МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ для заочки СЗТУ (горный) часть 2

У нас Вы можете заказать любые варианты. Сделаем все быстро, недорого, качественно!!! Для заказа нажимаем Вот сюда или пишем darkstich@gmail.com

МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ (технология конструкционных материалов): Учебно-методический комплекс / сост. Е.В. Шадричев, А.В. Сивенков, Т.П. Горшкова — СПб.: Изд-во СЗТУ, 2008.- 309 с.

ЗАДАНИЕ НА ВТОРУЮ ЧАСТЬ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ ДЛЯ СТУДЕНТОВ СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ
140101.65, 140104.65, 140211.65, 140601.65, 140602.65

Вариант 1
1. Сварные части корпуса реакторов АЭС (обечайки, днища и крышки) изготавливают методом штамповки. Обосновать выбор достаточно экономичной стали для этих изделий, учитывая необходимость их длительной эксплуатации при температурах до 600 оС. Привести марку стали, химический состав и роль легирующих элементов. Назначить режим термической обработки, обеспечивающей необходимый комплекс свойств. Указать окончательную структуру и механические свойства стали.

2. Выбрать сплав для магнитопроводов электрических машин и аппаратов (роторов и статоров асинхронных двигателей, сердечников трансформаторов и т.п.) Перечислить требования, предъявляемые к материалам этого назначения. Привести марку, химический состав, структуру и физические свойства сплава. Описать технологию изготовления и термической обработки данных изделий, объяснить ее влияние на физические и механические свойства сплава.
3. В системах электроснабжения широко используются литые изделия различного назначения (корпуса насосов, редукторов, вентилей, гидроприводов и т.п.). Выбрать наиболее экономичный сплав с прочностью σв » 300 МПа для изготовления таких изделий. Привести марку, химический состав, механические и технологические свойства; описать структуру и способ получения.
4. Выбрать пластмассу с прочностью σв » 130 МПа для изготовления катушек электромагнитов, работающих при температурах до 100 °С. Привести ее марку, состав, строение, физические и механические свойства.

Вариант 2
1. Некоторые внутриреакторные детали механизмов управления (штоки, штанги, захваты, ответственный крепеж) работают в контакте с химически активной средой и по характеру нагружения должны обладать оптимальным сочетанием прочности и вязкости. Выбрать подходящую марку стали, указать химический состав и роль легирующих элементов. Обосновать режим термической обработки, привести окончательную структуру и механические свойства стали.
2. В электромашиностроении многие детали сложной формы (короткозамыкающие кольца с вентиляционными лопатками, фасонные корпуса асинхронных двигателей, автомобильных генераторов и т.п.) отливают из сплавов невысокой плотности. Выбрать сплав с прочностью σв » 180 МПа для таких изделий. Указать марку, химический состав, физико-механические и технологические свойства сплава. Описать металлургический прием, применяемый для улучшения структуры сплава, а также режим упрочняющей термической обработки.

3. Выбрать сталь (σ0,2 » 1400…1600 МПа) для пружинных подвесок и опор трубопроводов. Указать марку, химический состав, роль легирующих элементов, назначить режим термической обработки, привести окончательную структуру и механические свойства стали.
4. Выбрать пластмассу для изготовления малонагруженных деталей управления электрических приборов (ручек, кнопок, маховичков и т.п.). Указать классификационную группу, состав, строение, физические и механические свойства пластмассы. Описать способ получения деталей.

