Какова марка литейного сплава содержащего 12 zn 3 sn 5 pb cu основа
Основой литейных оловянных бронз являются системы Cu-Sn и Cu-Sn-Zn-(Pb). Широкое применение нашли в промышленности оловянные бронзы, содержащие олова не более 10-12 и редко - 12-20 %. Для этих бронз характерны широкий температурный интервал кристаллизации и значительная растворимость олова в твердом состоянии.
Структура бронз, содержащих до 8 % Sn, представляет собой α - твердый раствор дендритного строения с неравномерным распределением компонентов вследствие дендритной ликвации. Структура сплавов с концентрацией Sn не более 8% состоит из α - фазы и эвтектоида α + σ (CUSSnS). Твердая интерметаллидная фаза CUSSnS вызывает увеличение прочности и твердости; максимальных значений эти величины достигают при 20 - 35% Sn. Прочность бронз увеличивается с возрастанием содержания упрочняющих элементов.
В зависимости от процентного содержания олова оловянные бронзы подразделяют на бронзы:
общего назначения (содержание олова до 6-10%);
высокопрочные (содержание олова до 16-19%);
В зависимости от содержания легирующих компонентов различают оловянные бронзы: оловянные и оловянно - цинковые (БрО8Ц8, БрО10Ц2, БрО10Ф1);
оловянно - цинково - свинцовые (БрО4Ц4С17, БрО5ЦС, БрО3Ц12 С5, БрО6Ц6С3, БрО3Ц7С5Н1);
свинцовые и оловянно - свинцовые (БрО5С25,ЬрО10С10).
Химический состав оловянных литейных бронх (таблица 1) должен соответствовать ГОСТ 613-79, который содержит бронзы с содержанием олова не более 10 %, что связано с необходимостью экономного легирования. Нижний предел легирования (2-3 % Sn) определяется необходимостью получения минимального растворенного упрочнения.
Часто оловянные бронзы, как правило, не применяют, их легируют компонентами, улучшающими механические, технологические и эксплуатационные свойства.
Цинк является одним из основных легирующих компонентов оловянных бронз. Он сходит в твердый раствор и несколько повышает прочность и пластичность сплавов, а также улучшает растворимость распределения свинца, способствует возрастанию коррозионной стойкости бронзы в морской воде. Цинк позволяет экономить более дефицитное и дорогое олово, снижает интервал кристаллизации, что способствует жидкотекучести, плотности и уменьшению склонности отливок к обратной ликвидации.
Свинец образует в структуре медных сплавов мягкую металлическую фазу. При этом прочность и твердость сплавов снижается, но улучшается антифрикционные свойства. Оптимальные концентрации свинца повышают жидкотекучесть сплавов, их плотность и герметичность.
Фосфор является интенсивным раскислителем медных сплавов и упрочнителем как по типу, так и вследствие образования химических соединений. Фосфор снижает температуру плавления и улучшает практическую жидкотекучесть.
Никель измельчает макрозерно, повышает пластичность и прочность, уменьшает ликвацию в оловянно - свинцовых бронзах.
Из оловянных бронз в чушках (таблица 2) изготавливают оловянные литейные бронзы по ГОСТ 613-79. Химический состав оловянных бронз в чушках должен соответствовать ГОСТ 614-73,
Чушки должны иметь один или несколько пережимов, масса чушек не превышает 42 кг. Назначение оловянных бронз в чушках и их маркировка приведены в таблица 3.
Прочность и твердость бронз увеличивается с возрастанием содержания упрочняющих легирующих элементов, причем олово является более сильным упрочнителем, чем цинк. В бронзах, не содержащих эвтектоид, относительное удлинение составляет 6-10%, а появление эвтектоида снижает относительное удлинение до 1-3%.
Оловянные бронзы из-за большого интервала кристаллизации обладают умеренной жидкотекучестью. Минимальная жидкотекучесть соответствует концентрации олова 10-12%. В оловянных бронзах образуется значительная усадочная пористость и очень небольшая усадочная раковина, что обуславливает малую линейную усадку (
0,8%) при литье в песочные формы, обеспечивает четкое воспроизведение рельефа формы в сложных отливках при художественном литье, а также в отливках с резкими переходами от толстых сечений к тонким. Отливки в кокиль более плотны, линейная усадка увеличивается до 1,4 %. В большинстве случаев горячеломкость отливок невелика и вызывается главным образом наружной ковкой.
Физические, механические и технические свойства оловянных бронз приведены в таблицах 4, 5, 6.
Для получения литых деталей применяются в основном стандартные литейные оловянные бронзы в чушках, а для изделий ответственного назначения - высокооловянные бронзы, выплавляемые из первичных (чистых) металлов. Отливки из оловянных бронз в чушках дешевле, но их механические свойства несколько ниже, чем механические свойства отливок, выплавляемых из первичных металлов.
Из литейных оловянных бронз получают главным образом литые детали, работающие под давлением или в условиях трения (таблица 7).
Безоловянные бронзы. Литейные безоловянные бронзы подразделяют на четыре группы: алюминиевые, марганцевые, свинцовые и сурьмянистые (ГОСТ 493-79). Химический состав безоловянных бронз приведен в таблице 8.
Наибольшее распространение в литейном производстве получили алюминиевые бронзы. Они имеют хорошую коррозионную стойкость в пресной и морской воде, хорошо противостоят разрушению в условиях кавитации, обладают меньшим, чем оловянные бронзы, антифрикционным износом.
Сплавы Cu-Al кристаллизуются в узком температурном интервале (46оС), что приводит к последовательному затвердеванию и образованию в отливках столбчатой структуры, в результате чего ухудшается пластичность. В связи с этим все алюминиевые бронзы содержат добавки 1-4% (мас. доля) Fe.
Железо вводят в сплав для измельчения зерна и упрочнения твердого раствора, замедления эвтектоидного распада β - фазы, предотвращающей тем самым явление самопроизвольного отжига при литье крупногабаритных фасонных отливок в песчаные формы.
Марганец хорошо растворяется в алюминиевой бронзе, повышает ее коррозионную стойкость, повышает прочность и пластичность.
Никель в алюминиевых бронзах образует фазы Ni3Al и NiAl с переменной растворимостью в твердом состоянии, смещает однофазную область при понижении температуры в сторону медного угла, что позволяет алюминиевые бронзы упрочнять термической обработкой.
Цинк несколько снижает технологические свойства сплава и поэтому в алюминиевых бронзах применяется редко.
Для неответственных отливок широко применяют безоловянные литейные бронзы в чушках (таблица 9) Чушки используют для изготовления бронз по ГОСТ 493-79.
Безоловянные бронзы имеют высокие механические, антикоррозионные и антифрикционные свойства, а также обладают рядом специальных свойств - высокими электропроводностью, теплопроводностью и паростойкостью.
Таблица 1. Химический состав [ % (мас. доля) ] оловянных литейных бронз
А) Литейный алюминиевый сплав (силумин). Состав устанавливают по ГОСТу.
В) Латунь. Содержит примерно 80 % Zn, 3 % Cd, остальное - Си.
С) Литейная эвтектоидная сталь. Содержит примерно 0,8 С и
D) Латунь. Содержит примерно 80 % Сu, 17 % Zn и 3 % Si.
№ 231. Какова марка деформируемого сплава, содержащего 36 % Zn, 3 % Al, 2 % Ni, Cu - основа?
С) ЛАН 59-3-2.
№ 232. Какова марка литейного сплава, содержащего 40 % Zn, 3 % Мn, 1 %А1 (основа-Сu)?
В) ЛЦ40МцЗА.
№ 233. Как называют сплавы меди с другими элементами (кремнием, алюминием, оловом, бериллием и т. д.)?
А) Бронзы. В) Латуни. С) Инвары. D) Баббиты.
№ 234. Какова марка литейного сплава, содержащего 12.% Zn, 3 % Sn, 5 % Pb, Сu - основа?
D) БрОЗЦ12С5.
№ 235. Какова марка деформируемого сплава, содержащего 4 % Sn, 4 % Zn, 17 %РЬ (основа-Сu)?
В) БрОЦС 4-4-17.
2.5.
№ 236. Каковы основные характеристики алюминия?
А) Малая плотность; низкая теплопроводность; низкая коррозионная стойкость.
В) Высокая плотность; высокая теплопроводность; высокая коррозионная стойкость.
C) Малая плотность; высокая теплопроводность; высокая коррозионная стойкость.
D) Малая плотность; высокая теплопроводность; низкая коррозионная стойкость.
№ 237. Каков тип кристаллической решетки алюминия?
А) Кубическая гранецентрированная.
С) Кубическая объемно-центрированная.
D) Гексагональная плотноупакованная.
№ 238. На рис. 47 представлен фрагмент диаграммы
Al-Cu. Какие из сплавов системы относятся к деформируемым?
A) d В) а. С) с. D) b.
№ 239. На рис. 47 представлен фрагмент диаграммы Al-Cu. Какие из сплавов системы относятся к упрочняемым термообработкой?
А) а.В) b.С) d. D) с.
№ 240. Что является упрочняющим фактором при термической обработке сплавов системы Al-Cu?
_А> Образование при старении зон Гинье-Престона.
В) Фиксация при комнатной температуре высокотемпературного состояния.
С) Образование при закалке мартенситной структуры. D) Выделение при старении дисперсных фаз.
№ 241. Что такое зоны Гинье-Престона?
А) Образующийся при отпуске метастабильный е-карбид.
В) Малые объемы твердого раствора с повышенной концентрацией растворенного компонента, сохраняющие решетку растворителя.
С) Образующиеся в растворах метастабильные фазы с решеткой, отличной от решетки раствора, но имеющие с ним когерентную границу.
D) Стабильные дисперсные фазы, выделившиеся из состаренных твердых растворов.
№ 242. Как зависит максимально достижимая прочность сплавов системы Al-Cu от температуры старения?
А) Прочность не зависит от температуры старения.
В) Чем выше температура, тем выше прочность.
С) Чем выше температура, тем ниже прочность.
D) Прочность достигается закалкой, старение же только снимает возникшие при закалке напряжения.
№ 243. Чем объяснить, что в сплавах системы Al-Cu при искусственном старении после достижения максимальной прочности наступает разупрочнение?
А) Выделением стабильной фазы СuА12.
В) Образованием зон Гинье-Престона.
С) Распадом мартенситной структуры.
D) Упорядочением твердого раствора.
№ 244. Что называют возвратом для естественно состаренных алюминиевых сплавов?
А) Для алюминиевых сплавов возврат - это синоним отжига.
В) Переход сплава в свежезакаленное состояние под действием кратковременного нагрева.
С) Переход искаженной под действием закалочных напряжений кристаллической решетки в равновесное состояние.
D) Переход пластически деформированной кристаллической решетки в равновесное состояние.
№ 245. Чем объясняется явление возврата для состаренных алюминиевых сплавов?
А) Выделением стабильных фаз.
В) Выделением метастабильных фаз.
С) Растворением зон Гинье-Престона.
D) Устранением искажений кристаллической решетки.
№ 246. К какой группе принадлежат алюминиевые сплавы типа АМг, например, АМгб?
А) К литейным сплавам.
В) К деформируемым сплавам, неупрочняемым термообработкой.
С) К деформируемым высокопрочным сплавам.
D) К деформируемым сплавам, упрочняемым термообработкой.
№ 247. Как называется сплав марки Д16? Каков его химический состав?
А) Баббит, содержащий 16 % олова.
В) Латунь, содержащая 16 % цинка.
C )Сталь, содержащая 16 % меди.
D) Деформируемый алюминиевый сплав, упрочняемый термообработкой - дуралюмин. Состав устанавливают по стандарту.
№ 248. Какой из алюминиевых сплавов марок АМг2Н1 или АМг5оч обладает большей прочностью?
А) АМг2Н1 прочнее в связи с деформационным упрочнением.
В) АМг5оч прочнее в связи с большей легированностью.
С) Прочность обоих сплавов примерно одинакова.
