ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ
Металлические строительные материалы и изделия, из которыхнаибольшее применение получили стали и чугуны, широко используются в городскомхозяйстве. Использованию металла в городском хозяйстве способствует ряд егоценных технических свойств: высокая прочность, пластичность, повышеннаяэлектропроводность и т. д. Наряду с металлическими материалами большоераспространение получили и неметаллические материалы. Они являются не толькозаменителями металлов, но и применяются как самостоятельные материалы.Неметаллические материалы обладают высокой механической прочностью, легкостью, термическойи химической стойкостью и т. д. Применение неметаллических материаловобеспечивает значительную экономическую эффективность.
Чтобы здание и сооружения имели оптимальные технические иэкономические показатели инженеры-экономисты должны располагать широкимизнаниями в области номенклатуры металлических и неметаллических материалов, ихважнейших свойств, оптимальных условий их применения. Поэтому особое место вподготовке инженеров экономических специальностей отводится курсу«Материаловедение».
Основные задачи курса: изучение технологических методов обработкиметаллических и неметаллических материалов, их технико-экономическихпоказателей и областей применения в городском хозяйстве.
ПРОГРАММА КУРСА
ВВЕДЕНИЕ
Значение применения металлов и сплавов в городском хозяйстве.Понятие о металлических и неметаллических материалах. Способы их изготовления иобласти применения. Основные направления технического прогресса в технологияхпроизводства, обработки и использования указанных материалов. Важнейшие факторы,определяющие материалоемкость конструкций и пути снижения материалоемкости.Классификация и стандартизация конструкционных материалов, методы контроля и оценки их качества.Экономическая эффективность применения различных конструкционных материалов иметодов повышения их долговечности.
Раздел I. МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ
Теория сплавов. Металлическиесостояние и кристаллическое строение металлов. Кристаллическая решетка и еёдефекты. Монокристалл и поликристалл. Кристаллизация. Полиморфизм и анизотропияметаллов. Фазы в металлических сплавах: твердые растворы и соединения. Двойныесистемы.
Раздел II. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ
Пластическая деформация металлов. Напряжения и деформация. Явлениенаклепа. Структура и механические свойства металла после холодной деформации.Стандартные характеристики механических свойств металлов: прочность, твердость,пластичность, вязкость, усталость, ползучесть. Хрупкое и вязкое разрушение,конструктивная прочность металлов и методы её определения. Основные параметры,определяющих надежность и долговечности металлов.
Раздел III. ЖЕЛЕЗО И ЕГО СПЛАВЫ
Железо и его сплавы. Диаграммы состояния железо-углерод ижелезо-цементит. Стали и чугуны. Фазы и структурные составляющие в сталях ичугунах. Основные классификации и маркировки углеродистых сталей их назначение,сортамент и стоимость.
Чугуны (серые, ковкие, высокопрочные, белые). Структура, методыполучения, маркировка и области применения.
Раздел IV.ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА СТАЛИ
Превращения в стали при нагреве и охлаждении. Виды термическойобработки (отжиг I и II рода, закалка и отпуск). Выбор режима отжига I рода,его основные, параметры и разновидности. Отжиг II рода, его назначение иразновидности. Закалка стали. Закаливаемость и прокаливаемость. Виды закалки.Механические свойства закаленной стали. Виды отпуска. Влияние отпуска намеханические свойства стали. Старение закаленных сталей. Химико-термическаяобработка. Способы совмещения обработки давлением и термической обработки.Контролируемая прокатка. Термомеханическая обработка, управление структурой приохлаждении. Термическая обработка проката и её влияние на технологические иэксплуатационные свойства. Технико-экономические показатели. Экономическаяэффективность термической обработки проката. Структура себестоимоститермической обработки.
Раздел V. ПРОМЫШЛЕННЫЕ СТАЛИ И СПЛАВЫ
Назначение, классификация и маркировка легированных сталей исплавов. Влияние легирующих элементов на структуру и свойства. Экономическоеобоснование применения легированной стали. Стандарты и технические условия.Нормируемые показатели качества. Общие принципы выбора стали. Цены стали взависимости от состава сортамента и технологии обработки. Легирование какнароднохозяйственная проблема.
Раздел VI. ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ
Алюминий и его сплавы.Классификация алюминиевых сплавов и термическая обработка. Деформируемыеалюминиевые сплавы, упрочняемые и не упрочняемые термической обработкой. Литыеалюминиевые сплавы.
Медь и сплавы. Основные группы медныхсплавов и их классификация. Область применения медных сплавов в строительстве,их технико-экономические показатели. Биметаллы и плакированные материалы.Коррозия металлов и методы борьбы с ней. Технико-экономическое обоснованиеприменения металлических материалов в городском хозяйстве.
Раздел VII. НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ
Классификация пластмасс по физико-механическим свойствам,структуре и отношению к нагреванию. Термопластичные и термореактивныепластмассы. Экономическая эффективность применение пластмасс.
Композиционные материалы (карбоволокниты, бороволокниты,органоволокниты и металлы, армированные волокнами).
Раздел VIII. ПРИМЕНЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ В СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ.МАТЕРИАЛОСБЕРЕГАЮЩИЕ И БЕЗОТХОДНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
Понятие об экономической эффективности применения материала встроительных конструкциях. Влияние выбора марки материала натехнико-экономические показатели эксплуатации готовых изделий. Надежность итехническое совершенство — важнейшие составляющие качества изделий.
Важнейшие пути снижения материалоемкости машин и конструкций(совершенствование методов расчета и проектирования; улучшение методов контроляи оценки качества материалов; использование рациональных видов сортамента;повышение физико-механических свойств микролегированием термоупрочнением;применение защитных покрытий и т. д.).
Пути снижения материалоемкости конструкций на основе использованияновых металлических материалов — аморфных микрокристаллический, превышающихпоказатели традиционных металлов по прочности примерно в 10 раз. Основные видыпластмассовых строительных материалов, их свойства и значение длястроительства.
Методика расчета годового экономического эффекта от примененияновых марок материалов и прогрессивных технологий их изготовления и обработки.
Раздел IX. ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ ПРОФИЛЕЙ МЕТОДАМИОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕМ
Общая характеристика методов обработки металлов давлением. Определение обработка давлением как метод малоотходной технологииполучения высококачественных строительных профилей. Классификация видовобработки металлов давлением, область их применения, эффективность методовобработки давлением.
