Читать курсовая по антикризисному менеджменту: "Материаловедение"

назад (Назад)скачать (Cкачать работу)

Функция "чтения" служит для ознакомления с работой. Разметка, таблицы и картинки документа могут отображаться неверно или не в полном объёме!

Вариант 12 1. Выберите и обоснуйте методы определения твердости для следующих деталей: а) отливки из серого чугуна, б) цианированной шестерни. 2. Начертите диаграмму "Железо - цементит", укажите структуры во всех областях. Подробно опишите структуры белого чугуна, содержащего 2,5% углерода, при 20°С и 1000°С, укажите состав ледебурита при этих температурах. 3. В чем сущность диффузионной металлизации стали? Какие методы диффузионной металлизации наиболее часто применяются и их цель? 4. Укажите состав, свойства, принцип маркировки и назначение следующих сплавов: ЕХ5К5, 5ХНВА, БрБ2, ЛК80-3, ВК3М. 5. Опишите неметаллические материалы для подшипников скольжения. Укажите их достоинства.

1. Выберите и обоснуйте методы определения твердости для следующих деталей: а) отливки из серого чугуна, б) цианированной шестерни.

а) Определение твердости отливки из серого чугуна проводится по Бринеллю.

Определение твердости по Бринеллю. При испытаниях по Бринеллю на специальном приборе с гидравлическим нагружающим устройством, позволяющим достичь нагрузки Р в несколько тонн, в поверхность испытуемого материала вдавливается шарик диаметром d = 10 мм из твердого сплава, после снятия нагрузки измеряется диаметр отпечатка D. Твердость по Бринеллю НВ рассчитывается по формуле, аналогичной формуле прочности (нагрузка P на площадь отпечатка S):

HB = Р/S = 2 P / (D(D - (d2 - D2)1/2 ) , кгс / мм2

где нагрузка выражена в кгс, а диаметры в мм.

При испытании стали и чугуна обычно принимают D = 10мм и F = 2943 (3000) Н (кгс), при испытании алюминия, меди, никеля и их сплавов D = 10мм и F = 9800 (1000) Н (кгс), а при испытании мягких металлов (сурьма, свинец и их сплавов) D = 10мм и F = 2450 (250) Н (кгс). Чем меньше диаметр отпечатка, тем выше твердость.

б) Определение твердости по Роквеллу. Твердость по Рокуэллу (Rockwell) HR определяется по глубине отпечатка, а точнее разностью между остаточной глубиной его внедрения после снятия основной нагрузки P1 при сохранении предварительной нагрузки P0 и глубиной проникновения индентора при предварительной нагрузке P0.Твердость по Рокуэллу выражается в условных единицах. Индентором может быть алмазный конус с углом при вершине 1200 или стальной шарик диаметром 1,588 мм, т.е. 1/16 дюйма.Общая нагрузка Р при определении твердости HRHRА по шкале А - алмазный конус, Р = 588 Н (60 кгс ) HRВ по шкале В индентор - стальной шарик , Р = 980 Н ( 100 кгс), HRС по шкале С - алмазный конус, Р = 1470 Н (150 кгс).HRА - для испытаний твердых сплавов с твердостью HR>7000.HRВ - для испытаний цветных металлов и отожженных сталей с твердостью HRНВ800) и очень низкой пластичностью. Цементит является метастабильной фазой и при определенных условиях распадается с выделением свободного графита. В зависимости от ус­ловий образования различают цементит первичный, ко­торый образуется из жидкости при затвердевании рас­плава, вторичный — образуется при распаде аустенита и третичный — образуется при выделении углерода из феррита.

Графит представляет собой свободный углерод, он мягок, обладает низкой прочностью и электропроводно­стью. В чугунах и графитизированной стали содержится в виде включений. Форма графитовых включений ока­зывает влияние на механические и технологические свойства сплавов.

Перлит - эвтектоидная механическая смесь феррита и цементита, содержащая 0,83% С; образуется при 727 °С в результате распада аустенита в процессе его охлаждения: Fe(C)  Fe(C)+Fe3C. Перлит может быть пластинчатым или зернистым. Это определяет ме­ханические свойства перлита. При комнатной температуре зернистый перлит имеет прочность в = 800 МПа, пластичность  = 15 %, НВ 160...200.

Аустенит - твердый раствор внедрения угле­рода в -железе, имеет кубическую гранецентрированную решетку. Предельная растворимость углерода в -желе­зе при температуре 1147°С - 2,14%. Аустенит немагни­тен. Он имеет твердость НВ 160 при  = 40...50 %.

Структура белых чугунов состоит из перлита, ледебу­рита и цементита. Свое название белые чугуны получили по виду излома — матово-белый цвет.

