[Fém Anyagtechnológiai Mestervizsga Gyakorlat] 39. kiadás megoldása

1. Milyen vizsgálattal lehet mérni az anyag időbeli alakváltozását, ha állandó feszültséget fejtünk ki rá?
◑ Kúszásvizsgálat

2. Soroljon fel 5 mechanikai tulajdonságot, amelyeket húzóvizsgálattal meghatározhatunk!
◑ Szakítószilárdság
◑ Feszültségi határ
◑ Nyúlás
◑ Keresztmetszet-csökkenés
◑ Rugalmassági határ

3. Milyen anyagvizsgálati módszerrel vizsgáljuk a nyomásnak kitett anyagokat, például öntöttvasat, csapágyötvözetet, téglát vagy betont?
◑ Nyomószilárdsági vizsgálat

4. A Rockwell-keménységi vizsgálat során, ha a benyomódás mélysége h, akkor milyen keménységi skálát, behatolóanyagot és alakját, valamint vizsgálati terhelést alkalmazunk?

5. Az ideális kristálynak nevezett, hibátlanul rendezett atomokból vagy molekulákból álló kristály elméleti fogalom. A valóságban azonban a kristályok különböző okokból rácshibákat tartalmaznak. Soroljon fel 3 rácshiba típusát!
◑ Ponthiba
◑ Vonalba rendeződött hiba
◑ Felületi hiba
◑ Térfogati hiba

6. Írja le az alábbi ábrán látható edzés folyamatának a) és b) részének a tulajdonságait!

7. Mi a neve annak a szerkezetnek, amely a 0,8% C-os γ-oldat 723 °C-on történő bomlásakor keletkezik, és ferritből és cementitből álló eutektoid szerkezetű, azaz α-oldat és Fe3C keverékéből álló réteges szerkezet?
◐ Perlit (Pearlite)

8. Sorolja fel a következő szerkezeteket keménységük szerint csökkenő sorrendben!
① Szorbit ② Perlit ③ Martensit ④ Troostit
③ > ④ > ① > ②

☆ A keménység szerinti növekvő sorrendben (ferrit, ausztenit, perlit, szorbit, troostit, martensit, cementit)
◐ Ferrit → Ausztenit → Perlit → Szorbit → Troostit → Martensit → Cementit

★ A keménység szerinti csökkenő sorrendben (cementit, martensit, troostit, szorbit, perlit, ausztenit, ferrit)
◐ Cementit → Martensit → Troostit → Szorbit → Perlit → Ausztenit → Ferrit

9. Mi a tömegeffektus?
◐ A nagy tömegű anyagokban a hővezetés időigényes, ami belső és külső hőmérséklet-különbséget eredményez. Ennek következtében a külső rész kikeményedhet, míg a belső rész nem.

10. Soroljon fel 3 általános jellemzőt az amorf ötvözetekre!
◐ Mechanikai tulajdonságok
-. Nagy szívósság, szakítószilárdság, kopásállóság, nincs kristályhibájuk.
-. Nagyon jó a hőmérsékletfüggőségük.
-. Szinte nem tapasztalható hidegalakítási edzés.
-. Nagy töréskeménységgel rendelkeznek.
-. A szívósság és a nyúlás a hőmérséklettel jelentősen változik.
◐ Kémiai tulajdonságok
-. Nagyon jó a korrózióállóságuk.

11. Mi a neve annak a hőkezelési eljárásnak, amelyet az alábbi ábrán látható Ar'' (Ms és Mf közötti) átalakulási tartományban alkalmazunk, és amely során az Ms pont alatti hőmérsékletű (100-200 °C) közegbe oltunk, majd izotermikusan tartjuk a túlhidegített ausztenit átalakulásának befejezéséig, végül levegőn hűtünk?
◐ Martenszítés

12. Sorolja fel a hidegen alakított fém izzításakor fellépő 3 fázist, és írja le az egyes fázisok hajtóerejét!
◐ Izzítás 3 fázisa: Visszaalakulás → Újrakristályosodás → Kristályszemcse-növekedés
◐ Visszaalakulás: A fém belsejében felhalmozott energia
◐ Újrakristályosodás: A hidegen alakítás során felhalmozott deformációs energia
◐ Kristályszemcse-növekedés: A szemcsehatárok felületi energiájának csökkenése

