Файл: А. В. Гладкова редакторкорректор.pdf

26
125 Опишите, как определяется наличие в масле водорастворимых кислот и щелочей, как их наличие влияет на коррозионные свойства масел.
Задачи 126-150
Опишите требования к воде для охлаждения двигателей внутреннего сгорания. Почему для приготовления воды необходимо учитывать, из какого металла сделан блок цилиндров.
Рассчитайте необходимое количество химикатов: жидкой каустической соды
NaOH, азотистокислого натрия NaNO
2
и тринатрийфосфата NaPO
4
12H
2
O для приготовления воды на 1 тепловоз. Объем воды и водяной системы тепловоза V, концентрация каустической соды C
1
г/л; требуемые нормативы концентрации фосфорного ангидрида P
2
O
5
, C
2
мг/л; азотистокислого натрия NaNO
2
, C
3
мг/л и щелочность «а» МГ-экв/л, принять согласно вашему варианту по таблице 7.
Таблица 7 – Исходные данные
Номера заданий
Объем водяной системы
V, м
3
Концентрация каустической соды,
C
1
NaOH г/л,
Требуемая концентрация фосфорного ангидрида
C
2
P
2
O
5
, мг/л
Требуемая концентрация азотистокислого натрия
C
3
NaNO
2
мг/л
Принятая щелочность
мг-экв/л, а
1 2
3 4
5 6
126
2,9 600 15 3000 1,6
127
1,6 655 17 2500 1,8
128
1,5 610 19 2900 2,0
129
3,1 645 21 2600 2,2
130
0,53 620 23 2800 2,4
131
2,4 605 25 2700 1,7
132
1,2 630 24 3000 1,9
133
2,9 615 22 2500 2,1
134
0,8 640 20 2900 2,3
135
1,6 625 18 2800 1,6
136
3,08 650 16 2600 1,8
137
2,4 600 15 2700 2,0
138
1,2 655 25 3000 2,6
139
2,9 610 16 2900 2,4
140
1,45 620 24 2500 1,7
141
0,8 645 18 2600 1,5
142
1,6 605 22 2800 1,9
143
2,9 630 17 2700 2,5
144
1,54 640 23 3000 2,3
145
0,53 615 19 2500 2,1
146
1,2 625 21 2900 1,6

27
Окончание таблицы 7 1
2 3
4 5
6
147
2,4 650 24 2600 1,8
148
1,6 610 18 2800 2,0
149
2,9 600 17 2700 2,2
150
2,4 630 23 2600 2,4

28
Методические указания по выполнению контрольной работы
Задачи 1-25
Перед выполнением задания изучите материал: чистые металлы и их свойства, процессы кристаллизации, явления аллотропии и переохлаждения, критические точки, аллотропические формы чистого железа; основы сплавов, принципы построения диаграмм; структурные составляющие сплавов железо- углерода. Изучив материал, приступите к выполнению задания.
1 Кратко опишите, что собой представляет аустенит, феррит, перлит, цементит, ледебурит.
2 Составьте таблицу параметров основных точек диаграммы по приведенной ниже форме. Для примера в таблицу 7 внесены параметры точки А.
Таблица 7 - Параметры точек диаграммы железо-углерод
Точки
A
C
D
E
F
G
K
P
S
Q
Процент содержания углерода
0
Температура,
̊С
1539 3 На бумаге в клеточку или на миллиметровой бумаге начертите систему координат диаграммы. Чтобы легче было строить и характер линий соответствовал диаграмме, приведенной в учебнике, отложите по горизонтали процент содержания углерода в масштабе 1% = 4 клеточки (0,5% - 1 см), а по вертикали отложите температуру в масштабе 200̊ С = 4 клеточки (100̊ - 1 см). Образовавшиеся квадраты будут аналогичны квадратам сетки диаграммы, приведенной в учебнике, что облегчит Вам ее построение. Согласно составленной таблице координат точек нанесите эти точки на диаграмму и соедините их линиями подобно линиями на диаграмме в учебнике. В образовавшиеся зоны впишите названия структурных составляющих. Структурные составляющие вписывать в поля без сокращения.
4 Проведите вертикальную линию на диаграмме, соответствующую превращениям сплава с заданным вам процентом содержания углерода. Линию желательно выделить цветным карандашом. Обозначьте точки пересечения этой линии с линиями диаграммы, определите при каких температурах какие происходят превращения, опишите их. Аналогичный пример рассмотрен в учебнике (1) в разделе «Структура и свойства медленно охлажденной стали».
5 Нанесите на линию заданные вам точки 1 и 2 и опишите, какая структура сплава в этих точках.