D) На поставленный вопрос можно ответить только при одинаковых сплавах илй при равных чистоте и виде обработки.
№ 249. К каким материалам относится сплав ВАД23?
А) К жаропрочным алюминиевым сплавам.
В) К алюминиевым сплавам неупрочняемым термообработкой.
С) К литейным алюминиевым сплавам.
D) К высокопрочным алюминиевым сплавам.
№ 250. К каким материалам относится сплав В96?
А) К алюминиевым сплавам неупрочняемым термообработкой.
В) К высокопрочным алюминиевым сплавам.
С) К литейным алюминиевым сплавам.
D) B96 - криогенный титановый сплав.
№ 251. Какой маркой четырехцифровой маркировки можно обозначить алюминиевый сплав АДЗ1?
А) 1031. В) 1013. С) 1310. D) 3101.
№ 252. Что означает буква Т в конце марки алюминиевых сплавов, например АК4Т?
А) Термическую обработку: закалку + искусственный отпуск.
В) Механическую обработку: сплав упрочнен (Т-твердый) холодной пластической деформацией.
С) Термическую обработку: закалку + естественный отпуск.
D) Систему легирования: сплав дополнительно легирован титаном.
№ 253. Какой сплав обозначают маркой АК6Т1?
А) Естественно состаренный ковочный алюминиевый сплав АК6.
В) Закаленный и искусственно состаренный деформируемый алюминиевый сплав АКб.
С) Алюминиевый сплав, содержащий 6 % Si и 1 % Ti. D) Деформируемый алюминиевый сплав АК6, дополнительно легированный титаном.
№ 254. Возможно ли существование алюминиевого сплава марки АМгбТ?
А) Нет. Сплавы типа АМг не подвергают деформационному упрочнению.
B) Нет. АМгб относится к сплавам, неупрочняемым термообработкой.
С) Да. Так маркируют сплав АМгб, дополнительно легированный титаном.
D) Да. Так маркируют естественно состаренный сплав АМгб.
№ 255. Какое старение применяют для высокопрочных сплавов марок В93, В95 и др. Почему?
А) Эффект от старения у этой группы сплавов невелик, поэтому старение, как правило, не применяют.
В) Естественное. При искусственном старении сплавы сильно разупрочняются.
С) Искусственное. При естественном старении сплавы этой группы не упрочняются.
D) Для достижения максимальной прочности -естественное, максимальной жаропрочности - искусственное.
№ 256. Какие детали изготавливают из сплавов В65, Д18?
А) Лопатки и диски компрессоров реактивных двигателей. В) Детали, работающие в условиях вибрационных нагрузок, например, колеса шасси самолетов.
C)Конструкции с высокой жесткостью, например, элероны. D) Заклепки для конструкций самолетов.
№ 257. Какой из сплавов предпочтителен для изготовления лопаток компрессора реактивного двигателя, работающих при температурах до 300 °С?
А) АК4-1. В) АМгб. С) АЛ27. D) Д16.
№ 258. К какой группе металлов относится титан?
А) К благородным. В) К редкоземельным.
С) К тугоплавким. D) К легкоплавким.
№ 259. Какие кристаллические решетки имеют полиморфные модификации титана?
С) В обеих модификациях титан одинаково пластичен. D) В низкотемпературной модификации титан более пластичен.
№ 261. Как влияют на температуру полиморфного превращения титана алюминий, молибден, олово?
A) Sn - повышает, А1 - снижает, Мо - практически не влияет.
B) А1 - повышает, Мо - снижает, Sn - практически не влияет.
С) Мо - повышает, Sn - снижает, А1 - практически не влияет.
D) A1 - повышает, Sn - снижает, Мо - практически не влияет.
№ 262. Какое свойство делает титановые сплавы особенно ценными при создании летательных аппаратов?
А) Низкая плотность.
В) Высокая абсолютная прочность.
С) Высокая химическая стойкость.
D) Высокая удельная прочность.
№ 263. Какая обработка проводится для упрочнения
а-сплавов титана?
А) Закалка.
В) Закалка + старение.
С) Холодная пластическая деформация.
D) Стабилизирующий отжиг.
А) При закалке из области бета не образуется мартенситных структур.
№ 266. Какая обработка проводится для упрочнения
А) Стабилизирующий отжиг.
В) Закалка + старение.
С) Отжиг + старение.
D) Горячая пластическая деформацйяГ
№ 267. К какой группе (каким группам) относятся титановые сплавы ВТ 18 иОТ4?
С) ВТ18 - к псевдо а-сплавам, ОТ4 - сплав на основе олова, а не титана.
D) Оба - к псевдо а-сплавам.
2.5.
№ 268. Каковы основные качественные характеристики магния?
А) Низкая жесткость, низкая плотность, высокие демпфирующие способности, низкая пластичность.
В) Высокая жесткость, низкая плотность, низкие демпфирующие способности, высокая пластичность.
С) Высокая жесткость, низкая плотность, высокие демпфирующие способности, высокая пластичность.
D) Низкая жесткость, низкая плотность, высокие демпфирующие способности, высокая пластичность.
№ 269. Каков тип кристаллической решетки магния?
А) В низкотемпературной модификации - ГПУ, в высокотемпературной -ОЦК.
В) Объемно-центрированная кубическая (К8).
С) В низкотемпературной модификации - ОЦК, в высокотемпературной ГЦК.
D) Гексагональная плотно-упакованная (Г 12).
№ 270. Каковы (ориентировочно) режимы закалки сплавов на основе магния?
А) Температура около 100 °С, выдержка до 40 ч, охлаждение в растворах солей.
В) Температура около 200 °С, выдержка до 12 ч, охлаждение в масле или на воздухе.
С) Температура около 700 °С, выдержка 15 . 30 мин, охлаждение в холодной воде.
D)_Температура около 400 °С, выдержка до 24 ч, охлаждение в горячей воде или на воздухе.
№ 271. Каков механизм старения, приводящего к упрочнению закаленных магниевых сплавов?
А) Образование в пересыщенном твердом растворе зон Гинье-Престона.
