- •Материаловедение и технология конструкционных материалов Экзаменационные вопросы
- •1 Цель и задачи курса «Материаловедение и технология конструкционных материалов».
- •2 Кристаллическое строение материалов. Аллотропия.
- •3 Агрегатные состояния и строение физических веществ.
- •4 Классификация свойств конструкционных материалов.
- •5 Физико-механические свойства конструкционных материалов.
- •6 Чистые металлы и их сплавы. Сравнительная характеристика.
- •7 Основы теории сплавов. Определения основных понятий.
- •Существуют твердые растворы внедрения и твердые растворы замещения.
- •8 Процесс кристаллизации. Первичная и вторичная кристаллизация.
- •11 Механические смеси и химические соединения.
- •12 Диаграммы состояния двойных сплавов. Принцип построения.
- •19 Диаграмма состояния Fe-Fe3c. Общая характеристика.
- •20 Конструкционные чугуны. Классификация и маркировка.
- •22 Высокопрочные чугуны. Структура, свойства, маркировка, область применения.
- •23 Ковкие чугуны. Структура, свойства, маркировка, область применения.
- •24 Классификация и маркировка стали.
- •25 Углеродистые конструкционные стали обыкновенного качества.
- •26. Конструкционные качественные стали. Свойства, маркировка, область применения.
- •27 Конструкционные легированные стали. Свойства, маркировка, область применения.
- •29 Легированные инструментальные стали. Свойства, маркировка, область применения.
- •31 Бронзы оловянные и безоловянные. Свойства, маркировка, область применения.
- •По химическому составу различают:
- •32 Алюминий и его сплавы. Свойства, маркировка, область применения.
- •33 Магний и его сплавы. Свойства, маркировка, область применения.
- •34 Титан и его сплавы. Свойства, маркировка, область применения.
- •35 Сущность и назначение термической обработки.
- •36 Отжиг стали. Назначение, виды, технология.
- •37 Диффузионный и рекристаллизационный отжиг стали.
- •46 Азотирование, цианирование и нитроцементация стали.
- •47 Цементация стали. Сущность и способы.
- •48 Диффузионная металлизация. Назначение, сущность и способы.
- •49 Алюминирование, хромирование, силицирование.
- •50 Оборудование для термической обработки.
- •50 Сущность и разновидности металлургии.
- •53 Материалы для доменной плавки.
- •55 Продукты доменной плавки.
- •56 Способы получения стали.
- •57 Мартеновский способ получения стали.
- •58 Кислородно-конвертерный способ получения стали.
- •59 Производство стали в электропечах.
- •Способы разливки стали
- •61 Производство меди: виды руд, их подготовка, плавка на штейн, получение черновой и
- •62 Производство алюминия: виды руд, получение глинозема, электролиз, рафинирование.
- •63 Производство титана: виды руд, хлорирование, рафинирование.
- •64 Производство магния: руды, электролиз, рафинирование.
- •65 Сущность и способы литья. Устройство литейной формы.
- •66 Технология литья в разовые песчано-глинистые формы.
- •67 Литье по выплавляемым моделям и в оболочковые формы.
- •68 Кокильное литье и литье под давлением.
- •69 Сущность и виды обработки материалов давлением.
- •70 Физико-механические основы обработки металлов давлением.
- •71 Горячая и холодная обработка давлением. Нагрев заготовок.
- •72 Прокатка. Виды, сортамент, технология, оборудование.
- •73 Прессование: сущность, способы, оборудование.
- •74 Волочение: сущность, технология, оборудование.
- •75 Свободная ковка: сущность, операции, оборудование.
- •76 Объемная штамповка: сущность, операции, оснастка, оборудование.
- •77 Листовая штамповка: сущность, операции, оснастка, оборудование.
- •78 Физическая сущность и классификация сварки. Типы сварных соединения.
- •79 Термический класс сварки. Виды сварки. Строение сварного шва.
- •80 Электродуговая сварка: сущность, разновидности, оборудование.
- •81 Газовая, плазменная, электронно-лучевая сварка.
- •82 Механический класс сварки. Виды сварки. Область их применения.
- •83 Термомеханический класс сварки. Виды сварки.
- •86 Сущность и классификация способов механической обработки заготовок.
- •90 Обработка отверстий: основные операции, инструмент, типы станков.
- •91 Строгание: способы, инструмент, типы станков.
- •94 Электрофизические и электрохимические методы обработки заготовок.
- •95 Электроэрозионная и электроискровая обработка.
- •Виды ээо
- •96 Ультразвуковая и лучевая обработка.
- •97 Общие сведения о неметаллических материалах
- •98 Свойства полимерных материалов, адгезионная способность, вакуумостойкость, др.
73 Прессование: сущность, способы, оборудование.
Прессование – вид обработки давлением, при котором металл выдавливается из замкнутой полости через отверстие в матрице, соответствующее сечению прессуемого профиля. Применяются две метода прессования: прямой и обратный.
При прямом прессовании движение пуансона пресса и истечение металла через отверстие матрицы происходят в одном направлении. При этом требуется прикладывать значительноое усилие, так как часть его затрачивается на преодоление трения при перемещении металла заготовки внутри контейнера. Пресс-остаток составляет 18…20 % от массы заготовки (в некоторых случаях – 30…40 %). Но процесс характеризуется более высоким качеством поверхности, схема прессования более простая.
При обратном прессовании заготовку закладывают в глухой контейнер, и она при прессовании остается неподвижной, а истечение металла из отверстия матрицы, которая крепится на конце полого пуансона, происходит в направлении, обратном движению пуансона с матрицей. Обратное прессование требует меньших усилий, пресс-остаток составляет 5…6 %. Однако меньшая деформация приводит к тому, что прессованный пруток сохраняет следы структуры литого металла. Конструктивная схема более сложная.
74 Волочение: сущность, технология, оборудование.
Волочение. Сущность процесса волочения заключается в протягивании заготовок через сужающееся отверстие (фильеру) в инструменте, называемом волокой. Конфигурация отверстия определяет форму получаемого профиля.
Волочением получают проволоку диаметром 0,002…4 мм, прутки и профили фасонного сечения, тонкостенные трубы, в том числе и капиллярные. Волочение применяют также для калибровки сечения и повышения качества поверхности обрабатываемых изделий. Волочение чаще выполняют при комнатной температуре, когда пластическую деформацию сопровождает наклеп, это используют для повышения механических характеристик металла, например, предел прочности возрастает в 1,5…2 раза.
Исходным материалом может быть горячекатаный пруток, сортовой прокат, проволока, трубы. Волочением обрабатывают стали различного химического состава, цветные металлы и сплавы, в том числе и драгоценные.
75 Свободная ковка: сущность, операции, оборудование.
Ковка – способ обработки давлением, при котором деформирование нагретого металла осуществляется или многократными ударами молота или однократным давлением пресса. Применяется для изготовления различных изделий, а также инструментов: чеканов, зубил, молотков и т.п. Ковкой получают разнообразные поковки массой до 300 т.
Первичной заготовкой для поковок являются:
• слитки, для изготовления массивных крупногабаритных поковок;
• прокат сортовой горячекатаный простого профиля (круг, квадрат).
Ковка производится в горячем состоянии. Основные операции свободной ковки:
Осадка – операция обработки давлением, в результате которой уменьшается высота и одновременно увеличиваются поперечные размеры заготовок.
Высадка – осадка части заготовки.
Протяжка (вытяжка) – кузнечная операция, в результате которой происходит увеличение длины заготовки за счет уменьшения площади ее поперечного сечения.
Разгонка – операция увеличения ширины части заготовки за счет уменьшения ее толщины. Операция выполняется за счет перемещения инструмента в направлении, перпендикулярном оси заготовки.
Протяжка на оправке – операция увеличения длины пустотелой заготовки за счет уменьшения толщины ее стенки и уменьшения наружного диаметра. Протяжку выполняют в вырезных бойках (или нижнем вырезном и верхнем плоском) на слегка конической оправке. Протягивают в одном направлении – к расширяющемуся концу оправки, что облегчает ее удаление из поковки. Оправку предварительно нагревают до температуры 160…200 °С.
Раскатка на оправке – операция одновременного увеличения наружного и внутреннего диаметров кольцевой заготовки за счет уменьшения толщины ее стенок.
Прошивка – операция получения в заготовке сквозных или глухих отверстий за счет вытеснения металла. Инструментом для прошивки служат прошивни сплошные и пустотелые. Пустотелые прошивают отверстия большого диаметра (400…900 мм).
Гибка – операция придания заготовке или ее части изогнутой формы по заданному контуру.
Скручивание – операция, заключающаяся в повороте одной части поковки вокруг общей оси по отношению к другой ее части под определенным углом.
Ковка может выполняться на двух типах оборудования: молотах и прессах.
