Тема: Структура материала
ЗАДАНИЕ N 1
Свойство, заключающееся в способности вещества существовать в различных кристаллических модификациях, называется …
|
|
|
полиморфизмом |
|
|
|
изомерией |
|
|
|
анизотропией |
|
|
|
изоморфизмом |
ЗАДАНИЕ N 2 Вещества с ___________ связью (-ями) могут образовывать молекулярную кристаллическую решетку, с _____________ связью (-ями) - немолекулярную.
|
|
|
ковалентной; ионной и металлической |
|
|
|
металлической; ионной и ковалентной |
|
|
|
ионной; ковалентной и металлической |
|
|
|
ионной и ковалентной; металлической |
Решение: Наличие ковалентных связей в микроструктуре материала приводит к образованию молекулярных, а наличие металлических или ионных связей - к образованию немолекулярных кристаллических образований.
ЗАДАНИЕ N 3 Линейными дефектами кристаллического строения являются …
|
|
|
дислокации |
|
|
|
вакансии |
|
|
|
границы зерен |
|
|
|
трещины |
Решение: К линейным (1-мерным) дефектам кристаллической решетки относят краевые и винтовые дислокации
ЗАДАНИЕ N 4 Основное отличие кристаллической структуры от аморфной заключается в …
|
|
|
наличии в кристаллах дальнего порядка в расположении элементов структуры |
|
|
|
анизотропии свойств аморфных материалов |
|
|
|
менее упорядоченном расположении элементов в кристаллических структурах |
|
|
|
том, что кристаллические тела всегда имеют правильную внешнюю форму |
Решение: Главное различие кристаллической и аморфной структур материалов состоит в наличии у первых дальнего порядка в расположении элементов тонкой микроструктуры. Для аморфных тел характерен только ближний порядок.
ЗАДАНИЕ N 5 Координационное число ОЦК кристаллической решетки равно …
|
|
|
8 |
|
|
|
6 |
|
|
|
12 |
|
|
|
4 |
Решение: ОЦК, ГЦК и ГПУ кристаллические решетки различаются расположением элементов (атомных остовов - ионов и молекул), а, следовательно, координационным числом и коэффициентом компактности. Координационное число (число атомов, находящихся на наименьшем равном расстоянии от данного атома) для ОЦК решетки равно 8.
Тема: Процесс кристаллизации и фазовые превращения в сплавах. Основные типы диаграмм состояния ЗАДАНИЕ N 1 Согласно правилу Курнакова твердость и электросопротивление сплавов, диаграмма состояния которых приведена ниже, …
|
|
|
изменяются немонотонно, достигая максимума в точке, отвечающей составу AmBn |
|
|
|
изменяются немонотонно, достигая минимума в точке, отвечающей составу AmBn |
|
|
|
монотонно возрастают при увеличении содержания компонента В |
|
|
|
изменяются произвольным образом в зависимости от природы компонентов А и В |
Решение: Если компоненты сплава образуют химические соединения, то свойства сплавов этой системы при изменении концентрации изменяются немонотонно. Химическое соединение имеет максимальные значения твердости и электросопротивления и минимальные значения электропроводности и магнитной проницаемости (сингулярная точка) среди сплавов этой системы.
ЗАДАНИЕ N 2 Эвтектическое превращение – это процесс …
|
|
|
образования механической смеси двух или более видов кристаллов, одновременно кристаллизующихся из жидкости |
|
|
|
распада пересыщенного твердого раствора с образованием дисперсных частиц второй фазы |
|
|
|
распада твердого раствора с образованием смеси двух твердых фаз определенного состава |
|
|
|
кристаллизации твердого раствора определенного состава за счет ранее выделившейся твердой фазы и жидкой части сплава определенного состава |
ЗАДАНИЕ N 3 Полимеры, переходящие в нерастворимое и неплавкое состояние …
|
|
|
свободная энергия Гиббса твердой фазы меньше, чем жидкой |
|
|
|
свободная энергия Гиббса твердой фазы выше, чем жидкой |
|
|
|
величины свободных энергий Гиббса твердой и жидкой фаз равны |
|
|
|
внутренняя энергия твердой фазы выше, чем жидкой |
Решение: Самопроизвольная кристаллизация обусловлена стремлением сплава к переходу в более устойчивое состояние, характеризующееся меньшей величиной термодинамического потенциала ΔG (свободной энергии Гиббса). Температура, при которой термодинамические потенциалы сплава в твердом и жидком состоянии равны, называется равновесной температурой кристаллизации. Самопроизвольная кристаллизация происходит в том случае, если термодинамический потенциал в твердом состоянии будет меньше термодинамического потенциала в жидком состоянии, т.е. при переохлаждении жидкого металла до температур ниже равновесной.