В) Полная рекристаллизация структуры сплава:
С) Выделение из пересыщенного твердого раствора дисперсных интерметаллидных фаз.
D) Образование дополнительных объемов мартенсита.
№ 272. Чем объясняется длительность выдержек, присущая магниевым сплавам, при температурах термообработки?
А) Низкой скоростью диффузионных процессов.
В) Дефектностью кристаллической структуры сплавов.
С) Типом кристаллической решетки магния.
D) Высоким уровнем энергии связи атомов в решетке.
№ 273. Какие свойства магниевых сплавов позволяют эффективно применять их как конструкционные материалы?
А) Хорошая обрабатываемость резанием.
В) Высокая абсолютная прочность.
С) Низкая плотность
D) Высокие удельные механические свойства.
№ 274. Чем можно объяснить низкую пластичн
Ость магния?
А) Отсутствием полиморфизма.
В) Малым числом плоскостей скольжения в кристаллической решетке.
С) Дефектностью кристаллической решетки.
D) Высокой энергией связи атомов в решетке.
№ 275. Какой сплав обозначают маркой МЛЗТ2?
А) Литейный магниевый сплав МЛЗ, дополнительно легированный редкоземельными элементами.
В) Закаленный и искусственно состаренный литейный магниевый сплав МЛЗ
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.
Ответы к тесту по химии материаловедение 370 (Часть 2)
№ 210. К какой группе материалов относится сплав марки А20?
А) К углеродистым инструментальным сталям.
В) К углеродистым качественным конструкционным сталям.
+С) К сталям с высокой обрабатываемостью резанием. D) К сталям обыкновенного качества.
№ 211. К какой группе материалов относится сплав марки АЦ20? Каков его химический состав?
А) Конструкционная сталь, содержащая
0,2 % С и легированная N и Zr.
B) Высококачественная конструкционная сталь, содержащая
1 % Zr.
C) Автоматная сталь. Содержит
0,2 % С, легирована Са с добавлением РЬ и Те.
D) Алюминиевый сплав, содержащий
2 % Zn.
№ 212. К какой группе материалов относится сплав марки АС40? Каков его химический состав?
А) Высококачественная конструкционная сталь. Содержит около 0,4 % углерода и около 1 % кремния.
В) Антифрикционный чугун. Химический состав в марке не отражен.
С) Конструкционная сталь, легированная азотом и кремнием. Содержит около 0,4 % углерода.
+D)Автоматная сталь. Содержит около 0,4 % углерода, повышенное количество серы, легирована свинцом.
№ 213. Даны две марки сталей: 40Х9С2 и 40X13. Какая из них коррозионно-стойкая (нержавеющая)?
А) 40Х9С2.
+В) 40X13.
С) Ни одна из этих марок сталей не может быть отнесена к коррозионно-стойким (нержавеющим).
D) Обе марки относятся к коррозионно-стойким (нержавеющим) сталям.
№ 214. Какие металлы называют жаростойкими?
А) Металлы, способные сопротивляться часто чередующимся нагреву и охлаждению.
+В) Металлы, способные сопротивляться коррозионному воздействию газа при высоких температурах.
С) Металлы, способные сохранять структуру мартенсита при высоких температурах.
D) Металлы, способные длительное время сопротивляться деформированию и разрушению при повышенных температурах.
№ 215. Какие металлы называют жаропрочными?
А) Металлы, способные сохранять структуру мартенсита при высоких температурах.
В) Металлы, способные сопротивляться коррозионному воздействию газа при высоких температурах.
+С) Металлы, способные длительное время сопротивляться деформированию и разрушению при повышенных температурах.
D) Металлы, способные сопротивляться часто чередующимся нагреву и охлаждению.
№ 216. Какие стали называют мартенситно-стареющими?
А) Стали, в которых мартенситно-перлитное превращение протекает при естественном старении.
В) Стали, в которых мартенсит образуется как следствие закалки и старения.
+С) Безуглеродистые высоколегированные сплавы, упрочняющиеся после закалки и старения вследствие выделения интерметаллидных фаз.
D) Высоколегированные аустенитные стали, упрочняемые закалкой и последующей термомеханической обработкой с большими степенями обжатия.
№ 217. К какой группе материалов относится сплав марки У10А? Каков его химический состав?
А) Высококачественная углеродистая конструкционная сталь. Содержит около 0,1 % С.
В) Высокоуглеродистая сталь. Содержит около 1 % С, легирована N.
С) Титановый сплав. Содержит около 10 % А1.
+D)Высококачественная углеродистая инструментальная сталь. Содержит около 1 % С.
№ 218. Какова форма графита в чугуне марки КЧ 35-10?
А) Пластинчатая. +В) Хлопьевидная. С) В этом чугуне графита нет. D) Шаровидная.
№ 219. Графит какой формы содержит сплав СЧ 40?
+А) Пластинчатой. В) Шаровидной. С) Хлопьевидной. D) В сплаве графита нет.
№ 220. Графит какой формы содержится в сплаве ВЧ 50?
+А) Шаровидной. В) Хлопьевидной. С) В сплаве графита нет. D) Пластинчатой.
№ 221. Что означает число 10 в марке сплава КЧ 35-10? +А) Относительное удлинение в процентах.
В) Ударную вязкость в кДж/м2.
С) Временное сопротивление в кгс/мм2.
D) Предел текучести в МПа.
№ 222. Что означает число 40 в марке сплава СЧ 40?
А) Предел текучести в МПа.
В) Предел прочности при изгибе в кгс/мм2.
С) Ударную вязкость в кДж/м2.
+D) Временное сопротивление в кгс/мм2.
2.2 Цветные металлы и сплавы
№ 223. Какими из приведенных в ответах свойств характеризуется медь?
А) Низкой tпл (651 °С), низкой теплопроводностью, низкой плотностью (1740 кг/м3).
В) Низкой tпл (327 °С), низкой теплопроводностью, высокой плотностью (11 600 кг/м3).
+С) Высокой tпл (1083 °+С), высокой теплопроводностью, высокой плотностью (8940 кг/м3).
D) Высокой tпл (1665 °С), низкой теплопроводностью, низкой плотностью (4500 кг/м3).
№ 224. Каков тип кристаллической решетки меди?
А) В модификации а-ГПУ, в модификации β-ОЦК.
+В) Кубическая гране-центрированная.
С) Гексагональная плотноупакованная.
D) Кубическая объемно-центрированная.
№ 225. Что такое латунь?
+А) Сплав меди с цинком.
В) Сплав железа с никелем.
С) Сплав меди с оловом.
D) Сплав алюминия с кремнием.
№ 226. Каково максимальное содержание цинка в латунях, имеющих практическое значение?
+А) 43 %. В) 39 %. С) 52 %. D) 18 %.
№ 227. Как влияет увеличение концентрации цинка на прочность и пластичность а-латуней?
А) Обе характеристики снижаются.
+В) Обе характеристики возрастают.
C) Прочность увеличивается, пластичность снижается.
D) Прочность снижается, пластичность растет.
№ 228. Как влияет на прочность и пластичность
(а + β)-латуней увеличение концентрации цинка?
А) Прочность и пластичность снижаются.
В) Прочность и пластичность увеличиваются.
+С) Прочность увеличивается, пластичность снижается.
D) Прочность снижается; пастичность увеличивается.
№ 229. Как называется сплав марки Л62? Каков его химический состав?
А) Литейная сталь, содержащая 0,62 % С.
В) Литейный алюминиевый сплав, содержащий 62 %Al. +C) Сплав меди с цинком, содержащий 62 % Си.
D) Сплав бронзы с медью, содержащий 62 % бронзы.
№ 230. Как называется сплав марки ЛК80-3? Каков его химический состав?
А) Литейный алюминиевый сплав (силумин). Состав устанавливают по ГОСТу.
В) Латунь. Содержит примерно 80 % Zn, 3 % Cd, остальное - Си.
С) Литейная эвтектоидная сталь. Содержит примерно 0,8 С и
3 % Co.
+D) Латунь. Содержит примерно 80 % Сu, 17 % Zn и 3 % Si.
№ 231. Какова марка деформируемого сплава, содержащего 36 % Zn, 3 % Al, 2 % Ni, Cu - основа?
А) БрАЦН 3-36-2.
В) ЛЦ36АЗН2.
+С) ЛАН 59-3-2.
D) БрЦ36АЗН2.
№ 232. Какова марка литейного сплава, содержащего 40 % Zn, 3 % Мn, 1 %А1 (основа-Сu)?
А) БрЦАМц40-1-3._
+В) ЛЦ40МцЗА.
С) БрЦ40АМцЗ.
D) ЛАМц 56-1-3.
№ 233. Как называют сплавы меди с другими элементами (кремнием, алюминием, оловом, бериллием и т. д.)?
+А) Бронзы. В) Латуни. С) Инвары. D) Баббиты.
№ 234. Какова марка литейного сплава, содержащего 12.% Zn, 3 % Sn, 5 % Pb, Сu - основа?
А) БрОЦС 3-12-5.
В) ЛЦ12ОЗС5.
С) ЛОС 80-3-5.
+D) БрОЗЦ12С5.
№ 235. Какова марка деформируемого сплава, содержащего 4 % Sn, 4 % Zn, 17 %РЬ (основа-Сu)?
А) БрО4Ц4С17.
В) БрОЦС 4-4-17.
С) ЛОС 75-4-17.
D) ЛЦ4О4С17.
2.5.
№ 236. Каковы основные характеристики алюминия?
А) Малая плотность; низкая теплопроводность; низкая коррозионная стойкость.
В) Высокая плотность; высокая теплопроводность; высокая коррозионная стойкость.
+C) Малая плотность; высокая теплопроводность; высокая коррозионная стойкость.
D) Малая плотность; высокая теплопроводность; низкая коррозионная стойкость.
№ 237. Каков тип кристаллической решетки алюминия?
+А) Кубическая гранецентрированная.
В) В модификации а-ГПУ, в модификации β-ОЦК
С) Кубическая объемно-центрированная.
D) Гексагональная плотноупакованная.
№ 367. Что такое борсик?
А) Ткань специального плетения из волокон бора.
+В) Волокна бора с выращенными на них поперечными кристаллами карбида крёмния.
С) Волокнистый композиционный материал, упрочненный волокнами бора.
D) Волокна бора, пропитанные силикатным стеклом.
№ 368. К каким материалам относится САП-1?
+А) К дисперсно-упрочненным композиционным материалам на алюминиевой основе.
В) К термореактивным пластмассам с порошковым наполнителем.
С) К антифрикционным чугунам с пластинчатым графитом.
D) К фрикционным спеченным материалам на основе меди.
№ 369. Какой из перечисленных в ответах материалов можно использовать для изготовления деталей ракетного двигателя, работающих при температуре 1200°С?
+А) ВДУ-1. В) САП-1. С) ВКА-1. D) КАС-1.
№ 370. Что такое абляция?
А) Структурирование полимерных материалов под радиационным воздействием.
В) Деструкция полимерных материалов под действием нагрева.
+С) Разрушение и унос материала под воздействием горячего газового потока.
D) Способ защиты космических летательных аппаратов от перегрева при входе в верхние слои атмосферы.
bogodukhov_s_i_sinyukhin_a_v_kozik_e_s_kurs_materialovedeniy
ка в сухой атмосфере (Cu примыкает к группе благородных металлов.) Механические свойства меди характеризуются высокой пластично стью и невысокими прочностью и твердостью.
В технике наряду с чистой медью широко используются ее сплавы. Наибольшее распространение получили сплавы меди с цинком, на зываемые латунями, и сплавы с другими элементами (Sn, Si, Al, Be и т.д.), получившие название бронзы.
Цинк растворяется в меди до концентрации 39 %, образуя твердый раствор (соответствующие ему сплавы называют латунями). Чем больше в латуни цинка, тем выше прочность и пластичность спла ва. Увеличение концентрации Zn сверх 39 % приводит к появлению в структуре сплава фазы твердого раствора на базе химического со единения CuZn с электронным типом связи. Прочность сплавов
по мере возрастания содержания цинка увеличивается, а пластич ность убывает. При концентрации Zn более 45 % сплав становится однофазным твердым раствором . Такие сплавы хрупки и практиче ского применения не имеют.
