Первый вопрос

Материаловедение

1. Кристаллы и элементарная ячейка. Типы связей в кристаллах.

Кристаллы- это вещества или твердые тела, составляющая частица которых расположены правильными симметричными упорядоченными рядами, сетками решетками в пространстве.

Элементарная ячейка- это наименьший объем кристалла, дающий представление о структуре, при повторении которого образуется кристаллическая решетка.

Типы связей:

1.Молекулярная связь

2.Ковалентная связь

3.Ионная связь

4.Металлическая связь

2. Виды кристаллических ячеек, их основные характеристики.

ГЦК (кубическая гранецентрированная ячейка)-алюминий, медь, свинец-пластичные металлы

ОЦК (кубическая объмно - центрированная)-цинк, магний, калий- пластичные металлы

ГПУ (гексагональная плотноупакованная)-хром, вольфрам- переходные металлы

3. Виды дефектов кристаллических решеток.

Виды дефектов:

1.Точечные - это дефекты, размеры которых во всех направлениях не превышают параметры решетки.

2.Линейные - это дефекты, размеры которых в одном направлении превышают параметры решетки.

3.Поверхтностные -это дефекты, которые в двух направлениях превышают параметры решетки.

4.Объемные -это дефекты, которые во всех трех направлениях размер дефекта превышает параметры решетки.

4. Кристаллизация, ее виды. Температура кристаллизации и степень переохлаждения.

Кристаллизация – это процесс перехода металла из жидкого состояния в твердое с образованием кристаллической структуры.

???

Температура кристаллизации - это температура, при которой свободная энергия в твердом и жидком состоянии равны.

Степень переохлаждения- разница между теоретической и фактической температурой кристаллизации.

5. Строение слитка, дендриты.

Слиток образуется при затвердении жидкого металла.

6. Виды структур, методы их исследования, увеличение и разрешающая способность исследовательских приборов.

7. Сплав, система, компоненты, фаза.

Сплавом называют вещество из 2 или более химических элементов, полученное сплавлением или другими методами.

Система -любой изучаемый объект; систему в материаловедении рассматривают как совокупность фаз в равновесном состоянии.

Компоненты - вещества, образующие систему; ими бывают простые вещества и образуемые при их взаимодействии сложные вещества.

Фаза - однородная часть системы, характеризующаяся одинаковыми химическим составом, строением и агрегатным состоянием, свойствами и отделенная от других частей системы поверхностью раздела, при переходе через которую химический состав и структура резко меняются.

8. Механическая смесь, твердые растворы, химическое соединение.

Механическая смесь - это сплавы, которые кристаллизуются в виде кристаллов и состоят из 2 и более фаз.

Твердые растворы- это сплавы, имеющие переменный химический состав и одинаковый тип решетки. Имеют одну фазу.

Химическое соединение образуются между элементами, значительно различающимися по строению и свойствам, если сила взаимодействия между разнородными атомами больше, чем между однородными.

9. Диаграмма состояния, правило фаз, критические точки, степень свободы.

Диаграмма состояния - графическое описание фазового состава любого сплава изучаемой системы в зависимости от концентрации компонентов или температуры.

Правило фаз: C=K-Ф+2

Критические точки - температура, соответствующая фазовым превращениям

Степень свободы - это число внутренних и внешних факторов, которое можно изменять без изменения количества фаз в системе.

10. Основные виды диаграмм состояния.

1 .Диаграмма с неограниченной твердостью раствора.

2 .Диаграмма с ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии.

3 .Диаграама,образующая механические смеси чистых компонентов.

4 .Диаграмма сплавов с перепектическим превращением и с образованием химических соединений.

11. Зависимость между свойствами сплавов и их диаграммами состояния

(закономерности Курнакова).

12. Основные группы свойств материалов.

1.Эксплуатационные свойства. Они определяют работоспособность машин, инструментов, изделий.

2.Технологические свойства .Они связаны с технологичностью материала, под который понимают периодичность материала, для изготовления изделии требуемого качества при минимальных затратах.

3.Стоимостные свойства. Они связаны с экономичностью его использования или с его ценой.

13. Упругая и пластическая деформация, прочность и пластичность.

Упругой деформация –это обратимое изменение формы и размеров тела, которые остаются после прекращения действий изменения напряжения.

Пластической деформация – это не обратимое изменение формы и размеров тела, которые остаются после прекращения действий изменения напряжения.

Прочность - это способность материала сопротивляться деформации и разрушению.

Пластичность -это способность тела получать пластическую деформацию, без разрушения.

14. Механизмы деформации в хрупком и вязком материале.

15. Наклеп, схема «Одинга», сверхпластичность.

Наклеп- изменение свойств металла, в результате холодной пластической деформации.

??

Сверхпластичность - способность металла к значительной пластической деформации в определенных условиях при одновременно малом сопротивлении деформированию.

16. Диаграмма растяжения металла, ее показатели (пределы пропорциональности, текучести, прочности, т.д.). Закон Гука.

17. Твердость, индентор. Какие характеристики материала можно оценить с помощью твердости?

Твердость - это сопротивление контактному воздействию (индентеру) на поверхностные слои материала.

Индентер - это твердое тело определенной геометрической формы (шарик, конус, пирамида), которое воздействует на поверхность материала, при этом пластический индентер не подвергается пластической деформации.

18. Хрупкие и вязкие материалы. Механизмы их разрушения.

Хрупкое разрушение характеризуется ручьистым изломом.

Вязкое разрушение происходит срезом под действием касательных напряжений и сопровождается значительной пластической деформацией.

