Инфоурок / Другое / Другие методич. материалы / Методические рекомендации для заочников

Методические рекомендации для заочников

Курсы профессиональной переподготовки
124 курса

Выдаем дипломы установленного образца

Заочное обучение - на сайте «Инфоурок»
(в дипломе форма обучения не указывается)

Начало обучения: 22 ноября
(набор групп каждую неделю)

Лицензия на образовательную деятельность
(№5201 выдана ООО «Инфоурок» 20.05.2016)


Скидка 50%

от 13 800  6 900 руб. / 300 часов

от 17 800  8 900 руб. / 600 часов

Выберите квалификацию, которая должна быть указана в Вашем дипломе:
... и ещё 87 других квалификаций, которые Вы можете получить

Получите наградные документы сразу с 38 конкурсов за один орг.взнос: Подробнее ->>

библиотека
материалов

«Тверской политехнический колледж»




СОГЛАСОВАНО:

На заседании методической комисси мастеров и преподавателей

Машиностроительного направлений

Протокол №_______________

от «__»_______________ 20__г.

Председатель :

____________ Т.П.Ларионова

Составлено в соответствии с Государственными требованиями к минимуму содержания и уровню подготовки выпускника по специальности 140448«Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического

оборудования (по отраслям)»

Зам.директора по УР

____________Н.И.Самойлова

«__»_______________ 20__г.






МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

И ЗАДАНИЯ ДЛЯ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ

для студентов - заочников


ПО ДИСЦИПЛИНЕ Материаловедение



для специальности «Сварочное производство»








Автор: Байбикова В.С., преподаватель


Тверь, 2015г.


ВВЕДЕНИЕ

Учебная дисциплина «Материаловедение» предназначена для подготовки выпускников по специальности 140448 «Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования (по отраслям)».

Данная дисциплина предусматривает изучение строения и физико-химических свойств материалов, фактов, влияющих на эти свойства, критериев выбора материалов для изготовления узлов электрического и электромеханического оборудования.

В результате освоения учебной дисциплины обучающийся должен уметь:

-определять свойства конструкционных и сырьевых материалов, применяемых в производстве, по маркировке, внешнему виду, происхождению, свойствам, составу, назначению способу получения, классификацию их;

-определять твёрдость материалов;

-определять режимы отжига, закалки и отпуска стали;

-подбирать конструкционные материалы по их назначению и условиям эксплуатации;

-подбирать способы и режимы обработки металлов (литьём, давлением, сваркой, резанием) для изготовления различных деталей.

В результате освоения учебной дисциплины обучающийся должен знать:

-виды механической, термической и химической обработки металлов и сплавов;

-виды прокладочных и уплотнительных материалов;

-закономерности процессов кристаллизации и структурообразования металлов и сплавов, защиты от коррозии;

-классификацию, основные виды, маркировку, область применения и виды обработки конструкционных материалов, основные сведения об их назначении и свойствах, принципы их выбора для применения в производстве;

-методы измерения параметров и определение свойств материалов;

-основные сведения о кристаллизации и структуре расплавов;

-основные сведения о назначении и свойствах металлов и сплавов, о технологии их производства;

-основные свойства полимеров и их использование;

-особенности строения металлов и сплавов;

-свойства смазочных и абразивных материалов;

-способы получения композиционных материалов;

-сущность технологических процессов литья, сварки, обработки металлов давлением и резанием.

При изучении дисциплины студенты руководствуются программой, «Методическими указаниями», а также рекомендуемой литературой.

По учебной дисциплине «Материаловедение» студенты заочного отделения выполняют одну контрольную работу, состоящую из 15 вариантов .Вариант работы определяется по последней цифре номера зачетной книжки студента. Десятый вариант выполняют студенты, номер которых оканчивается на ноль.

Прежде чем приступить к выполнению контрольного задания необходимо тща­тельно проработать соответствующие разделы по учебникам, указанным в списке «Основная и дополнительная литература».

Каждый вариант состоит из 10 вопросов и задачи по разделам, указанным в тематическом плане.

Контрольное задание следует выполнять в предложенной последовательности.

После вопроса сразу должен следовать ответ. Отвечать на вопросы следует по существу, конкретно, избегая переписывания материала из литературы. В ответе необ­ходимо указать состав и основные способы получения материалов, достоинства и не­достатки, особое внимание обращать на применение материалов, как в электрической промышленности, так и в бытовых приборах и аппаратах.

hello_html_69f53626.gifСравнительные характеристики материалов целесообразно сводить в таблицы, в основании которых делать выводы. Ответы рекомендуется сопровождать рисункам! графиками, выполненными аккуратно карандашом. Под рисунками следует писать полное наименование. Обозначение электрических и других величин должны соответствовать требованиям ГОСТ. На графиках необходимо нанести координатную линию с указанием числовых значений величин, откладываемых на осях.

В тетради рекомендуется оставлять поля на каждой странице для замечаний и пояснений преподавателя.

В конце контрольной работы полагается привести перечень используемой литературы, поставить дату и подпись.

Если при выполнении контрольной работы студент сталкивается с вопросами, в которых он не может разобраться самостоятельно, он может получить консультации преподавателя в колледже.

Контрольную работу следует выполнять своевременно в соответствии с учебным графиком. Перед дифференцированным зачётом студент обязан внести в контрольную работу исправления и дополнения в соответствии с замечаниями преподавателя.


ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Программой учебной дисциплины «Материаловедение» предусматривается изучение широко применяемых в технике металлов, сплавов и неметаллических конструкционных материалов, их свойств, способов горячей и холодной обработки.

При изучении методов обработки металлов следует раскрывать значение передовых технологических процессов, позволяющих ускорить изготовление деталей, значительно уменьшить расход металла, повышать качество деталей и снижать себестоимость.

В результате изучения данной дисциплины студент должен приобрести навыки технико-экономического обоснования выбора и применения конструкционных материалов и инструментальных материалов и оптимального способа их обработки для технического обслуживания электрического и электромеханического оборудования.

При изучении материала темы следует ознакомиться с программой и методическими указаниями к данной теме, изучить текст по учебнику и кратко законспектировать.

В случае затруднений следует обратиться к преподавателю данного курса в колледж.



Раздел 1.. Закономерности формирования структуры материалов

Тема 1.1 Строение, свойства и способы испытания материалов.


Значение и содержание учебной дисциплины «Материаловедение». Элементы кристаллографии: кристаллическая решетка, аллотропия, анизотропия; влияние типа связи на структуру и свойства кристаллов; фазовый состав сплавов. Испытание металлов на растяжение, твердость, ударную вязкость.


МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ


При изучении свойств металлов необходимо уяснить, что они зависят, главным образом, от кристаллической структуры. Поэтому прежде всего следует обратить внимание на особенности атомно-кристаллического строения металлов, виды кристаллических решеток, процессы кристаллизации металлов.

В зависимости от внешних условий (температуры, давления) металлы могут кристаллизоваться, образуя различные кристаллические формы. Это явление получило название аллотропии (полиморфизма). Изучая этот материал, следует выяснить основные аллотропические модификации наиболее распространенного металла — железа, кристаллическое строение их и основные свойства.

Исследования строения металлов показали, что строение реальных кристаллов металлов в отличие от идеальных характеризуется большим количеством несовершенств (дефектов), влияющих на свойства металлов.

Дефекты кристаллической решетки разделяют на точечные, линейные, поверхностные и объемные.

Точечные дефекты появляются в результате образования вакансий (атомных дырок), внедрения инертных атомов и перемещения атомов в междоузлие.

Линейные дефекты, распространяющиеся на значительную длину, называют дислокациями. Они в ряде случаев вызывают искажение кристаллической решетки — нарушение правильного кристаллического строения вследствие отклонения отдельных атомов или их групп от положения устойчивого равновесия.

