Tramite la soluzione dei problemi del 39° esame pratico di Tecnico specializzato in Materiali Metallici, è possibile apprendere diversi metodi di prova dei materiali come il test di creep, il test di trazione e il test di compressione, nonché difetti reticolari, trattamenti termici e cementazione superficiale relativi alle caratteristiche e ai metodi di lavorazione dei materiali metallici.
Insieme alle diverse caratteristiche dei materiali metallici come durezza, effetto massa, leghe amorfe e superconduttività, è possibile comprendere i metodi di prova non distruttivi come l'esame microstrutturale e il test di emissione acustica e migliorare le proprie capacità attraverso la risoluzione dei problemi.
Ci auguriamo che questa soluzione possa essere utile per la preparazione all'esame di Tecnico specializzato in Materiali Metallici.
1. Quale prova viene utilizzata per misurare la variazione temporale della deformazione che si verifica quando una certa sollecitazione viene applicata a un materiale? ◑ Prova di creep
2. Elenca 5 proprietà meccaniche che possono essere determinate da un test di trazione. ◑ Resistenza a trazione ◑ Limite di snervamento ◑ Allungamento a rottura ◑ Strizione ◑ Limite elastico
3. Quale metodo di prova dei materiali viene principalmente utilizzato per i materiali utilizzati per resistere alla pressione, come la ghisa, le leghe per cuscinetti, i mattoni e il calcestruzzo? ◑ Prova di compressione
4. Nel test di durezza Rockwell, se la profondità dell'impronta è h, qual è il metodo di misurazione della durezza utilizzato, il materiale e la forma dell'indentatore e il carico di prova?
5. Un cristallo ideale in cui atomi o molecole sono disposti in modo regolare senza difetti è chiamato cristallo perfetto, ma i cristalli che esistono effettivamente hanno difetti reticolari dovuti a varie cause. Elenca 3 tipi di difetti reticolari. ◑ Difetti puntuali ◑ Difetti lineari ◑ Difetti interfacciali ◑ Difetti volumetrici
6. Descrivi le caratteristiche delle parti a) e b) nell'immagine sottostante durante il processo di tempra.
7. Cosa è la struttura lamellare composta da ferrite e cementite, che è formata dalla decomposizione della soluzione solida γ a 723°C di una soluzione solida γ allo 0,8%C, chiamata struttura eutettoide? ◐ Perlita (Pearlite)
8. Ordina le seguenti microstrutture in ordine decrescente di durezza. ① Sorbite ② Perlita ③ Martensita ④ Troostite ③ > ④ > ① > ②
☆ Ordine crescente di durezza (FeoPeSoTrMa) ◐ Ferrita → Austenite → Perlita → Sorbite → Troostite → Martensita → Cementite
★ Ordine decrescente di durezza (SiMaTrSoPeAuFe) ◐ Cementite → Martensita → Troostite → Sorbite → Perlita → Austenite → Ferrita
9. Descrivi cosa è l'effetto massa. ◐ Nei materiali di grandi dimensioni, il tempo necessario per la conduzione del calore è lungo, quindi si verifica una differenza di temperatura tra interno ed esterno, e anche se l'esterno è indurito, l'interno non è indurito.
10. Elenca 3 caratteristiche generali degli ammorfi. ◐ Proprietà meccaniche -. Alta tenacità, resistenza a trazione, resistenza all'usura, assenza di difetti cristallini. -. Eccellente dipendenza dalla temperatura. -. Il work hardening si verifica raramente. -. Hanno un'elevata tenacità a frattura. -. Duttilità e tenacità variano notevolmente con la temperatura. ◐ Proprietà chimiche -. Eccellente resistenza alla corrosione.
11. Come si chiama il trattamento termico isotermico nella zona di trasformazione Ar" (tra Ms e Mf), mostrato nella figura sottostante, in cui il pezzo viene temprato in un bagno caldo (100-200°C) sotto Ms e mantenuto a temperatura costante fino a quando la trasformazione dell'austenite sottoraffreddato è quasi completata, quindi raffreddato ad aria? ◐ Martensitica
12. Elenca le 3 fasi del processo di ricottura di un metallo lavorato a freddo e la forza trainante di ciascuna fase. ◐ 3 fasi della ricottura: Recupero → Ricristallizzazione → Crescita del grano ◐ Recupero: Energia accumulata all'interno del metallo. ◐ Ricristallizzazione: Energia di deformazione accumulata durante la lavorazione a freddo. ◐ Crescita del grano: Riduzione dell'energia superficiale dei bordi di grano.
13. Elenca 4 metodi per sferoidizzare la cementite (Fe3C).
◐ Metodo di riscaldamento a lungo termine Riscaldare appena sotto A1 (650-700°C) e quindi raffreddare.
◐ Metodo di riscaldamento ripetuto Riscaldare ripetutamente al limite del punto di trasformazione A1 e raffreddare.
◐ Metodo di dissoluzione del carburo reticolare Riscaldare sopra le temperature A3 e Acm, sciogliere Fe3C e quindi raffreddare rapidamente per evitare la precipitazione di Fe3C reticolare e ottenere la sferoidizzazione.
◐ Metodo di raffreddamento lento Riscaldare a una temperatura sopra il punto di trasformazione A1 e sotto Acm e quindi raffreddare lentamente fino al punto di trasformazione A1.
◐ Metodo di mantenimento a temperatura costante Riscaldare sopra il punto di trasformazione A1 e sotto Acm e quindi mantenere a temperatura costante sotto il punto di trasformazione A1 fino al completamento della trasformazione e quindi raffreddare.
14. Elenca 3 metodi per misurare il tipo di fase presente e l'area superficiale delle interfacce tra le fasi mediante l'analisi microstrutturale. -. Tipo di fase ◐ Austenite ◐ Ferrita ◐ Cementite ◐ Perlita ◐ Bainite ◐ Martensita
-. Metodi di misurazione ◐ Metodo di intercettazione dei punti ◐ Metodo di intercettazione delle linee ◐ Metodo di analisi dell'area
15. Se l'acciaio viene riscaldato a 500-550°C in atmosfera di ammoniaca (NH3) per 20-100 ore, si decompone in 2NH3 → (2N) + (3H2) generando N e H. L'N penetra e diffonde nello strato superficiale dell'acciaio formando uno strato indurito. Inoltre, la migliore miscela nel metodo di cementazione solida è 60% carbone + (30% BaCO3) + 10% NaCO3. Inoltre, una delle reazioni chimiche nel metodo di cementazione solida è (C) + (CO2) → 2CO.
16. Se la profondità di cementazione è stata di 2 mm dopo la cementazione a 930°C per 4 ore, qual è il tempo di cementazione necessario per ottenere una profondità di cementazione (D) di 4 mm? ◐ Formula D = K * √t ------ ① 2 = K * √4 2 = K * 2 2 / 2 = K , K = 1
4 = 1 * √t ------- Sostituendo K=1 nell'equazione ① 42 = t ------ Per trovare t, rimuoviamo la radice quadrata (eleviamo al quadrato entrambi i membri)
◐Risposta: 16 ore
◐ Esempio) Se la profondità di cementazione è di 1,2 mm dopo la cementazione a 920°C per 9 ore, qual è la profondità di cementazione alla stessa temperatura per 16 ore? 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 Risposta: 1.6 mm
17. Quale metodo di prova non distruttivo viene utilizzato per rilevare i difetti nei materiali, come la ricerca sui materiali, la gestione della produzione di saldatura e la diagnosi dell'integrità strutturale, che rilascia l'energia accumulata nello stato di deformazione sotto forma di onde elastiche quando un solido si rompe o subisce una deformazione plastica? ◐ Metodo di prova ad emissione acustica (AE)
18. I fili metallici come il Cu hanno una certa resistenza elettrica e consumano energia quando la corrente scorre attraverso di essi. La resistenza diminuisce quando la temperatura diminuisce, ma rimane anche quando viene raffreddata vicino allo zero assoluto. Tuttavia, alcuni tipi di metalli mostrano una fenomenologia in cui la resistenza elettrica diventa completamente 0 a una certa temperatura. Come si chiama questo fenomeno e quali leghe sono attualmente utilizzate? ◐ Fenomeno: Superconduttività ◐ Lega utilizzata: Lega Nb-Ti