Задание №6.
Лабораторная работа. Диаграмма состояния «Железо-углерод»
Вариант 1
1. Назовите линию солидус на диаграмме.
2. Что такое перлит?
3. Из какой фазы при охлаждении выделяется первичный цементит?
4. Укажите фазы и структурные составляющие, имеющиеся при комнатной температуре в сплаве с 3,3 % С. Дайте характеристику этого сплава.
5. Определите для заданного сплава при температуре 1200 °С:
− химический состав фаз,
− число степеней свободы.
6. Зависит ли прочность серого чугуна от формы графитных включений?
Вариант 2
1. Что такое феррит?
2. Какие линии диаграммы соответствуют перитектическому, эвтектическому и эвтектоидному превращениям?
3. В каком виде находится основная часть углерода в белом чугуне?
4. Укажите фазы и структурные составляющие, имеющиеся при комнатной температуре в сплаве с 1,3 % С. Дайте характеристику этого сплава.
5. Определите для заданного сплава химический состав фаз и их весовое количество при температуре 200 °С.
6. Как расшифровать марку сплава ВЧ 50?
Вариант 3
1. Что такое графит?
2. Какая форма графита наиболее благоприятна с точки зрения получения высоких механических свойств?
3. Сколько однофазных областей на диаграмме?
4. В структуре доэтектоидной углеродистой стали содержится около 25 % феррита. Определите, сколько в этой стали содержится углерода.
5. Укажите фазы и структурные составляющие, имеющиеся при комнатной температуре в сплаве с 5,5 % С. Дайте характеристику этого сплава.
6. Определите для заданного сплава химический состав фаз при температуре 1147 °С.
Вариант 4
1. Что собой представляет аустенит?
2. Приведите точки диаграммы, которые делят сплавы на стали и чугуны, доэвтектоидные и заэвтектоидные стали, доэвтектические и заэвтектические чугуны?
3. Какую структуру имеет белый доэвтектический чугун?
4. Сколько должно быть феррита и цементита как фазовых составляющих в сплавах с содержанием 0,5; 1,5; 4,0 % С при комнатной температуре после медленного охлаждения?
5. Как расшифровать марку сплава КЧ 37-12?
6. При какой температуре протекает и в чем заключается эвтектоидное превращение?
Вариант 5
1. Чем обусловлено наличие на диаграмме нескольких областей гомогенных твердых растворов?
2. При какой температуре протекает и в чем заключается эвтектическое превращение?
3. Что такое α-феррит?
4. Будет ли изменяться твердость белого чугуна при увеличении в нем содержания углерода?
5. Укажите фазы и структурные составляющие, имеющиеся при комнатной температуре в сплаве с 0,8 % С. Дайте характеристику этого сплава.
6. Определите для заданного сплава химический состав фаз и число степеней свободы при температуре 1000 °С.
Вариант 6
1. Дайте определение цементита.
2. Приведите структурные составляющие сталей в порядке возрастания содержания углерода.
3. Определите содержание углерода в стали, состоящей из 95 % перлита и 5 % цементита.
4. Определите химический состав фаз для указанной выше стали при температуре эвтектоидного превращения.
5. Назовите линию солидус на диаграмме.
6. Какая форма графитных включений встречается в чугунах?
Вариант 7
1. Что собой представляет феррит?
2. По каким линиям диаграммы выделяется цементит первичный, вторичный, третичный?
3. Какие структурные составляющие железоуглеродистых сплавов состоят из двух фаз?
4. Сколько углерода должно содержаться в сплаве, если в его структуре после медленного охлаждения обнаруживается феррит с перлитом в соотношении 1:1, 1:3, 3:1?
5. В чугуне содержится 3,5 % С. Можно ли определить, каким он будет: белым или серым?
6. При какой температуре протекает и в чем заключается эвтектоидное превращение?
Вариант 8
1. Что представляет собой ледебурит?
2. Какие структурные составляющие железоуглеродистых сплавов состоят из одной фазы?
3. Сколько двухфазных областей на диаграмме? Какие в них находятся фазы?
4. При какой температуре протекает и какой линии диаграммы соответствует эвтектическое превращение.
5. Какую структуру имеют медленно охлажденные углеродистые стали, содержащие 0,8 % С?
6. Определите химический состав и весовое количество феррита для стали с 0,8 % С при температуре 700 °С.
Вариант 9
1. Приведите для чистого железа критические температуры: точка магнитного перехода, полиморфное превращение α→γ, полиморфное превращение γ→δ.
2. Что такое феррит?
3. Каково максимальное содержание углерода в феррите?
4. Из каких фаз состоят заэвтектоидные стали при комнатной температуре?
5. Укажите фазы и структурные составляющие, имеющиеся при комнатной температуре в сплаве с 4,3 % С. Дайте характеристику этого сплава?
6. Определите для заданного сплава при температуре 800 °С:
− химический состав фаз,
− число степеней свободы.
Вариант 10
1. Укажите линии диаграммы, которые соответствуют перитектическому, эвтектическому, эвтектоидному превращениям.