Поверхностные дефекты имеют значительные размеры в двух направлениях при малой толщине. Поверхностные дефекты вызываются наличием субзерен, а также различной ориентацией кристаллических решеток зерен.

При изучении основных свойств металлов необходимо обратить особое внимание на механические свойства, определяющие поведение металла (или другого материала) под действием приложенных внешних механических нагрузок. Эти свойства определяют по результатам механических испытаний. Подробная методика проведения испытаний приведена в указанной литературе.


Вопросы для самоконтроля.

1. Как происходит кристаллизация металлов?

2. Перечислить основные виды кристаллических решеток металлов.

3. Почему свойства реальных металлов отличаются от идеальных?

4. Указать основные дефекты кристаллического строения. Каково их влияние на свойства металлов?

5. Перечислить основные механические свойства металлов.

6. Указать основные методы механических испытаний материалов.


Тема 1.2 Методы измерения параметров и свойств материалов.


Современные методы анализа металлов и сплавов: макроанализ, микроанализ, рентгенографический анализ, магнитная и ультразвуковая дефектология; дилатометрический метод. Применение радиоактивных изотопов.


МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ


Макроскопический метод – визуальное исследование изделия.

При макроскопическом анализе используется лупа или визуальное обнаружение дефекта.

Микроскопический анализ металлов заключается в исследовании их структуры с помощью оптического микроскопа (увеличение в 10-3000 раз) и электронного микроскопа.

Микроанализ позволяет определить размеры и расположение различных фаз, присутствующих в сплавах, если размеры частиц этих фаз не менее 0,2 мкм.

При микроанализе однофазных сплавов и чистых металлов можно определить величину зёрен, и наличие дендритного строения, число и форму структурных составляющих, загрязненность примесями.

Особенностями атомно-кристаллического строения материала изучают с помощью рентгеноструктурного анализа. Данный анализ позволяет установить тип кристаллических решёток металлов и сплавов, а также их параметры.

Магнитная дефектоскопия – метод неразрушающего контроля, основанный на исследовании искажений магнитного поля, возникающих в местах дефектов в образцах из ферромагнитных материалов.

Ультразвуковая дефектоскопия позволяет обнаружить глубинные дефекты металла по специально подготовленной поверхности.

Радиографический метод основан на γ - излучении и позволяет обнаружить пустоты, различные включения и другие дефекты в отливках, поковках, сварных заготовках турбин, котлов, труб и других деталях, испытывающих высокое напряжение.

Дилатометрический метод для обнаружения структурно-фазовых превращений в сплавах позволяет определить температурную зависимость исследуемых объектов - тепловые расширение тел и их аномалии. Материал этой темы достаточно подробно описан в рекомендованной литературе.


Вопросы для самоконтроля.


  1. Как проводится макроанализ металлов?

  2. Какие дефекты строения металлов можно выявить при микроскопическом анализе?

  3. Охарактеризовать дилатометрический метод анализа.

  4. В чем заключается ультразвуковая и магнитная дефектоскопия?

Тема 1.3. Диаграммы состояния металлов и сплавов


Понятие о сплаве. Типы сплавов: твердый раствор, химическое соединение, механическая смесь. Понятие о диаграмме состояния сплавов. Диаграммы состояния сплавов, образующие ограниченные и неограниченные твердые растворы.

Структурные составляющие железоуглеродистых сплавов.


МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ


Чистые металлы не всегда удовлетворяют требуемым свойствам. Поэтому широкое применение в технике получили сплавы. Преимущество сплавов состоит в том, что они могут быть получены с почти любыми заданными свойствами.

Составляющие части сплавов называются компонентами. В зависимости от характера соединения компонентов при затвердевании получаются различные структуры t сплавов: а) механическая смесь; б) твердый раствор; в) химическое соединение.

От строения сплавов зависят их свойства. Так, твердые растворы хорошо закаливаются, куются, сопротивляются ударным нагрузкам; химические соединения обладают высокой твердостью; механические смеси имеют высокие литейные свойства.

Поскольку сплавы имеют более сложное строение, чем чистые металлы, то процессы их кристаллизации существенно отличаются от процессов кристаллизации чистых металлов. Основное отличие состоит в том, что сплавы кристаллизуются не при одной, строго определенной температуре, а в интервале температур, т. е. имеются температуры начала и конца кристаллизации. Температуры, при которых изменяется строение металлов и сплавов, называются критическими точками.

Процессы кристаллизации сплавов играют очень важную роль: они определяют режимы термической обработки, выбор сплавов для литья, ковки и т. д. Проследить механизм образования структуры сплава при сравнительно медленном охлаждении из жидкого состояния в твердое и процесс изменения этой структуры при последующем охлаждении после полного затвердевания дают возможность диаграммы состояния. Основные сведения о диаграммах состояния сплавов достаточно подробно изложены в рекомендуемой литературе.


Наличие небольшого количества обычных примесей в стали не влияет существенно на положение критических точек и характер линий диаграммы, поэтому сталь можно с известным приближением рассматривать как двойной сплав железо—углерод (Fe—С).

Железо — металл, широко распространенный в природе. Плотность железа —7,83; температура плавления—- 1539°С.hello_html_mc9d9124.gif

Кривая охлаждения чистого железа указывает на наличие у него двух аллотропических форм. Железо легко сплавляется со многими элементами.

Углерод с железом образует химическое соединение (цементит) или может находиться в сплаве в свободном состоянии в виде графита.

Металлографический анализ показывает, что при сплавлении железа и углерода могут образоваться шесть структурных составляющих. Их строение и свойства достаточно подробно описаны в рекомендуемой литературе.

Диаграмма железо—цементит охватывает не все сплавы, а только часть их с содержанием углерода до 6,67%.

Как следует из диаграммы, превращения в этих сплавах происходят не только при затвердевании жидкого сплава, но и в твердом состоянии. Процессы, протекающие при первичной и вторичной кристаллизации железоуглеродистых сплавов, подробно описаны в рекомендуемой литературе.

При изучении первичной кристаллизации железоуглеродистых сплавов следует обратить внимание на то, что у разных сплавов она заканчивается по-разному. В соответствии с этим образуются две группы сплавов.

Сплавы, содержащие до 2,14% углерода, после затвердевания имеют только аустенитную структуру, обладающую высокой пластичностью. Они легко деформируются при нормальных и повышенных температурах, т. е. являются ковкими сплавами. Такие сплавы называют сталью.

По сравнению со сталью сплавы, содержащие более 2,14% углерода, отличаются хрупкостью, но лучшими литейными свойствами, в частности более низкими температурами плавления и меньшей усадкой, что обусловлено наличием хрупкой, но легкоплавкой структурной составляющей — ледебурита. Эти сплавы называются чугуном.

При изучении процессов вторичной кристаллизации следует четко уяснить, что фазовые и структурные превращения с понижением температуры вызваны или полиморфными превращениями в железе, или изменением растворимости углерода в аустените и феррите.

Линия GS — верхняя граница области сосуществования феррита и аустенита; при охлаждении эта линия соответствует температурам начала превращения гамма-железа в альфа-железо с образованием феррита. Это превращение протекает в интервале температур и сопровождается перераспределением углерода между ферритом и аустенитом. Температуры, соответствующие линии GS в условиях равновесия, принято обозначать Аз.

По линии ES при охлаждении из аустенита начинает выделяться вторичный цементит в связи с уменьшением растворимости углерода в гамма-железе при понижении температуры. Каждая точка линии ES показывает содержание углерода в аустените при данной температуре. Критические точки, образующие линию ES, принято обозначать Аст.

По линии PSK происходит распад аустенита с образованием эвтектоида - перлита во всех сплавах системы. Эвтектоидное превращение аустенита протекает при постоянной температуре. Критические точки, образующие линию PSK, принято обозначать А1.

Необходимо обратить внимание на то, что температура, при которой из аустенита начинает выделяться феррит или цементит (линии GS и ES), зависит от состава сплава, а превращение аустенита в перлит происходит во всех сплавах при одной и той же температуре.

Структурные составляющие железоуглеродистых сплавов распределяются в объеме по-разному, в зависимости от содержания углерода.

В малоуглеродистых сталях, например, преобладает феррит, но чем больше в стали углерода, тем меньше в структуре избыточного феррита и больше перлита.

При содержании углерода более 0,8% свободный феррит отсутствует, но появляются включения цементита в виде сетки по границам зерен или игл.

В чугунах появляется эвтектика-ледебурит. Чем больше в чугуне углерода, тем меньше перлита и больше ледебурита.


Вопросы для самоконтроля.


1. Что называется сплавом? Перечислите типы сплавов.

2. Каков принцип построения диаграмм состояния сплавов?

3. Как изменяются механические свойства сплавов в зависимости от их структуры?

4. Вычертить упрощенную диаграмму состояния сплавов железо – углерод и дать характеристику основным точкам, линиям и областям.

5. Дать характеристику структурным составляющим железоуглеродистых сплавов.

6. Как идет первичная кристаллизация железоуглеродистых сплавов?

7. Какие превращения происходят в железоуглеродистых сплавах при затвердевании?



Тема 1.4 Основы термической обработки металлов и сплавов


Определение и классификация видов термической обработки. Виды термической обработки стали: отжиг, нормализации, закалка, отпуск закаленных сталей. Термомеханическая обработка, виды, сущность, область применения.

Определение и классификация основных видов химико-термической обработки металлов и сплавов.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Термическая обработка в современной технике является одним из важнейших технологических процессов и применяется во всех отраслях промышленности, занятых обработкой металлических сплавов, так как улучшение и получение новых свойств в результате термообработки позволяет использовать сплавы более простых составов, а также уменьшить габариты и вес деталей, что дает огромную экономию металла. Основы теории термической обработки подробно описаны в указанной литературе.

При изучении этого материала следует обратить внимание на то, что любая термическая обработка состоит из трех операций:

  1. нагрева до определенной температуры;

  2. выдержки при заданной температуре;

  3. охлаждения с различной скоростью.

Нагрев стали при термической обработке обычно имеет целью получение структуры аустенита. Для рассмотрения превращений, протекающих в стали при ее нагревании, необходимо обратиться к диаграмме состояния железоуглеродистых сплавов. Как видно из диаграммы, для получения аустенитной структуры достаточно нагреть сталь до температуры несколько выше линии GSE.

При охлаждении стали ниже линии GSE аустенит становится неустойчивым: начинается его распад. При медленном охлаждении имеют место три основных процесса:

  1. перестройка кристаллической решетки железа;

  2. выделение цементита из кристаллической решетки;

  3. разрастание образовавшегося цементита.

При увеличении скорости охлаждения некоторые процессы могут идти не до конца или вообще не иметь места. В зависимости от скорости охлаждения можно получить следующие структуры: перлит, сорбит, троостит и мартенсит. Необходимо изучить их строение, свойства и условия образования. В указанной литературе этот материал изложен достаточно подробно.

В практике применяют четыре вида термической обработки: отжиг, нормализацию, закалку и отпуск. Они отличаются друг от друга температурой нагрева, длительностью выдержки при этой температуре и скоростью охлаждения по окончании выдержки. В результате их осуществления сплавы получают разные свойства. Теория проведения этих процессов подробно описана в указанной литературе.

Широкое применение находит в настоящее время и поверхностное упрочнение стальных изделий. Оно позволяет получить в изделии высокую твердость и износостойкость поверхностного слоя при сохранении достаточно вязкой сердцевины.

Существует три основных метода поверхностного упрочнения:

  1. поверхностная закалка;

  2. химико-термическая обработка;

  3. упрочнение пластическим деформированием (поверхностный наклеп).

Материал этой темы достаточно подробно описан в рекомендованной литературе. Следует обратить внимание на то, что химико-термическая обработка основана на диффузии (проникновении) в атомно-кристаллическую решетку железа атомов различных химических элементов при нагреве стальных деталей в среде, богатой этими элементами, с образованием насыщенных твердых растворов или химических соединений.


Вопросы для самоконтроля.


1. Какую структуру получит сталь после нагрева для термообработки7

2. Перечислить структурные составляющие, образующиеся в стали при охлаждении с различной скоростью, охарактеризовать их строение и свойства.

3. Что такое отжиг и нормализация и в чем различия между ними?

4. Каковы основные виды закалки?

5. Для чего проводят отпуск закаленной стали? Перечислите его основные разновидности.

6. В чем преимущества поверхностной закалки?

7. Перечислить виды химико-термической обработки. С какой целью ее проводят?


Раздел 2. Материалы, применяемые в машино- и приборостроении


Тема 2.1. Стали. Чугуны.


Общие требования, предъявляемые к конструкционным материалам. Классификация конструкционных материалов и их технические характеристики. Влияние углерода и постоянных примесей на свойства сталей и чугунов. Углеродистые стали. Легированные стали. Чугуны.


МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ


Сталь как наиболее дешевый и доступный металл, обладающий высокой механической прочностью, используется в электроэнергетике как конструкционный материал, в трансформаторо- и электроаппаратостроении для изготовления магнитопроводов, а также для изготовления проволоки, применяемой в качестве сердечников сталеалюминевых и биметаллических проводов.

В углеродистых сталях, помимо железа и углерода, содержится ряд постоянных примесей, являющихся следствием специфических особенностей металлургического производства (например, Mn, Si), невозможности их полного удаления (например, S, Р, О, N, Н) или случайных примесей (например, Cr, Ni, Си и др.). Влияние углерода и постоянных примесей подробно описано в рекомендуемой литературе.

Необходимо учесть, что вредными примесями являются S и Р, причем сера главным образом затрудняет горячую обработку давлением (явление красноломкости), а фосфор способствует увеличению хрупкости стали при обычной температуре и ниже 0° (явления хладноломкости). Повышение чистоты металла обеспечивает получение более высокой конструктивной прочности стали. Верхний предел содержания фосфора в котельных сталях, например, ограничивают 0,04%. Содержание серы в сталях обыкновенного качества ограничивают 0,055%, а в высококачественных 0,02—0,03%.

Классификация углеродистых сталей производится по нескольким показателям: по назначению, по качеству (в зависимости от наличия вредных примесей), по степени раскисления и т. д. Этот материал хорошо изложен в рекомендуемой литературе. Там же приведены основные правила маркировки углеродистых сталей.

Изучив материал данной темы, учащийся должен уметь читать марки сталей по ГОСТу, не прибегая к помощи справочников. Например, Ст4 — углеродистая конструкционная сталь обыкновенного качества, группы А, поставляемая по механическим свойствам. Сталь 40 — углеродистая конструкционная сталь качественная. Содержит в среднем 0,4% углерода, отличается от предыдущей меньшим содержанием вредных примесей серы и фосфора и обладает более высокой прочностью. У9А — углеродистая инструментальная сталь, высококачественная, содержание серы — 0,02%, фосфора —0,03%.

Кроме углеродистых, в промышленности широко распространены легированные стали, поскольку углеродистые стали не обладают достаточно высокими механическими и физико-химическими свойствами и не всегда отвечают требованиям современного производства. Для получения необходимых свойств, в сталь вводят легирующие элементы.

Легирование значительно повышает прочность и твердость при сохранении хорошей вязкости стали, увеличивает ее прокаливаемость, что позволяет проводить закалку на мартенсит в умеренных охладителях, что уменьшает возможность появления трещин и коробления.

Легирование придает сталям ряд особых свойств: жаропрочность, окалиностойкость, кислотоупорность и др.

Наиболее распространенными легирующими элементами являются никель, марганец, медь, хром, вольфрам, молибден, кремний, алюминий и др. Их влияние на свойства сталей описано в рекомендуемой литературе.

Учащимся следует обратить внимание на то, что при введении в сталь легирующих элементов они могут образовывать с железом следующие фазы:

  1. твердые растворы;

  2. легированный цементит или самостоятельные специальные карбиды;

3) интерметаллические соединения.
Ценные свойства легированной стали проявляются в полной мере только после термической обработки. Легированные стали, не меняющие микроструктуру при термической обработке, упрочняются пластической деформацией.

По назначению легированные стали разделяются па конструкционные, инструментальные и стали с особыми свойствами. Все эти стали подробно описаны в рекомендуемой литературе. Особое внимание надо обратить на стали коррозионно-стойкие и жаропрочные, так как они находят все большее применение в энергетике.

Каждую марку стали по ГОСТу обозначают сочетанием букв и цифр. Нужно разобраться в правилах маркировки легированных сталей и уметь по марке определять химический состав стали. Так, в сталях конструкционных первая цифра указывает содержание углерода в сотых долях процента; в инструментальных — в десятых долях процента, а отсутствие цифры предполагает наличие углерода более 1%. Количество легирующих элементов указывается цифрой после соответствующей буквы.

Например, 40ХН — легированная конструкционная сталь, содержащая С около 0,40%; Сг до 1,0% и Ni до 1,5%. Или 40Х9С2 (сильхром) содержит С— 0,40%, Сг в среднем 9% и Si в среднем 2%.

Указанной системой маркировки охватывается большинство существующих легированных сталей. Исключение составляют отдельные группы сталей, которые обозначаются определенной буквой: Р — быстрорежущие, Е — магнитные, Ш — шарикоподшипниковые, Э — электротехнические.

Широкое применение при изготовлении конструкций находят в энергетике и чугуны различных марок.

Чугун по сравнению со сталью обладает лучшими литейными свойствами, но низкой пластичностью, поэтому он применяется в виде отливок.

Структуру и свойства чугуна определяет углерод. Он может находиться в чугунах или в виде химического соединения— цементита (такие чугуны называются белыми), или в свободном состоянии в виде графита (частично или полностью), в этом случае чугуны называются серыми.

В серых чугунах графит может иметь форму тончайших прожилок или пластинок (чешуек). Они уменьшают прочhello_html_44f79b17.gifhello_html_18170078.gifность металлической массы чугуна и снижают его сопротивление ударным нагрузкам.

Графит меньше понижает вязкость металлической основы чугуна, если он имеет форму хлопьев или сфероидальных частичек. Такой формы графит получается при отжиге белых чугунов (ковкие чугуны) и в высокопрочных чугунах в результате модифицирования.

Материал о влиянии постоянных примесей на процесс графитизации чугунов и их механические свойства подробно изложен в рекомендуемой литературе. Там же приведены основные правила маркировки чугунов различных типов.

При изучении маркировки чугунов по ГОСТу учащемуся следует принять во внимание, что по ГОСТ 1412—79 стандартные марки серых чугунов обозначают буквами С — серый и Ч — чугун. После букв следует число, обозначающее предел прочности при растяжении (Па); например, СЧ 25 ГОСТ 1412—79. Обозначение стандартных марок ковких и высокопрочных чугунов осталось прежним. Например, КЧ 30-6 ГОСТ 1215—79, где К — ковкий, Ч — чугун, первое число — предел прочности при растяжении σ (Па), второе— относительное удлинение δ (%).


Вопросы для самоконтроля.


1. Что такое сталь? Что такое чугун?

2. Как влияют на свойства стали примеси кремния, марганца, серы и фосфора?

3. Как влияет углерод на структуру и свойства стали?

4. Как маркируются углеродистые стали?

5. Какие стали называют легированными7

6. Как влияют легирующие элементы на свойства стали?

7. Как маркируются легированные стали?

8. Чем отличается структура чугуна от структуры стали?

9. Как влияет углерод и постоянные примеси на свойства чугуна?

10. Как маркируются чугуны?


Тема 2.2 Сплавы цветных металлов.


Медные сплавы: общая характеристика и классификация, латуни, бронзы.

Сплавы на основе алюминия: свойства алюминия; общая характеристика и классификация алюминиевых сплавов.


МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ


Широкое распространение в современной промышленности получили цветные металлы. К цветным металлам относят все металлы, кроме железа и сплавов на его основе. Важнейшие из них: медь, алюминий, титан и магний — являются основными металлами, применяемыми в электротехнике, радиотехнике, приборостроении. Они обладают ценными физическими и химическими свойствами: высокой электропроводностью и теплопроводностью, различными магнитными характеристиками, отличаются малым удельным весом.

Производство цветных металлов сложнее, чем получение стали и чугуна, поэтому их отличает высокая стоимость. Кроме того, чистые цветные металлы, в частности медь и алюминий, обладают низкими механическими свойствами. Вследствие этого широкое распространение получили сплавы на их основе.

Наиболее распространенными сплавами на медной основе являются латуни и бронзы. Их свойства, применение и правила маркировки подробно описаны в рекомендованной литературе.

Приступая к изучению сплавов на медной основе, прежде всего, необходимо выяснить свойства чистой меди, влияние цинка на структуру и свойства простых латуней и влияние легирующих элементов на свойства специальных латуней. Очень важно знать правила маркировки латуней, так как это поможет на практике определить химический состав латуней и охарактеризовать ее свойства и применение.

Другими сплавами на медной основе являются бронзы. Изучение их следует начинать с оловянной бронзы, как более древней, а затем перейти к изучению более современных алюминиевых, кремнистых и бериллиевых бронз. В бериллиевых бронзах сочетается ряд замечательных свойств: электропроводность, коррозийная стойкость, упругость и прочность, кроме того, она является искробезопасной.

В последние годы созданы медно-титановые сплавы, содержащие около 5%Ti. По свойствам они близки к бериллиевым бронзам, но значительно дешевле их.

Сплавы на основе алюминия обладают высокими механическими свойствами и малой плотностью, что позволяет получать значительную прочность.

Наибольшее распространение получили сплавы алюминия с добавкой меди, магния, марганца, кремния и некоторых других элементов.

Все сплавы алюминия можно разделить на три группы:

  1. деформируемые, из которых изготовляют листы, проволоку, ленты, а также различные детали ковкой, штамповкой, прессованием;

  2. литейные сплавы, предназначенные для фасонного литья;

3) получаемые методом порошковой металлургии

Более подробно состав и свойства этих сплавов описаны в рекомендуемой литературе. Необходимо обратить внимание на правила маркировки этих сплавов. Кроме того, при изучении материала данной темы следует выяснить пути повышения механических свойств алюминиевых сплавов.


Вопросы для самоконтроля


1. Какие сплавы называются латунями и где они применяются?

2. Как маркируются латуни?

3. Перечислить основные свойства бронз и указать влияние примесей на свойства бронз.

4. Как маркируются бронзы?

5. Перечислить алюминиевые сплавы, имеющие наибольшее применение в промышленности.

6. Как упрочняются алюминиевые сплавы?

7. Какие сплавы называют силуминами и каковы их свойства?

8. Как повысить свойства силуминов?


Тема 2.3. Неметаллические материалы. Порошковые и композиционные материалы.


Неметаллические материалы, их классификация, свойства, достоинства и недостатки, применение в промышленности.

Композиционные материалы, классификация, строение, свойства, достоинства и недостатки, применение в промышленности. Твердые сплавы, их свойства и применение. Металлокерамические твердые сплавы и сплавы, получаемые методом порошковой металлургии.


МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ


Полимеры – вещества состоящие из большого числа молекул.

Их разделяют на: природные, синтетические, искусственные. Свойства полимеров зависят от свойств исходных мономеров, структуры, добавок. Они служат сырьем для получения пластических масс, синтетичных каучуков, резины.

Керамикой называют изделия из различных видов минерального сырья, изготовленные формовкой или отливкой с последующий сушкой и обжигают до спекания.

Свойства керамики зависят от способов изготовления изделий и их назначения:

Стекло - переохлажденный расплав, обладающий высокой вязкостью и по внешнему виду имеющий много общего с твердым (кристаллическим) телом, однако по структуре оно отличается: не имеет геометрически правильной пространственной решетки, не имеет определенной tпл.

Современная техника — это техника высоких скоростей. Применение таких скоростей представляет новые требования к инструментальным материалам. Они должны обладать более высокой красностойкостью и стойкостью на истирание. Этим требованиям удовлетворяют твердые сплавы.

При изучении твердых сплавов следует обратить внимание на две группы: первая группа — литье, вторая — металлокерамика.

Основу твердых сплавов составляют карбиды тугоплавких металлов, обладающие высокой твердостью, прочностью, износостойкостью и жаростойкостью. Эти свойства сохраняются на достаточно высоком уровне при нагреве сплавов до

800— 1000°С.

Литые твердые сплавы получают путем отливки прутков диаметром 5-—10 мм и длиной 200—300 мм, пригодных для наплавки (наварки) на инструмент и детали. Процесс наплавки осуществляют при помощи ацетиленокислородного пламени или электрической дуги. Эти сплавы обладают высокой твердостью, но очень хрупки и наплавляются на поверхность трущихся частей и деталей.

Металлокерамические твердые сплавы получают методом порошковой металлургии. Они широко применяются для оснащения рабочей части Металлорежущего инструмента путем напайки или механического крепления к державкам. Эти сплавы обладают высокой твердостью, красностойкостью и износоустойчивостью. Необходимо изучить по указанной литературе основные типы и марки твердых сплавов, правила маркировки их по ГОСТу и применение.

В настоящее время широкое применение находит новый дешевый инструментальный материал — минералокерамика. Его основой является корунд — окись алюминия (А1203).

Для оснащения рабочей части инструмента в последнее время разработаны и нашли применение новые сверхтвердые материалы на основе поликристаллов кубического нитрида бора и алмазов.

Материал этой темы достаточно подробно описан в рекомендованной литературе


Вопросы для самоконтроля


1. Какие полимеры нашли особо широкое применение?

2. В чем различие процесса полимеризации от процесса поликонденсации?

3. Что представляют собой пластмассы и их компоненты?

4. Что входит в состав стекол?

5. Каковы достоинства и недостатки стекол?

6. Что такое ситаллы?

7. Каковы основные свойства фарфора?

8. Почему твердые сплавы обладают высокими механическими свойствами?

9. Какие группы твердых сплавов существуют и в чем их различие?

10. В чем сущность порошковой металлургии?

11. Что представляют собой композиционные материалы?

12. Какие достоинства композитов обеспечили их широкое применение?


Раздел 3. Основные способы обработки материалов.


Тема 3.1 Технологические процессы: литье и обработка металлов давлением.


Сущность литейного производства. Технологический процесс получения отливок: в разовые формы и ручной или машинной формовкой. Дефекты в отливах. Специальные виды литья. Применяемое оборудование.


МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

В современных машинах вес литых деталей составляет 40—75% от общего веса машин. В настоящее время практиhello_html_m7a8f4372.gifhello_html_35d52962.gifчески не существует таких отливок, которых не могла бы выполнить наша промышленность.

Сущность литейного производства заключается в заполнении литейной формы расплавленным металлом, после затвердевания которого получается литая деталь-отливка.

В настоящее время отливки изготовляют в песчаных и керамических разовых, а также в огнеупорных и металлических многократно используемых формах.

Наибольшее применение имеют разовые песчаные формы, но их удельный вес постепенно уменьшается благодаря развитию прогрессивных методов литья. Общие сведения о применяемых материалах и технологии изготовления песчаных разовых форм подробно изложены в рекомендуемой литературе.

Однако современные машиностроение и приборостроение предъявляют к отливкам высокие требования по прочности, точности размеров и чистоте поверхности, которые не могут быть удовлетворены при использовании песчаных форм. В этом случае применяются прогрессивные методы литья в металлические и оболочковые формы, по выплавляемым моделям, под давлением, центробежным способом.

Все эти методы также подробно описаны в рекомендованной литературе.

К категории процессов, объединяемых под общим наименованием «обработка давлением», относятся штамповка в холодном и горячем состоянии, прессование, волочение, прокатка, накатки и др. Сущность их в том, что металл в холодном или горячем состоянии изменяет свою форму (деформируется) под действием давления, которое больше сил сцепления молекул металла. Теория пластической деформации, лежащая в основе обработки давлением, подробно описана в рекомендуемой литературе. Следует запомнить, что существенное влияние на пластичность и сопротивление металла деформированию оказывают химический состав сплава, температура заготовки и скорость деформации. Один и тог же металл в зависимости от условий деформирования может оказаться пластичным и хрупким.

Следует уяснить, что в результате деформирования без предварительного нагрева металл приобретает наклеп. Наклеп сопровождается упрочнением металла и понижением его пластичности, вследствие чего дальнейшее деформирование затруднено. Наклеп металла устраняется рекристаллизационным отжигом. При этом пластические свойства металла приближаются к первоначальным и его можно вновь деформировать.

Необходимо изучить основные виды обработки металлов давлением, их сущность, применяемое оборудование и получаемую продукцию.

При изучении данной темы следует обратить внимание на особенности обработки давлением цветных металлов и сплавов. Многие из сплавов меди, алюминия, магния и титана очень чувствительны к изменению температуры обработки. Поэтому во избежание появления внешних или скрытых внутренних трещин их штампуют с нагревом в узком интервале температур. Разъем штампов для штамповки цветных металлов должен проходить там, где деталь испытывает меньшие рабочие напряжения. Учитывая, что многие цветные металлы имеют меньшую усадку по сравнению со сталью, задают большие штамповочные уклоны и большие радиусы переходов, деформирование ведут с умеренными обжатиями и скоростями. Штампы перед штамповкой и в процессе штамповки подогревают.


Вопросы для самоконтроля

  1. В чем сущность литейного производства?

  2. Для чего применяются модели и стержневые ящики?

  3. Для чего служат формовочные и стержневые смеси и как их приготовляют?

  4. Перечислить специальные способы литья и кратко описать их сущность.

  5. В чем сущность обработки металлов давлением?

  6. Как осуществляется процесс пластической деформации?

  7. Какие факторы оказывают влияние на пластичность и сопротивление металла деформированию?

  8. В чем сущность прокатки металлов?

  9. Перечислить операции свободной ковки.

  10. Объяснить процесс штамповки.

  11. Перечислить операции листовой штамповки



Тема 3.2 Обработка металлов резанием.


Общие вопросы об обработке резанием. Понятия о допусках и посадках. Понятие шероховатости поверхности. Процесс резания металла. Основные части и элементы резца. Понятие о режимах резания.


МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ


В машиностроении и в других отраслях промышленности обработка металлов резанием имеет большое распространение, так как на обеспечивает необходимую точность и чистоту поверхности в соответствии о рабочими чертежами.

Обработку металлов резанием осуществляют на металлорежущих станках при помощи различных режущих инструментов путем снятия стружки.