Кроме основных компонентов (Cu и Zn) латунь может содержать легирующие элементы (Al, Fe, Pb, Sn и т.д.).
Деформируемые латуни маркируют буквой Л и следующими за ней обозначениями легирующих элементов, если таковые имеются. Затем следуют группы чисел, первое из которых указывает на концен трацию меди, а каждое из последующих — на содержание соответст вующего легирующего элемента. Концентрация цинка определяется по разности. Например, сплав Л62 содержит 62 % Cu и 38 % Zn; ЛАН59 3 2 содержит 59 % Cu, 3 % Al, 2 % Ni и 36 % Zn.
В марках литейных латуней в явной форме указывается содержа ние цинка (содержание меди определяют по разности). Числа, соот ветствующие процентной концентрации цинка и легирующих эле ментов, следуют непосредственно за буквенными символами. Напри мер, сплав ЛЦ40Мц3А содержит 40 % Zn, 3 % Mn, 1 % Al, и 56 % Cu.
Принципы маркировки бронз близки с маркировкой латуней. Раз личия состоят в том, что на первом месте в марке пишут не Л, а Бр, кроме того, ни в деформируемых, ни в литейных сплавах не указыва ют в явной форме концентрацию меди, имея в виду, что она всегда является основой сплава. Например, сплав БрОЦС 4 4 17 — дефор мируемая бронза, содержащая 4 % Sn, 4 % Zn, 17 % Pb, основа спла ва — медь; сплав БрО3Ц12С5 — литейная бронза, содержащая 3 % Sn, 12 % Zn, 5 % Pb, основа сплава Cu.
Сплавы меди широко применяют для изделий, обладающих высо кой теплопроводностью (различная теплообменная аппаратура, на пример, сплавы Л62, Л68), электрической проводимостью (контакты,
122 КУРС МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ В ВОПРОСАХ И ОТВЕТАХ
детали реле, токопроводящая арматура и др.), коррозионной стойко стью (паровая и водяная арматура, например, морская латунь ЛО70 2, бронзы БрО5Ц5С5, БрО3Ц7С5Н). Оловянистые, оловянисто цинко во свинцовистые, алюминиевые, свинцовистые бронзы, кремнистые и марганцовистые латуни, например, БрО10Ф1, БрС30, ЛЦ16К4, применяют для изготовления вкладышей подшипников скольжения. Бериллиевые бронзы, например БрБ2, применяют для изготовления ответственных пружин, мембран, пружинящих контактов.
№ 241. Какими из приведенных в ответах свойств характеризуется
A) Низкой t пл (651 °С), низкой теплопроводностью, низкой плот ностью (1740 кг/м 3 ). B) Низкой t пл (327 °С), низкой теплопроводно стью, высокой плотностью (11 600 кг/м 3 ). C) Высокой t пл (1083 °С), высокой теплопроводностью, высокой плотностью (8940 кг/м 3 ).
D) Высокой t пл (1665 °С), низкой теплопроводностью, низкой плот ностью (4500 кг/м 3 ).
№ 242. Каков тип кристаллической решетки меди?
A) В модификации ГПУ, в модификации ОЦК. B) Кубическая гранецентрированная. C) Гексагональная плотноупакованная. D) Ку бическая объемно центрированная.
№ 243. Что такое латунь?
A) Сплав меди с цинком. B) Сплав железа с никелем. C) Сплав меди с оловом. D) Сплав алюминия с кремнием.
№ 244. Что такое томпак?
A) Латунь с содержание меди 90–97 %. B) Латунь с содержанием меди 60–70 %. C) Сплав меди с цинком и оловом. D) Латунь с содер жание цинка 20–30 %.
№ 245. Каково максимальное содержание цинка в латунях, имею щих практическое значение?
A) 45 %. B) 39 %. C) 52 %. D) 18 %.
№ 246. Как влияет увеличение концентрации цинка на прочность
и пластичность латуней?
A) Обе характеристики снижаются. B) Обе характеристики возрас тают. C) Прочность увеличивается, пластичность снижается. D) Проч ность снижается, пластичность растет.
№ 247. Однофазные латуни характеризуются:
A) Высокой коррозионной стойкостью. B) Высокой твердостью.
C) Высокой пластичностью. D) Высокой прочностью.
ОБУЧАЮЩЕ КОНТРОЛИРУЮЩАЯ ПРОГРАММА
№ 248. Как влияет на прочность и пластичность ( ) латуней увеличение концентрации цинка?
A) Прочность и пластичность снижаются. B) Прочность и пла стичность увеличиваются. C) Прочность увеличивается, пластичность снижается. D) Прочность снижается, пластичность увеличивается.
№ 249. Как называется сплав марки Л62? Каков его химический состав?
A) Литейная сталь, содержащая 0,62 % C. B) Литейный алюминие вый сплав, содержащий 62 % Al. C) Сплав меди с цинком, содержа щий 62 % Сu. D) Сплав бронзы с медью, содержащий 62 % бронзы.
№ 250. Как называется сплав марки ЛК80 3? Каков его химический состав?
A) Литейный алюминиевый сплав (силумин). Состав устанавлива ют по ГОСТу. B) Латунь. Содержит примерно 80 % Zn, 3 % Cd, осталь ное — Cu. C) Литейная эвтектоидная сталь. Содержит примерно 0,8 C
3 % Co. D) Латунь. Содержит примерно 80 % Cu, 17 % Zn и 3 % Si.
№ 251. Какая из представленных бронз относится к кремнистым бронзам?
A) БрЦ36А3Н2. B) БрКМц 3 1. C) БрАН 3 36 2. D). БрО4Ц4С17.
№ 252. Какова марка деформируемого сплава, содержащего 36 % Zn, 3 % Al, 2 % Ni, Cu — основа?
A) БрАЦН 3 36 2. B) ЛЦ36А3Н2. C) ЛАН 59 3 2. D) БрЦ36А3Н2.