29
Задания 26-50
Задания 26-50 рекомендуется выполнять после заданий 1-25. Изучите материал:
- физические, механические и технологические свойства металлов и сплавов;
- углеродистые стали: структура, свойства, влияние примесей, маркировка, область применения;
- чугуны: структура, свойства, влияние примесей, маркировка, область применения;
- легирующие элементы: обозначение, взаимодействие их с железом и углеродом, влияние на свойства стали;
- легирование стали: классификация, маркировка и область применения конструкционных и инструментальных и специальных легированных сталей;
- металлокерамические и сверхтвердые сплавы и материалы.
Изучив материал, приступайте к выполнению задачи. Ответьте сначала на вопрос, потом расшифруйте по своему варианту марки четырех сплавов.
Например Р9М4К8 – легированная инструментальная быстрорежущая сталь
Р – сталь быстрорежущая, 9 – среднее содержание вольфрама в %, М4 – около 4% содержания молибдена, К8 – около 8% содержание кобальта.
Задания 51-75
Задания 51-75 рекомендуется выполнять после изучения материала, необходимого для заданий №1-25 и №26-50.
Изучите по учебнику материал: структура переохлажденного аустенита, зависимость структуры от скорости охлаждения, изотермические превращения аустенита.
Виды термической обработки стали – отжиг, нормализация, закалка, отпуск, обработка холодом; как зависит температура производимого процесса от процента содержания углерода в стали; виды химико-термической обработки стали, как меняются свойства изделий при этом. После этого приступайте к ответу на поставленные в задаче вопросы.
1 Перечислите виды химико-термической и термической обработки стали.
2 Дайте определение структурам, полученным при распаде переохлажденного аустенита, и чем они отличаются друг от друга.
3 Опишите, в чем сущность заданного вам процесса термообработки, какие режимы нагрева и охлаждения необходимо выдержать для эвтектоидной, доэвтектоидной и заэвтектоидной стали.
4 Определите, какая вам задана сталь и до какой температуры ее надо нагревать.
Задания 76-100

30
Изучите классификацию топлива, его использование на железнодорожном транспорте; получение топлива для двигателей внутреннего сгорания, его классификацию, маркировку, технические характеристики; эксплуатационные требования, ассортимент и характеристика дизельного топлива, применяемого на подвижном составе, методика контроля, качества; техника безопасности при использовании и хранении топлива.
Дайте ответы на поставленные вопросы, определите низшую теплоту сгорания, заданного вам дизельного топлива и сравните его с принятым средним значением низшей теплоты сгорания дизельных топлив. Низшая теплота сгорания может быть рассчитана по приведенной ниже формуле, где C
p
H
p
S
p
O
p
N
p
W
p процент содержания элементов золы и влаги в рабочей массе топлив
P
H
Q
= 339.13C
p
+ 1256H
p
– 108.86(O
P
– S
p
) – 25.12(9N
p
+ W
p
).
Например: состав дизельного топлива Cp = 85,0%, Hp – 14,4%, Sp – 0,4%, Op
= 0,1%.
Наличие влаги Wp – 0%, Np – 0,1%.
Определяем низшую теплоту сгорания заданного топлива
P
H
Q
= 339,13ˑ85,0 + 1256ˑ14,4 – 108,86(0,1 – 0,4) – 25.12(9ˑ0,1 + 0)
P
H
Q
= 46926 кДж/кг.
На основании полученной низшей теплоты сгорания заданного топлива определите качество заданного вам топлива со стандартным дизельным топливом.
Приведенное в примере топливо имеет лучшее качество, его низшая теплота сгорания выше, чем у стандартного топлива
∆
P
H
Q
=
P
H
Q
- Q
H
= 46926– 42624=4302 кДж/ кг.
Следовательно, расход данного топлива будет меньшим.

Задания 126-150
Изучите вопросы: требования к воде для бытовых нужд обслуживания пассажиров и технических целей; подготовка воды для охлаждения двигателей внутреннего сгорания, контроль качества; техника безопасности при приготовлении воды: порядок расчета количества добавок для умягчения воды и предотвращения образования накипи.
Ознакомьтесь с содержанием вашей задачи. Ниже приведены примеры расчетов.
Пример:
Требуемая концентрация азотистокислого натрия NaNO
2
2500 мг/л, фосфорного ангидрида P
2
O – 25 мг/л, принятая щелочность – 2,4 мг – экв/л, концентрация каустической соды NaOH – 600 г/л, объем водяной системы 2 м
3
(1)
(2)
(3)

31
Определите количество химикатов, необходимое для приготовления воды.
Решение:
1 Определение количества каустической соды, которую необходимо добавить в воду
;
,
40 1
л
C
a
V
mNaOH



где m NaOH - количество каустической соды, которое необходимо добавить в воду; а
- принятая по норме щелочность воды, мг – экв/л;
40
- грамм-эквивалент каустической соды;
C
1
- концентрация каустической соды;
V
- емкость водяной системы, м
3
;
32
,
0 600 40 4
,
2 2
л
mNaOH




2 Определите количество азотистокислого натрия, которое необходимо добавить в воду:
mNaNO
2
= (С
3
– С
4
) · V,
где C
3
- требуемая концентрация NaNO мг/л;
m NaNO
2
- масса азотистокислого натрия, г;
C4
- содержание NaNO
2
в исходной воде, C
4
= 0;
V
- емкость водяной системы, м
3
m NaNO
2
= (2500-0) ˑ 2 = 5000 мг = 50 г
3 Определите количество тринатрийфосфата по средней норме фосфорного ангидрида
mNa
3
PO
4
ˑ 12H
2
O = (C
2
– C
5
)V ˑ 5,35 где C
2
– требуемая концентрация фосфорного ангидрида, мг/л;
C
5
– содержание P
2
O
5
в исходной воде, мг/л, C
5
= 0;
5,35 – коэффициент пересчета P
2
O
5
на NaPO
4
ˑ 12H
2
O.
mNa
3
PO
4
ˑ 12H
2
O = (25 – 0)· 2 ˑ 5,35 = 267,5 г
(4)
(5)
(6)

32
Информационное обеспечение
Основная литература:
1 Власова, Ирина Леонидовна. Материаловедение [Текст] : учебное пособие для студентов, обучающихся по специальности 23.02.06 "Техническая эксплуатация подвижного состава железных дорог" СПО / И. Л. Власова. - М. : ФГБОУ "УМЦ
ЖДТ", 2016. - 129 с. : табл., рис. - (Среднее профессиональное образование.
Техническая эксплуатация подвижного состава железных дорог). - 2050 экз. - ISBN
978-5-89035-922-3
Дополнительная литература:
2 Веселов, Л.Е. Материаловедение [Электронный ресурс]: Конспект лекций специальность 23.02.06 Техническая эксплуатация подвижного состава железных дорог - Тайга: ТИЖТ (филиал ОмГУПСа), 2019.Режим доступа: https://uup.tigt.site/dnevnik/;
3 Герасимова,
Е.Б. Метрология, стандартизация и сертификация
[Электронный ресурс]: Учебное пособие для ССУЗов/ Е.Б. Герасимова, Б.И.
Герасимов.2-е изд. - М.: Форум: НИЦ ИНФРА-М, 2017. - 224 с.: 60x90 1/16. -
(Профессиональное образование). (переплет) ISBN 978-5-00091-014-6, 500 экз.
Режим доступа: http://znanium.com/bookread2.php?book=767649
Рек.Метод.советом Учебно-метод.центра.;
Интернет-ресурсы:
4 Материаловедение.инфо Сайт. Форма доступа: http://materiology.info/;
5 «Все о материалах и материаловедении». Форма доступа: http://materiall.ru.

33
Учебное издание
Бояджян Зинаида Владимировна
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
И КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ
для студентов заочной формы обучения по специальности
23.02.06 Техническая эксплуатация подвижного состава железных дорог
________________________________________________________________________________________________
Редакционно-издательский отдел ТИЖТа (филиала ОмГУПСа)
Регистрационный номер в УМО
№ 21 652401, г. Тайга, ул. Молодежная, 13