2. Из какой фазы и по какой линии выделяется цементит третичный?
3. К какому виду чугуна относится сплав, содержащий 5,0 % С?
4. Какая форма графитных включений наиболее благоприятна с точки зрения получения высоких механических свойств?
5. Какую структуру имеет медленно охлажденная сталь с 0,6 % С?
6. Определите содержание углерода и весовое количество феррита и цементита в указанной выше стали.
Вариант 11
1. Приведите обозначение линий диаграммы, соответствующих эвтектоидному и эвтектическому превращениям.
2. Что такое перлит?
3. Из каких фаз состоит сталь с 0,4 % С при температуре 100 и 1000 °С?
4. Определите количество фаз и их химический состав для указанной выше стали при заданных температурах.
5. Какой чугун – белый или серый – обладает большей твердостью?
6. Как расшифровать марку сплава СЧ 18-36.
Вариант 12
1. Что собой представляет превращенный ледебурит?
2. В каком виде находится основная часть углерода в белом чугуне?
3. Приведите структурные составляющие сталей в порядке возрастания твердости.
4. Укажите фазы и структурные составляющие, имеющиеся при комнатной температуре в сплаве с 0,3 % С. Дайте характеристику этого сплава.
5. Определите для заданного сплава при температуре 750 °С:
− химический состав фаз,
− число степеней свободы.
6. Укажите линию ликвидус на диаграмме.
Вариант 13
1. Что представляет собой цементит?
2. Приведите структурные составляющие сплавов системы «железо–углерод» в порядке возрастания количества углерода.
3. Какую структуру имеют медленно охлажденные углеродистые стали, содержащие 0,6 и 1,7 % С?
4. Укажите фазы и структурные составляющие, имеющиеся при комнатной температуре в сплаве с 4,5 % С. Дайте характеристику этого сплава?
5. Определите для заданного сплава при температуре 1000 °С:
− химический состав фаз,
− весовое количество фаз.
6. Почему диаграмма состояния железоуглеродистых сплавов имеет сравнительно сложный вид?
Вариант 14
1. Что такое ледебурит?
2. Приведите точки диаграммы, которые делят сплавы на стали и чугуны, доэвтектические и заэвтектические чугуны, доэвтектоидные и заэвтектоидные стали.
3. Из какой фазы и по какой линии диаграммы при охлаждении выделяется первичный цементит?
4. Укажите фазы и структурные составляющие, имеющиеся при комнатной температуре в сплаве с 1,3 % С. Дайте характеристику этого сплава.
5. Определите для заданного сплава при температуре 750 °С:
− химический состав фаз,
− весовое количество фаз.
6. К какому виду сплавов можно отнести сплав с содержанием углерода 5 %?
Вариант 15
1. Какова линия солидус на диаграмме?
2. Что представляет собой аустенит?
3. Какова максимальная растворимость углерода в аустените?
4. В структуре доэвтектоидной стали около 25 % феррита. Сколько в ней будет содержаться углерода?
5. Будет ли изменяться твердость белого чугуна при увеличении в нем содержания углерода?
6. Укажите на диаграмме линии, где в равновесии находятся одновременно три фазы. Какие это фазы?
Вариант 16
1. С чем связано деление сплавов на диаграмме на стали и чугуны?
2. Укажите фазы и структурные составляющие, имеющиеся при комнатной температуре в сплаве с 0,6 % С. Дайте характеристику этого сплава.
3. Определите для заданного сплава при эвтектоидной температуре:
− химический состав фаз,
− число степеней свободы.
4. Сколько углерода должно содержаться в равновесных условиях в аустените при 800 °С, если он находится в одном случае совместно с ферритом, а в другом – с цементитом?
5. Что такое δ-феррит?
6. Какая форма графитных включений наиболее благоприятна с точки зрения получения высоких механических свойств?
Вариант 17
1. Почему диаграмма состояния железоуглеродистых сплавов имеет сравнительно сложный вид?
2. Сколько двухфазных областей на диаграмме?
3. Какие аллотропические формы имеет железо? В каких температурных интервалах они существуют в равновесных условиях?
4. В структуре заэвтектоидной углеродистой стали содержится около 25 % цементита. Определите, сколько в этой стали содержится углерода.
5. Укажите фазы и структурные составляющие, имеющиеся при комнатной температуре в сплаве с 3 % С. Дайте характеристику этого сплава?
6. Определите для заданного сплава при температуре 1147 °С:
− химический состав фаз,
− число степеней свободы.
Вариант 18
1. Из каких компонентов состоит система? Опишите их основные свойства.
2. Какая температура (линия диаграммы) соответствует перитектическому, превращению? В чем оно заключается?
3. В каком виде находится основная часть углерода в белом чугуне?
4. Укажите фазы и структурные составляющие, имеющиеся при комнатной температуре в сплаве с 0,6 % С. Дайте характеристику этого сплава?
5. Определите для заданного сплава при температуре 200 °С:
− химический состав фаз,
− их весовое количество.
6. Как расшифровать марку сплава ВЧ 40-10?