Тверской Государственный технический университет

Факультет дополнительного профессионального образования

Кафедра технологии металлов и материаловедения

Контрольная работа

по дисциплине:

«Материаловедение»

1 семестр

Выполнил:

студент 1 курса ФДПО

группы ТМС 122

Тверь

2009 г.

1. Вычертите диаграмму состояния железо – цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, постройте кривую охлаждения (с применением правила фаз) для сплава, содержащего 3,5 % углерода

Какова структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

 

Диаграмма состояния железо – цементит

Кривая охлаждения (с применением правила фаз) для сплава, содержащего 3,5 % углерода

Такой сплав называется серый чугун

Структура серого чугуна:

Серый чугун на ферритной основе содержит две структурные составляющие – графит и феррит

Серый чугун на феррито-перлитной основе содержит три структурные составляющие – графит, феррит и перлит

2. Вычертите участок диаграммы Fe-Fe3C для стали и нанесите на нем линии температур нагрева сталей для термической обработки

 

1) Расшифруйте марку стали 45 определите группу по назначению, назовите изготавливаемые из этой стали детали.

Углеродистая качественная сталь с содержанием углерода 0,45 %

Химический состав Химический элемент % Кремний (Si) 0.17-0.37 Медь (Cu), не более 0.25 Мышьяк (As), не более 0.08 Марганец (Mn) 0.50-0.80 Никель (Ni), не более 0.25 Фосфор (P), не более 0.035 Хром (Cr), не более 0.25 Сера (S), не более 0.04

Назначение

Вал-шестерни, коленчатые и распределительные валы, шестерни, шпиндели, бандажи, цилиндры, кулачки и другие нормализованные, улучшаемые и подвергаемые поверхностнй термообработке детали, от которых требуется повышенная прочность.

 

2) По диаграмме Fe-Fe3C определите температуры полного и неполного отжига, полной и неполной закалки, нормализации стали

Полный отжиг

Неполный отжиг

 

В зависимости от температуры нагрева закалка бывает полной и неполной. При полной закалке сталь нагревают выше точки А3. Полная закалка применяется для доэвтектоидной стали. В этом случае при нагреве выше точки А3 сталь имеет полностью аустенитную структуру и после резкого охлаждения имеет полностью мартенситную структуру. При неполной закалке полного превращения не будет, и оставшийся в структуре феррит не даст получить высокой твердости и прочности. Поэтому в доэвтектоидной стали неполную закалку не применяют.

Полная закалка 830-850 0С

Нормализация

3) Назовите охлаждающие среды и опишите цель, структуру и свойства стали после каждого вида термообработки.

Отжиг — термическая обработка, при которой сталь нагревается выше Ас3(или только выше Ас1 — неполный отжиг) с последующим, медленным охлаждением. Нагрев выше Ас3 обеспечивает полную перекристаллизацию стали. Медленное охлаждение при отжиге. Обязательно должно привести к распаду аустенита и превращению его в перлитные структуры. Нормализация есть разновидность отжига, при нормализации охлаждение проводят на спокойном воздухе, что создает несколько более быстрое охлаждение, чем при обычном отжиге. ............