Вариант 3
1. Опора вала перекачивающего насоса реактора АЭС находится в жидком натрии, используемом в качестве теплоносителя. Обосновать выбор износостойкой наплавки на поверхности пары трения вал-опора с учетом того, что температура рабочей среды ³ 600 °С. Привести марку сплава, химический состав и назначение отдельных элементов. Описать физико-механические свойства и способ изготовления сплава.
2. В ряде случаев детали электрических машин и аппаратов изготавливают из немагнитных (магнитная проницаемость m £ 1,5) сталей и чугунов. Какую структуру должны иметь эти сплавы? Каков способ получения такой структуры? Каковы преимущества немагнитных сталей и чугунов по сравнению с цветными сплавами этого назначения? Выбрать оптимальный сплав для изготовления литых деталей (крышки, кожухи, втулки) масляных выключателей, силовых и сварочных трансформаторов. Привести марку сплава, химический состав и назначение легирующих элементов. Описать структуру, характеризующие свойства и способ получения деталей.
3. В энергомашиностроении широко применяются труднообрабатываемые резанием стали и сплавы. Обосновать выбор стали для металлорежущих инструментов (резцов, фрез, сверл), используемых для обработки указанных материалов. Привести марку, химический состав, объяснить роль легирующих элементов. Назначить режим термической обработки такого инструмента. Проследить, как изменяется структура и твердость стали на отдельных этапах термической обработки.
4. Выбрать пластмассу для изготовления смотровых стекол, прозрачных шкал переносных электроизмерительных приборов, подверженных ударам. Указать классификационную группу пластмассы, ее состав, строение, физические и механические свойства.

Вариант 4
1. Выбрать экономичный сплав с прочностью sв » 450 МПа для изготовления фасонных литых деталей (станины, подшипниковые щиты) мощных электрических двигателей. Учесть, что указанные детали помимо статических испытывают и вибрационные нагрузки. Привести марку сплава, его химический состав и механические свойства. Описать технологию получения этих деталей. Объяснить, как влияет режим термической обработки отливок на их структуру и механические свойства.
2. Работающие на трение детали привода регулирующих систем реакторов АЭС (шестерни, червяки, втулки и т.п.) должны обладать высокой твердостью (HRCэ » 50…55) и коррозионной стойкостью. Выбрать марку стали для таких деталей, указать химический состав и роль легирующих элементов. Назначить режим термической обработки, привести окончательную структуру и механические свойства стали.
3. Выбрать сплав для изготовления проволочных нагревателей электропечей с рабочей температурой до 1100 °С. Привести марку, химический состав, назначение легирующих элементов, физические и механические свойства сплава. Отметить связь между химическим составом, структурой и свойствами сплавов данной группы.
4. Выбрать полимерный материал с рабочей температурой –60…+200 °С для теплоизоляции теплопроводов ТЭЦ, холодильных камер и т.п. указать классификационную группу материала. Описать его состав, строение, физические и механические свойства.

Вариант 5
1. Выбрать сталь для сварных деталей и узлов водогрейных котлов и трубопроводов, используемых для теплоснабжения жилых районов. При выборе марки стали учесть экономический фактор и то, что температура теплоносителя в данном случае не превышает 200 °С. Привести химический состав, структуру, механические и технологические свойства стали.
2. Перечислить требования, предъявляемые к сплавам для изготовления деталей подшипников качения. Обосновать выбор марки стали для крупногабаритных подшипников (диаметр тел качения » 50 мм) мощных электродвигателей. Указать химический состав и роль легирующих элементов. Назначить режим термической обработки, привести окончательную структуру и твердость стали.
3. Крупногабаритные (толщина стенок до 190 мм) цилиндрические и полусферические детали корпусов АЭС (обечайки, крышки) изготавливают методом штамповки. Каков принцип выбора температуры нагрева заготовок для формообразования таких деталей? Какую инструментальную сталь следует использовать для изготовления соответствующих штампов? Приведите ее марку, химический состав, роль легирующих элементов. Назначьте режим термической обработки штампа. Укажите окончательную структуру и механические свойства стали.
4. Выбрать пластмассу с прочностью sв » 500…600 МПа, которую можно использовать для изготовления высоковольтных изоляторов, а также нагруженных трубопроводов криогенных установок. Указать классификационную группу пластмассы, описать ее строение, физические и механические свойства.