Физические основы обработки давлением. Определение степенипластической деформации и сопротивление деформации. Влияние основных факторовна пластичность. Холодная и горячая обработка давлением. Нагрев заготовки передобработкой давлением, типы нагревательных устройств.
Экологические проблемы при обработке металлов давлением.
Получение строительных профилей и листа. Определение понятияпрофиля и сортамента. Экономичные профили проката. Способы получения строительныхпрофилей.
Прокатка. Сущность процесса прокатки. Схема деформированияметалла. Количественные показатели деформации. Силовые и скоростные условияпрокатки. Продукция прокатного производства. Технология прокатки сортовыхпрофилей и листа. Прокатка бесшовных и сварных труб. Технико-экономическиепоказатели прокатки. Себестоимость готовой продукции в зависимости отконфигурации профиля, размеров, химического состава прокатываемой стали идругих показателей. Производство гнутых профилей.
Прессование. Сущность процесса прессования. Напряженное состояние;особенности течения металла и количественные показатели деформации припрессование. Сортамент прессованных изделий. Технико-экономические показатели.Эффективность и область применения прессованных изделий в строительстве.
Производство гнутых профилей. Схема производства и характеристикагнутых профилей. Экономичность применения гнутых профилей в строительстве.Техника безопасности и охрана труда.
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К РАЗДЕЛАМ КУРСА
ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ
Создание и безопасная эксплуатация в городском хозяйстве сложногооборудования, каким оснащены санитарно-гигиенические и энергетическиепредприятия, мусоросжигательные заводы, внутригородской транспорт и другиеобъекты немыслимы без знания основ материаловедения.
Материаловедение-это наука о связях между составом, строением исвойствами металлов и сплавов, а также о закономерностях изменения основныхфизики-механических характеристик материалов под влиянием внешних воздействий(механических нагружений, температуры, среды). При изучении курсаматериаловедения студенты экономических специальностей должны научитьсяправильно оценивать выбор материалов с учетом их службы в реальных конструкцияхмашин и оборудования городского хозяйства. Решение этой задачи требует обязательногознания и всестороннего учета всех факторов, оказывающих влияние наэффективность применяемых материалов. Эффективность применения конструкционногоматериала — это понятие о приспособленности данного вида материала кэксплуатации в заданных условиях при наименьшей стоимости конструкции,нормально функционирующей в течение заданного промежутка времени (техническогоресурса).
В условиях рыночной экономики стоимостные показатели в общихкритериях оценки эффективности материала приобретают особую актуальность.Поэтому при изучении курса необходимо особое внимание уделить эксплуатационнойэффективности конструкций с использование экономических критериев ипоказателей. Для выбора строительных материалов следует усвоитьматериаловедческие основы курса.
Теория сплавов. При изученииэтого раздела рассмотрите основные виды межатомной связи в твердых телах,выделив особый тип металлической связи. Уясните вопрос о кристаллическом строениеметаллов. Проанализируйте основные виды несовершенств (дефектов) материалов науровне кристаллической решетки (вакансии, дислокации и т. д.). Сравните понятиятеоретическая и реальная прочности кристаллов. Усвойте закономерности влияниякачества дефектов на уровне механических свойств.
Обратите внимание на основные положения теории сплавов: твердыйраствор, химическое соединение, механическая смесь. Разберитесь в диаграммахсостояния двойных сплавов, дающих представление о состоянии сплавов взависимости от его состава и температуры.
Вопросы для самопроверки.
1.В чем сущность металлического типа связи?
2. Каковы свойства металлов и чем они определяются?
3. Перечислите типы кристаллических решеток.
4. Что такое элементарная ячейка?
5. Что такое полиморфизм?
6. Что такое параметр кристаллической решетки, плотность упаковкии координационное число?
7. Перечислите типы кристаллических дефектов.
8. Что такое анизотропия свойств кристаллов?
9. В чем заключается физическая сущность процесса кристаллизации?
10. В чем физическая сущность процесса плавления?
11. Что такое переохлаждение?
12.Какова связь между величиной зерна, скоростью зарождения, скоростьюроста кристаллов и степенью переохлаждения?
Раздел II. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ
Рассмотрите природу деформирования и разрушения. Уясните, какимобразом пластическая деформация влияет на структуру и свойства металлов.Разберитесь в сущности явления наклепа и его практическом применении. Изучитеосновные методы исследования механических свойств металлов. Обратите особоевнимание на понятие «конструктивная прочность» и на методы её определения.Критерии, определяющие надежность металла против внезапных хрупких разрушений икритерии, определяющие долговечность металла (усталостная прочность,износостойкость и т. д.). Уясните, что в целом прочность конструкцииопределяется не только свойствами металлов, но и характером конструкции,технологией её изготовления и условиями её эксплуатации. Обратите внимание напути повышения прочности металлов.
Вопросы для самопроверки.
1.В чем сущность явления наклепа и его практическое применение?
2.Что такая упругая и пластическая деформация?
3. Какие характеристики механических свойств определяются прииспытании на растяжение?
4. Что такое твердость? Какие методы определения твердости вызнаете?
5. Как влияют температура и скорость нагружения на характер разрушения?
6. Что такое ударная вязкость?
7. Что такое порог хладноломкости?
8. Что такое надежность и долговечность металла, и критерии ихоценки?
Раздел III ЖЕЛЕЗО И ЕГО СПЛАВЫ
Изучите диаграмму состояния железо-цементит и определите все фазыи структурные составляющие этой системы. Разберитесь в классификациижелезо-углеродистых сплавов. Четко усвойте понятия сталь и чугун. Изучитеклассификацию технических железо-углеродистых сплавов. Обратите особое вниманиена классификацию и маркировку углеродистых сталей; их назначение, сортамент истоимость. Уясните внимание постоянных примесей в углеродистой стали и еёмеханические свойства и стоимость. Обратите внимание на характеристикукачественной стали. Рассмотрите основные превращения, протекающие в сталях принагреве и охлаждении. Уясните различия в строение и свойствах перлита, сорбита,троостита, бейнита и мартенсита. Изучите влияние постоянных примесей настроение чугуна. Запомните основные механические свойства и назначение чугуновразличных классов и их маркировку. Обратите внимание на способы полученияковких и высокопрочных чугунов. Изучите физическую сущность процессаграфитизации. Обратите особое внимание на эффективность применения сталей различныхклассов в строительстве.
