Контрольная работа по "Материаловедению"

1. Дайте расшифровку марок материалов:

СЧ15; ВЧ120-4; АЛ34; 9ХС; У13А; БрОЦС4-3; Т15К6

СЧ15 - Чугун серый , предел кратковременной прочности 150МПа

Применение: для изготовления отливок.

ВЧ120-4 - Высокопрочный чугун, предел прочности при растяжении, 120 кгс/мм² , относительное удлинение,4 %.

АЛ34 - Алюминиевый литейный сплав, 34-номер сплава,  применяется для изготовления фасонных отливок; сплав отличается высокой герметичностью.

9ХС - Сталь инструментальная легированная, 9- 0,9% углерода, 1% хрома и кремния. Применяется для изготовления следующих изделий: сверла, развертки, метчики, плашки, гребенки, фрезы, машинные штампели, клейма для холодных работ. Ответственные детали, материал которых должен обладать повышенной износостойкостью, усталостной прочностью при изгибе, кручении, контактном нагружении, а также упругими свойствами.

У13А - Сталь инструментальная углеродистая, 13 – 1,3% углерода. Применяется для инструментов повышенной износостойкости, работающих при умеренных и значительных давлениях без разогрева режущей кромки.

БрОЦС4-3 - Бронза оловянная, обрабатываемая давлением, 4- 4% олова, 3- 3% цинка,1% свинца. Применение: для токоведущих пружин, контактов штепсельных разъемов, деталей химической аппаратуры.

Т15К6 – твердый титано-вольфрамовый сплав, 15% карбидов титана, 6% кобальта, остальное карбиды вольфрама.

2. Начертите диаграмму состояния свинец-олово. Опишите взаимодействие компонентов в жидком и твердом состояниях, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы состояния и обьясните характер изменений свойств сплавов в данной системе с помощью правил Курнакова.

В жидком состоянии свинец и олово полностью растворяются друг в друге. При охлаждении жидкий раствор кристаллизуется по простейшей диаграмме состояния эвтектического типа с ограниченной растворимостью. При эвтектической температуре в твердом свинце растворяется около 19,5% Sn; при снижении температуры растворимость олова в свинце быстро падает и при комнатной температуре а-твердый раствор содержит не более 2—3% Sn. 
Как видно из диаграммы состояния, свинец также растворяется в твердом олове, но в значительно меньшем количестве. При эвтектической температуре в олове растворяется не более 2,6% свинца, а при комнатной температуре его растворимость падает до сотых долей процента. Температура плавления сплавов свинец-олово зависит от их состава. Добавление к свинцу даже небольших количеств олова приводит к образованию сплавов, плавящихся в определенном интервале температур. Температура полного расплавления сплавов (линия ликвидуса) с увеличением содержания олова до 61,9% снижается с 327° до 183,3°, а затем снова поднимается до температуры плавления чистого олова (232°).  
Температура начала плавления свинцовооловянных сплавов (линия солидуса) изменяется несколько иначе: увеличение содержания олова до 19,5% вызывает резкое снижение температуры начала плавления с 327° до 183,3°; сплавы, содержащие от 19,5 до 97,4% Sn, начинают плавиться при одной и той же температуре 183,3°; дальнейшее увеличение содержания олова снова сопровождается подъемом температуры начала плавления сплавов до 232°. 
Таким образом, интервал температур между началом и концом плавления меняется с изменением состава сплава: наибольший интервал кристаллизации соответствует точкам максимально взаимной растворимости свинца и олова — 19,5 и 97,4% Sn. Чистые свинец и олово, а также сплав эвтектического состава (61,9% Sn) плавятся при постоянной температуре.

3. Для изготовления калибров выбрана сталь 9Х18:

А) расшифровать состав и определить группу назначения данной стали.

Б) назначить режим  термической обработки, навести  подробно его обоснование, обьясняя воздействие легирования на превращения которые происходят на всех этапах термической обработки.

В) опишите микроструктуру и главные свойства стали после  термической обработки. 

А) 9Х18 (новое обозначение 95Х18)- Сталь коррозионно-стойкая обыкновенная, 0,9% углерода, 18% хрома

Назначение :втулки, оси, стержни, шариковые и роликовые подшипники и другие детали, к которым предъявляются требования высокой твердости и износостойкости и работающие при температуре до 500 °С или подвергающиеся действию умеренных агрессивных сред. Сталь коррозионная мартенситного класса.

Б) Режим термообработки зависит от желаемой твердости :  
Закалка проводится при 1050 °С, охлаждение в масле ; температура отпуска, от 150°С до , 600°С (в зависимости от требуемой твердости). 
В) Механические свойства при Т=20^oС материала 9Х18 .

Твердость материала   95Х18   после отжига ,       HB 10 ^-1 = 230 - 240   МПа

Физические свойства материала 95Х18 .