Решение задач 39-го выпуска экзамена по практическим навыкам мастера производственного обучения по металлам поможет вам изучить различные методы испытаний материалов, такие как испытание на ползучесть, испытание на растяжение, испытание на сжатие, а также дефекты кристаллической решетки, термическую обработку, цементацию и другие особенности и методы обработки металлических материалов.
Вместе с различными характеристиками металлических материалов, такими как твердость, массовый эффект, аморфные сплавы, явление сверхпроводимости, вы сможете изучить методы исследования структуры, методы неразрушающего контроля, такие как ультразвуковой контроль, и повысить свои навыки, решая задачи.
Надеемся, что данное решение поможет вам в подготовке к экзамену на мастера производственного обучения по металлам.
1. Назовите испытание, которое измеряет изменение деформации во времени при приложении определенного напряжения к материалу. ◑ Испытание на ползучесть (Creep test)
2. Перечислите 5 механических свойств, которые можно определить при испытании на растяжение. ◑ Предел прочности при растяжении ◑ Предел текучести ◑ Отнoсительное удлинение ◑ Отнoсительное сужение ◑ Предел упругости
3. Назовите метод испытания материалов, который в основном используется для материалов, таких как чугун, подшипниковые сплавы, кирпич и бетон, используемых для выдерживания внутреннего давления. ◑ Испытание на сжатие
4. При испытании на твердость по Роквеллу, если глубина отпечатка составляет h, укажите используемый метод измерения твердости, материал и форму наконечника, а также нагрузку испытания.
5. Идеальный кристалл, в котором атомы или молекулы упорядочены и не имеют дефектов, называется совершенным кристаллом. Однако кристаллы, существующие в реальности, имеют дефекты решетки по разным причинам. Перечислите 3 типа таких дефектов решетки. ◑ Точечные дефекты ◑ Линейные дефекты ◑ Поверхностные дефекты ◑ Объемные дефекты
6. Опишите характеристики частей а) и б) на рисунке ниже во время закалки.
7. Что представляет собой перлит (Pearlite), который образуется при разложении γ-раствора с 0,8% С при 723 градусах, образуя эвтектоидную сталь из феррита и цементита, представляющий собой смесь α-раствора и Fe3C в виде слоистой структуры? ◐ Перлит (Pearlite)
8. Упорядочите следующие структуры по убыванию твердости. ① Сорбит ② Перлит ③ Мартенсит ④ Троостит ③ > ④ > ① > ②
9. Опишите эффект массы. ◐ Эффект массы - это явление, при котором в массивных материалах из-за задержки теплопроводности возникает разница температур между внутренней и внешней частями, в результате чего внешняя часть закаляется, а внутренняя остается незакаленной.
10. Перечислите 3 общих характеристики аморфных сплавов. ◑ Механические свойства -. Высокая прочность, прочность на разрыв, износостойкость, отсутствие кристаллических дефектов. -. Очень хорошая температурная зависимость. -. Практически не происходит наклепа. -. Обладают высокой вязкостью разрушения. -. Вязкость и пластичность сильно меняются в зависимости от температуры. ◑ Химические свойства -. Обладают очень высокой коррозионной стойкостью.
11. Как называется термообработка, которая проводится в области изотермического превращения Ar" (между Ms и Mf) на рисунке ниже, при которой после закалки в масляную ванну ниже точки Ms (100-200 градусов) выдерживают до почти полного завершения переохлажденного аустенитного превращения, а затем охлаждают на воздухе? ◐ Мартемпер (Martempering)
12. Перечислите 3 стадии отжига деформированного металла в холодном состоянии и движущие силы каждой стадии. ◐ 3 стадии отжига: восстановление → рекристаллизация → рост зерен ◐ Восстановление: накопленная энергия внутри металла ◐ Рекристаллизация: энергия деформации, накопленная при холодной деформации ◐ Рост зерен: снижение поверхностной энергии границ зерен
◐ Продолжительный нагрев Нагрев чуть ниже A1 (650-700 градусов) с последующим охлаждением
◐ Повторный нагрев Повторный нагрев до температуры, близкой к точке A1, с последующим охлаждением
◐ Метод растворения сетчатого карбида Нагрев выше температур A3 и Acm, растворение Fe3C, с последующим быстрым охлаждением для предотвращения выделения сетчатого Fe3C и сфероидизации.
◐ Медленное охлаждение Нагрев до температуры выше точки A1, но ниже Acm, с последующим медленным охлаждением до точки A1.
◐ Изотермическая выдержка Нагрев выше точки A1, но ниже Acm, с последующей изотермической выдержкой ниже точки A1 до завершения превращения и охлаждением.
14. Перечислите 3 метода измерения типа фаз, присутствующих при металлографическом анализе, а также площади межфазных границ. -. Тип фазы ◐ Аустенит ◐ Феррит ◐ Цементит ◐ Перлит ◐ Бейнит ◐ Мартенсит
-. Методы измерения ◐ Метод точечного отсчета ◐ Метод линейного отсчета ◐ Метод площадного отсчета
15. Если сталь нагреть до 500-550 градусов в атмосфере аммиака (NH3) в течение 20-100 часов, то произойдет разложение аммиака по реакции 2NH3 → (2N) + (3H2) с выделением азота (N) и водорода (H). Азот проникает в поверхностный слой стали путем диффузии и образует закалённый слой. Кроме того, при цементации в твёрдой среде наилучшим составом является 60% древесного угля + (30% BaCO3) + 10% NaCO3. Также одной из химических реакций при цементации в твёрдой среде является (C) + (CO2) → 2CO.
16. Если цементация проводилась при 930 градусах в течение 4 часов, глубина цементации составила 2 мм. Какое время цементации (t) необходимо для достижения глубины цементации (D) 4 мм? ◐ Формула расчета D = K * √t ------ ① 2 = K * √4 2 = K * 2 2 / 2 = K , K = 1
4 = 1 * √t ------- Подстановка K=1 в формулу ① 42 = t ------ Избавляемся от корня путем возведения в квадрат обеих частей (левой и правой)
◐Ответ: 16 часов
◐ Пример: Если при цементации при 920 градусах в течение 9 часов глубина цементации составила 1,2 мм, то какова будет глубина цементации при той же температуре в течение 16 часов? 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 Ответ: 1,6 мм
17. Метод неразрушающего контроля, при котором при разрушении или пластической деформации твердого тела энергия, накопленная в деформированном состоянии, выделяется в виде упругих волн, используемый для исследования материалов, контроля качества сварки и других производственных процессов, а также для оценки состояния конструкций. ◐ Метод акустической эмиссии (AE)
18. Металлические провода, такие как медь (Cu), обладают электрическим сопротивлением, поэтому при прохождении тока через них происходит потребление энергии и нагрев. При снижении температуры сопротивление уменьшается, но даже при охлаждении до абсолютного нуля оно остается. Однако для некоторых металлов при определенной температуре наблюдается полное исчезновение электрического сопротивления. Как называется это явление и какие сплавы используются на практике? ◐ Явление: Сверхпроводимость ◐ Практически применяемые сплавы: Сплав на основе ниобия-титана (Nb-Ti)