Контрольная работа по материаловедению заказать

Если у вас нету времени на контрольную работу по материаловедению вы всегда можете попросить меня, вам нужно написать мне, и я вам помогу онлайн или в срок 1-3 дня всё зависит что там у вас за работа, вдруг она огромная! Чуть ниже размещён теоретический и практический материал, который вам поможет сделать работу если у вас много свободного времени и желания!

 

Возможно, вас также заинтересует эта ссылка:

Заказать работу по материаловедению помощь в учёбе

 

Контрольная работа 1

На эскизе токарного резца покажите главные углы (Контрольная работа по материаловедению заказать), дайте им определение, укажите их примерные числовые значения.

Решение:

 

На рисунке 7 представим эскиз проходного токарного резца, здесь же представим схему обработки данным инструментом. Для определения углов инструмента проведем главную секущую плоскость, перпендикулярную плоскости резания.

Отметим главные углы на сечении резца,

Контрольная работа по материаловедению заказать -главный передний угол

Контрольная работа по материаловедению заказать — главный задний угол

Контрольная работа по материаловедению заказать - угол заострения

Главный передний угол Контрольная работа по материаловедению заказать - угол, заключенный между передней поверхностью резца и плоскостью перпендикулярной к плоскости резания, проведенной через главную режущую кромку. На рисунке 7 он положительный, но может быть равным нулю или иметь отрицательное значение.

Главный задний угол Контрольная работа по материаловедению заказать - это угол, заключенный между главной задней поверхностью резца и плоскостью резания.

Углом заострения Контрольная работа по материаловедению заказать называют угол, заключенный между передней и главной задней поверхностями.

Углы Контрольная работа по материаловедению заказать, Контрольная работа по материаловедению заказать и Контрольная работа по материаловедению заказать называют главными углами, так как они определяют геометрию режущего клина. Сумма этих углов составляет 90°, т.е. Контрольная работа по материаловедению заказать + Контрольная работа по материаловедению заказать+ Контрольная работа по материаловедению заказать = 90°.

Величины углов Контрольная работа по материаловедению заказать и Контрольная работа по материаловедению заказать находятся в пределах: Контрольная работа по материаловедению заказать = -10...+15°; Контрольная работа по материаловедению заказать = 6-12°.

В нашем случае (рисунок 7). Передний угол Контрольная работа по материаловедению заказать = 10°, задний угол Контрольная работа по материаловедению заказать =6°, угол заострения Контрольная работа по материаловедению заказать =74°.

Контрольная работа по материаловедению заказать+ Контрольная работа по материаловедению заказать+ Контрольная работа по материаловедению заказать =6+10+74=90°

Контрольная работа по материаловедению заказать

Рисунок 7. Углы токарного резца

 

Возможно, вас также заинтересует эта ссылка:

Решение задач по материаловедению с примерами онлайн

 

Контрольная работа 2

Опишите кратко материалы для изготовления металлорежущих инструментов: углеродистые, легированные, быстрорежущие стали, металлокерамические твердые сплавы, минеральная керамика, алмаз, гексанит-р, эльбор-р (основные марки, химический состав, область применения).

Решение:

 

Для изготовления режущего инструмента применяют:

1)стали:

а) углеродистые;

б) легированные;

в) быстрорежущие;

2) твердые сплавы;

3) минералокерамические материалы;

4) алмазы;

5) эльбор;

6) абразивные материалы.

Углеродистые инструментальные стали

Углеродистые инструментальные стали имеют низкую теплостойкость (красностойкость 200—250°С). Поэтому из них изготовляют главным образом развертки, метчики, ножовочные полотна, зубила и другой инструмент, используемый с низкой скоростью резания. Рабочую часть инструмента из углеродистых инструментальных сталей закаливают до твердости HRC 60—62. Марки инструментальных углеродистых сталей и их химический состав приведены в ГОСТ 1435—74. Наибольшее применение находят инструментальные углеродистые стали марок У10А и У12А.

Инструментальные легированные стали

Режущую способность инструментальной углеродистой стали можно повысить введением в нее легирующих элементов (присадок) — хрома, вольфрама, молибдена, ванадия и др. Стали с такими присадками называются легированными. После соответствующей термической обработки эти стали выдерживают в процессе резания нагрев до температуры 250—300° С, что позволяет инструменту, изготовленному из этих сталей, работать при скоростях, примерно в 1,2—1.4 раза больших по сравнению со скоростями резания, допускаемыми инструментом из инструментальных углеродистых сталей. Химический состав инструментальных легированных сталей, их группы и марки устанавливаются ГОСТ 5950—73. Для изготовления режущего инструмента наибольшее применение находят стали:

• хромокремнистая 9ХС,

• хромовольфрамовая ХВ5

• хромовольфрамомарганцовистая ХВГ.

Инструментальные быстрорежущие стали Инструмент из быстрорежущей стали обладает более высокими режущими свойствами (твердость HRC 62—65), что позволяет увеличить скорости резания до 100 м/мин. Инструмент, изготовленный из такой стали, выдерживает в процессе резания нагрев до температуры 600°С, не теряя при этом своих режущих свойств.

Быстрорежущие стали могут иметь нормальную и повышенную стойкость. Инструмент из стали нормальной стойкости (Р18, Р9) применяют для обработки стали с пределом прочности 90—100 кгс/мм² и чугуна с твердостью ИВ 270—280. Из стали Р9 изготовляют инструменты простой формы — резцы, фрезы, зенкеры, а из стали Р18 —более сложные инструменты для зубо-резьбонарезных работ.

 

Возможно, вас также заинтересует эта ссылка:

Помощь по материаловедению онлайн

 

Твердые сплавы

Твердые сплавы получают методом порошковой металлургии. Твердые сплавы содержат зерна карбидов вольфрама, титана и тантала, а в качестве связки используется кобальт. Эти компоненты, приготовленные в виде порошка, смешивают, спрессовывают в виде пластин и затем спекают.

Однокарбидные твердые сплавы (ВКЗ, ВК6-М, ВК10-ОМ) называются вольфрамокобальтовыми. Они содержат карбид вольфрама (В) и кобальт (К). Цифра после К обозначает процентное содержание кобальта, а массовая доля карбида вольфрама определяется разностью между 100% и массовой долей кобальта

Двухкарбидные твердые сплавы (Т5К10, Т15К6) называются вольфрамотитановыми. Буква Т и цифра после нее обозначают массовую долю карбида титана в твердом сплаве, а буква К и цифра после нее — массовую долю кобальта, остальное - массовая доля карбида вольфрама.

Трехкарбидные твердые сплавы (ТТ7К12, ТТ10К8) называются вольфрамотитанотанталовыми Буквы ТТ и цифра после них обозначают массовую долю карбидов титана и тантала, цифра за буквой К - массовая доля кобальта, остальное -массовая доля карбида вольфрама.

Безвольфрамовые твердые сплавы состоят из карбидов и карбо-нитридов титана с никельмолибденовой связкой (КНТ-16 и ТН-20). Твердый сплав КНТ-16 состоит из карбонитрида титана TiCN - 74%, никеля Ni - 19,5%, молибдена Мо ... 6,5%. Твердый сплав ТН-20 - из карбида титана TiC - 79%, никеля Ni - 15%, молибдена Мо - 6%.

Сплавы имеют твердость HRA 87 ... 92 и сохраняют ее при нагреве до 800 ... 850°С, однако они уступают быстрорежущим сталям в прочности и значительно их дороже. Из твердосплавных пластинок делается режущая часть большинства резцов и многих фрез.

Минералокерамические материалы

Минералокерамические инструментальные материалы изготавливают из глинозема (Аl2О3) прессованием и термической обработкой. Недорога и технология обработки глинозема, а потому керамические пластинки значительно дешевле пластинок из твердого сплава.

Керамические материалы имеют достаточный предел прочности при сжатии (до 500 кгс/мм²), высокую твердость (HRB 89—95), теплостойкость (около 1200°С) и износостойкость, что позволяет обрабатывать металлы на высоких скоростях резания (до 3700 мм/мин при чистовом обтачивании чугуна). К недостаткам керамических материалов относится большая хрупкость (предел прочности при изгибе до 45 кгс/мм²).

Наиболее высокие режущие свойства имеют пластинки из керамики ЦМ-332. При правильном использовании минералокерамических инструментов вместо твердосплавных можно сократить машинное время на обработку (за счет увеличения скорости резания): в 1,5—2 раза при обработке стали и в 3—4 раза при обработке чугуна. Керметы кроме окиси алюминия, имеют присадки металла (вольфрам, молибден, бор, титан и др.) в количестве до 10%; эти присадки несколько уменьшают хрупкость, но понижают и износостойкость.

Алмазы

Алмаз — самый твердый (HV около 10000 кгс/мм²) из всех материалов, химически малоактивный, не поддается действию кислот и щелочей (за исключением смеси серной кислоты с двухромовокислым калием), имеет небольшой коэффициент трения и слабую способность к адгезии (слипанию, свариванию) с металлами (кроме железа и его сплавов с углеродом), высокую теплостойкость (до 850° С), высокую износостойкость и обеспечивает получение у инструмента острой режущей кромки; недостаток алмаза — его хрупкость (предел прочности при изгибе до 40 кгс/мм²) и дороговизна. Алмазы классифицируют по форме, качеству и размерам (в зависимости от назначения). Синтетические (искусственные) алмазы получают из графита при высоких давлениях и температурах; полученные кристаллы алмаза дробят в порошок. Алмазный порошок используют для изготовления алмазно-абразивного инструмента (кругов, дисков, брусков, надфилей, хонов, паст), а также для шлифования и доводки драгоценных камней, в том числе и самого алмаза.

Алмазные резцы применяют в основном в качестве чистового (отделочного) инструмента при резании цветных металлов, сплавов и неметаллических материалов. Размер алмазов, закрепленных тем или иным методом в державке, рекомендуется около 1 кар (1 кар == 0,2 г). Алмазы используют и для правки шлифовальных и алмазных кругов.

Эльбор

Эльбор — сверхтвердый синтетический материал, созданный в нашей стране на основе кубического нитрида бора (вещества, состоящего из атомов азота и бора). Он обладает большой твердостью (до 9000кгс/мм²), высокой теплостойкостью (1400°С) химически инертен по отношению к углесодержащим материалам и более прочен по сравнению с алмазом (предел прочности при изгибе до 100 кгс/мм²), а потому инструмент, изготовленный из эльбора, имеет высокую износостойкость.

Эльбор в виде порошка используют для изготовления шлифовальных кругов и другого абразивного инструмента, а эльбор в виде столбиков (поликристаллов) — для изготовления резцов.

Гексанит-Р

Композит 10 (гексанит-Р) создан в 1972 г. Институтом проблем материаловедения АН УССР совместно с Полтавским заводом искусственных алмазов и алмазного инструмента.

Это поликристаллический сверхтвердый материал, основу которого составляет вюрцитная модификация нитрида бора. Технологический процесс получения гексанита-Р, как и предыдущих композитов, состоит из двух операций:

1. синтеза BNв методом прямого перехода BNr -> BNв при ударном воздействии на исходный материал

2. спекания порошка BNв при высоких давлениях и температурах.

Для композита 10 характерна мелкозернистая структура, но размеры кристаллов могут колебаться в значительных пределах. Особенности структуры определяют и особые механические свойства композита 10 — он не только обладает высокими режущими свойствами, но и может успешно работать при ударных нагрузках, что менее выражено у других марок композитов.

 

Возможно, вас также заинтересует эта ссылка:

Курсовая работа по материаловедению заказать готовую онлайн

 

 

 

Контрольная работа 3

Вычертите диаграмму состояния железо - цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую нагревания в интервале температур от 0 до 1600°С (с применением правила фаз) для сплава, содержащего 4,3% С, для заданного сплава определите процентное содержание углерода в фазах при температуре 850°С.

 

Решение:

 

Сплав, содержащий 4,3% углерода - эвтектический чугун. Построим кривую нагрева (рис.1) и опишем процессы, происходящие во время нагрева.

При нагреве до Ac1 (точка 1) превращений нет, и чугун состоит из включений перлита и первичный цементит. При Ac1 (727 °С) перлит, находящийся в эвтектике, превращается в аустенит (площадка 1-1’ ).

От Ac1 до tэ = 1147°С (отрезок 1’-2) происходит насыщение аустенита углеродом вследствие растворения вторичного цементита и при 1147°С (площадка 2-2') в аустените содержится 2,14 % углерода. При tэ =1147 °С плавится эвтектика (площадка 2-2').

Выше точки 2 чугун полностью находится в жидком состоянии.

Выберем температуру (а) 850°С в двухфазной зоне (А + Ц) и посредством правила отрезков определим количество данных фаз и содержание в них углерода. Через точку (а) проведем горизонтальную линию до встречи с основными линиями диаграммы.

Количество цементита (QЦ) определяется как отношение ab/bc*100: ab=114,87мм bс=200,19мм

Контрольная работа по материаловедению заказать

Количество аустенита (QA) определяется как:

QA=100-QU=100-57,4=42,6%

Состав цементита: (•) с 6,67% С, 93,33% Fc.

Состав аустснита (•) b 1,1% С, 98,9% Fe.

Контрольная работа по материаловедению заказать Рисунок 1. Кривая нагрева сплава, содержащего 4,3% С

 

Возможно, вас также заинтересует эта ссылка:

РГР по материаловедению расчетно графическая работа

 

 

 

Контрольная работа 4

Определить по диаграмме железо-цементит, какие превращения происходят в доэвтектическом белом чугуне какого-либо состава при охлаждении от расплавленного состояния до комнатной температуры. Какова окончательная структура сплава? Назначить режим термической обработки для превращения этого чугуна в ковкий чугун и указать, как изменяются при этом свойства чугуна. Какова причина этих изменений.

 

Решение:

 

Белыми называются чугуны, в которых весь углерод находится в связанном состоянии в виде цементита, благодаря чему они имеют светло-кристаллический излом. В доэвтектических белых чугунах из жидкой фазы кристаллизуется первичный аустенит, затем эвтектика - ледебурит. Диаграмма состояния железо-цементит представлена на рисунке 1.

При охлаждении чугуна в интервале температур от 1147°С до 727°С аустенит обедняется углеродом, его состав изменяется по линии ES и выделяется вторичный цементит. При небольшом переохлаждении ниже 727°С аустенит точки S по эвтектоидной реакции распадается на перлит (Ф+Ц). Перлит имеет внешние очертания первичного аустенита и поэтому соответствующую структурную составляющую часто называют распавшимся или превращенным аустенитом.

Вторичный цементит, выделяющийся по границам зерен первичного аустенита, сливается с цементитом ледебурита. Под микроскопом можно увидеть только иглы вторичного цементита пронизывающие превращенный аустенит (перлит).

Таким образом, при комнатной температуре в доэвтектических белых чугунах можно увидеть три структурные составляющие - превращенным аустенит (перлит), ледебурит и вторичный цементит.

Получение изделий из ковкого чугуна принципиально отличается от технологии производства отливок из серых и высокопрочных чугунов. Сначала изготавливают отливку из белого чугуна, при этом используются его высокие литейные свойства, позволяющие получать плотные отливки сложной формы. Затем эти отливки подвергают длительному "графитизирующему" отжигу по схеме, приведенной на рис. 2. В основе этого метода лежит неустойчивость (метастабильность) цементита.

Длительная выдержка белого чугуна при t = 950... 1000 °С вызывает распад цементита на смесь аустенита и графита хлопьевидной формы. Ускоренное охлаждение от этих температур (режим 1 на рис. 2) приводит к превращению аустенита в перлит (ниже линии эвтектоидного превращения PSK), т.е. к получению ковкого чугуна на перлитной основе. Если же охлаждение прервать и длительное время выдержать отливку при t ≈ 720 °С (несколько ниже PSK), то распадается также цементит, входящий в перлит, на смесь феррита и графита. Так получают ковкий чугун на феррито-перлитной (2, рис. 2.) или ферритной (3, рис. 2.) основе.

Контрольная работа по материаловедению заказать

Рисунок 2. Схема отжига белого чугуна на ковкий: 1, 2 и 3 - режимы для получения ковкого чугуна на перлитной, ферриго-нерлитной и ферритной основе соответсвенно.

Свойства и причина их изменений

При получении ковкого чугуна сначала делается отливка из белого чугуна со сравнительно низким содержанием углерода и кремния. Такой чугун очень хрупок, но после высокотемпературного отжига в течение суток его пластичность увеличивается. Увеличение пластичности обусловлено перераспределением углерода в металле, происходящим при отжиге. В белом чугуне углерод содержится в форме карбида железа Fe3С. В процессе отжига карбид разлагается на железо и графит. Этот графит имеет вид малых сферических включений, которые, будучи отделены друг or друга, почти не снижают пластичность окружающей их железной матрицы. Металл, бывший до этой обработки твердым, хрупким и легкоплавким, приобретает все свойства железа - делается мягким, трудноплавким, способным к обработке и получает известную степень ковкости.

 

Возможно, вас также заинтересует эта ссылка:

Задачи по материаловедению с решением

 

 

 

Контрольная работа 5

Для изготовления деталей штампов, обрабатывающих металл в холодном состоянии, выберите марку стали. Укажите состав и определить группу стали, по назначению. Назначьте режим термической обработки, приведите его обоснование, объяснив влияние легирования на превращения, происходящие на всех этапах термической обработки, данной стали. Опишите структуру и свойства стали после термической обработки.

Решение:

 

Для изготовления деталей штампов, обрабатывающих металл в холодном состоянии, выбрана сталь ХГЗСВ.

Сталь ХГЗСВ - легированная штамповая сталь, содержащая около 1% углерода, 1% хрома, 3% марганца, 1% кремния, 1% вольфрама.

Стали для штампов холодного деформирования должны иметь высокую твердость, износостойкость при достаточной вязкости. Заданные свойства соответствуют структуре мартенсита отпуска и могут быть получены в результате термообработки, включающей закалку и низкий отпуск. Закалка стали - основной упрочняющий способ термической обработки конструкционных и инструментальных сталей. Закалкой называется термическая операция, связанная с нагревом стали выше температуры фазовых превращений, выдержкой и последующим быстрым охлаждением (в каком-либо охладителе). Для легированных сталей, содержащих специальные карбиды, температура нагрева под закалку выбирается по справочнику в зависимости от состава стали и намного превышает критические точки.

Скорость охлаждения стали после нагрева и выдержки оказывает решающее влияние на результат закалки. Режим охлаждения должен быть таким, чтобы не возникали большие напряжения, приводящие к короблению изделия и образованию закалочных трещин. Эти напряжения складываются из термических и структурных.

Для легированных сталей при закалке применяют минеральное масло. Оно не изменяет охлаждающей способности при нагреве (20 - 150°С), не образует «паровой рубашки». Перепад температуры между поверхностью и центром изделия при закалке в масле меньше, чем при охлаждении в воде, а, следовательно, меньше термическое напряжение. Недостатками масла, как охладителя, при закалке являются образование пригара на поверхности изделия, потеря с течением времени закаливающей способности (загустевшее масло требует замены), легкая возгораемость.

Отпуск - операция термической обработки, связанная с нагревом закаленной стали ниже температуры фазовых превращений, выдержкой и охлаждением. Цель отпуска - снижение или снятие внутреннего напряжения, возникшего при закалке стали, и получение структуры с заданными свойствами (прочностью, твердостью, упругостью, вязкостью и пластичностью).

Закалка и отпуск неразделимы. Отпуск необходимо проводить непосредственно после закалки, так как закалочное напряжение через некоторое время может вызвать появление трещин. Кроме того, остаточный аустенит стабилизируется, его устойчивость к отпуску повышается.

Температура отпуска - самый существенный фактор, который влияет на свойства закаленной стали. Твердость и прочность с повышением температуры отпуска снижаются, а пластичность и вязкость повышаются.

В легированных сталях все процессы отпуска происходят, как правило, в области более высоких температур, так как легирующие элементы замедляют диффузионные процессы.

Назначаем следующий режим термообработки:

Закалка от температуры 860...880°С, охлаждение в масле. Структура стали после закалки - легированный мартенсит закалки. Твердость стали HRC 53...58. После закалки сталь подвергают отпуску при температуре 400°С. Структура стали после отпуска -легированный мартенсит отпуска, твердость стали НВ 400...450.

 

 

 

Контрольная работа 6

Расшифруйте марочный состав сплавов. Определить название, указать основной химический состав, механические свойства и область применения.

 

Решение:

 

А30-сталь конструкционная, повышенной обрабатываемости - автоматная сталь. Содержит 0,3%С.

Применяется в промышленности для изготовления таких деталей как: детали сложной формы, обрабатываемые на станках-автоматах, и детали, к которым предъявляются повышенные требования к качеству поверхности, работающие при повышенных напряжениях и давлениях (оси, валики, втулки, кольца, шестерни, пальцы, винты, болты, гайки).

Механические свойства стали представим в таблице 1.

Таблица 1. Механические свойства стали А30

Контрольная работа по материаловедению заказать

70С3А - сталь конструкционная рессорно-пружинная, высококачественная. Содержит 0,7%С, 3%Si

Применяется в промышленности для изготовления тяжело нагруженных пружин ответственного назначения.

Механические свойства стали представим в таблице 2.

Таблица 2. Механические свойства стали 70СЗА

Контрольная работа по материаловедению заказать

Сталь 40 - конструкционная, углеродистая, качественная. Содержит 0,4%С.

Применяется для изготовления таких деталей как: трубы, поковки, крепежные детали, валы, диски, роторы, фланцы, зубчатые колеса, втулки для длительной и весьма длительной службы при температурах до 425 град.

Механические свойства стали представим в таблице 3.

Таблица 3. Механические свойства стали 40

Контрольная работа по материаловедению заказать

Ст2кп - Сталь конструкционная углеродистая обыкновенного качества, кипящая. Содержит 0,09 - 0,15%С.

Применяется для производства неответственных деталей, требующих повышенной пластичности или глубокой вытяжки; маланагруженных элементов сварных конструкций, работающих при постоянных нагрузках и при положительных температурах. Механические свойства стали представим в таблице 4.

Таблица 4. Механические свойства стали Ст2кп

Контрольная работа по материаловедению заказать

СЧ-32 -чугун серый. Содержит 3-3,2%С,

Предел прочности на разрыв Контрольная работа по материаловедению заказать = 320МПа. Твердость материала: НВ 10-1 = 163-270 МПа. Применяется для изготовления отливок.

Д16-алюминиевый деформируемый сплава, дуралюминий. Содержит Аl 90,8-94,7%, Сu 3,8-4,9%, Mg 1,2-1,8%

Применяется для изготовления силовых элементов конструкций самолетов, кузовов автомобилей, труб и т.д.; для деталей, работающих при температурах до 230 град.

Механические свойства представим в таблице 5.

Таблица 5. Механические свойства сплава Д16

Контрольная работа по материаловедению заказать

БрОЦ 4-3 Бронза оловянная, обрабатываемая давлением. Содержит Sn 4%, Zn 3%, Сu 93%/

Применяется для изготовления токоведущих пружин, контактов штепсельных разъемов, деталей химической аппаратуры.

Механические свойства представим в таблице 6.

Таблица 6. Механические свойства сплава

Контрольная работа по материаловедению заказать