Для вязкого разрушения характерен волокнистый (матовый) излом детали или образца.

Хрупкое разрушение происходит под действием нормальных растягивающих напряжений, вызывающих отрыв одной части тела от другой без заметных следов макропластической деформации.

19. Вязкость и факторы, влияющие на нее. Хладноломкость.

Вязкость материала - это сопротивление хрупкому разрушению

.!!!!

Хладноломкость – это свойство материала, хрупкоразрушающаяся при низких температурах.

20. Усталость и факторы, влияющие на нее. Предел выносливости.

Усталость - это разрушение материалов, возникающее под действием циклически изменяющихся напряжений, не превышающие предельные напряжения при разрушении.

!!!!

Предел выносливости - это наибольшее напряжение, которое выдерживает материал без разрушения при бесконечно большом числе циклов нагружения.

21. Трение и изнашивание, основные их виды.

Трение - это взаимодействие твердых тел взаимноперемещающихся друг против друга.

Виды трения:

1. Со смазкой.

2.Без смазки

Изнашивание -это процесс определения частей материала от поверхности, при трении сопряженных поверхностей.

Виды изнашивания:

1 .Механическоеизнашивание

2 .Коррозионно-механическое изнашивание

3.Электроэррозионное изнашивание

22. Возврат и рекристаллизация. Температурный порог рекристаллизации.

Рекристаллизация – процесс зарождения и роста новых недеформированных зерен при нагреве наклепанного металла до определенной температуры.

Возврат. -небольшой нагрев вызывает ускорение движения атомов, снижение

плотности дислокаций, устранение внутренних напряжений и восстановление

кристаллической решетки

23. Фазы в Fe-C сплавах.

В системе Fe - C различают следующие фазы: жидкий сплав, твердые растворы - феррит и аустенит, а также цементит и графит

Феррит (Ф) - твердый раствор углерода и других примесей в a – железе

Аустенит (А) - твердый раствор углерода и других примесей в g - железе. предельная растворимость углерода в g - железе 2,14%.

Цементит (Ц) - это химическое соединение железа с углеродом - карбид железа Fe3С. В цементите содержится 6,67%С.

Графит имеет гексагонально-слоистую кристаллическую решетку.

24. Основные виды термообработки.

1.Отжиг 1-ого рода. Термообработка (ТО), заключающаяся в нагреве металла, имеющая неустойчивое состояние в результате предшествующей обработки с целью получения устойчивого состояния структуры

2.Отжиг 2-ого рода. Это термообработка, заключающаяся в нагреве выше температуры выше фазового превращения и последующих медленным охлаждением с целью получения

3.Закалка – это термообработка после которой формируется неравновесная структура (мартенсит) и осуществляется путем нагрева выше температуры фазового превращения и быстрого охлаждения

4.Отпуск (старение) – это термообработка в результате которой предварительно закаленных сплавах происходит фазовое превращение, которое приводит структуру в равновесие.

Закалка, ее температура нагрева стали. Закаливаемость и прокаливаемость стали.

25. Способы закалки, закалочные среды.

Способы закалки:

1) Закалка в одной охлаждающей среде

2) Закалка в двух охлаждающих средах

3) Струйная закалка

4) Закалка с самоотпуском

5) Ступенчатая закалка

6) Изотермическая закалка

Закалочные среды должны обеспечивать получение структуры мартенсита в пределах всего сечения изделия, не должны вызывать появление закалочных дефектов (трещин, деформаций, коробления и т.п.)

26. Дефекты термообработки, способы их исправления. Остаточные напряжения.

Дефекты, возникающие при термообработке:

1) Поправимые (перегрев, окалинообразование, обезуглероживание)

2) Неисправимые (трещины, прыжок – это нагрев в области образования жидкой фазы, формируются очень крупные зерна, происходит изменение формы и размера)

Остаточное напряжение – это напряжение формируется в результате закалки.

27. Отпуск, его назначение.

Отпуском называется операция нагрева закаленной стали для уменьшения остаточных напряжений и придания комплекса механических свойств, которые необходимы для долголетней эксплуатации изделия.

Он повышает вязкость и пластичность, снижает твердость и уменьшает внутреннее напряжение закаленных сталей.

28. Высоко- и низкотемпературная термомеханическая обработка.

Сущность высокотемпературной термомеханической обработки заключается в нагреве стали до температуры аустенитного состояния.

Низкотемпературная термомеханическая обработка (аусформинг). Сталь нагревают до аустенитного состояния. Затем выдерживают при высокой температуре, производят охлаждение до температуры, выше температуры начала мартенситного превращения (400…600oС), но ниже температуры рекристаллизации, и при этой температуре осуществляют обработку давлением и закалку

29. Химико-термическая обработка, ее классификация.

Химико-термическая обработка -это процесс изменения химического состава, структуры и свойств поверхностного слоя материла в результате его нагрева в химически активной среде.

Процесс ХТО включает в себя несколько стадий:

1.Диссоциация-образование в насыщенной среде активных атомов насыщающего элемента в результате химических реакций, а также испарения;

2.Абсорбция – поглощение активных атомов поверхностью насыщенного материала;

3.Диффузия – проникновение адсорбированных атомов вглубь насыщенного материала.

30. Виды коррозии и методы защиты от нее.

Коррозия бывает:

1.Химическая

2.Электрохимическая

31. Композиционные материалы.

Композиционные материалы- искусственно созданные материалы, которые состоят из двух или более компонентов различающиеся по составу и разделенных выраженной границей, и которые имеют новые свойства, запроектированные заранее.

Поиск по сайту: