[Esame pratico di Maestro Artigiano dei Materiali Metallici] Soluzione della 35ª edizione

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

☆ Dall'ordine più basso (ferrite, austenite, perlite, sorbite, troostite, martensite, cementite)
Ferrite → Austenite → Perlite → Sorbite → Troostite → Martensitica → Cementite

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

17. Indicare 4 tipi di acciai inossidabili.
◑ Acciaio inossidabile austenitico
◑ Acciaio inossidabile ferritico
◑ Acciaio inossidabile precipitazione-indurimento
◑ Acciaio inossidabile martensitico

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.