760
Свариваемость материала: не применяется для сварных конструкций.
Склонность к отпускной хрупкости: малосклонна структура после отпуска М (о.) +Ц (II)
Шлифуемость: хорошая
Твердость стали ХВ5 после термообработки (ГОСТ 5950-73)
Состояние поставки, режимы термообработки HRC? (HB)
Прутки и полосы отожженные или высокоотпущенные образцы.
Закалка 800-820 °С, вода
Изотермический отжиг 800-820 °С, охлаждение со скоростью 50 град/ч до 600 °С, выдержка 2-3ч,
охлаждение со скоростью 50 град/ч до 550 °С, воздух
Подогрев 600-650 °С . Закалка 830-850 °С, масло. Отпуск 140-170 °С , воздух (режим окончательной термообработки) (до 255)
Св. 66
(285)
63-68
Твердость стали ХВ4Ф в зависимости от температуры отпуска
Температура отпуска, °С HRC?
Закалка 800 °С, вода
300 67
3. Назначьте нержавеющую сталь для работы в среде средней агрессивности (растворы солей). Приведите состав стали, необходимую термическую обработку и получаемую структуру. Объясните физическую природу коррозионной устойчивости материала и роль каждого легирующего элемента…