При изучении основных понятий о резании металлов и режущем инструменте прежде всего необходимо твердо усвоить классификацию и суть основных способов обработки металлов резанием: точение, фрезерование, сверление и т.п. Следует внимательно рассмотреть и запомнить наиболее важные термины элементов резания (скорость, резания, глубина резания, подача и др.)

Резцы являются наиболее распространенным инструментом. Элементы и углы резца являются основной и для других более сложных инструментов.

Для правильного понятия геометрических параметров резца необходимо хорошо усвоить понятия: плоскость резания, основная и главная секущая плоскости.

Целесообразно, разбирая назначение углов, установить их влияние на производительность и экономичность процессов резания, а также чистоту обрабатываемой поверхности.

Затем следует рассмотреть общую классификацию резцов, уделяя внимание видам работ, выполняемым различными резцами. Навыки по определению и измерению основных углов у токарных резцов приобретают при проведении лабораторной работы.


Вопросы для самоконтроля


  1. На чем основана обработка металлов резанием?

  2. Что называется главным движением и движением подачи .на металлорежущих станках?

  3. Что называется подачей, глубиной резания, скоростью резания?

  4. Перечислить основные элементы токарного резца.

  5. В чем сущность процесса точения? На каких станках ведутся токарные работы и каким инструментом?

  6. В чем особенности процесса фрезерования?

  7. В чем сущность процесса строгания?

  8. С какой целью проводят шлифование? В чем его сущность?


Тема 3.3 Сварка, резка, пайка металлов.


Основные способы сварки. Виды сварочных соединений. Электродуговая сварка: сущность процесса, способы.

Особые способы сварки: термитная, трением, давлением, холодная, диффузионная в вакууме, ультразвуковая.

Сущность процесса пайки. Припои. Флюсы. Технология пайки мягким припоем. Технология пайки твердым припоем. Паяние медью с помощью индукционного нагрева.


МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Сварка имеет высокие технико-экономические показатели, и нашла широкое применение во всех отраслях промышленности.

Сварку следует определять как метод неразъемного соединения материала путем локального приложения химической, физической или механической энергии.

Классическим способом сварки является дуговая электросварка, при которой для местного расплавления свариваемых деталей используется тепловой эффект электрической дуги, возбужденной между электродом и свариваемым изделием.

Более подробно сущность процесса, сварочное оборудование, электроды, применяемые, при сварке, описаны в рекомендуемой литературе.

За последние годы классические методы сварки были не только усовершенствованы, но и получили значительное развитие новые методы, основанные на новых физических процессах.

Широкое применение получила э л е к т р о ш л а к о в а я сварка—изобретение советских ученых. Ее применяют для сварки элементов большой толщины — 50 мм и более. Дуговая сварка плавящимся электродом в среде защитных газов открыла возможность соединения элементов толщиной до 60 мм без специальной подготовки кромок. Значительно повысить скорость сварки позволяет применение трехфазной дуги. Особенно это эффективно для сварки алюминиевых сплавов.hello_html_m7a9e469f.gifhello_html_m1c4fa8f.gifhello_html_m6fc0296b.gif

Одним из высокопроизводительных способов сварки является контактная сварка. Процесс сварки можно легко механизировать и автоматизировать.

В зависимости от способа выполнения различают следующие основные виды контактной сварки: стыковую, точечную и роликовую. Особенности их выполнения и применяемое оборудование достаточно полно описаны в рекомендуемой литературе.

При ремонтных работах и при изготовлении тонкостенных изделий из стали и цветных сплавов широко используется газовая сварка. Газовой сваркой выполняются такие же виды сварных соединений, как и электродуговой сваркой. Более подробно с этим процессом следует ознакомиться в указанной литературе.

В последнее время широкое распространение получают новые способы сварки: холодная (прессовая), сварка трением, диффузионная в вакууме, ультразвуковая, электронным лучом и лазером и т. п. Ознакомиться с этими методами можно в учебниках и в специальной литературе.

Углеродистые строительные и малоуглеродистые конструкционные стали хорошо свариваются любыми методами. С повышением содержания углерода растет склонность стали к образованию закалочных структур. Поэтому сварку сталей с повышенным содержанием углерода выполняют с предварительным подогревом и с. последующей термической обработкой.

При сварке легированных сталей выгорают легирующие элементы и при нагреве выделяются карбиды. Кроме того, наблюдается самозакаливаемость наплавленного металла и переходной зоны, возникают усадочные напряжения и появляются трещины.

Для предупреждения или устранения этих явлений при сварке легированных сталей не рекомендуется допускать их перегрев, строго соблюдать установленные режимы сварки, применять специальные составы флюсов и обмазок, подогревать изделия перед сваркой и проводить термическую обработку изделий после сварки.

Пайка широко применяется во всех отраслях промышленности, так как обеспечивает прочность и чистоту соединений, сохраняет размеры и форму соединяемых частей. Операции пайки просты в выполнении.

Расплавленный припой смачивает поверхности соединяемых деталей, диффундирует в них и в охлажденном состоянии, надежно их скрепляет.

По рекомендуемой литературе следует изучить методы подготовки деталей перед пайкой, состав припоев и назначеhello_html_7e503f2f.gifние флюса. Особое внимание необходимо уделить механизации и автоматизации процессов пайки и новым методам пайки (ультразвуковой, высокочастотной в вакууме и т. п.).


Вопросы для самоконтроля


  1. В чем сущность процесса сварки? Какое значение в промышленности имеет сварка?

2.Охарактеризовать процесс паяния. В чем отличие паяния от сварки?

3.Каково назначение флюсов при пайке?

4.Что такое припой? Как маркируются припои?

5.В каких случаях применяются мягкие припои, а в ка­ких — твердые?


ЗАДАНИЯ ДЛЯ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ

Каждый учащийся выполняет вариант контрольной работы в зависимости от последней цифры присвоенного ему шифра (см. табл. 1).

Таблица 1

Последняя цифра шифра

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

Номер варианта

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10




Общие указания к выполнению контрольных работ

  1. Перед выполнением контрольной работы необходимо изучить материал предмета в соответствии с программой и методическими указаниями.

  2. Контрольную работу следует выполнять в школьной тетради. Рекомендуемый объем контрольной работы — около 12 страниц.

  3. При выполнении работы необходимо полностью переписать текст вопроса, а затем дать ответ на него.

  4. Ответы на вопросы, поставленные в контрольной работе, должны быть исчерпывающими, но в то же время краткими и по существу вопроса. Ответы следует иллюстрировать схемами, диаграммами, выполненными в масштабе и в соответствии с действующими требованиями ЕСКД.

  5. Контрольную работу следует оформлять аккуратно, писать разборчиво.

  6. Контрольную работу учащийся должен выполнить и выслать на рецензирование в колледж в срок, не позднее установленного учебным графиком. По получении отрецензированной работы учащийся должен выполнить указания рецензента, исправить все отмеченные ошибки.

Замечания и пометки рецензента стирать запрещается,

Если работа выполнена неудовлетворительно, то учащийся выполняет ее вторично и высылает на повторное рецензирование вместе с незачтенной контрольной работой.

7. Зачтенная контрольная работа предъявляется преподавателю при сдаче зачета.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

Вариант 1.

  1. Какие вещества называются кристаллическими? Изобразите кристаллические решетки, наиболее часто встречающиеся среди металлов. Опишите основные дефекты кристаллического строения металлов.

  2. Опишите современные методы анализа металлов и сплавов: макроанализ, микроанализ.

  3. Какие чугуны называются серыми? Какая форма графита обеспечивает получение наиболее высоких свойств у чугунов? Опишите маркировку серых и высокопрочных чугунов и область их применения.

  4. С какой целью осуществляется легирование сталей? Какие легирующие элементы способствуют повышению в стали таких свойств, как прочность, твердость, износостойкость?

  5. Что представляют из себя проводниковые материалы? Где они применяются?

  6. Опишите сплавы меди – латуни . Состав, свойства, маркировка, применение.

  7. Какие материалы могут применяться в качестве электроизоляционных материалов?

  8. Какими свойствами обладают термопластичные полимеры?

  9. Какова цель отжига? Виды отжига и область их применения.

  10. Из чего изготавливают электротехнические металлокерамические материалы и где они применяются?

Задача. Выберите и обоснуйте марку сплава для изготовления станины электродвигателя. Укажите свойства сплава и способ изготовления изделия.

Вариант 2.

  1. Опишите процесс кристаллизации чистых металлов и сплавов. Начертите кривую охлаждения чистого железа, опишите его аллотропические формы и их свойства.

  2. Опишите современные методы анализа металлов и сплавов: рентгенографический анализ, магнитная и ультразвуковая дефектология; дилатометрический метод.

  3. Опишите основные виды твердых сплавов. Укажите их марки и область применения.

  4. Укажите цель нормализации и опишите технологию ее проведения.

  5. Кратко опишите специальные способы литья.

  6. Опишите состав, свойства и область применения клеевых материалов.

  7. Классификация инструментальных легированных сталей, применение.

  8. Диффузионная металлизация.

  9. Алюминий, его свойства и сплавы. Маркировка, применение.

  10. Композиционные материалы. Строение, свойства.

Задача. Выберите и обоснуйте марку сплава для изготовления шпинделя токарного станка. Укажите химический состав, свойства сплава и способ упрочняющей термической обработки шпинделя.


Вариант 3.

    1. Что называется сплавом? Какие структуры сплавов существуют? Опишите строение и свойства каждой структуры.

    2. Какие материалы называют композиционными? Кратко опишите их классификацию, строение, свойства, достоинства и недостатки, применение в промышленности.

    3. Опишите классификацию и маркировку углеродистых сталей. Область применения углеродистых сталей.

    4. Кратко опишите основные методы закалки и дайте их сравнительную характеристику.

    5. Объясните процесс штамповки металлов. Основные разновидности штамповки и краткая их характеристика.

    6. Опишите основные свойства и область применения корундовой керамики.

    7. Коррозия металлов, её виды. Способы защиты от коррозии.

    8. Химико-термическая обработка. Цементация.

    9. Полупроводники, их свойства и применение.

    10. Магнитные свойства материалов.

Задача. Выберите и обоснуйте марку сплава для изготовления штампа для горячей штамповки. Укажите химический состав сплава и способ упрочняющей термической обработки штампа.


Вариант 4.


  1. Охарактеризуйте полиморфные превращения в металлах.

  2. Технологические свойства металлов.

  3. Структурные составляющие чугунов. Классификация чугунов по микроструктуре.

  4. Классификация сталей по назначению.

  5. Магнитные стали и сплавы.

  6. Какие вещества называют полимерами? Опишите структуру, свойства и методы синтеза полимеров.

7.Опишите процессы, протекающие в закаленной стали при отпуске. Укажите основные разновидности отпуска и их назначение.

8. Опишите специальные методы сварки. Объясните особенности сварки сплавов цветных металлов и легированных сталей.

9.Термореактивные пластмассы, их свойства и применение.

10.Твердые сплавы, свойства, группы и применение.

Задача. Выберите и обоснуйте марку сплава для изготовления крепежного болта. Укажите химический состав выбранного сплава и способ изготовления изделия.


Вариант 5.

  1. Что называется твердостью? Кратко опишите основные способы определения твердости и укажите область применения каждого из них.

  2. Какие материалы называют пластмассами? Объясните чем термореактивные пластмассы отличаются от термопластичных. Приведите примеры применения пластмасс в электротехнике.

  3. Опишите классификацию и правила маркировки легированных сталей. Область применения конструкционных и инструментальных легированных сталей.

  4. Опишите методы поверхностной закалки. Укажите достоинства каждого метода и область применения.

  5. В чем сущность процесса прокатки? Опишите основные виды прокатки и применяемое оборудование. Сортамент прокатки.

  6. Чугуны. Классификация , свойства. Маркировка по ГОСТу.

  7. Сплавы титана, его свойства, маркировка, применение.

  8. Магнитные материалы. Свойства, применение.

  9. Полистирол, свойства, применение.

  10. Направления использования композиционных материалов.

Задача. Выберите и обоснуйте марку сплава для изготовления коленчатого вала. Укажите химический состав сплава и способ упрочняющей термической обработки вала.

Вариант 6. Дайте ответы на вопросы:

  1. Дайте определение основных механических свойств металлов. Кратко опишите способ определения прочностных характеристик металлов и сплавов.

  2. Опишите кратко процесс получения ситаллов и их свойства. Укажите области применения ситаллов в промышленности.

  3. Дайте описание легированных сталей с особыми свойствами (нержавеющих, кислотостойких и жаропрочных). Их марки, химический состав и применение.

  4. Опишите процесс азотирования стали. Укажите стали для азотирования, достоинства и недостатки этого метода и область его применения.

  5. Объясните процесс ковки металлов. Опишите основные операции свободной ковки и применяемое оборудование.

  6. Углеродистые стали, классификация, маркировка. Вредные примеси, их влияние на структуру и свойства стали.

  7. Коррозия металлов, её виды. Протекторная защита.

  8. Ковкие и высокопрочные чугуны, их свойства, область применения.

  9. Алюминий и его сплавы.

  10. Применение композиционных материалов.

Задача. Выберите и обоснуйте марку сплава для изготовления обмотки в печах сопротивления. Укажите химический состав сплава и его свойства.



Вариант 7.

  1. Охарактеризуйте строение и свойства основных структурных составляющих железоуглеродистых сплавов.

  2. Явления анизотропии и аллотропии. Аллотропические превращения железа.

  3. Стали с особыми физическими свойствами: нержавеющие, жаропрочные, жаростойкие, их свойства, применение, маркировка.

  4. Коррозия металлов, её виды. Протекторная защита.

  5. Антифрикционные сплавы, их применение

  6. Закалка, виды закалки.

  7. Охарактеризуйте строение и свойства стекла. Опишите классификацию и область применения стекол.

  8. Опишите основные разновидности бронз. Их марки и назначение.

  9. В чем заключается процесс нитроцементации. Его преимущества и недостатки.

  10. Опишите технологию пайки мягкими и твердыми припоями.

Задача. Выберите и обоснуйте марку сплава для изготовления пружинящего контакта реле. Укажите химический состав сплава и его свойства.

Вариант 8.

1. Изобразите диаграмму состояния сплавов «железо

цементит». Дайте характеристику основным линиям и точкам диаграммы.

  1. Какие материалы называют керамикой? Укажите свойства, достоинства и недостатки, области применения керамических материалов.

  2. Опишите основные медно-цинковые сплавы. Укажите их свойства, марки и область применения.

  3. Опишите назначение химико-термической обработки стали. Объясните сущность процессов, протекающих при химико-термической обработке.

  4. Высокопрочный чугун, свойства, область применения, маркировка.

  5. Стали для режущего инструмента, их свойства, маркировка.

  6. Дефекты и брак при термической обработке.

  7. Конструкционные материалы: полипропилен, полистирол. Свойства, применение.

  8. Прокладочные и уплотнительные материалы.

  9. Объясните процесс сварки металлов плавлением. Кратко опишите основные виды сварки плавлением.

Задача. Выберите и обоснуйте марку сплава для изготовления зубчатого колеса редуктора. Укажите химический состав сплава и назначьте упрочняющую термическую обработку колеса.




Вариант 9.

  1. Изобразите диаграмму состояния сплавов «железо-цементит». Какие из железоуглеродистых сплавов относятся к чугунам? Укажите структуры чугунов и охарактеризуйте их свойства.

