Presentiamo vari problemi e soluzioni relativi all'esame pratico di Maestro Artigiano dei Materiali Metallici, trattando temi come l'esame istologico al microscopio, il metodo di determinazione della dimensione dei grani di ferrite, il trattamento termico, l'acciaio cementato, l'acciaio inossidabile e altri ancora.
Copriamo un'ampia gamma di conoscenze sui materiali metallici, tra cui il fattore di riempimento BCC, la formazione della perlite, la lavorazione a freddo, l'effetto di massa, la regola delle fasi di Gibbs, il confronto della durezza, l'ispezione magnetica, l'ispezione penetrante, le leghe amorfe e altro ancora.
Riassumiamo i contenuti essenziali per la preparazione all'esame di Maestro Artigiano dei Materiali Metallici, fornendo un materiale di studio utile per il superamento dell'esame.
1. Indicare la sequenza delle procedure di ispezione della microstruttura di un materiale metallico.. ◑ Prelievo del campione - Montaggio del campione - Attacco - Essiccazione - Osservazione al microscopio
2. Indicare 3 metodi per determinare la dimensione del grano della ferrite. ◑ Metodo di confronto ◑ Metodo di intercettazione ◑ Metodo di sezione
3. Calcolare il fattore di riempimento della struttura BCC.
4. Disegnare e spiegare il meccanismo di precipitazione relativo alla formazione della perlite. ◑ Crescita del nucleo di Fe3C ai bordi dei grani di austenite ◑ Crescita del nucleo di Fe3C ◑ Formazione di ferrite attorno al nucleo di Fe3C ◑ Formazione di Fe3C ai bordi dei grani di ferrite
5. Indicare le condizioni che deve soddisfare un acciaio da cementazione. ◑ Deve essere un acciaio a basso tenore di carbonio ◑ Non deve contenere elementi che ostacolano la cementazione ◑ La dimensione dei grani non deve aumentare durante il riscaldamento prolungato ad alta temperatura ◑ Durante la colata non devono formarsi cavità o cricche ◑ Deve avere buona lavorabilità e deformabilità
6. Scrivere l'equazione di reazione di combustione del gas propano in forno e, in caso di combustione completa, indicare il rapporto (aria:propano) dei gas. ◑ C3H8(g) + 5O2(g) → 3CO2(g) + 4H2O(l) ◑ In caso di combustione completa, il rapporto dei gas è → 5 : 1
7. Indicare le 3 fasi del fenomeno che si verifica durante la ricottura di un metallo lavorato a freddo e la relativa forza motrice. ※ 3 fasi del fenomeno e forza motrice ◑ Recupero: energia accumulata all'interno del metallo ◑ Ricristallizzazione: energia di deformazione accumulata durante la lavorazione a freddo ◑ Crescita dei grani: riduzione dell'energia superficiale dei bordi dei grani
8. Indicare 3 effetti di massa nel trattamento termico. ◑ Anche per lo stesso tipo di acciaio, la profondità di tempra varia in base alle dimensioni (massa) del prodotto. ◑ La durezza diminuisce gradualmente dal centro alla superficie. ◑ Se la massa è elevata, si verifica un rapido calo della durezza superficiale.
9. Quali sono le microstrutture presenti nelle posizioni a, b, c, d, e, f del diagramma di trasformazione microstrutturale durante la tempra e il rinvenimento?
10. Qual è la regola delle fasi di Gibbs? ◑ C variabile = numero di sostanze ◑ P equazione = numero di fasi della sostanza (gas, liquido, solido) ◑ F gradi di libertà = C - P + 2 In questo caso, il motivo per cui si aggiunge 2 è che, oltre al numero di sostanze e al numero di fasi, lo sperimentatore può modificare indipendentemente P e T, quindi quando si calcola il grado di libertà, si aggiunge 2.
11. Ordinare le seguenti microstrutture in ordine decrescente di durezza. ★ Dall'ordine più alto (cementite, martensite, troostite, sorbite, perlite, austenite, ferrite) Cementite → Martensitica → Troostite → Sorbite → Perlite → Austenite → Ferrite
12. Quale operazione viene eseguita per rimuovere il carbonio libero accumulato nei forni di tempra o di cementazione a causa della fuliggine, che riduce l'efficienza dei forni di tempra o di cementazione, mediante l'introduzione di una quantità appropriata di aria secondo necessità o periodicamente? ◑ Burn-out (Bruciatura)
13. Come mostrato in figura, si desidera trasmettere un campione di prova con uno spessore di cementazione (t) inclinando la superficie, ovvero osservando una superficie 2 volte più ampia. Calcolare l'angolo di inclinazione.
14. Indicare 5 scopi della ricottura di sferoidizzazione. ◑ Raffinazione della struttura ◑ Aumento della tenacità ◑ Omogeneizzazione della tempra ◑ Riduzione della deformazione da tempra ◑ Aumento della lavorabilità
15. Indicare 5 tipi di metodi di magnetizzazione per l'ispezione magnetica. ◑ Metodo polare ◑ Metodo a bobina ◑ Metodo di penetrazione del flusso magnetico ◑ Metodo di passaggio assiale ◑ Metodo a sonda
16. Indicare le fasi del processo di ispezione con penetrante colorato a base di solvente. ◐ Pretrattamento - Applicazione del penetrante - Pulizia - Sviluppo - Osservazione - Essiccazione - Post-trattamento
18. Descrivere le proprietà generali delle leghe amorfe. ◐ Proprietà meccaniche -. Alta tenacità, resistenza alla trazione, resistenza all'usura, assenza di difetti reticolari -. Elevata dipendenza dalla temperatura -. Il fenomeno dell'incrudimento è quasi assente -. Elevata tenacità a frattura -. Tenacità e duttilità variano notevolmente con la temperatura ◐ Proprietà chimiche -. Eccellente resistenza alla corrosione
19. Indicare 5 attrezzature per i controlli radiografici.