№ 253. Какова марка литейного сплава, содержащего 40 % Zn, 3 % Mn, 1 % Al (основа — Cu)?
A) БрЦАМц40 1 3. B) ЛЦ40Мц3А. C) БрЦ40АМц3. D) ЛАМц 56 1 3.
№ 254. Как называют сплавы меди с другими элементами (крем нием, алюминием, оловом, бериллием и т.д.)?
A) Бронзы. B) Латуни. C) Инвары. D) Баббиты.
№ 255. Какова марка литейного сплава, содержащего 12 % Zn, 3 % Sn, 5 % Pb, Cu — основа?
A) БрОЦС 3 12 5. B) ЛЦ12О3С5. C) ЛОС 80 3 5. D) БрО3Ц12С5.
№ 256. Какова марка деформируемого сплава, содержащего 4 % Sn, 4 % Zn, 17 % Pb (основа — Cu)?
A) БрО4Ц4С17. B) БрОЦС 4 4 17. C) ЛОС 75 4 17. D) ЛЦ4О4С17.
№ 257. Механические свойства латуни возростают при повыше нии содердания в ней Zn до:
A) 10 %. B) 20 %. C) 70 %. D) 40 %.
124 КУРС МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ В ВОПРОСАХ И ОТВЕТАХ
Алюминий — легкий металл (плотность 2700 кг/м 3 ) белого цвета с ГЦК кристаллической решеткой. Температура плавления Al 660 °С. Обладает высокой электро и теплопроводностью, высокой химиче ской активностью и одновременно исключительной коррозионной стойкостью, объясняемой образованием на поверхности тонкой прочной беспористой оксидной пленки Al 2 O 3 , надежно защищающей металл от дальнейшего окисления. Механические свойства алюминия характеризуются низкими прочностью и твердостью и высокой пла стичностью.
Сплавы на основе алюминия обладают малой плотностью, высо кими удельными механическими свойствами, высокой коррозионной стойкостью, свариваемостью и т.д.
Алюминиевые сплавы классифицируют на деформируемые (в их структуре отсутствует эвтектика), литейные (сплавы с эвтектикой ), неупрочняемые термической обработкой (нагрев таких сплавов не со провождается твердофазными превращениями), упрочняемые терми ческой обработкой (сплавы с твердофазными превращениями). Кроме того, сплавы подразделяют на жаропрочные, высокопрочные, ковоч ные, сплавы для заклепок и т.д.
Деформируемыми сплавами, неупрочняемыми термообработкой, являются сплавы на основе системы Al Mg ( магналии ), например, АМг2, АМг3, АМг6; сплавы системы Al Mn, например, АМц.
Важнейшими деформируемыми сплавами, упрочняемыми терми ческой обработкой, являются:
– сплавы на основе системы Al Cu Mg с добавками Mn ( дюралю мины ), например, Д1, Д16, ВД17, Д18, Д19, В65 (сплав ВД17 жаро прочный, Д18 и В65 — сплавы для заклепок);
– сплавы на основе системы Al Mg Si ( авиали ), например, АВ, АД31, АД35;
– ковочные сплавы на основе системы Al Mg Si Cu, например, АК6, АК8, на основе системы Al Cu Mg с добавками Fe и Ni, напри мер, АК4 1 (сплав жаропрочный);
– высокопрочные сплавы на основе системы Al Zn Mg Cu, на пример, В93, В95, В96Ц. К высокопрочным сплавам относится сплав на основе системы Al Cu Li — ВАД23.
Литейными сплавами являются сплавы, на основе систем Al Si (силумины), например, АК12 (АЛ2), АК7ч (АЛ9); Al Cu, например, АЛ19, АЛ33; Al Mg, например, АЛ8, АМг10 (АЛ27).
В соответствии с новой цифровой системой маркировки Al спла вов единица, стоящая в начале марки, характеризует основу сплава — алюминий. Вторая цифра обозначает основной легирующий элемент или группу элементов. Третья или третья и вторая цифры те же, что и
ОБУЧАЮЩЕ КОНТРОЛИРУЮЩАЯ ПРОГРАММА
в старой маркировке. Нечетное число или ноль, стоящие на четвер том месте, обозначают деформируемый сплав. У литейных сплавов четвертая цифра четная. При такой маркировке сплав Д16, например, обозначается 1160.
Чистота сплавов по контролируемым примесям (Fe, Si и др.) обо значается буквами: пч (практически чистый), ч (чистый), оч (очень чистый), стоящими после марки сплава, например, АМг5оч.
Состояние деформируемых сплавов, отражающее термическое и термомеханическое воздействие, имеет обозначения: М — мягкий, отожженный; Т — закаленный и естественно состаренный; Т1 — закаленный и искусственно состаренный на максимальную проч ность; Н — нагартованный (деформация 1…7 %); Н1 или НН — усиленно нагартованный; ТН — закаленный, естественно состарен ный и нагартованный. Например, АК6Т1 — обозначение закален ного и искусственно состаренного деформируемого (ковочного) алюминиевого сплава АК6, АМг2Н1 — обозначение усиленно на гартованного деформируемого неупрочняемого термической обра боткой сплава АМг2.
Термическое упрочнение алюминиевых сплавов достигается за калкой и последующим старением. Обосновать режимы термообра ботки таких сплавов, как дюралюмины, можно в первом приближе нии, рассматривая их как сплавы системы Al Cu (в дюралюминах медь — главный легирующий элемент). Свежезакаленные сплавы имеют довольно низкую твердость и прочность, высокую пластич ность. При длительном пребывании закаленного сплава при нор мальной температуре (естественное старение) или при сравнитель но непродолжительном нагреве (искусственное старение) атомы легирующих элементов (в сплавах системы Al Cu — атомы меди), расположенные в свежезакаленном сплаве случайно, собираются в определенных местах кристаллической решетки, образуя участки повышенной концентрации — зоны Гинье–Престона. В результате естественного старения образуются зоны толщиной 0,5…1 нм и протяженностью 3…6 нм (их называют зоны ГП 1), вызывая упроч нение сплава.