/>
Рисунок 1.Диаграмма состояния (фазового равновесия)железо-цементит(Fe-Fe3C)
/>
Рисунок 2. Разбор процессов кристаллизации и структурообразованиятиповых сплавов железо-углерод: «а»-кривые охлаждения и структуры сталей;«б»-диаграммасостояния Fe-Fe3C; «в»-кривые охлаждения и структуры белых чугунов(схемы)
Вопросы для самопроверки.
1. Какие фазы устойчивы в области SECFK?
2. Какие фазы устойчивы в области GPSKL?
3.Какие фазы существуют у сплава I при t=727°C и что происходитпри этой температуре? (рис.2)
4. Что происходит в сплаве V при температуре равной 727°C в точке2? Какие фазы в этом сплаве при температурах ниже 727°C? (рис.2)
5. Из каких структурных состовляющих, из каких фаз и какого составасостоит структура сплава IV после окончания кристаллизации(точка 2 на кривойохлаждения)? (рис.2)
6. Что происходит со сплавом IV при охлаждении от точки 2 до точки3? (рис.2)
7.Как определить и чем является кристаллизующая фаза этого сплавав интервале температур 1-2 ?(рис.2)
8.На диаграмме Fe-Fe3C в структкрах сплавов, имеющихC>2,14%, имеется ледебурит. Вчем различие ледебурита при температурах выше727°C и ниже 727°C?
9. Что такое феррит, аустенит, перлит, цементит и ледебурит?
10.Какие превращения происходят в сплавах при температурах А1, А2,А3, А4, А ст.?
11.Построить с помощью правила фаз кривую охлаждения для стали с0,8 % С и для чугуна 4,3 %С.
12.Каковы структура и свойства технического железа, стали и белогочугуна?
13.Какие постоянные примеси присутствуют в стали? Их влияние насвойства и стоимость стали.
14.Какими критериями определяется качественность стали?
15.Объясните строение перлита, сорбита, троостита, бейнита имартенсита.
16.Укажите классификацию чугунов.
17.Изложите технологию получения ковких и высокопрочных чугунов.
18.В чем отличие серого чугуна от белого?
19.Какова структура серых, ковких и высокопрочных чугунов?Сравните их механические свойства.
Раздел IV ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА СТАЛИ
Термическая обработка- один из основных способов влияния настроение, а следовательно, и на свойства сплавов. Уясните влияние скоростиохлаждения на структуру и свойства стали и рассмотрите основные виды ифизическую сущность процессов термической обработки (отжиг, нормализация,закалка, отпуск.). Разберитесь в причинах брака при термической обработкевследствие образования недопустимо высоких термических и фазовых напряжений.Уясните разницу между закаливаемостью и прокаливаемостью стали, а такжефакторы, влияющие на эти характеристики. Разберитесь в способе получениявысокопрочных деталей-термомеханической обработке. Обратите внимание наполучение стальных изделий методом контролируемой прокатки, когда строгоконтролируется величина деформации и температура прокатываемой стали.Разберитесь в видах и способах термической обработки проката с прокатногонагрева и её влиянии на технологические и эксплуатационные свойства стали.Технико-экономические показатели применения термической обработки с прокатногонагрева. Уясните структуру себестоимости термической обработки.
Вопросы для самопроверки.
1.Каковы механизмы и температурные районы образования структур перлитноготипа (перлита, сорбита, троостита) и бейнита?
2.В чем различие между перлитом, сорбитом и трооститом?
3.Что такое мартенсит и в чем сущность и особенности мартенситногопревращения?
4.Что такое критическая скорость закалки?
5.Что описывает мартенситная кривая?
6.От чего зависит количество остаточного аустенита?
7.В чем сущность превращений, происходящих при отпуске?
8.Чем отличаются структуры троостита, сорбита и перлита отпуска иот одноименных структур, образующихся при распаде переохлажденного аустенита?
9.Приведите определение основных процессов термической обработки:отжиг, нормализация и закалка.
10.Какие вам известны разновидности процесса отжига и для чего ониприменяются?
11.Какова природа фазовых и термических напряжений?
12.Какие вам известны разновидности закалки, и в каких случаях ониприменяются?
13.Какие виды и причины брака при закалке?
14. От чего зависит прокаливаемость стали и в чем еётехнологическое значение?
15. Какие вам известны технологические приемы уменьшения деформациипри термической обработке?
16. В чем сущность и особенности термомеханической обработки?
17. Как влияет поверхностная закалка на эксплуатационныехарактеристики изделия?
18.Какая структура образуется по сечению образца из эвтектоиднойстали, если скорость охлаждения по сечению изменилась от V4 на поветхности до V1в центре?(рис.3)
/>
Рисунок 3. Диаграмма изотермического распада аустенита(V1
Раздел V. ПРОМЫШЛЕННЫЕ СТАЛИ И СПЛАВЫ
При изучении этого раздела обратите особое внимание наклассификацию, стоимость и области применения сталей самых различных марок.Если углеродистые стали по стоимости самые дешевые, то с увеличением качества иколичества легирующих добавок стоимость стали возрастает. Поэтому следуетуяснить, что применение более дорогих марок стали должно быть экономическиоправдано. Следует помнить, что экономическая эффективность применения тех илииных марок стали включает в себя не только стоимость стали, но и стоимостьтермической обработки, стоимость изготовления проката и т. д. Так, наиболеедешевыми сталями, получившими довольно широкое применение в строительстве,являются стали обыкновенного качества, поставляемые по механическим свойствам(группа А).
Строительные стали применяются в конструкциях мостов, опор, матч, транспортныхгалерей, подкрановых балок, мостовых кранов, шпунтовых свай, для армированияжелезобетонных конструкций и других изделий. Строительные стали подразделяютсяпо степени раскисления на спокойную часть стали (сп.), полуспокойную (пс.) икипящую (кп.).
Основные свойства строительных низкоуглеродистых,низколегированных сталей, а также назначение конструкционных сталей, чугунов,цветных сплавов и пластмасс даны в приложении.
Стоимость этих сталей в основном определяются видом полуфабриката.В свою очередь, стали группы В поставляются с гарантированным химическимсоставом и механическими свойствами.
Эти стали применяются в тех случаях, когда сталь нужно подвергатьтермической обработке или сварке. Поэтому стоимость этих марок сталей нескольковыше. Качественная углеродистая сталь имеет более высокую стоимость, так каквыплавка этой стали более ответственна. Стоимость легированной стали зависит отхимического состава, типа полуфабриката и его размеров. Так низколегированныестали, содержащие небольшое количество недефицитных и недорогих легирующихэлементов (марганец, кремний), стоят относительно недорого. Стали, содержащиедорогие элементы (никель, хром, ванадий и т. д.), имеют более высокую цену.
Уясните назначение, классификацию и маркировку легированных сталей,а также влияние легирующих элементов на структуру и свойства стали. Обратитевнимание на показатели, от которых зависит стандартизация легированной стали.При применении более дорогих легированных марок стали в строительстве следуетпредставить экономическое обоснование. Изучите, из каких показателей слагаетсяэкономическое обоснование. Уясните, что применение легированной стали встроительстве является серьёзной народнохозяйственной проблемой. Из за дефицитанекоторых легирующих элементов возникают сложности выплавки и обработки стали.
Вопросы для самопроверки.
1.Из чего складывается стоимость углеродистых марок сталиобыкновенного качества и высококачественных?
2.Изложите основной принципы маркировки легированных сталей?
3.Как классифицируются легированные стали по структуре?
4.Что такое низколегированная сталь?
5.Укажите основные области применения легированных сталей встроительстве.
6.Из каких показателей складывается стоимость легированной стали?
7.В чем заключается экономическое обоснование применениялегированных сталей?
8.Изложите основные достоинства и недостатки легированной стали посравнению с углеродистой.
9.Почему применение легированной стали в строительстве являетсясерьёзной народнохозяйственной проблемой?
Раздел VI. ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ
Алюминий и его сплавы. Алюминиевыесплавы широко используют для изготовления проката в виде разнообразныхпрофилей, применяемых в строительной индустрии. Поэтому ознакомьтесь сосновными физико-химическими свойствами алюминия, с классификацией алюминиевыхсплавов. Изучите технологию термической обработки алюминиевых сплавов. Обратитевнимание, на то что закалка алюминиевых сплавов заключается в нагреве сплавовдо температуры, при которой интерметаллидные фазы растворяются в алюминии,выдержке при этой температуре и быстром охлаждении до комнатной температуры.После закалки следует старение. Ознакомьтесь с видами старения и процессами,происходящими в сплаве во время старения и процессами, происходящими в сплавево время старения. Обратите внимание на то, что алюминиевые сплавыподразделяются на литые и деформируемые, последние в свою очередьподразделяются на упрочняемые термической обработкой и неупрочняемые.
Медь и её сплавы. Встроительной промышленности медь в основном используется в виде сплавов латунии бронзы. Латунь- это сплав меди с цинком, а бронза — сплав меди с другимиэлементами, в числе которых может быть и цинк. Установите область примененияэтих сплавов в городском хозяйстве. Изучите классификацию латуней и бронз, ихструктуру и физико- механические свойств зависимости от химического состава.
Вопросы для самопроверки.
1.Где и для каких целей используются алюминиевые сплавы встроительстве?
2.Перечислите основные физико-механические свойства алюминия и егосплавов.
3.Для каких целей производится закалка алюминиевых сплавов?
4.Для чего закаленные сплавы подвергаются старению?
5.Чем отличаются деформированные сплавы от литых?
6.Что такое латунь и бронза?
7.Укажите области применения медных сплавов в городском хозяйстве.
8.Как подразделяются латуни по технологическому признаку?
9.Перечислите основные виды бронз.
10.Как влияют легирующие элементы на механические свойства бронз?
Раздел VII. НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ
Полимерные материалы и изделия.Изучая данный раздел, уясните, что в основе конструкционных материалов изпластических масс лежат полимеры. Свойства этих материалов определяютсяфизико-химическими показателями полимеров, из которых они получены, а такжеструктурой. В свою очередь, свойства полимера определяются структуроймакромолекул и строением элементарных звеньев или текстурой элементарныхзвеньев, составляющих макромолекулу. Являясь высокопрочными веществами,полимеры способны к большим обратимым деформациям, обладают высокой стойкостьюк действию влаги, растворов солей, кислот, щелочей, высокими диэлектрическимисвойствами.
Надо знать, что полимеры с линейной структурой макромолекулхарактеризуются термопластичностью, т. е. способностью многократно сохранятьпервоначальные свойства при повышенной температуре (например, формуемость) ипри пониженных температурах (например, эластичность или упругость.). Структурамакромолекул в стадии пластичности полимера не нарушается.
Полимер с пространственной структурой не переходит в пластическоесостояние, не обладает формуемостью при высоких температурах. При изученииполимеров следует остановиться на двух процессах их образования-полимеризации иполиконденсации, четко выяснить различие между ними. Далее следует краткоознакомиться с данными об основных разновидностях полимеров, полученных впроцессах полимеризации и поликонденсации. В конденсационных процессах обратитьвнимание на формальдегидные полимеры, полиамиды, эпоксидные икремний-органические соединения.
Рассматривая пластические массы, следует понять, что онипредставляют собой сложную смесь компонентов, основным из которых являетсяполимер. Возможно изготовление изделий и из чистого полимера (понятиепластической массы и полимера в этих случаях становятся тождественными). В качестведругих компонентов пластмасс используют наполнители, пластификаторы,стабилизаторы, отвердители и некоторые другие вещества.
В качестве конструкционного материала, обладающего высокимипрочностными показателями, применяют главным образом слоистые пластики.Например СВАМ (стекловолокнистый анизотропный материал), стеклотекстолит,текстолит и др. Связующими для получения слоистых пластиков служат полиэфиры, формальдегидные,мочевиноформальдегидные и эпоксидные полимеры.
Вопросы для самопроверки.
1.Основные свойства пластических масс, применяемых вмашиностроении.
2.Что представляют собой термопласты и реактопласты? Объясните ихприменение.
3. Структура, свойства и применение слоистых пластиков.
4.Структура, свойства и применение волокнитов.
5.Какими свойствами обладают поропласты? Объяснить их применение.
6.Пластмассы с порошковыми наполнителями. Их свойства иприменение.
7.Для чего вводят в пластмассы отвердители?
8.В чем преимущество пластмасс по сравнению с металлическимиматериалами? Каковы их недостатки?
Композиционные материалы. Обратитевнимание на принципы производства композиционных материалов. Разберитесь втом, как применяются свойства композиционных материалов в зависимости от видаматрицы, а также формы, размеров взаимного положения упрочняющих элементов поотношению к действующей нагрузке. Разберитесь в структуре и составляющихкарбоволокнита, бороволокнита и др. Уясните области их применения,
Вопросы для самопроверки.
1.Что такое композиционный материал?
2.Что такое матрица и упрочнитель?
3.Из каких материалов изготавливаются матрица и упрочнители?
4.Как изменяются свойства композиционных материалов в зависимостиот формы, размеров и взаимного расположения упрочняющих элементов?
5.Объясните экономическую эффективность применения композиционныхматериалов в строительстве.
Раздел VIII. ПРИМЕНЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ В СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ.МАТЕРИАЛОСБЕРЕГАЮЩИЕ И БЕЗОТХОДНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
Под экономической эффективностью понимают экономию, которая можетбыть получена от замены более дорогого материала более дешевым, применения тойили иной упрочняющей обработки или снижения себестоимости при использованииновых видов оборудования и т.п. Поэтому при изучении этого раздела необходимохорошо уяснить понятие «эффективность материала», уяснить основные критерии,определяющие стоимость элементов конструкции. Изучите связь междуфизико-химическими свойствами, массой данного элемента и трудоемкость егоизготовления. Помните, что удельная трудоемкость и удельная стоимость являютсяосновными критериями эффективности конструкционного материала. При выборематериала обратите особое внимание на экономическую целесообразность примененияданного вида материала. При этом целесообразно привести стоимостную оценку поформуле
Сэ ≈Сн ЧКср Чtн Кср +CmЧmm+Cпр [руб]
Где Сн-тарифная ставка основных производственныхработников;
Кср-коэфицент, учитывающий долюзатрат, калькулируемых в % от основной заработной платы производственныхработников;
Tн-трудоемкость изготовленияданного элемента конструкций (в общем случае величина Tн зависит отмассы элемента и свойств материала);
Cm- удельная оптовая стоимостьконструкционного материала (стоимость единицы массы материала данногосортамента);
Mm- масса материала заготовкиэлемента конструкции;
Cпр-прочная стоимость, независищая явно от типа используемого материала (стоимость топлива, стоимостьэнергии, стоимость воды и т.д. используемых со стороны. Доля этих затрат обычномала в общем балансе стоимости и в большинстве задач может не учитываться.)
Приведенная формула наглядно раскрывает основные показатели, определяющиестоимость конструктивного элемента, изготовляемого из того или иного материала,тем или иным способом.
Очевидно, что основными критериями, влияющими на эффективностьконструкционного материала, являются:
Tн= tн/mэ — удельная трудоемкостьизготовления элемента конструкции, т.е трудоемкость, отнесенная к единице массыэлемента конструкций.
Критерии Tн-называется также экономическим критериемтехнологичности материала. Он характеризует влияние физико-механическихсвойств и условий работы материала на технологические возможности егоиспользования.
Критерии Cm – характеризует совокупные затраты труда, связанныес этапами исследований и разработке материалов, получения и испытания данногоматериала и его производства. Очевидно, что поиск оптимального выбора материалаи процесса изготовления на основе исследования эффективности конструкционногоматериала согласно критериальному уравнению:
Сэ =Сн ЧКср Чtн +CmЧ (1 + Sотx)=min [руб];
Где Sотx — коэффицент, учитывающий долю отходов материалов приизготовлении элемента конструкции.
Приведенное выше уравнение наглядно показывает определенную рольминимизации независимых критериев и tн и Cm в достижении наибольшейэффективности конструкционного материала. При этом дополнительным резервом являетсяуменьшение доли отходов при использование материалосберегающих и безотходныхтехнологий
Таким образом, при экономической оценке выбора материала, видовего упрочняеющей обработки, обратите внимание на технологичность изготовленияконструкции, на условия её эксплуатации. Уясните такие понятия какдолговечность, надежность и прочность. Материалоемкость конструкции являетсяодним из важных показателей экономической целесообразности применения данногоматериала. Изучите основные пути снижения материалоемкости. Одним из этих путейявляется выбор более рациональных видов сортамента полуфабриката дляизготовления конструкции. Сравните и качественно оцените применение встроительстве сортового, листового или гнутого профиля. Оцените применение встроительстве прокатных изделий упрочненных термообработкой. Помните, чтоэкономический эффект от упрочнения в сфере производства может быть получен засчет перехода на более дешевыми материалы, а в сфере эксплуатации – за счетуменьшения требуемого количества запасных деталей, меньших затрат на ремонтныеработы и т.д.
Годовой экономический эффект от производства и использования новыхсталей и сплавов производится по формуле
Эгод= [З1 У1/У2+ (U`1+ U`2) –Ен (K`2- K `1)/ У2 — З2] N год [руб],
Где У1, У2-удельные расходы соответственно базового инового предметов труда на единицу продукции, отпускаемой потребителю внатуральных единицах;
U`1,U`2 – затраты на единицупродукции, отпускаемой потребителю при использовании базового и новогопредметов труда без учета их стоимости;
K`2, K `1 –капитальные вложения,которые необходимо провести потребителю при использовании им базового и новоготруда в расчете на единицу продукции;
N год – годовой объем производства врасчетном году в натуральных единицах;
З1, З2 – цены базового и новоговидов материалов.
Годовой экономический эффект от применения упрочняющейтермообработки:
Эгод= [Здет1+ (Uдет1 – Uдет2 /P2+Eн — Здет2]A2 [руб],
Где Здет1, Здет2 – приведенные затраты на производстводеталей без упрочнения и с упрочнением;
Uдет1, Uдет2 – годовыеэксплуатационные издержки, связанные с ремонтом деталей до и после упрочнения;
P2 – доля отчисления отбалансовой стоимости на реновацию техники;
Eн – нормативный коэффицентэффективности качественных вложений;
A2 – годовой объем производства новойтехники в натуральных единицах.
Вопросы для самопроверки
1.Что понимают под экономической эффективностью?
2.Перечислите основные критерии, определяющие стоимостьконструкции.
3.Что такое экономическая целесообразность применения данного видаматериала?
4.Приведите и расшифруйте формулу для стоимостной оценкиприменения вида материала.
5.Что понимают под терминами «долговечность» и «надежность»?
6.От каких факторов зависит материалоемкость конструкции?
7.По каким факторам оцениваются эффективность примененияметаллического полуфабриката в строительстве?
8 сравните экономическую целесообразность применения упрочненногои неупрочненного проката в строительстве.
9.Напишите и расшифруйте формулу для расчета годовогоэкономического эффекта от внедрения в строительство новых марок стали.
10.Напишите и расшифруйте формулу для расчета годовогоэкономического эффекта от внедрения упрочняющей обработки полуфабриката.
Раздел IX. ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ ПРОФИЛЕЙ МЕТОДАМИОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕМ
Общая характеристика методов обработки металлов давлением. При изучении этого раздела необходимо уяснить, что подавляющееколичество строительных профилей изготавливается при помощи прокатки. В меньшейстепени в строительстве применяются металлические изделия, получаемые припомощи прессования или волочения. Изучая виды обработки металлов давлением, следуетобратить особое внимание на технологические возможности и области ихприменения. Следует помнить, что пластическое деформирование металла даетвозможность получить готовые изделия или полуфабрикат с высокойпроизводительность, малыми отходами, а в отдельных случаях даже с повышеннымимеханическими свойствами.
Вопросы для самопроверки.
1.Перечислите основные виды строительных профилей, получаемых припомощи прокатки, прессования или волочения.
2.Сравните технологические возможности прокатки или прессованиядля производства строительных профилей.
3.Почему пластическое деформирование дает возможность полученияизделий с меньшими отходами и высокой производительностью?
Физические основы обработки давлением. Обработка давлениемвсеми методами происходит за счетпластической деформации, в основе которой лежит способность металлаподвергаться пластическому формообразованию. Поэтому обратите внимание напонятие «пластичность металла» и изучите основные факторы, влияющие напластичность. Одним из основных факторов, оказывающих большое влияние напластичность является схема напряженного состояния. Сравните и разберитесь вособенностях холодной и горячей обработки давлением. Известно, что нагревметалла перед обработкой давлением производят с целью повышения егопластичности и уменьшения сопротивления деформированию. Каждый металл или сплавперед обработкой давлением следует нагреть до определенной температуры, превышениекоторой ведет к образованию брака.
Вопросы для самопроверки.
1.Что такое пластичность?
2.Перечислите основные факторы, влияющие на пластичность исопротивление деформированию.
3.Чем отличаются холодная и горячая обработка давлением?
4.Для каких целей нагревают металл перед обработкой давлением?
5.Чем ограничивается верхний температурный предел нагрева металлаперед обработкой давлением.
6. Чем ограничивается нижний температурный предел нагрева металла,при котором следует оканчивать обработку давлением?
7.Перечислите основные виды нагревательных устройств.
8.Суть экологических проблем, возникающих при эксплуатациинагревательных устройств.
Получение строительных профилей и листа. Существуют различные способы получения строительных профилей илиста.
Прокатка и прессование.
Прокатка — один из самых распространенных видов обработки металловдавлением. При прокатке металл деформируется в горячем или холодном состояниивращающимися валками, конфигурация и взаимное расположение которых может бытьразличным. Различают три схемы прокатки: продольную, поперечную ипоперечно-винтовую.
При наиболее распространенной продольной прокатке в очагедеформации происходит обжатие металла по высоте, уширение и вытяжка. Величинадеформации за проход ограничивается условием захвата металла валками, котороеобеспечивается наличием трения между валками и прокатываемой заготовкой.
Инструмент прокатки – гладкие и калиброванные валки; оборудование-прокатные станы, устройство которых определяются прокатываемой на нихпродукцией.
Исходной заготовкой при прокате являются слитки.
Продукцию прокатки (прокат) обычно подразделяют на четыре основныегруппы. Наибольшая доля приходится на группу листового проката. Группусортового проката составляют профили простой и сложной – фасонной формы. Прокатанныетрубы разделяют на бесшовные и сварные. К специальным видам проката относятпрокат, поперечное сечение которого по длине периодически меняется, а такжеизделия законченной формы (колеса, кольца и т.д.).
Прокат используют в качестве заготовок в кузнечно-штамповочномпроизводстве при изготовлении деталей механической обработкой и при созданиисварных конструкций. Поэтому сортаменту основных групп проката следует уделитьособое внимание.
Для получения из проката профилей небольших размеров (до тысячных долеймиллиметра), с высокой точностью и малой шероховатостью применяют волочение, осуществляемое,как правило, в холодном состоянии. Рассматривая схему деформирования металлапри волочении, надо отметить, что в очаге деформации металл испытываетзначительные растягивающие напряжения, тем большие, чем больше усиленияволочения. Чтобы это усилие не превысило допустимой величины, ведущей к обрывуизделия, ограничивают обжатия за одни проход, принимают меры для уменьшениятрения между металлом и инструментом и вводят промежуточный отжиг, посколькупри холодном волочении металл упрочняется.
Процесс прессования, осуществляемый в горячем или холодномсостоянии, позволяет получать профили более сложной формы, чем при прокатке, ис более высокой точностью. Заготовками являются слитки, а также прокат.
Рассматривая схему деформирования металла при прессовании, надоотметить, что в очаге деформации металл находится в состоянии всестороннегонеравномерного сжатия. Эта особенность дает возможность прессовать металлы исплавы, обладающие пониженной пластичностью, что является одним из преимуществэтого процесса. Прессованием более экономично изготавливать небольшие партиипрофилей, поскольку переход от изготовления одного профиля к другомуосуществляется легче, чем при прокатке. Однако при прессовании значителен износинструмента и велики отходы металла.
Прессование производят на специализированных гидравлическихпрессах. Знакомясь с устройством инструмента, обратите внимание на расположениеи взаимодействие его частей при прессовании сплошных и полых профилей.
Вопросы для самопроверки.
1.Начертите схему прокатки металла в валках.
2. Изобразите конструкцию гладких и калиброванных валков.
3. Что такое коэффициент вытяжки?
4. Изложите методы получения бесшовных и сварных труб
5. Перечислите основные технико-экономические показатели прокатки.
6. Как влияет толщина листа на его себестоимость?
7. Что такое расходный коэффициент?
8. Что такое прямое и обратное прессование?
9. Как определяется коэффициент вытяжки при прессовании?
10. Перечислите основные виды профилей, применяемых в строительстве.
11. В чем состоит эффективность применения прессованных изделий встроительстве.
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
После изучения указанных разделов курса студент выполняет однуконтрольную работу, состоящую из 20 вариантов. Выполняют тот вариант, номеркоторого соответствует вторым последним цифрам учебного шифра студента.
Каждый вариант включает 4 теоретических вопроса по различнымразделам курса. Вопросы переписывают в тетрадь, где выполняется контрольноезадание. Ответы должны быть краткими точными и не повторять текста учебника илиучебного пособия. При выполнении контрольного задания следует пользоваться, помиморекомендованной, дополнительной литературой по выбору студента.
Выполненное задание студент подписывает, ставит свой шифр, датувыполнения и направляет в институт на рецензирование.
ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЯ
Вариант 1
1.Для изготовления сантехники применяют различные марки стали ичугуна. Обоснуйте свой выбор материала для труб и стояков указанногооборудования с учетом его эксплуатации и технических свойств.
2.Вычертите диаграмму состояния железо-карбид железа, укажитеструктурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения ипостройте кривую охлаждения (с применением правила фаз) для сплава, содержащего3,6 %С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре и как такойсплав называется?
3.В чем смысл экономической эффективности применения болеевысокопрочных сталей для изготовления строительных конструкций?
4.Как изменяется структура и свойства стали 40 и У12 в результатезакалки от температуры 750-850 С. Объясните с применением диаграммы состоянияжелезо-цементит. Выберите оптимальный режим нагрева под закалку каждой стали.
Вариант 2
1.Из каких сплавов можно изготавливать вентели, переходники, втулкидля сантехнического оборудования? Обоснуйте выбор материала с учетом егоэксплуатационных, технологических, коррозионных свойств. Приведите маркивыбранных сплавов и укажите влияние отдельных компонентов на свойства сплава.
2.Вычертите диаграмму состояния железо-карбид железа, укажитеструктурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения ипостройте кривую охлаждения (с применением правила фаз) для сплава, содержащего0,8% С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре и как такойсплав называется?
3.Изложите методы определения основных механических свойствметаллов и сплавов при статических и динамических испытаниях.
4.Используя диаграмму состояния железо-карбид железа и кривуюизменения твердости в зависимости от температуры отпуска, назначьте дляуглеродистой стали 40 температуру закалки и температуру отпуска, необходимыедля обеспечения твердости 400 НВ. Опишите превращения на всех этапахтермической обработки и получаемую структуру.
Вариант 3
1. В строительной индустрии для изготовления несущих конструкцийшироко применяются стали обыкновенного качества, а также низколегированнаякачественные стали. Приведите примеры марок сталей и дайте сравнительнуюхарактеристику указанных групп сталей.
2. Укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы железо- цементит, опишите превращения и постройте кривую охлаждения (с применениемправила фаз) для сплава, содержащего 2,2%С. Какова структура этого сплава прикомнатной температуре и как такой сплав называется?
3. Вычертите диаграмму изотермического превращения аустенита сталиУ8, нанесите на неё кривую режима изотермической обработки, обеспечивающейполучение твердости 159 НВ. Укажите, как этот режим называется и какая структураполучается в данном случае.
4. Дайте определение конструктивной прочности строительныхконструкций.
Вариант 4
1.Влияние углерода и постоянных примесей на свойства стали.Приведите классификацию сталей по качеству. Для каких строительных конструкцийприменяются стали обыкновенного качества групп Б и В?
2.Вычертите диаграмму состояния железо-карбид железа, укажитеструктурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения ипостройте кривую охлаждения (с применением правила фаз) для сплава, содержащего0,4% С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре и как такойсплав называется?
3.Изложите методы определения основных механических свойств железаи сплавов при статических и динамических испытаниях.
4.Используя диаграмму изотермического превращения аустенита,объясните, почему нельзя получить в стали чисто мартенситную структуру приохлаждении её со скоростью меньше критической?
Вариант 5
1.Как классифицируются стали по назначению и химическому составу? Приведитепримеры марок сталей по этим группам.
2.Изложите способы поверхностного упрочнения стальных деталей.
3.С помощью диаграммы состояния железо-цементит установитетемпературу полной и неполной закалки для стали 45 и опишите структуру исвойства стали после каждого вида термической обработки.
4.В чем смысл экономической эффективности применения упрочняющихвидов термообработки для сталей, идущих на изготовление деталей машин иконструкций?
Вариант 6.
1.Какими положительными свойствами обладают алюминиевые сплавы ититановые сплавы, позволяющими применять их в строительстве?
2. Вычертите диаграмму состояния железо-карбид железа, укажитеструктурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения ипостройте кривую охлаждения (с применением правила фаз) для сплава, содержащего0,5% С.Какова структура этого сплава при комнатной температуре и как такойсплав называется?
3. Что такое конструктивная прочность материалов и каковы критерии еёоценки.
4. С помощью диаграммы состояния железо-цементит, установите температурынормализации, отжига и закалки для стали У12. Охарактеризуйте эти режимытермической обработки и опишите структуру и свойства стали после каждого видаобработки.
Вариант 7.
1.Что такое строительная сталь? Каким качествам она должнаотвечать? Почему строительные стали обыкновенного качества более широкоприменяются для строительных конструкции чем качественные?
2.Критерии, определяющие надежность металла в металлоконструкциях.
3.Вычертите диаграмму состояния железо-карбид железа, укажитеструктурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения ипостройте кривую охлаждения (с применением правила фаз) для сплава, содержащего0,7% С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре и как такойсплав называется?
4.Закалка стали, цель закалки; выбор режима закалки; влияниережима закалки на структуру и механические свойства стали.
Вариант 8.
1.Какие алюминиевые сплавы применяются для изготовлениястроительных конструкций («сэндвич», подвесные потолки, профилированныйнастил)? В каких случаях применение алюминиевых сплавов экономически болеецелесообразно? Какие свойства алюминиевых сплавов ограничивают их применение встроительстве.
