W tym materiale omówiono różnorodne zadania i rozwiązania z egzaminu mistrzowskiego z materiałów metalowych, w tym defekty sieci krystalicznej, powstawanie zarodków perlitu, pomiar wielkości ziarna ferrytu, 5 głównych pierwiastków stopowych stali i wpływ manganu.
Poruszono również kwestie związane z zapobieganiem kruchości odpuszczania, właściwości hartowania, obliczenia czynników ekspozycji w badaniach penetracyjnych promieniami X, metody kulistyzacji węglików w stali łożyskowej, metody badań struktury oraz definicję, cele i dodatki do modyfikacji aluminium.
Niniejszy materiał stanowi pomoc dydaktyczną do przygotowania się do egzaminu mistrzowskiego z materiałów metalowych - część praktyczna, oferując różnorodne przykłady zadań z rozwiązaniami, które pomogą w efektywnym przygotowaniu się do egzaminu.
1. Idealny kryształ, w którym atomy lub cząsteczki są uporządkowane w regularny sposób bez żadnych defektów, nazywany jest kryształem doskonałym. Jednakże istnieją 3 rodzaje defektów sieci krystalicznej. Jakie to 3 rodzaje? ◑ Defekty punktowe ◑ Defekty liniowe ◑ Defekty powierzchniowe
2. Przedstawić graficznie proces powstawania zarodków perlitu i krótko go opisać. ◑ Wzrost zarodków Fe3C na granicach ziaren austenitu ◑ Wzrost zarodków Fe3C ◑ Powstawanie ferrytu wokół Fe3C ◑ Powstawanie Fe3C na granicach ziaren ferrytu
3. Wymienić 3 metody pomiaru wielkości ziarna ferrytu. ◑ Metoda pomiaru powierzchni ◑ Metoda pomiaru linii ◑ Metoda pomiaru punktów
4. Wymienić 5 głównych pierwiastków stali oprócz manganu (Mn) oraz 4 wpływy manganu (Mn). ※ 5 głównych pierwiastków stali ◑ P (fosfor) ◑ S (siarka) ◑ Si (krzem) ◑ C (węgiel)
※ 4 wpływy manganu ◑ Łączy się z S tworząc MnS, co zapobiega szkodliwemu wpływowi S i zapobiega pękaniu na gorąco. ◑ Hamuje wzrost ziaren w wysokiej temperaturze, zapobiegając zmniejszeniu wydłużenia. ◑ Zwiększa wytrzymałość na rozciąganie i plastyczność w wysokich temperaturach. ◑ Poprawia lejność i efekt hartowania (zdolność do hartowania).
5. Wymienić środki zapobiegawcze w przypadku wystąpienia kruchości odpuszczania w zakresie temperatur 400-500°C. ◑ Szybkie chłodzenie podczas odpuszczania w wysokiej temperaturze. ◑ Dodanie niewielkiej ilości Mo (molibdenu) (element stopowy). ◑ Udrobnienie ziarna austenitu. ◑ Uzyskanie całkowitej martenzytu podczas hartowania. ◑ Otrzymanie wysokiej ciągliwości poprzez austenizację izotermiczną (ostempering).
6. Określić właściwości części a) i b) na poniższym rysunku (X).
7. Podaj wzór na obliczenie czynnika ekspozycji w radiografii przemysłowej, jeśli napięcie Ma, czas t i odległość d są znane.
8. Sporządzić schemat procesu obróbki kulistyzacji węglików w stali łożyskowej o wielkości 0,4-0,5μm. ◑ Metoda długotrwałego wygrzewania: Wygrzewanie tuż poniżej A1 (650-700°C) a następnie chłodzenie. ◑ Metoda wielokrotnego wygrzewania: Podgrzewanie do temperatury granicznej punktu transformacji A1, a następnie powtarzanie cykli grzania i chłodzenia. ◑ Metoda powolnego chłodzenia: Podgrzewanie do temperatury powyżej A3 i Acm, rozpuszczenie Fe3C, a następnie szybkie chłodzenie, aby uniknąć wytrącania sieciowego Fe3C i zapewnić kulistyzację. ◑ Metoda izotemperaturowa: Podgrzewanie do temperatury powyżej punktu transformacji A1, ale poniżej Acm, a następnie powolne chłodzenie do punktu transformacji A1. ◑ Metoda rozpuszczania sieciowego węglika: Podgrzewanie do temperatury powyżej punktu transformacji A1, ale poniżej Acm, a następnie utrzymywanie w temperaturze poniżej punktu transformacji A1 do zakończenia transformacji, a następnie chłodzenie.
9. Jakie metody stosuje się do określania rodzaju faz obecnych w strukturze oraz wielkości powierzchni międzyfazowej w badaniu mikrostruktury? -. Rodzaj faz ◐ Austenit ◐ Ferryt ◐ Cementyt ◐ Perlity ◐ Bainit ◐ Martenzyt -. Metody pomiaru ◐ Metoda pomiaru punktów ◐ Metoda pomiaru linii ◐ Metoda wagowa powierzchni
10. Zdefiniuj i określ cel modyfikacji aluminium (Al) oraz wymienić dodatki stosowane w tym procesie. -. Definicja modyfikacji ◑ Obróbka polegająca na utrzymywaniu przesyconego roztworu stałego w temperaturze pokojowej lub nieco wyższej, w wyniku czego atomy substancji rozpuszczonej wytrącają się w postaci międzymetalicznych związków, wzmacniając matrycę i poprawiając właściwości mechaniczne.
-. Cel modyfikacji ◑ Udrobnienie struktury i poprawa wytrzymałości.