Если естественно состаренный сплав подвергнуть кратковремен ному нагреву до 250…270 °С, то зоны ГП растворяются и сплав воз вращается в свежезакаленное состояние с характерными для него свойствами (низкой твердостью и высокой пластичностью). Это явле ние получило название возврат. После возврата сплав может быть вновь упрочнен при естественном или искусственном старении.
При искусственном старении зоны Гинье–Престона укрупняются, достигая 1…4 нм по толщине и 20…30 нм по протяженности (зоны
126 КУРС МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ В ВОПРОСАХ И ОТВЕТАХ
ГП 2). Концентрация меди в них приближается к стехиометрическо му соотношению в соединении CuAl 2 . Дальнейшее развитие процес сов искусственного старения приводит к образованию метастабиль ных когерентно связанных с твердым раствором, а затем стабильных обособленных от раствора фаз. Скорость искусственного старения за висит от температуры. Повышение температуры ускоряет процесс. Однако в сплавах системы Al Cu с 3…5 % меди получаемая при этом максимальная прочность тем ниже, чем выше температура старения. Наибольшее упрочнение получают при естественном старении в ре зультате образования зон ГП 1. Не всегда максимум прочности дос тигается естественным старением, более того, во многих высокопроч ных сплавах (В93, В95 и др.) естественное старение не протекает во обще (упрочнения при длительной выдержке при нормальной темпе ратуре не происходит).
№ 258. Каковы основные характеристики алюминия?
A) Малая плотность; низкая теплопроводность; низкая коррози онная стойкость. B) Высокая плотность; высокая теплопроводность; высокая коррозионная стойкость. C) Малая плотность; высокая теп лопроводность; высокая коррозионная стойкость. D) Малая плот ность; высокая теплопроводность; низкая коррозионная стойкость.
№ 259. Каков тип кристаллической решетки алюминия?
A) Кубическая гранецентрированная. B) В модификации ГПУ,
в модификации ОЦК. C) Кубическая объемно центрированная.
D) Гексагональная плотноупакованная.
№ 260. Какова температура плавления алюминия?
A) 660 °С. B) 780 °С. C) 450 °С. D) 960 °С.
№ 261. На рис. 47 представлен фрагмент диаграммы Al Cu. Какие из сплавов системы относятся к деформируемым?
8. Цветные металлы и сплавы
Медь ─ металл красноватого цвета с ГЦК кристаллической решеткой. Плотность Сu равна 8890 кг/м 3 . При 1083 º С медь плавится. Она обладает высокой электро- и теплопроводностью, коррозионной стойкостью в сухой атмосфере (Сu примыкает к группе благородных металлов). Механические свойства меди характеризуются высокой пластичностью и невысокими прочностью и твердостью.
В технике наряду с чистой медью широко используются ее сплавы. Наибольшее распространение получили сплавы меди с цинком, называемые латунями, и сплавы с другими элементами (Sn, Si, Al, Ве т.д.), получившие название бронзы.
Латуни, содержащие цинка до 39 %, имеют структуру твердого раствора α и называются α-латунями. Чем больше в α-латуни цинка, тем выше прочность и пластичность сплава. Увеличение концентрации Zn сверх 39% приводит к появлению в структуре сплава фазы β-твердого раствора на базе химического соединения CuZn с электронным типом связи. Прочность сплавов α+β по мере возрастания содержания цинка увеличивается, а пластичность убывает. При концентрации Zn более 45 % сплав становится однофазным твердым раствором β. Такие сплавы хрупки и практического применения не имеют.
Кроме основных компонентов (Cu и Zn) латунь может содержать легирующие элементы (Al, Fe, Pb, Sn и т.д.).
Латуни делят на деформируемые и литейные, простые и специальные. Простые латуни имеют в составе только медь и цинк, а в состав специальных входят и легирующие элементы. Деформируемые латуни маркируют буквой Л и следующими за ней буквенными обозначениями легирующих элементов, если таковые имеются. Затем следует группа чисел, первое из которых указывает на концентрацию меди, а каждое из последующих ─ на содержание соответствующего легирующего элемента. Концентрация цинка определяется по разности. Например, сплав Л62 содержит 62 % Cu и 38 % Zn; ЛАН 59-3-2 содержит 59 % Cu, 3 % Al, 2 % Ni и 36 % Zn.
Литейные латуни обозначают ЛЦ, содержание цинка указывается после буквы Ц, а содержание меди определяют по разности. Концентрация легирующих элементов указывается непосредственно за буквенными символами. Например, сплав ЛЦ40Мц3А содержит 40 % Zn, 3 % Mn, 1 % Al и 56 % Cu.
Бронзы делят на литейные и деформируемые, оловянистые и безоловянистые. Маркировка производится буквами Бр, а затем в деформируемых бронзах ставятся буквенные обозначения имеющихся легирующих элементов. А после них группа цифр, означающая их количественное содержание. У литейных бронз после каждой буквы ставится цифра, означающая содержание легирующего элемента. Например, сплав БрОЦС 4-4-17 ─ деформируемая бронза, содержащая 4 % Sn, 4 % Zn, 17 % Pb, основа сплава ─ медь; сплав БрО3Ц12С5 ─ литейная бронза, содержащая 3 % Sn, 12 % Zn, 5 % Pb, основа сплава Cu.
Сплавы меди широко применяют для изделий, обладающих высокой теплопроводностью, электрической проводимостью (контакты, детали реле, токопроводящая арматура и др.), коррозионной стойкостью. Например, латуни Л62, Л68 используют для различной теплообменной аппаратуры; для паровой и водяной арматуры используют морскую латунь ЛО 70-2, бронзы БрО5Ц5С5, БрО3Ц7С5Н. Оловянистые, оловянисто-цинково-свинцовые, алюминиевые, свинцовые бронзы, кремнистые и марганцовистые латуни, например, БрО10Ф1, БрС30, ЛЦ16К4 применяют для изготовления вкладышей подшипников скольжения. Бериллиевые бронзы, например БрБ2, применяют для изготовления ответственных пружин, мембран, пружинящих контактов.
Читайте также: