Вариант 1

1. Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 3,6% С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

2. Вычертите диаграмму изотермического превращения аустенита для стали У8, нанесите на нее кривую режима изотермической обработки, обеспечивающей получение твердости 45...50 НRC. Укажите, как этот режим называется, опишите сущность превращений и какая структура получается в данном случае.

3. Как изменятся структура к свойства стали 40 и У12 в результате закалки от температуры 750 к 850°С. Объясните с применением диаграммы состояния железо -цементит. Выберите оптимальный режим нагрева. под закалку каждой стали.

Вариант 2

1. Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 0,8% С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

2. Используя диаграмму состояния железо-цементит и кривую изменения твердости в зависимости от температуры отпуска, назначьте для углеродистой стали 40 температуру закалки и температуру отпуска, необходимые для обеспечения твердости 400 НВ. Опишите превращения на всех этапах термической обработки и получаемую структуру.

3.Вычертите диаграмму изотермического превращения аустенита для стали У8. Нанесите на неё кривую режима термической обработки обеспечивающей получение твердости 60...63 HRC. Как этот режим называется и какая структура при этом получается. Опишите сущность происходящих превращений.

Вариант 3

1 Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую охлаждения (с применением правила фаз) для сплава, содержащего 0,7% С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

2. Вычертите диаграмму изотермического превращения аустенита для стали У8, нанесите на нее кривую режима изотермической обработки, обеспечивающей получение твердости 20…25 НRс. Укажите, как этот режим называется, опишите сущность превращений и какая структура получается в данном случае.

3. Плашки из стали У11 закалены: первая от температуры 760°С, вторая - от температуры 850°С. Используя диаграмму состояния железо-цементит, укажите температуры закалки, объясните, какая из этих плашек закалена правильно, имеет более высокие режущие свойства и почему.

Вариант 4

1. Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую охлаждения (с применением правила фаз) для сплава, содержащего 0,5% С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

2. Вычертите диаграмму изотермического превращения аустенита для стали У8 , нанесите на нее кривую режима изотермической обработки, обеспечивающей получение твердости 50 HRC. Укажите, как этот режим называется, опишите сущность превращения и какая структура получается в данном случае.

3.С помощью диаграммы состояния железо-цементит опишите структурные превращения, происходящие при нагреве стали У12. Укажите критические точки и выберите оптимальный режим нагрева этой стали под закалку. Охарактеризуйте процесс закалки, опишите получаемую структуру и свойства стали.

Вариант 5

1. Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую охлаждения (с применением правила фаз) для сплава, содержащего 0,6% С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

2. Использую диаграмму состояния железо-цементит и график зависимости твердости от температуры отпуска, назначьте режим термической обработки (температуру нагрева и охлаждающую среду при закалке; а также температуру отпуска) различных приспособлений из стали 45, которые должны иметь твердость 28...30 HRC. Опишите превращения, происходящие на всех этапах термической обработки, получаемую структуру.

3.Вычертите диаграмму изотермического превращения аустенита для стали У8, нанесите на нее кривые режимов обычной закалки ступенчатой и изотермической. Каковы превращения и недостатки каждого из этих видов закалки?

Вариант 6

1. Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 4,5% С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

2. Вычертите диаграмму изотермического превращения аустенита эвтектоидной стали и нанесите на нее кривую режима изотермического отжига. Опишите превращения и получаемую после такой обработки структуру, ее свойства.

3.Сталь 40 подвергалась закалке от температур 760 и 840 °С . Используя диаграмму состояния железо-цементит, укажите выбранные температуры нагрева и опишите превращения, которые происходили при двух режимах закалки. Какому режиму следует отдать предпочтение и почему?

Вариант 7

1.Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую охлаждения (с применением правила фаз) для сплава, содержащего 4,3% С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

2. С помощью диаграммы состояния железо-цементит определите температуру нормализации, отжига и закалки для стали У10. Охарактеризуйте эти виды термической обработки и опишите структуру и свойства стали после каждого режима обработки.

3. Углеродистые стали 45 и У8 после закалки и отпуска имеют структуру мартенсит отпуска и твердость: первая - 50 HRC, вторая - 60 HRC. Используя диаграмму состояния железо-карбид железа и учитывая превращения, происходящие в этих сталях при отпуске, укажите температуру отпуска для каждой стали. Опишите превращения, происходящие в этих сталях в процессе закалки и отпуска и объясните, почему сталь У8 имеет большую твердость, чем сталь 45.

Вариант 8

1. Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую охлаждения для сплава, содержащего 1,0% С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

2. Требуется произвести поверхностное упрочнение изделий из стали 15. Назначьте вид обработки, опишите технологию, происходящие в сталях превращения, структуру и свойства поверхности и сердцевины изделия.

3. Детали машин из стали 40 закалены: одни - от температуры 760°С, а другие - от температуры 830°С. Используя диаграмму состояния железо-цементит, нанесите выбранные температуры нагрева и объясните, какие из этих деталей имеют более высокую твердость и лучшие эксплуатационные свойства и почему.

Вариант 9

1. Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую охлаждения ( с применением правила фаз) для сплава, содержащего 5,0% С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

2. Углеродистые стали 35 и У8 после закалки и отпуска имеют структуру мартенсит отпуска и твердость: первая - 45 HRC, вторая - 60 HRC. Используя диаграмму состояния железо-карбид железа и учитывая превращения, происходящие при отпуске, укажите температуру закалки и температуру отпуска для каждой стали. Опишите превращения, происходящие в этих сталях в процессе закалки и отпуска, и объясните, почему сталь У8 имеет большую твердость, чем сталь 35.

3. Сталь 40 подвергалась закалке от температур 760 и 840°С. С помощью диаграммы состояния железо-цементит укажите, какие структуры образуются в каждом случае. Объясните причины образования разных структур и порекомендуйте оптимальный режим нагрева под закалку данной стали.

Вариант 10

1.Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую охлаждения (с применением правила фаз) для сплава, содержащего 3,8% С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

2.После закалки углеродистой стали У8 была получена структура, состоящая из тростита и мартенсита. Проведите по диаграмме изотермического превращения переохлажденного аустенита кривую охлаждения, обеспечивающую получение такой структуры. Опишите превращения, которые совершились в стали при охлаждении, ее твердость.

3. Метчики из стали У10 закалены: первый - от температуры 760°С, а другой - от температуры 830°С. Нанесите на диаграмму состояния железо-цементит выбранные температуры нагрева и объясните, какие из этих метчиков закалены правильно, имеют более высокие режущие свойства и почему.

	Структура	Твердость НВ
	Перлит	150 - 200
	Сорбит	250 - 300
	Тростит	300 - 400
	Бейнит	450 - 500
	Мартенсит+ аустенит остаточный	600 - 620
	Мартенсит	620 - 650

Рис.1. Диаграмма изотермического распада аустенита
и твердость образующихся структур.

Рис.2. Зависимость твердости некоторых углеродистых сталей
от температуры отпуска.
Содержание углерода, % : 1-0,2; 2-0,4; 3-0,6; 4-0,8; 5-1,0; 6-1,2

Рис.3. Диаграмма состояния сплава Fe-C.

Литература

1. Лахтин Ю.М., Леонтьев В.П. Материаловедение-М., 1980.

2. Лахтин Ю.М. Металловедение и термическая обработка-М., 1977.

3. Гуляев А.П. Металловедение.-М.,1986.

4. Геллер Ю.А., Рахштадт А.Г. Материаловедение.-М., 1977.

5. Жадан В.Г. и др. Материаловедение и технологии материалов-М., 1994.