13. Soroljon fel 4 módszert a cementit (Fe3C) gömbösítésére!

◐ Hosszú ideig tartó hevítés
A1 pont alatti (650-700 °C) hőmérsékleten történő hevítés és hűtés

◐ Ismételt hevítés
A1 átalakulási pont határáig történő hevítés és hűtés ismételgetése

◐ Hálózatos karbid oldása
A3 és Acm hőmérséklet fölé történő hevítés, Fe3C oldása, majd gyors lehűtés a hálózatos Fe3C kicsapódásának elkerülése érdekében, hogy gömbösödjön.

◐ Lassú hűtés
A1 átalakulási pont feletti, Acm alatti hőmérsékleten történő hevítés, majd az A1 átalakulási pontig lassú hűtés

◐ Izotermikus tartás
A1 átalakulási pont feletti, Acm alatti hőmérsékleten történő hevítés, majd az A1 átalakulási pont alatti hőmérsékleten történő izotermikus tartás az átalakulás befejezéséig, majd lehűtés

14. Soroljon fel 3 módszert a mikroszerkezeti vizsgálatra, amely során meghatározzuk a jelenlévő fázisok típusát és a fázisok közötti felület nagyságát!
-. Fázisok típusa
◐ Ausztenit
◐ Ferrit
◐ Cementit
◐ Perlit
◐ Bainit
◐ Martensit

-. Mérési módszerek
◐ Pontmetszéses módszer
◐ Vonalmetszéses módszer
◐ Területsúlyozási módszer

15. Ha az acélt 500-550 °C-on 20-100 óráig ammónia (NH3) atmoszférában hevítjük, akkor a 2NH3 → (2N) + (3H2) reakció során nitrogén és hidrogén keletkezik. A nitrogén behatol az acél felületi rétegébe, és diffúzióval keményedési réteget képez. A szilárd cementezésnél a legjobb keverék 60% faszén + (30% BaCO3) + 10% NaCO3. A szilárd cementezés egyik kémiai reakcióegyenlete a következő: (C) + (CO2) → 2CO.

16. 930 °C-on 4 órás cementezés után a cementezési mélység 2 mm volt. Mekkora legyen a cementezési idő (t), ha a cementezési mélységet (D) 4 mm-re szeretnénk növelni?
◐ Számítási képlet
D = K * √t ------ ①
2 = K * √4
2 = K * 2
2 / 2 = K , K = 1

4 = 1 * √t ------- ① képletbe K=1 behelyettesítése
42 = t ------ t meghatározása a gyökjel eltávolításával (mindkét oldal négyzetre emelése)

◐Válasz: 16 óra

◐ Példa: Ha 920 °C-on 9 órás cementezés után a mélység 1,2 mm volt, akkor ugyanezen a hőmérsékleten 16 órás cementezés után mekkora lesz a mélység?
D=K√t 1.2=K√9 , 1.2=K x 3 , 1.2/3 = K = 0.4
D=0.4√16 = 0.4 x 4 = 1.6 Válasz: 1.6 mm

17. Nem romboló vizsgálati módszer, amely során a törés vagy a képlékeny alakváltozás során a deformált állapotban felhalmozott energia rugalmas hullámok formájában szabadul fel. Az anyagtudományban, a hegesztés és egyéb gyártási folyamatok ellenőrzésében, valamint a szerkezetek alkalmassági vizsgálatában használják. Milyen vizsgálati módszerről van szó?
◐ Akusztikus emissziós vizsgálat (AE)

18. A réz (Cu) és más fémek elektromos ellenállással rendelkeznek, ami azt jelenti, hogy ha áram folyik rajtuk keresztül, akkor energia veszteség lép fel. Az ellenállás csökken, ha a hőmérsékletet csökkentjük, de még az abszolút nulla fok környékén is marad némi ellenállás. Vannak azonban olyan fémek, amelyek egy bizonyos hőmérsékleten teljesen elveszítik az elektromos ellenállásukat. Hogy nevezzük ezt a jelenséget, és milyen ötvözetet használnak a gyakorlatban?
◐ Jelenség: Szupravezetés
◐ Alkalmazott ötvözet: Nb-Ti ötvözet