- •4. Основы строения и свойства материалов. Фазовые превращения /Диаграмма "железо - цементит"
- •5. Основы термической обработки и поверхностного упрочнения сплавов / Основы термической обработки
- •5. Основы термической обработки и поверхностного упрочнения сплавов / Отжиг и нормализация стали
- •7. Основы термической обработки и поверхностного упрочнения сплавов / Закалка и отпуск стали
- •8. Основы термической обработки и поверхностного упрочнения сплавов / Химико-термическая обработка
- •9. Конструкционные металлы и сплавы/Конструкционные стали
- •10. Конструкционные металлы и сплавы / Чугуны
- •11. Конструкционные металлы и сплавы / Медь и сплавы на ее основе
- •12. Конструкционные металлы и сплавы / Алюминий и сплавы на его основе
Тестовые вопросы и ответы
по дисциплине «Материаловедение. Технология конструкционных материалов»
для студентов специальности 270115.65 «Экспертиза и управление недвижимостью»
1. Основы строения и свойства материалов. Фазовые превращения / Структура материала
Вопрос |
Правильный ответ |
Характеристика кристаллической решетки, определяющая число частиц (атомов, молекул или ионов), находящихся на наименьшем равном расстоянии от данной частицы называется ... |
Характеристика кристаллической решетки, определяющая число частиц (атомов, молекул или ионов), находящихся на наименьшем равном расстоянии от данной частицы, называется координационным числом. |
Дефект, представляющий собой искажение кристаллической решетки вдоль края лишней полуплоскости, называется ... |
Дефект, представляющий собой искажение кристаллической решетки вдоль края лишней полуплоскости, называется краевой дислокацией. |
Характерной особенностью кристаллических веществ является ... |
Характерной особенностью кристаллических веществ является наличие дальнего порядка в расположении частиц. Следствием упорядоченной структуры кристаллических материала является анизотропия свойств монокристаллов (зависимость свойств от направления), а также наличие определенной температуры плавления. |
Координационное число кристаллической решетки, элементарная ячейка которой представлена на рисунке, составляет…
|
Координационным числом кристаллической решетки называется число частиц (атомов, молекул или ионов), находящихся на наименьшем равном расстоянии от данной частицы. На рисунке показана элементарная ячейка объемно-центрированной кубической (ОЦК) решетки. Атом, расположенный в точке пересечения пространственных диагоналей куба, имеет 8 ближайших соседей, находящихся в вершинах куба. Следовательно, координационное число ОЦК решетки равно 8. |
Границы зерен относятся к ____ дефектам кристаллической решетки. |
Границы зерен являются поверхностными дефектами кристаллической решетки. Их размер в одном направлении много меньше, чем в двух других. |
Для аморфного состояния вещества характерна(-но)… |
Для аморфного состояния вещества характерно отсутствие дальнего порядка в расположении частиц. По структуре аморфные тела подобны жидкостям, отличаясь от них пониженной подвижностью частиц. Поэтому аморфные материалы изотропны (их свойства одинаковы по всем направлениям) и не имеют постоянной температуры кристаллизации (плавления). При нагреве они размягчаются в некотором температурном интервале. |
Для веществ с металлической кристаллической решеткой характерны ... |
В металлических кристаллах преобладает металлическая связь. В узлах кристаллической решетки находятся положительно заряженные ионы (атомные остовы), связь между которыми осуществляется коллективизированными электронами. Ненаправленный характер металлической связи обусловливает высокую пластичность металлов, наличие свободных электронов высокую электропроводность. |
Анизотропией свойств обладают ... |
Анизотропия - зависимость свойств от направления - характерна для монокристаллов. Атомы монокристаллов расположены в геометрически правильном порядке в узлах воображаемой пространственной сетки - кристаллической решетки. Плотность атомов различна по различным плоскостям монокристалла, что и является причиной анизотропии его свойств. |
Точечными дефектами кристаллической решетки являются ... |
Точечными дефектами кристаллической решетки называют дефекты, размеры которых малы во всех трех измерениях. Такими дефектами являются вакансии, межузельные атомы. |
При повышении температуры равновесная концентрация вакансий… |
При каждой температуре в кристалле существует определенная равновесная концентрация вакансий. При повышении температуры увеличивается энергия частиц, находящихся в узлах кристаллической решетки, вследствие чего увеличивается и равновесная концентрация вакансий. |
2. Основы строения и свойства материалов. Фазовые превращения / Пластическая деформация и механические свойства металлов
Вопрос |
Правильный ответ |
Инденторами при измерении твердости по методу Роквелла (шкалы А, В, С) служат ... |
Инденторами при измерении твердости по методу Роквелла служат алмазный конус с углом при вершине 120° (шкалы А, С) или стальной закаленный шар диаметром 1,588 мм. (шкала В). |
При проведении рекристаллизации деформированного металла плотность дислокаций в нем ... |
При рекристаллизации устраняются структурные дефекты (в первую очередь уменьшается на несколько порядков плотность дислокаций), изменяются размеры зерен и может измениться их кристаллографическая ориентация (текстура). Рекристаллизация переводит вещество в состояние с большей термодинамической устойчивостью за счет уменьшения искажений, внесенных деформацией (при первичной рекристаллизации) и за счет уменьшения суммарной поверхности границ зерен (при собирательной и вторичной рекристаллизации). |
На рисунке точка 1 соответствует прочности ...