ЗАДАНИЕ N 4 При образовании твердого раствора …
|
|
|
сохраняется кристаллическая решетка растворителя |
|
|
|
все компоненты сохраняют свои кристаллические решетки |
|
|
|
образуется новая кристаллическая решетка, отличающаяся от решеток компонентов |
|
|
|
сохраняется кристаллическая решетка растворенного вещества |
Решение: При образовании твердого раствора атомы растворенного элемента В размещаются в кристаллической решетке растворителя – элемента А, замещая атомы в узлах решетки или внедряясь в междоузлия. При этом сохраняется кристаллическая решетка растворителя.
ЗАДАНИЕ N 5 Максимальная растворимость меди в серебре составляет ______%.
|
|
|
8 |
|
|
|
92 |
|
|
|
72 |
|
|
|
17 |
Тема: Диаграмма "железо - цементит"
ЗАДАНИЕ N 1 Растворимость углерода в α-феррите (по массе) при 727°С составляет _____%.
|
|
|
0,02 |
|
|
|
0,006 |
|
|
|
0,1 |
|
|
|
0,8 |
ЗАДАНИЕ N 2
Содержание углерода в ледебурите составляет_____%.
|
|
|
4,3 |
|
|
|
2,14 |
|
|
|
0,8 |
|
|
|
6,67 |
ЗАДАНИЕ N 3 Линия АHJECF диаграммы «железо - цементит» – это линия …
|
|
|
солидус |
|
|
|
ликвидус |
|
|
|
сольвус |
|
|
|
эвтектоидного превращения |
Решение: Линия АHJECF – линия солидус. Ниже этой линии все сплавы находятся в твердом состоянии, и при дальнейшем охлаждении происходят только процессы, связанные с изменением растворимости углерода в Feα и Feγ, а также процессы, которые обусловливаются аллотропическим (полиморфным) превращением железа.
ЗАДАНИЕ N 4 Переход железа из ферромагнитного в парамагнитное состояние происходит при температуре …
|
|
|
Кюри |
|
|
|
ликвидус |
|
|
|
солидус |
|
|
|
сольвус |
ЗАДАНИЕ N 5 При температуре 14990С в системе «железо - цементит» происходит …
|
|
|
перитектическое превращение |
|
|
|
эвтектическое превращение |
|
|
|
образование первичного цементита |
|
|
|
образование феррита |
Решение: Линия HJB характеризует перитектическое превращение, суть которого в том, что из жидкости концентрации т. В (0,5% С) и высокотемпературного феррита концентрации т. Н (0,1% С) образуется одна фаза – аустенит концентрации т. J (0,16% С).
Тема: Конструкционные стали ЗАДАНИЕ N 1 Содержание углерода в машиностроительных улучшаемых сталях составляет ________%.
|
|
|
0,3–0,5 |
|
|
|
0,5–0,7 |
|
|
|
0,7–1,3 |
|
|
|
0,1–0,3 |
ЗАДАНИЕ N 2 Металлургическое качество стали определяется …
|
|
|
содержанием серы и фосфора |
|
|
|
степенью раскисления |
|
|
|
содержанием легирующих элементов |
|
|
|
размером зерен |
Решение: Металлургическое качество стали определяется содержанием вредных примесей – серы и фосфора, в зависимости от которого различают стали обыкновенного качества, качественные, высококачественные и особо высококачественные.
ЗАДАНИЕ N 3 Из нижеприведенных цементуемыми (нитроцементуемыми) сталями являются …
|
|
|
20Х, 18ХГТ |
|
|
|
Р6М5, Р18 |
|
|
|
50ХФА, 65С2ВА |
|
|
|
45, 30ХГСН2А |
ЗАДАНИЕ N 4 Структура стали У10 в равновесном состоянии состоит из …
|
|
|
перлита и вторичного цементита |
|
|
|
феррита и перлита |
|
|
|
мартенсита и остаточного аустенита |
|
|
|
перлита |
Задание n 5
Из нижеприведенных для изготовления пружин и рессор целесообразно использовать стали …
|
|
|
55С2, 60С2ХФА |
|
|
|
30ХГСА, 40ХН |
|
|
|
У7А, У12 |
|
|
|
20Х, 18ХГТ |
Решение: Стали для пружин и рессор содержат 0,5–0,75% углерода. Их часто дополнительно легируют кремнием (до 2,8%), марганцем (до 1,2%), хромом (до 1,2%), ванадием (до 0,25%), вольфрамом (до 1,2%), никелем (до 1,7%). Из нижеприведенных для изготовления пружин и рессор целесообразно использовать стали 55С2, 60С2ХФА.
Тема: Чугуны ЗАДАНИЕ N 1 Чугун, в котором весь углерод находится в свободном состоянии и включения графита имеют пластинчатую форму, является …
|
|
|
серым ферритным |
|
|
|
серым перлитным |
|
|
|
ковким ферритным |
|
|
|
высокопрочным перлитным |
Решение: Поскольку включения графита в рассматриваемом чугуне имеют пластинчатую форму, чугун является серым. Так как весь углерод находится в виде графита, основа чугуна является ферритной. Таким образом, этот чугун является серым ферритным.
Задание n 2
Высокопрочный чугун получают в результате …
|
|
|
модифицирования магнием |
|
|
|
графитизирующего отжига серого чугуна |
|
|
|
увеличения содержания кремния |
|
|
|
нормализации |
Решение: Высокопрочным называют чугун, в котором включения графита имеют шаровидную форму. Для получения шаровидного графита жидкий металл модифицируют магнием или магниевыми лигатурами.
ЗАДАНИЕ N 3 Цифры в марке чугуна СЧ 30 означают …
|
|
|
временное сопротивление при растяжении (*10-1, МПа) |
|
|
|
содержание углерода в десятых долях процента |
|
|
|
содержание кремния в процентах |
|
|
|
относительное удлинение (*10, %) |
Решение: В соответствии с ГОСТ 1412-85 серые чугуны маркируют буквами «СЧ» и цифрами, указывающими уменьшенное в 10 раз минимальное значение временного сопротивления при растяжении (МПа). ЗАДАНИЕ N 4 Чугун, в котором весь углерод находится в химически связанном состоянии, называют …
|
|
|
белым |
|
|
|
серым |
|
|
|
высокопрочным |
|
|
|
ковким |
ЗАДАНИЕ N 5 Включения графита в чугуне марки КЧ 37-12 имеют ___________ форму.
|
|
|
хлопьевидную |
|
|
|
пластинчатую |
|
|
|
вермикулярную |
|
|
|
глобулярную |
Тема: Пластическая деформация и механические свойства металлов
ЗАДАНИЕ N 1
На рисунке показана схема измерения твёрдости по методу …
|
|
|
Роквелла |
|
|
|
Бринелля |
|
|
|
Виккерса |
|
|
|
Шора |
Решение: При измерении твердости по методу Роквелла (НRA, НRB, НRC) в качестве индентора применяется алмазный конус с углом при вершине 120° или стальной закаленный шарик диаметром 1,588 мм. Вдавливание индентора производится вначале предварительной нагрузкой Po = 100 н (10 кгс), а затем общей нагрузкой P = Po + P1.
ЗАДАНИЕ N 2 Индентором при измерении твердости по методу Бринелля служит …
|
|
|
стальной шарик |
|
|
|
алмазная пирамида |
|
|
|
алмазный конус |
|
|
|
стальной конус |
ЗАДАНИЕ N 3 Процесс повышения структурного совершенства металла, деформированного в холодном состоянии, в результате уменьшения плотности дефектов кристаллического строения (точечных, линейных, поверхностных, объемных) называется …
|
|
|
возвратом |
|
|
|
наклепом |
|
|
|
отдыхом |
|
|
|
рекристаллизацией |
Решение: Возврат – процесс повышения структурного совершенства металла, деформированного в холодном состоянии, в результате уменьшения плотности дефектов кристаллического строения (точечных, линейных, поверхностных, объемных). В результате возврата:
- искаженная кристаллическая решетка принимает правильную геометрическую форму; - σв и σу незначительно уменьшаются, δ незначительно увеличивается; - сохраняется текстура.
ЗАДАНИЕ N 4 На приведенном графике зависимости предела текучести σТ от плотности дислокаций ρ участок 2 соответствует прочности …
|
|
|
«усов» |
|
|
|
технически чистых металлов |
|
|
|
упрочненных металлов |
|
|
|
теоретической |
Решение: Участок 2 соответствует прочности «усов» (viskers) – искусственных нитевидных кристаллов без дефектов кристаллического строения. ЗАДАНИЕ N 5 Зависимость механических свойств металла от степени деформации имеет вид …
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Решение: Зависимость механических свойств металла от степени деформации имеет следующий вид:
Тема: Основы термической обработки
ЗАДАНИЕ N 1
На диаграмме Fe-Fe3C критическая точка Асm соответствует линии …
|
|
|
SE |
|
|
|
GS |
|
|
|
PSK |
|
|
|
ECF |
Решение: Научные основы термической обработки были заложены великим русским металлургом Д. К. Черновым, открывшим в 1868 г. структурные превращения в стали. Режимы термической обработки стали связаны с критическими точками. Температуру, соответствующую линии PSК на диаграмме состояния Fe-Fe3C, обозначают точкой А1. Температуры, соответствующие линии GS, обозначают точкой А3, а линии SE – точкой Аcm.
ЗАДАНИЕ N 2 Твердость продуктов превращения аустенита повышается в ряду …
|
|
|
перлит, сорбит, троостит, мартенсит |
|
|
|
мартенсит, троостит, сорбит, перлит |
|
|
|
троостит, сорбит, перлит, мартенсит |
|
|
|
мартенсит, перлит, сорбит, троостит |