  2. Автоматные стали. Свойства, применение, маркировка.

  3. Технологические пробы.

  4. Способы испытаний металлов на твердость

  5. Твердые сплавы. Свойства, маркировка, применение.

  6. Охарактеризуйте основные виды термореактивных пластмасс, применяемых в электротехнике.

  7. Опишите свойства, марки и область применения алюминиевых сплавов. Кратко охарактеризуйте упрочняемые алюминиевые сплавы.

  8. Опишите основные виды коррозии и разрушений от нее. Способы борьбы с коррозией.

  9. Объясните процесс сварки металлов давлением. Кратко опишите основные виды сварки давлением.

  10. 10.Композиционные материалы на металлической матрице.

Задача. Выберите и обоснуйте марку сплава для изготовления шариков подшипника качения. Укажите химический состав сплава и назначьте упрочняющую термическую обра­ботку шариков.

Вариант 10.

  1. Какие из железоуглеродистых сплавов относятся сталям? Укажите структуры сталей и охарактеризуйте их свойства.

  2. Эксплуатационные свойства сплавов.

  3. Котельные стали. Их свойства, применение, маркировка.

  4. Сплавы на основе меди и алюминия: латунь, бронза,дюралюмины, силумины. Их характеристики и применение.


  1. Охарактеризуйте основные виды термопластичных пластмасс, применяемых в электротехнике.

  2. Охарактеризуйте влияние углерода и основных примесей на свойства сталей.

  3. Дайте описание процесса цементации. Основные разновидности процесса. Укажите стали для цементации.

  4. Свойства резин, их применение.

  5. Баббиты и припои.

  6. Опишите основные элементы режима резания при работе на металлорежущих станках.

Задача. Выберите и обоснуйте марку сплава для изготовления вкладыша подшипника скольжения. Укажите химический состав сплава и его основные свойства.


Вариант 11.

  1. Основные свойства металлов (физические и химические).

  2. Механические свойства металлов.

  3. Чугуны, классификация, свойства, применение и маркировка.

  4. Коррозионостойкие стали, их свойства, применение, маркировка.

  5. Виды термической обработки.

  6. Какие свойства обеспечивает поверхностная закалка стали.

  7. Сплавы алюминия с кремнием (силумины). Свойства, применение, маркировка.

  8. Для чего предназначены антифрикционные сплавы?

  9. Восстановление и упрочнение деталей наплавкой.

  10. Каким образом достигается улучшение свойств полимерных материалов?

Задача.Выберите и обоснуйте марку сплава для изготовления лопатки газовых турбин. Укажите химический состав сплава и его основные свойства.




Вариант 12.


    1. Виды деформаций.

    2. Температурные характеристики материалов.

    3. Структурные составляющие железоуглеродистых сплавов.

    4. Легированные чугуны. Свойства. Применение, маркировка.

    5. Мартенситостареющие высокопрочные стали. Свойства, применение, маркировка.

    6. Термообработка: искусственное старение.

    7. Материалы на основе полимеров: политетрафорэтилен. Свойства, применение.

    8. Электроизоляционные материалы. Свойства, применение.

    9. Абразивные материалы. Характеристики, входящие в маркировку абразивного инструмента.

    10. В каких целях используются композиционные материалы.

Задача.Выберите и обоснуйте марку сплава для изготовления клапанов двигателей внутреннего сгорания большой мощности. Укажите химический состав и его основные свойства.



Вариант 13.

      1. Деформационно-прочностные характеристики материалов.

      2. Процесс кристаллизации расплавов.

      3. Механические свойства металлов.

      4. Классификация чугунов в зависимости от формы выделения углерода в чугуне.

      5. Как классифицируют стали по степени раскисления.

      6. Стали для измерительного инструмента.

      7. Магнитные стали и сплавы.

      8. Изотермический отжиг и нормализация.

      9. С какой целью используются припои?

      10. Что называется сваркой металлов?

Задача.Выберите и обоснуйте марку стали для изготовления деталей и сварных конструкций, работающих в средах повышенной агрессивности.Укажите химический состав и его основные свойства.



Вариант 14.

        1. Твердость материалов. Способы определения твердости.

        2. Температурные характеристики материалов.

        3. Фазы металлических сплавов.

        4. Серые чугуны. Свойства, применение, маркировка.

        5. Графитизированные стали.

        6. Металлические проводниковые материалы.

        7. Сплавы с «эффектом памяти»

        8. В чем заключается термомеханическая обработка сталей.

        9. Какие сплавы используют в качестве антифрикционных материалов.

        10. Полимеры: карболит и фольгированные пластмассы.

Задача.Выберите и обоснуйте марку стали для изготовления аппаратуры работающей в слабых электромагнитных полей(телефон, радио). Укажите химический состав и основные свойства.


Вариант 15.


          1. Электромагнитные свойства материалов

          2. Связь между структурой и свойствами вещества.

          3. Как подразделяются стали по процентному содержанию углерода?

          4. Технологические свойства металлов.

          5. Твердые сплавы.

          6. Сплавы с заданным коэффициентом теплового расширения.

          7. Влияние термической обработки на механические свойства.

          8. Сплавы меди с никелем.

          9. Каким образом подразделяют прокатные изделия?

          10. На чем основана работа резания режущего инструмента?

Задача.Выберите и обоснуйте марку стали для изготовления электронагревателей, элементов сопротивлений и реостатов. Укажите химический состав и основные свойства.






Перечень рекомендуемых учебных изданий, Интернет-ресурсов, дополнительной литературы

Основные источники:

1.Стуканов В. А. Материаловедение. – М.: ФОРУМ: ИНФА – М, 2008.

Дополнительные источники:

1. Власов В. С. Металловедение. – М.: АЛЬФА – М: ИНФРА – М, 2009.

2. Сосенцев Ю. П,, Вологжанина. Материаловедение. – М.: Академия, 2007

3. Черепахин А. А. Материаловедение. – М.: Академия, 2004.

4. Чумаченко Ю.Т. и др. Материаловедение для автомехаников. Ростов-на-Дону, Феникс, 2004.

5. Вишневецкий Материаловедение для автослесарей, 2008г.

6.Давыдова И.С., максина Е.Л. Материаловедение. Учебное пособие. 2006г.

Интернет – ресурсы

http://materiall.ru/ Все о металлах и материаловедении.

Самые низкие цены на курсы переподготовки

Специально для учителей, воспитателей и других работников системы образования действуют 50% скидки при обучении на курсах профессиональной переподготовки.

После окончания обучения выдаётся диплом о профессиональной переподготовке установленного образца с присвоением квалификации (признаётся при прохождении аттестации по всей России).

Обучение проходит заочно прямо на сайте проекта "Инфоурок", но в дипломе форма обучения не указывается.

Начало обучения ближайшей группы: 22 ноября. Оплата возможна в беспроцентную рассрочку (10% в начале обучения и 90% в конце обучения)!

Подайте заявку на интересующий Вас курс сейчас: https://infourok.ru


Общая информация

Номер материала: ДВ-186765
Курсы профессиональной переподготовки
124 курса

Выдаем дипломы установленного образца

Заочное обучение - на сайте «Инфоурок»
(в дипломе форма обучения не указывается)

Начало обучения: 22 ноября
(набор групп каждую неделю)

Лицензия на образовательную деятельность
(№5201 выдана ООО «Инфоурок» 20.05.2016)


Скидка 50%

от 13 800  6 900 руб. / 300 часов

от 17 800  8 900 руб. / 600 часов

Выберите квалификацию, которая должна быть указана в Вашем дипломе:
... и ещё 87 других квалификаций, которые Вы можете получить

Похожие материалы

Получите наградные документы сразу с 38 конкурсов за один орг.взнос: Подробнее ->>