|
Точка 1 на кривой σB = f (Pd) соответствует теоретической прочности идеального бездефектного кристалла. В этом случае прочность кристалла имеет максимальное значение вследствие того, что его деформация осуществляется по механизму скольжения. |
Процесс формирования субзерен, разделенных малоугловыми границами, в процессе нагрева деформированного металла называется ... |
Процесс формирования субзерен, разделенных малоугловыми границами, в процессе нагрева деформированного металла называется полигонизацией. |
При наклепе в процессе холодной пластической деформации происходит ... |
Процесс пластической деформации металлов и сплавов сопровождается ростом числа дефектов кристаллической решетки, искривлением плоскостей скольжения, появлением в плоскостях скольжения обломков кристаллитов. Все это препятствует перемещению дислокаций, способствует их накоплению. В результате сплав упрочняется, снижается его пластичность и ударная вязкость. |
На приведенной диаграмме растяжения точка В соответствует ...
|
Точка В на диаграмме растяжения соответствует пределу прочности - напряжению, отвечающему наибольшей нагрузке, предшествующей разрушению образца. |
Способность материала сопротивляться внедрению в его поверхность твердого тела - индентора - называется ... |
Способность материала сопротивляться внедрению в его поверхность твердого тела - индентора - называется твердостью. |
Холодная пластическая деформация - это деформация, которую проводят при температуре ... |
Холодной деформацией называют деформацию, которую проводят при температуре ниже температуры рекристаллизации. Поэтому холодная деформация сопровождается упрочнением (наклепом) металла. |
Упрочнение металла в процессе пластической деформации (наклеп) объясняется ... |
Упрочнение металла в процессе пластической деформации (наклеп) объясняется увеличением числа дефектов кристаллического строения (дислокаций, вакансий, межузельных атомов). Повышение плотности дефектов кристаллического строения затрудняет движение дислокаций, а. следовательно, повышает сопротивление деформации и уменьшает пластичность. Наибольшее значение имеет увеличение плотности дислокаций, так как возникающие при этом взаимодействия между ними тормозят дальнейшее их перемещение. |
Повышение прочности и уменьшение пластичности металла в результате низкотемпературной пластической деформации называется ... |
Повышение прочности и уменьшение пластичности металла в результате низкотемпературной пластической деформации называется наклепом. Наклеп обусловлен увеличением плотности дефектов кристаллического строения, что затрудняет движение дислокаций, и. следовательно, повышает сопротивление деформации и уменьшает пластичность. |
3. Основы строения и свойства материалов. Фазовые превращения / Процесс кристаллизации и фазовые превращения в сплавах. Основные типы диаграмм.
Вопрос |
Правильный ответ |
Точка, соответствующая началу равновесной кристаллизации сплава, лежит на линии ... |
Точка, соответствующая началу равновесной кристаллизации сплава, лежит на линии ликвидус. |
В соответствии с приведенной диаграммой, сплав, содержащий 80 % РЬ и 20 % Sn. при температуре 200 °С имеет следующий фазовый состав:
|
В соответствии с приведенной диаграммой состояния, при температуре 200 °С протекает кристаллизация сплава, содержащего 80 % свинца и 20 % олова: из расплава выделяются первичные кристаллы а-твердого раствора. Следовательно, сплав при этой температуре является двухфазным, содержит жидкую фазу (расплав) и кристаллы α-твердого раствора. |
Число степеней свободы сплавов системы Pb-Sb при эвтектической температуре равно ...
