Présentation de différents types d'exercices et de leurs corrections relatifs au concours de conducteur en matériaux métalliques - compétences professionnelles, avec des explications sur le traitement cryogénique, la limite d'endurance, la trempe haute fréquence et d'autres aspects des matériaux métalliques.
Des explications théoriques et des exemples pratiques sur les méthodes d'essais non destructifs, les essais de dureté, les caractéristiques des métaux, la transformation martensitique, etc. sont fournis pour aider à la préparation au concours de conducteur en matériaux métalliques - compétences professionnelles.
En particulier, les méthodes de traitement de surface telles que la ségrégation, la cémentation et la nitruration, ainsi que les essais de ressuage, le traitement thermique, l'observation de la microstructure, etc., sont abordées pour permettre aux candidats d'acquérir des connaissances complètes en science des matériaux métalliques.
1. Dessinez le diagramme de processus de traitement cryogénique et énumérez 5 avantages du traitement cryogénique. ※ Diagramme de processus
◑ Le réfrigérant est de la glace sèche + de l'alcool (-78°C) ou de l'azote liquide (-196°C), et le traitement est effectué immédiatement après la trempe et avant le revenu. La température de traitement est maintenue entre 60 et 80°C, et la durée de maintien est de 30 minutes pour chaque 25 mm.
※ Avantages du traitement cryogénique ◑ Transformation de l'austénite résiduelle en martensite ◑ Amélioration des propriétés mécaniques de l'acier inoxydable ◑ Renforcement de l'acier ◑ Prévention de la transformation de vieillissement ◑ Prévention de la déformation dimensionnelle
2. Expliquez ce qu'est la limite d'endurance. ◑ La valeur de charge maximale parmi les contraintes qui n'entraînent pas la rupture permanente du matériau même si une charge répétée agit sur le matériau.
3. Indiquez le nom de la microstructure lorsque l'acier à 75 % de Ni est traité thermiquement pendant 48 à 120 heures puis revenu.
4. Indiquez 5 caractéristiques de la trempe haute fréquence. ◑ Chauffage et refroidissement rapides Un chauffage très rapide est possible, et le processus de refroidissement rapide raccourcit le cycle de traitement thermique, augmentant ainsi la productivité. ◑ Contrôle précis du traitement thermique Il est possible de durcir uniquement les parties nécessaires avec précision tout en maintenant les propriétés des autres parties. ◑ Efficacité énergétique Comme il est effectué par transfert de chaleur direct, les pertes d'énergie sont faibles et l'efficacité énergétique est élevée. ◑ Amélioration de la qualité de surface Le processus de durcissement de surface augmente la résistance à l'usure des pièces et garantit une longue durée de vie. ◑ Environnement de travail propre et sûr Comme il n'utilise pas de flamme ni de gaz nocifs, l'environnement de travail est plus propre et plus sûr. ◑ Facilité d'intégration de l'automatisation Il peut être facilement intégré à des systèmes automatisés, ce qui le rend efficace pour les processus de production de masse.
5. Décrivez la méthode de contrôle non destructif utilisée pour détecter les microfissures superficielles du bloc moteur d'une automobile et expliquez la raison de son choix. ◑ Méthode de ressuage fluorescent ◑ Parce qu'il est possible d'inspecter des pièces d'essai ayant une forme complexe et de détecter des fissures microscopiques.
6. Lors de l'inspection des inclusions non métalliques par la méthode des points interceptés, si le nombre de points de grille (f) est de 40 et le nombre total de points de grille sur la plaque de verre dans le champ de vision (p) est de 20 × 20, et le nombre de centres de points de grille occupés par les inclusions (n) est de 48, calculez le taux de surface (propreté). ◑ Formule de calcul d = n / (p * f) = 48 / (20 * 20 * 40) * 100 = 0,3 % Taux de surface (propreté) = Nombre de centres de points de grille / (Nombre de points de grille en largeur × hauteur × Nombre de points de grille)
7. Dans la dureté Brinell, que signifient 10/3000/30 ? ◑ 10 : Diamètre de la bille ◑ 3000 : Charge d'essai ◑ 30 : Durée de l'essai
8. Parmi les méthodes d'inspection non destructives, quelle est la méthode qui est efficace pour détecter la stratification mais qui n'est pas facile à utiliser pour détecter des défauts de forme circulaire tels que les porosités ? ◑ Essai par ultrasons
9. Indiquez les 5 types de ségrégation qui apparaissent dans la méthode de l'impression au soufre. ◑ Ségrégation normale (Sn) ◑ Ségrégation inverse (Si) ◑ Ségrégation linéaire (Sl) ◑ Ségrégation ponctuelle (Sd) ◑ Ségrégation centrale (Sc)
10. Indiquez les types de méthodes de magnétisation dans l'essai par magnétoscopie et expliquez chaque type. ◑ Méthode de passage du courant axial Une méthode de magnétisation d'une pièce d'essai en faisant passer un courant directement dans le sens axial et en utilisant le champ magnétique circulaire généré autour du courant. ◑ Méthode du Yoke Une méthode qui consiste à appliquer deux électrodes sur une partie locale de la pièce d'essai et à faire passer un courant uniquement entre deux points proches de la surface de la pièce d'essai pour générer un champ magnétique circulaire de l'intensité souhaitée et effectuer l'essai. ◑ Méthode de passage du courant transversal Une méthode de magnétisation qui consiste à faire passer un courant directement dans une direction perpendiculaire à l'axe de la pièce d'essai. Les défauts perpendiculaires à l'axe sont les plus faciles à détecter, tandis que les défauts dans le sens axial sont difficiles à détecter.
11. La réaction de nitruration est 2NH3 → (2N) + (3H3), et la cémentation solide utilise un agent de cémentation solide composé de 60 % de charbon de bois + 30 % ( ) + 16 % de NaCO3 pour durcir la surface. Remplissez le blanc. ◑ 30 % de BaCO3
12. Quel est l'acier qui a une bonne usinabilité ? ◑ Acier facile à usiner
13. Si le grossissement du microscope est de 100 × et la surface de la photomicrographie est de 5000 mm2, calculez la taille des grains selon la méthode de Jeffries.
14. Calculez la profondeur maximale de la couche durcie lors d'une cémentation gazeuse à 630 °C pendant 5 heures dans des conditions standard.
15. Indiquez 3 facteurs qui influencent la courbe S du traitement thermique de l'acier. ◑ Contrainte ◑ Ségrégation ◑ Température de chauffage ◑ Élément d'alliage ◑ Vitesse de chauffage
16. Indiquez 5 caractéristiques des métaux. ※ Propriétés physiques ◑ Existe sous forme solide à température ambiante ◑ Point de fusion élevé et haute résistance. ◑ Possède une densité propre et est généralement lourd. ◑ Excellente conductivité thermique et électrique. ◑ Le temps de traitement, l'équipement et les coûts sont élevés. ※ Propriétés mécaniques ◑ Dureté et résistance à l'usure élevées. ◑ Bonne moulabilité et possibilité de récupération des alliages.
17. Indiquez 3 raisons pour lesquelles la martensite devient dure lors de la transformation. ◑ En raison de l'augmentation des contraintes internes dues à la génération de glissement dans le réseau atomique. ◑ En raison de la précipitation de carbone dans le réseau et de Fe3C sous forme de cémentite, formant un super-réseau. ◑ En raison de la variation de volume due à la transformation sans diffusion.