Рис. 1. Структуры чугунов (Х200):

а — доэвтектического; б — эвтектического; в — заэвтектического Структура доэвтектического чугуна (рис. 1, а) при комнатной температуре состоит из ледебурита, перлита и вторичного цемен­тита (ледебурит — светлые участки с расположенными на них зернами перлита; перлит — более крупные тем­ные зерна; вторичный цементит — светлые участки, сли­вающиеся с цементитом ледебурита). 3. В чем сущность диффузионной металлизации стали? Какие методы диффузионной металлизации наиболее часто применяются и их цель?

Диффузионная металлизация — процесс диффузион­ного насыщения поверхности стальных деталей металла­ми с целью придания их поверхности жаростойкости, кор­розионной стойкости, твердости, износостойкости и др. Диффузионная металлизация может осуществляться в твердых, жидких и газообразных средах. Для твердой диффузионной металлизации используют ферросплавы с добавлением хлористого аммиака (0,5...5 %). Жидкую диффузионную металлизацию проводят, погружая дета­ли в расплавленный металл (Al, Zn и др.). Газовую диф­фузионную металлизацию проводят в газовых средах — хлоридах различных металлов. Поверхностное насыще­ние проводится при температурах 900...1200 °С. В последнее время применяют и многокомпонентное насыщение поверхности стали (два и больше компонентов).

Наиболее часто применяемые про­цессы диффузионной металлизации:

Силицирование — термодиффузионное насыщение по­верхности изделия кремнием с целью повышения корро­зионной стойкости, жаростойкости, износостойкости и кислотостойкое™ материалов в агрессивных жидких и газовых средах. Силицирование применяют, например, для гнезд клапанов, вкладышей подшипников, роторов водяных насосов, рубашек цилиндров, трубопроводной арматуры, труб судовых механизмов и др.

Алитирование — процесс насыщения поверхностного слоя стали алюминием для повышения окалиностойкости (жаростойкости), коррозионной и эрозионной стойкости стали, чугунов и медных сплавов. Алитирование осуще­ствляют в порошкообразных смесях, в ваннах с расплав­ленным алюминием, в газовой среде и распылением жид­кого алюминия. Наибольшее распространение получило алитирование в порошках, с насыщением из газовой фа­зы. На поверхности образуется плотная пленка оксида алюминия (А12О3), предохраняющая от окисления алитированные изделия. Алитирование производят при 950...1050°С в течение 3...12 ч. Толщина слоя составляет в среднем 0,2...0,8 мм.

В частности, алитируют чехлы термопар, детали раз­ливочных ковшей, клапаны и другие изделия, работаю­щие при высоких температурах. Следует отметить, что при использовании вакуумного алитирования можно по­лучать покрытия высокой чистоты.

Хромирование — процесс насыщения поверхностного слоя стали хромом, при этом повышается коррозионная стойкость, твердость и износостойкость. Наибольшее при­менение получило хромирование в порошкообразных сме­сях феррохрома или хрома, хлористого аммония и окси­да алюминия. Хромирование производится при 1000... ...1050°С в течение 6...12 ч. Толщина получаемого слоя не более 0,2 мм. Хромируют обычно низкоуглеродистые ста­ли: структура слоя состоит из твердого раствора хрома в -железе и содержит 30...40 % хрома. При хромирова­нии средне- и высокоуглеродистой стали получаемый слой состоит из карбидов хрома (Cr, Fe)7C3 и др. Хро­мированию подвергают клапаны компрессоров, матрицы штампов для холодной высадки и др.

Цинкование наиболее широко используется в технике. На долю цинковых покрытий приходится около 60 % от общей поверхности металлических покрытий. Цинко­вые покрытия хорошо защищают железо и его сплавы от коррозии на воздухе и в воде. Толщина цинкового покры­тия 6...36 мкм зависит от условий эксплуатации изделий. Оцинкованные листы и полосы применяются в жилищном строительстве (кровля, водосточные трубы), для изго­товления емкостей, в автомобильном и железнодорож­ном транспорте и др. 4. Укажите состав, свойства, принцип маркировки и назначение следующих сплавов: ЕХ5К5, 5ХНВА, БрБ2, ЛК80-3, ВК3М. ЕХ5К5 - сплав прецизионный магнитно-твердый. Применение - для магнитов неответственного назначения.

Процентное содержание элементов.

CУглерод

SiКремний

MnМарганец


  • 1
  • 2

  • Похожие работы

     
    Тема: Материаловедение
    Предмет/Тип: Другое (Контрольная работа)
     
    Тема: Материаловедение 4
    Предмет/Тип: Технология машиностроения (Реферат)
     
    Тема: Материаловедение
    Предмет/Тип: Технология машиностроения (Контрольная работа)
     
    Тема: Материаловедение
    Предмет/Тип: Другое (Контрольная работа)
     
    Тема: Материаловедение
    Предмет/Тип: Технология машиностроения (Контрольная работа)