2.Вычертите диаграмму состояния железо-карбид железа, укажитеструктурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения ипостройте кривую охлаждения (с применением правила фаз) для сплава, содержащего5,0% С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре и как такойсплав называется?
3.Отпуск стали. Назначение различных видов отпуска. Зависимостьмеханических свойств закаленной стали от температуры отпуска.
4.Суть коэффициента экономичности применения в производственизколегированных сталей вместо сталей обыкновенного качества. Что такоенизколегированные стали?
Вариант 9.
1.Виды и назначение термической обработки стали.
2.Вычертите диаграмму состояния железо-карбид железа, укажитеструктурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения ипостройте кривую охлаждения (с применением правила фаз) для сплава, содержащего4,8% С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре и как такойсплав называется?
3.Как зависит стоимость стали от её качества, легированности, типаполуфабриката и его размеров?
4.С помощью диаграммы состояния железо-цементит, установите температуруполного и неполного отжига и нормализации для стали 20. Охарактеризуйте этирежимы термической обработки и опишите структуру и свойства стали.
Вариант 10.
1.Что такое наклеп? Почему стальные наклепанные детали имеютпониженную пластичность? Что такое рекристаллизация?
2.Вычертите диаграмму состояния железо-карбид железа, укажитеструктурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения ипостройте кривую охлаждения (с применением правила фаз) для сплава, содержащего1,4% С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре и как такойсплав называется?
3.Критерии, обуславливающие долговечность работы металла встроительных конструкциях.
4.Какие строительные стали называются термически упрочненными? Вчем их отличие от неупрочненных сталей. Приведите примеры маркировки этихсталей и укажите область их применения.
Вариант 11.
1.Что понимают под арматурой железобетона? Каким нагрузкам подвергаетсяарматура железобетона?
2.Какие металлические материалы целесообразно применять для арматуры,как классифицируются и маркируются эти материалы?
3.Вычертите диаграмму состояния железо-карбид железа, укажитеструктурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения ипостройте кривую охлаждения (с применением правила фаз) для сплава, содержащего0,5% С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре и как такойсплав называется?
4.В чем различие между упругой и пластичной деформацией? Междухрупкими и вязкими разрушениями?
Вариант 12.
1.Изложите процессы получения изделий методами прокатки ипрессования. Какие строительные изделия получают этими методами.
2.Вычертите диаграмму состояния железо-карбид железа, укажитеструктурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения ипостройте кривую охлаждения (с применением правила фаз) для сплава, содержащего4,5% С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре и как такойсплав называется?
3.Чем отличается серый чугун от ковкого и высокопрочного поструктуре?
4.Какие изделия строительного назначения изготавливают из ковкогочугуна?
Вариант 13.
1.Какие стали называют цементируемыми? С какой целью применяютсяцементация и как она производится?
2.Вычертите диаграмму состояния железо-карбид железа, укажитеструктурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения ипостройте кривую охлаждения (с применением правила фаз) для сплава, содержащего0,6% С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре и как такойсплав называется?
3.Вязкое и хрупкое разрушение.
4.Какими критериями определяется качественность стали?
Вариант 14.
1.Влияние отрицательных температур, химического состава и дефектовна склонность стальных строительных конструкций к хрупкому разрушению.
2.Вычертите диаграмму состояния железо-карбит железа, укажитеструктурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения ипостройте кривую охлаждения (с применением правила фаз) для сплава, содержащего5,5% С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре и как такойсплав называется?
3.Изложите классификацию стали по качеству, приведите примерымарок.
4.С помощью диаграммы состояния железо-цементит, установитетемпературу полного и неполного отжига и нормализации для стали40.Охарактеризуйте эти режимы термической обработки и опишите структуру исвойства стали.
Вариант 15.
1.Объясните характер и природу изменения свойств металла припластической деформации.
2.Вычертите диаграмму состояния железо-карбид железа, укажитеструктурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения ипостройте кривую охлаждения (с применением правила фаз) для сплава, содержащего1,3%С.Какова структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплавназывается?
3.Как влияет степень чистоты металла или наличия примесей в сплавена протекание процесса кристаллизации?
4.Что такое переохлаждение и как оно влияет на величинукристаллизующего металла?
Вариант 16.
1.Какими свойствами обладают металлы и какими особенностями типасвязи эти свойства обусловлены?
2.Вычертите диаграмму состояния железо-карбид железа, укажитеструктурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения ипостройте кривую охлаждения (с применением правила фаз) для сплава, содержащего4,3%СКакова структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплавназывается?
3.Что такое холодная пластическая деформация?
4.Каковы характерные свойства металла и в чем они определяются?
Вариант 17.
1.Опишите явления полиморфизма в приложению к железу.
2Вычертите диаграмму состояния железо-карбид железа, укажитеструктурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения ипостройте кривую охлаждения (с применением правила фаз) для сплава, содержащего3,5%С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре и как такойсплав называется?
3.Что такое твердый раствор?
4.Виды твердых растворов, примеры.
Вариант 18.
1.Как влияет скорость охлаждения на строение кристаллизующегосяметалла? Объясните сущность воздействия.
2.Вычертите диаграмму состояния железо-карбид железа, укажитеструктурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения ипостройте кривую охлаждения (с применением правила фаз) для сплава, содержащего7,3%С Какова структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплавназывается?
3.Как влияет модифицирование на строение и свойства литогометалла.
4.Для какой стали применяются отжиг на зернистый перлит?
Вариант 19.
1.В чем заключается обработка стали холодом и в каких случаях онаприменяется?
2Вычертите диаграмму состояния железо-карбид железа, укажитеструктурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения ипостройте кривую охлаждения (с применением правила фаз) для сплава, содержащего8,3%С Какова структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплавназывается?
3.Какие процессы происходят при горячей пластической деформации?
4.В чем сущность явления полиморфизма и какое оно имеетпрактическое значение? Приведите пример.
Вариант 20
1.Что такое дислокация? Виды дислокации и их влияние намеханические свойства металла.
2Вычертите диаграмму состояния железо-карбид железа, укажитеструктурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения ипостройте кривую охлаждения (с применением правила фаз) для сплава, содержащего1,3%С Какова структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплавназывается?
3.Охарактеризуйте параметры процесса кристаллизации.
4.В чем сущность явления наклепа? Его влияние на эксплуатационныесвойства металла.