База задач по материаловедению

Опишите физические и электрические свойства и область применения нихрома, в том числе сплава Х13Ю4. Определите максимальную длину нихромовой проволоки диаметром 0,5 мм из этого сплава для изготовления нагревателя мощностью 1 кВт на напряжение 220 В. Температура нагрева проволоки должна быть оптимальной, а плотность тока лежать в допустимом диапазоне.

Раскройте тему: Механические свойства и методы их испытания.

Пользуясь марочником сталей и сплавов, выбрать марку стали для изготовления колесной оси тележки. Производство тележки мелкосерийное. Обосновать сделанный выбор стали, рекомендовать упрочняющую обработку оси, которая обеспечит его работоспособность в предлагаемых условиях.

1. Будет ли достигнута после цементации высокая износостойкость детали? 

2. Ответственное изделие было изготовлено из крупнозернистой углеродистой стали с 0,15% С. Подумайте, какой режим термообработки обеспечит оптимальные свойства изделия, если цементация проводилась при 950 °С и содержание углерода в поверхностном слое 0,9 %. 

3. В чем принципиальное отличие диффузионной металлизации от цементации и азотирования и как это должно отразиться на технологии проведения процесса металлизации? 

Опишите назначение и технологию поверхностной закалки сталей. Какие структурные изменения происходят в поверхностном слое? Приведите примеры.

В процессе электрохимической коррозии равновесный потенциал металла равен минус 0,440 В, а равновесный потенциал окислителя равен минус 0,186 В. Объяснить с помощью коррозионных диаграмм возможность или невозможность процесса коррозии при указанных значениях потенциалов. 

Какие основные характеристики механических свойств определяются при испытании на растяжение? Опишите их. 

Раскройте тему: Значение свойств шлаков в процессах плавки металлов и сплавов; взаимодействие шлаков с футеровкой печи.

Кратко описать материал арсенид галлия, указать области его использования. 

 Рассчитать производственный состав бетонной смеси по массе и вычислить расход материалов на замес бетоносмесителя с емкостью барабана 1200 л при следующих данных: марка бетона 400, подвижность бетонной смеси 6 см, активность портландцемента 540 кгс/см², песок речной, наибольшая крупность гранитного щебня 20 мм. 

Характеристика исходных материалов:

R_б = 20 МПа

М_б = 200

ОК = 6 см

Rц = 41МПа

d_max = 20 мм

для цемента:

ρ_ц = 3000 кг/м³

ρнц = 1300 кг/м³

для гравия :

ρ_гр = 2620 кг/м³ 

ρ_н.гр = 1420 кг/м³

V_{пуст.гр} = 42%

Wгр = 13%

для песка:

ρ_п = 2600 кг/м³

ρ_н.п =1500 кг/м³

Vпуст.п = 30%

Wп =5%

Плоский лист стекла размерами 1х1 м и толщиной Н, имеющий после обжига температуру t₀ помещается для охлаждения в воду с температурой Т_в. Считая коэффициент теплообмена бесконечно большим, определить, через какой промежуток времени средняя температура стекла будет равна   . Найти для этого момента времени максимальный перепад температур в стекле.

Таблица 1 − Исходные данные

Раскройте тему: Резиновые и клеящие материалы. Способы получения, свойства и области применения.

Укажите, как влияет углерод, кремний, марганец, сера и фосфор на свойства литейного серого чугуна.

 Выберите режим термической обработки детали из стали указанной марки для получения заданных свойств и обоснуйте его. На основе диаграммы состояний «железо-цементит» и построенного графика термической обработки напишите о превращениях в структуре стали, используя данные табл.

Начертите в масштабе упрощенную диаграмму состояния сплавов «железо-цементит» и укажите во всех областях диаграммы структуры, получающиеся при медленном охлаждении железоуглеродистых сплавов. Пользуясь этой диаграммой, поясните в самой краткой форме структурные превращения, происходящие в стали, содержащей 1,3% углерода, при медленном ее нагревании от комнатной температуры до 1000°С.

Определите температуры начала и конца вторичной кристаллизации для этой стали при охлаждении.

Начертите в масштабе диаграмму состояния сплавов «железо-цементит» и укажите во всех областях диаграммы структуры, получающиеся при медленном охлаждении железоуглеродистых сплавов. Пользуясь этой диаграммой, поясните в самой краткой форме структурные превращения, происходящие в стали, содержащей 0,7 % углерода, в процессе первичной и вторичной кристаллизации при медленном ее охлаждении от температуры 1450°С до комнатной температуры.

Определите температуру начала первичной кристаллизации, температуру аллотропического превращения для этой стали.

Начертите кинематическую схему лимбовой универсальной делительной головки, настроенной на простое деление. Подберите круг делительного лимба и определите число оборотов рукоятки для нарезания прямозубого цилиндрического зубчатого колеса с числом зубьев Z = 12. Укажите, на какую часть окружности будет поворачиваться деталь при каждом повороте рукоятки для заданного деления.

Начертите в масштабе упрощенную диаграмму состояния сплавов «железо-цементит» и укажите во всех областях диаграммы структуры, получающиеся при медленном охлаждении железоуглеродистых сплавов. Пользуясь этой диаграммой, поясните в самой краткой форме структурные превращения, происходящие в стали, содержащей 1,8% углерода, в процессе первичной и вторичной кристаллизации при медленном его охлаждении от температуры 1500°С до комнатной температуры. Определите температуру аллотропического превращения для этой стали.

Раскройте тему: Силумин: состав, структура, свойства и применение.

Определите диапазон возможных значений индукции в ферритовом сердечнике из феррита V группы марки 1100НМИ, работающем при оптимальной напряженности. 

1. Расшифровать марку и химический состав двух сталей 15Х25Т и 15Х11МФ

2. Выбрать режим термообработки.

3. Описать структуру после термообработки, механические и технологические свойства, область применения.

Опишите методику построения диаграмм состояния сплавов, состоящих из двух компонентов А и В и образующих механическую смесь в твердом состоянии (рассмотреть на примере сплава «свинец – сурьма» Охарактеризуйте основные линии диаграммы. Постройте кривую охлаждения сплава содержащего 15% В и 85% А и опишите происходящие превращения при охлаждении.

Опишите влияние структуры и легирующих элементов на механические свойства сталей.

Вычертить диаграмму состояния сплавов системы «цинк Zn – олово Sn». Указать основные линии, точки, а также структурно-фазовый состав всех областей диаграммы.