Вариант 6

1. В токоведущих контурах некоторых аппаратов используются пружинные контакты, материал которых должен обладать высокими показателями электропроводности, прочности (sв » 1200 МПа) и коррозионной стойкости. Выбрать сплав, удовлетворяющий этим требованиям. Привести его марку и химический состав. Назначить режим термической обработки; объяснить, как изменяется структура и механические свойства сплава на отдельных этапах.
2. Некоторые подшипники качения энергетических установок работают в химически агрессивных средах (например, в механизмах привода реакторов АЭС). Выбрать сталь для деталей таких подшипников. Указать марку, химический состав; объяснить влияние основных элементов на структуру и твердость.
3. Перечислить требования, предъявляемые к магнитотвердым материалам. Выбрать сплав для литых постоянных магнитов измерительных приборов, роторов и статоров микродвигателей и микрогенераторов постоянного тока. Привести марку сплава, химический состав, физические и технологические свойства. Описать способ получения таких магнитов и режим их термической обработки; отметить ее влияние на структуру и магнитные характеристики сплава.
4. Выбрать полимерный материал для электроизоляции проводов, кабелей, а также антикоррозионных покрытий стальных трубопроводов, эксплуатируемых в диапазоне температур –70…+70 °С. Указать классификационную группу материала, его химический состав, структурную формулу, физические и механические свойства.

Вариант 7
1. Выбрать сталь и способ объемно-поверхностного упрочнения ответственных точных деталей (например, штоков клапанов паровых турбин, гильз и клапанов дизельных двигателей), существенно повышающий поверхностную твердость (до 1200 HV), износостойкость, сопротивляемость коррозии и предел выносливости при работе до 500 °С. указать марку, химический состав стали и назначение легирующих элементов. Описать последовательность технологических операций обработки таких деталей и изменения, происходящие при этом в структуре стали. Привести окончательную структуру и твердость стали в различных частях сечения изделий.
2. Выбрать сплав (s0,2 » 800 МПа, Е » 2×105 МПа) для нетоковедущих пружин приводных механизмов аппаратов, электромагнитных реле, контакторов и т.п. Привести марку сплава, его химический состав. Назначить режим термической обработки пружин. Привести окончательную структуру и механические свойства материала пружины.
3. Многие металлические изделия энергетического оборудования и электрических аппаратов изготавливают методами холодной пластической деформации. Как влияет такая обработка на структуру, физические (электросопротивление) и механические свойства металла? Обосновать выбор стали для изготовления серийных штампованных деталей (например, защитных кожухов электромоторов, трансформаторов). Привести марку, химический состав, структуру, механические и технологические свойства стали.
4. Выбрать пластмассу с твердостью HB 250…350 МПа для изготовления бесшумных зубчатых передач механизмов управления систем электроснабжения. Описать строение и способ получения материала. Привести классификационную группу пластмассы, ее физические и механические свойства.

Вариант 8
1. Нагруженные шестерни реактора питательного насоса тепловых электростанций должны обладать высокой износостойкостью (твердостью поверхности HRCэ ³ 60) и достаточной вязкостью для предотвращения хрупкого разрушения зубьев. Выбрать марку стали для шестерен с рабочим сечением ³ 100 мм. Привести химический состав, объяснить его влияние на выбор марки стали. Назначить технологию и режимы объемно-поверхностного упрочнения шестерни. Привести окончательную структуру и механические свойства в различных частях сечения шестерни.
2. Выбрать сплав для рабочих лопаток, дисков газовых турбин, работающих при температурах до 850 °С. указать марку сплава, химический состав, роль легирующих элементов. Назначить режим термической обработки, объяснить ее влияние на основную рабочую характеристику сплава; привести его механические свойства.
3. Объяснить почему для подвижных электрических контактов чувствительных реле, пакетных выключателей и переключателей не используют стальные пружины. Выбрать сплав с прочностью sв » 400…750 МПа для плоской пружины переключателя. Привести марку, химический состав и механические свойства сплава. Отметить влияние химического состава на структуру, механические и технологические свойства сплава. Пояснить, каким путем достигается в данном сплаве верхний уровень прочности, указанный в задании.
4. Перечислить основные типы пластмасс, применяемых в приборостроении для изготовления фольгированных диэлектриков. Выбрать материал для печатных плат высокой прочности, работающих в условиях повышенной влажности. Описать состав, строение, физические и механические свойства пластмассы.