|
В соответствии с правилом фаз. число степеней свободы системы можно рассчитать по формуле С = К + 1-Ф. Число независимых компонентов К в рассматриваемой системе равно 2 (свинец и сурьма); число фаз Ф при эвтектической температуре равно 3 (расплав и кристаллы чистых компонентов - свинца и сурьмы). Следовательно. С = 2+1—3 = 0 (система нонвариантна). |
Дендритной ликвацией называется процесс, при котором после ускоренного охлаждения сплава центральная часть ... |
В случае ускоренного охлаждения сплава при кристаллизации диффузионные процессы не успевают завершиться, поэтому центральная часть каждого зерна оказывается обогащенной более тугоплавким, а периферийная - легкоплавким компонентом. Это явление называется дендритной ликвацией. Ликвация снижает прочностные и другие свойства сплавов. Ее предотвращение возможно за счет медленного охлаждения сплава, обеспечивающего его равновесную кристаллизацию. |
Свойства сплавов, компоненты которых неограниченно растворимы друг в друге в твердом состоянии, изменяются ... |
В соответствии с правилами Курнакова, свойства сплавов, компоненты которых неограниченно растворимы друг в друге в твердом состоянии, изменяются по криволинейной зависимости. |
При образовании сплава, представляющего собой механическую смесь компонентов. ... |
При образовании сплава, представляющего собой механическую смесь компонентов, компоненты сохраняют индивидуальные кристаллические решетки. |
Используя правило отрезков, можно определить ... |
Используя правило отрезков, можно определить состав и количественное соотношение фаз в сплаве при данной температуре. |
В соответствии с приведенной диаграммой, первичная кристаллизация сплава, содержащего 70 % Сu и 30 % Ag, протекает в температурном интервале __°С.
|
Для определения интервала кристаллизации сплава надо провести вертикаль через точку, отвечающую составу сплава. Точки пересечения этой вертикали с линиями ликвидус и солидус диаграммы соответствуют температурам начала и конца кристаллизации. Таким образом, кристаллизация сплава 70 % Си - 30 % Ag протекает в интервале температур приблизительно от 1000 до 790 °С. |
Название и схема превращения, протекающего в сплаве «медь — серебро» при температуре 779°С:
|
При температуре 779 °С в сплаве «медь - серебро» происходит эвтектическое превращение, представляющее собой одновременную кристаллизацию из расплава двух твердых фаз: а (твердый раствор меди в серебре, содержащий 8% меди) и b (твердый раствор серебра в меди, содержащий 17% серебра). Схема превращения: Ж" а + b |
В соответствии с приведенной диаграммой состояния, максимальная растворимость меди в алюминии составляет приблизительно %
|
Максимальная растворимость меди в алюминии определяется проекцией крайней левой точки эвтектической горизонтали на ось концентраций и составляет приблизительно 5,7%. |
4. Основы строения и свойства материалов. Фазовые превращения /Диаграмма "железо - цементит"
Вопрос |
Правильный ответ |
При температуре 727 °С в сплавах системы «железо — цементит» протекает ...
|
При температуре 727 °С в сплавах системы «железо - цементит» протекает эвтектоидное (перлитное) превращение, в процессе которого аустенит, содержащий 0.8 % углерода, распадается с образованием перлита - дисперсной смеси двух фаз (феррита и цементита). |
Феррит имеет кристаллическую решетку ... |
Феррит - твердый раствор внедрения углерода в α-железе. Имеет ОЦК-кристаллическую решетку. |
Наиболее высокоуглеродистой фазой железоуглеродистых сплавов является ... |
Наиболее высокоуглеродистой фазой железоуглеродистых сплавов является цементит - карбид железа состава Fe3C содержащий 6.61% углерода (по массе). |
При комнатной температуре равновесная структура углеродистой стали, содержащей 0,8% углерода, состоит из ... |
Углеродистая сталь, содержащая 0,8% углерода является эвтектоидной и имеет при комнатной температуре перлитную структуру. |
Цементит имеет кристаллическую решетку ... |
Цементит (Fe3C) - химическое соединение железа с углеродом. Имеет орторомбическую кристаллическую решетку. |
В соответствии с приведенной диаграммой, растворимость углерода в аустените при температуре 900 °С составляет приблизительно ____ %.
|
Растворимость углерода в аустените при температуре 900 °С определяется проекцией на ось абсцисс точки пересечения горизонтали, отвечающей этой температуре, с линией растворимости углерода в аустените (ES). В соответствии с приведенной диаграммой, она составляет приблизительно 1,4 %. |
В интервале температур 727-1147 °С ледебурит представляет собой … |
Ледебурит — структурная составляющая железоуглеродистых сплавов, представляющая собой в интервале температур 727-1147 °С смесь аустенита и цементита. |
Линия SE диаграммы «железо - цементит» — это линия ...
|
Линия SE диаграммы «железо - цементит» - это линия растворимости углерода в аустените. |
Вторичный цементит (Fe3CII) кристаллизуется из ... |
Вторичный цементит (Fe3CII) кристаллизуется из аустенита при охлаждении сплава ниже линии SE диаграммы «железо — цементит» вследствие уменьшения растворимости углерода в γ-железе. |
При температуре ниже 727 °С ледебурит представляет собой ... |
Ледебурит - структурная составляющая железоуглеродистых сплавов, главным образом, чугунов, представляющая собой эвтектическую смесь аустенита и цементита в интервале температур 727-1147 °С или перлита и цементита ниже 727 °С. Назван в честь немецкого металлурга Карла Генриха Адольфа Ледебура. который открыл «железо-карбидные зерна» в чугунах в 1882 г. |