Egzamin; TEST (pełna wersja)

Transkrypt

1 Egzamin; TEST (pełna wersja) 1. Jakiemu testowi należy podać materiał, aby ocenić jego przydatność do wykonania elementu urządzenia technicznego pracującego w następujących warunkach: statycznego ściskania dużych nacisków powierzchniowych ścierania odkształcenia plastycznego długotrwałego narażenia na wysoką temperaturę bez naprężeń tarcia tocznego pracy w podwyższonej temperaturze naprężeń o dużej liczbie cykli > 10 5 dużej szybkości narastania obciążenia bardzo niskiej temperatury statycznego rozciągania odkształcenia sprężystego środowiska agresywnego chemicznie bardzo dużego naprężenia Zaznacz właściwą odpowiedź Twardości metodą Vickersa Statycznej próbie rozciągania Próbie udarności w niskich temperaturach Próbie odporności na pełzanie Statycznej próbie rozciągania w niskich temperaturach Próbie udarności w wysokich temperaturach Próbie dynamicznego rozciągania Badaniom odporności korozyjnej Próbie zmęczeniowej Próbie ściskania Twardości metodą Rockwella Badanie modułu Younga Badaniom metalograficznym Twardości metodą Brinella Próba tarcia Próbie udarności w temperaturze otoczenia 2. Która z przedstawionych w tabeli właściwości materiału ma kluczowe znaczenie dla określenia: podatności do przeróbki plastycznej podatności do obróbki ubytkowej podatności do odlewania odporności na korozję odporności na pracę w wysokich temperaturach odporności na tarcie np. w hamulcach podatności do przenoszenia dużej liczby cykli zmiennych obciążeń stateczności konstrukcji w obliczeniach wytrzymałościowych zdatności do pracy w dużym zakresie temperatur podatność do spawania podatności do klejenia odporności na dynamiczne obciążenia przydatności w technice lotniczej i rakietowej odporności na kruche pękanie estetyki wykonania Zaznacz właściwą odpowiedź Wytrzymałość na rozciąganie R m Granica plastyczności R p (R e R 0,2 ) Moduł Younga E Wytrzymałość doraźna R m / Twardość Potencjał elektrochemiczny Wytrzymałość czasowa Z/T/t Ekwiwalent węglowy Skurcz Temperatura progu kruchości Tk Połysk i kolor Duża chropowatość Gładkość powierzchni Łamliwość wióra Udarność K Współczynnik odprowadzania ciepła Gęstość Wytrzymałość zmęczeniowa Zg 3. Jakiego rodzaju jest penetrator oraz na podstawie jakiego pomiaru wyznacza się twardość w jednej z następujących metod pomiaru: Zaznacz po jednym polu w kolumnach 1 i 2 Rodzaj penetratora 1 Sposób pomiaru 2 Brinella, Ostrosłup diamentowy o podstawie Porównanie średnicy odcisku (czaszy Vickersa, kwadratu i kącie wierzchołkowym kulistej) w materiale badanym i o Rockwella, skala C 136 znanej twardości Rockwella, skala F Shorea. Kulka stalowa lub węglikowa 1, 2, 2,5, 5, 10 mm Pomiar średniej arytmetycznej długości przekątnych odcisku i odczyt z tablic Poldi Bijak z diamentową końcówką Pomiar średnica odcisku (czaszy kulistej) i odczyt z tablic Kulka stalowa dowolnej średnicy Pomiar głębokości wnikania bezpośrednio na twardościomierzu Kulka stalowa 1,5875, lub 3,175 mm Pomiar wysokości odbicia Stożek diamentowy o kącie wierzchołkowym Która z metod badania twardości jest odpowiednia dla następującej grupy materiałów: stal węglowa miękka np. do wyrobu blachy. stal stopowa po obróbce cieplnej. stal narzędziowa po obróbce cieplnej. żeliwo. staliwo. stop aluminium. czysta miedź. mosiądz, brąz lub miedzionikiel stop cynku stop tytanu stop niklu i kobaltu. polimer. materiał spiekany (porowaty) szkło Porównanie głębokości wnikania kuli w materiał Zaznacz w kolumnie 1 właściwą odpowiedź. Metoda pomiaru 1 Brinella, Vickersa, Rockwella, skala C Rockwella, skala F Shorea. Poldi Żadna z powyższych metod

2 5. W jaki sposób wyznacza się wytrzymałość zmęczeniową Zg następujących materiałów. Zaznacz właściwą odpowiedź Przy nieskończonej liczbie cykli obciążenia dla stali. Przy liczbie cykli obciążenia 2x10 8 dla metali nieżelaznych. Przy najmniejszej liczbie cykli powodującej pęknięcie materiału dla kompozytów. Przy badaniu odporności na pełzanie dla szkła i ceramiki. Przy ograniczonej liczbie cykli obciążenia 10 5,10 6, 10 7 dla materiałów spiekanych. Na podstawie asymptoty na wykresie zmęczeniowym Wöhlera Przy największej liczbie cykli powodującej pęknięcie materiału Przy próbie statycznego rozciągania Nie wyznacza się żadną metodą 6. Któremu z wymienionych poniżej materiałów (zaznacz x w prawej kolumnie) odpowiada wykres rozciągania przedstawiony na rysunkach (B). Zwróć uwagę na kształt wykresu i wartości naprężeń i odkształceń. Dla porównania na rys. (A) zamieszczono wykres rozciągania stali znormalizowanej o niskiej zawartości węgla. Rodzaj materiału stal o zwiększonej zawartości węgla 1% stal z podwyższoną zaw. dodatków stopowych Mn, Si, Cr stal po obróbce plastycznej na zimno (zgniot) stal obróbce cieplnej po wyżarzaniu zmiękczającym żeliwo szare zwykłe czysta miedź czysty nikiel polimer termoplastyczny szkło kompozyt włókno węglowe-polimer stal obróbce cieplnej po odpuszczeniu czyste aluminium stal po obróbce cieplnej po zahartowaniu czysty cynk A B B B B B B B B B B B. B B B

3 7. Wskaż rodzaj mikroskopu lub przyrządu optycznego (w kol. 1) oraz sposób przygotowania próbek (w kol 2). właściwych do przeprowadzenia badań metalograficznych w następującym zakresie: obserwacji zużycia współpracujących części maszyn. obserwacji powierzchni metali w zakresie makro do 50x. obserwacji przełomów zniszczonych części maszyn w zakresie makro do 50x. obserwacji postępu korozji na powierzchni zniszczonych części maszyn w zakresie makro do 50x obserwacji wielkości kryształów metali w zakresie mikro do 500x. obserwacji faz w stopach metali nieżelaznych w zakresie mikro do 500x obserwacji mikropęknięć zmęczeniowych w zakresie mikro 500x obserwacji struktury spoin spawalniczych w zakresie mikro do 1000x obserwacji wpływu obróbki cieplnej na budowę fazową stopu w zakresie mikro do 1000x obserwacji postępu korozji w głąb zużytych części maszyn w zakresie mikro do 500x obserwacji powierzchni cząstek proszków metalicznych zakresie do 5000x do obserwacji linii dyslokacji w powiększeniach do x Rodzaj mikroskopu lub przyrządu optycznego Lupa Aparat fotograficzny z obiektywem makro Mikroskop stereoskopowy 50x Mikroskop metalograficzny (system odwrotny) Mikroskop biologiczny (system prosty) Mikroskop elektronowy skaningowy Mikroskop elektronowy transmisyjny Kol 1 Sposób przygotowania próbek lub części maszyn do badań Kol 2 Wycinanie próbek, szlifowanie polerowania i trawienie odczynnikami chemicznymi Mechaniczne czyszczenie części w celu odsłonięcia powierzchni Napylanie próżniowe powierzchni metalami szlachetnymi w celu zapewnienia odpływu ładunków elektrycznych Inkludowanie w żywicy epoksydowej szlifowanie, polerowanie i trawienie odczynnikami chemicznymi Mycie i delikatne czyszczenie chemiczne bez naruszenia powierzchni badanej. Wycinanie, szlifowanie i trawienie w celu uzyskania próbki w formie ultra cienkiej folii metalicznej. Bez przygotowania powierzchni 8. W jakim metalu występuje sieć krystalograficzna: Nikiel Wanad regularna ściennie centrowana (RSC) w całym zakresie temperatur Kobalt regularna ściennie centrowana (RSC) tylko w wysokiej temperaturze Platyna regularna przestrzennie centrowana (RPC) w całym zakresie temperatur Chrom regularna przestrzennie centrowana (RPC) tylko w wysokiej temperaturze Żelazo regularna przestrzennie centrowana (RPC) tylko w niskiej temperaturze Wolfram heksagonalna zwarta (HZ) w całym zakresie temperaturze Miedź heksagonalna zwarta (HZ) tylko w niskiej temperaturze Tytan Magnez inna niż (RSC, RPC, HZ) Cyna Złoto Mangan Aluminium Ołów Molibden Niob Cynk 9. Jeżeli dwa metale A i B tworzą układ równowagi z eutektyką, to jaka struktura stopu z tego układu sprzyja: dobrym właściwościom odlewniczym dobrej podatności do odkształceń plastycznych. wysokiej odporności na zużycie ścierne niskiej wytrzymałości zmęczeniowej wysokiej wytrzymałości zmęczeniowej dobrym właściwościom ślizgowym wysokiej granicy plastyczności niskiej twardości wysokiej twardości podatności do obróbki skrawaniem możliwości umacniania wydzieleniowego wysokiej odporności korozyjnej Eutektyka (A+B) Roztwór stały () Wydzielenia wtórne ( ) w roztworze (β) Metal A z eutektyką (A+B) Metal B z eutektyką (A+B) Eutetektoid () Eutektyka (α+β) Wydzielenia wtórne (β ) w roztworze stałym () Roztwór stały (β) Roztwór (α) z eutektyką (α+β) Roztwór (β) z eutektyką (α+β)

4 10. Jaką budowę ma stop złożony z dwóch metali A i B w przypadku: całkowitej rozpuszczalności obu składników w sobie: braku rozpuszczalności w zakresie stężeń podeutektycznych braku rozpuszczalności w zakresie stężeń nadeutektycznych braku rozpuszczalności w zakresie stężenia eutektycznego częściowej rozpuszczalności spadającej wraz ze spadkiem temperatury częściowej rozpuszczalności spadającej wraz ze spadkiem temperatury w zakresie stężeń nadeutektycznych częściowej rozpuszczalności spadającej wraz ze spadkiem temperatury w zakresie stężeń podeutektycznych częściowej rozpuszczalności spadającej wraz ze spadkiem temperatury w zakresie stężenia eutektycznego częściowej rozpuszczalności spadającej wraz ze spadkiem temperatury w zakresie stężeń poniżej granicznej rozpuszczalności rozpadu wysokotemperaturowego roztworu stałego tworzenia fazy międzymetalicznej A 2 B w zakresie stężenia stechiometrycznie odpowiadającego fazie Eutektykę (A+B) Roztwór stały () Metal A z eutektyką (A+B) Metal B z eutektyką (A+B) Fazę międzymetaliczną np. (A 2 B) Eutetektoid Eutektykę (α+β) Wydzielenia wtórne (β ) w roztworze stałym Roztwór (α) z eutektyką (α+β) Roztwór (β) z eutektyką (α+β) 11. Jaki wpływ na właściwości stopu wywołuje następujący proces obróbki cieplnej wyżarzanie normalizujące wyżarzanie sferoidyzujące wyżarzanie rekrystalizujące wyżarzanie ujednoradniające hartowanie odpuszczanie wysokie patentowanie przesycanie starzenie odprężanie lub stabilizowanie modyfikacja struktury odlewu przeróbka plastyczna odlewanie Wzrost twardości Zmniejszenie wielkości ziarna Wydzielenie faz wtórnych Zwiększenie naprężeń wewnętrznych Zmniejszenie twardości Wydzielenie faz o kształcie kulistym Przemiana sieci krystalograficznej Zmiana kształtu ziaren Zwiększenie plastyczności Zwiększenie udarności Wydzielenie drobnych płytek cementytu Rozdrobnienie ziaren Zmniejszenie naprężeń wewnętrznych Wyrównanie składu chemicznego 12. Jak nazywa się struktura uzyskana po następującej obróbce; wyżarzanie normalizujące wyżarzanie sferoidyzujące wyżarzanie rekrystalizujące wyżarzanie ujednoradniające przeróbka plastyczna odlewanie kokilowe hartowanie odpuszczanie patentowanie przesycanie starzenie odprężanie lub stabilizowanie modyfikacja struktury żeliwa Nazwa struktury Martenzyt Ferryt i perlit Sferoidyt Bainit Wydzielenia grafitu Perlit drobny Perlit drobnoziarnisty Wydzielenia Guiniera-Prestona Roztwór stały przesycony Sorbit Perlit gruboziarnisty Tekstura zgniotu Struktura dendrytyczna Struktura zbliźniaczona Likwacja strefowa zaznacz

5 13. Jaką przemianę i jaki rodzaj obróbki cieplnej przedstawia wybrana krzywa (jedna z 8) na wykresie CTP. AUSTENIT Zaznacz właściwą odpowiedź Przemiana Austenit Martenzyt Austenit Bainit Austenit Ferryt+Bainit Austenit Perlit+Ferryt Austenit Martenzyt izotermiczna Austenit Nanobainit Austenit Perlit drobny Austenit Perlit gruby Rodzaj obróbki cieplnej Normalizacja Hartowanie bainityczne Hartowanie zwykle Patentowanie Rozpad austenitu na ferryt i bainit Wyżarzanie nanobainityczne Izotermiczny rozpad austenitu na ferryt i perlit Hartowanie stopniowe Jak definiujemy następujące struktury układu żelazo-cementyt i jaką mają maksymalną zawartość węgla? Zaznacz po jednym polu w kolumnach 1 i 2 AUSTENIT FERRYT CEMENTYT PIERWOTNY PERLIT CEMENTYT WTÓRNY LEDEBURYT CEMENTYT TRZECIORZĘDOWY Nazwa fazy 1 2 Eutektyka 0,0218% Wydzielenia wtórne z FERRYTU 0,77% Roztwór stały 2,11% Eutektoid 4,3% Faza międzymetaliczna 6,67% Wydzielenia wtórne z AUSTENITU 0,0008% 15. Narysuj schemat struktury końcowej z uproszczonego układu żelazo-cementyt miejscu jednej z narysowanych linii pionowych. Schemat struktury wraz z opisem faz

6 16. Stopy miedzi klasyfikuje się w oparciu o typ układu równowagi jaki miedź tworzy z dodatkiem stopowym. Wskaż, której grupie stopów miedzi odpowiadają przedstawione na rysunkach typy układów równowagi; 1. Układ z pełną rozpuszczalnością 2. Układ z rosnącą rozpuszalnością dodatku stopowego wraz ze spadkiem temperatury. 3. Układ z malejącą rozpuszalnością dodatku stopowego wraz ze spadkiem temperatury 4.Układ z przemianą eutektoidalną Mosiądze Brązale Miedzionikle Miedź stopowa 17. Klasyfikacja polimerów, kompozytów i ceramik. Do jakiej grupy zaliczamy następujący materiał Polietylen PE Polipropylen PP Polistyren PS Polichlorek winylu PVC Poliester PET Polimetakrylan PMMA Poliamid PA Poliwęglan PC Akrylonitryl-butadien-styren ABS Fenoplast PF Żywica epoksydowa EP Poliizopren IR Butadien BR Policzterofluoroetylen PTFE Butadien-styren SB Żywica fenowo-formaldehydowa FF Żywica epoksydowa-włókno szklane EP-G Żywica poliestrowa EP Żywica poliestrowa-włókno węglowe Żywica poliestrowa-włókno aramidowe (kevlar) Porcelana techniczna Węglik krzemu SiC Korund Al 2O 3 Diament C Szkło borowo-krzemianowe Szkło kwarcowe Rodzaj Termoplast Duroplast Elastomer Kopolimer Kompozyt Ceramika Zaznacz

7 STAL NIESTOPOWA (węglowa) STAL STOPOWA 18. Klasyfikacja stali. Zaznacz w kolumnie odpowiedni rodzaj stali, staliwa lub żeliwa na część lub obiekt techniczny widoczny na rysunku. Rysunek i nazwa przedmiotu Przedmioty przedstawione na rys będą omawiane podczas wykładów. Rodzaj stali- Przykładowe oznaczenie PN-EN Konstrukcyjna S235JR Konstrukcyjna o podwyższonej S690Q wytrzymałości. Na urządzenia ciśnieniowe P355NB Maszynowe E360 Do nawęglania C22 Na liny i sprężyny C80 Na szyny R880 Na rury L275 Do zbrojenia betonu B360 Na wyroby płaskie o podwyższonej H420 wytrzymałości Na wyroby. płaskie miękkie do tłoczenia DX Na wyr. płaskie ocynkowane T30 Narzędziowe węglowe C120 Elektrotechniczne M300 Do ulepszania cieplnego 41Cr4 Automatowe 10S20 Łożyskowe 100Cr6 Do nawęglania 20MnCrMo4-2 Sprężynowe 60SiCrV7 Zaworowe X55CrMnNiN20-8 Do pracy na zimno 90MnCrV8 NARZĘDZIOWA Do pracy na gorąco X35CrWMoV5 Szybkotnąca HS Ferrytyczne X6Cr13 ODPORNA NA Martenzytyczne X30Cr13 KOROZJĘ Austenityczne X2CrNi18-9 Ferrytycznoaustenityczne X2CrNiMoN STALIWO Węglowe W Stopowe G40CrV5-2 Modyfikowane GJL-300 ŻELIWO szare Sferoidalne GJS Ciągliwe GJMW Zaznacz właściwy 19. Jaką obróbkę cieplna należy wykonać dla obiektu technicznego widocznego na rys w pyt 18 wyżarzanie normalizujące wyżarzanie sferoidyzujące wyżarzanie rekrystalizujące wyżarzanie ujednoradniające hartowanie odpuszczanie wysokie patentowanie przesycanie starzenie odprężanie lub stabilizowanie modyfikacja struktury odlewu przeróbka plastyczna odlewanie

8 20. Klasyfikacja metali nieżelaznych. Zaznacz w kolumnie odpowiedni rodzaj stopu z metali nieżelaznych na część lub obiekt techniczny widoczny na rysunku. Rysunek i nazwa przedmiotu Przedmioty przedstawione na rysunkach będą omawiane podczas wykładów. Rodzaj stopu Miedź Mosiądz jednofazowy Mosiądz dwufazowy Brąz aluminiowy Brąz cynowy Brąz berylowy Nowe srebro (mosiądz) Miedzionikiel Konstantan Manganin Monel Miedź stopowa Aluminium Dural Silumin Znal Elektron Stellit Vitalium Nimonic Tytan Tytan Tytan Mikromed Inwar Kanthal Spoiwo lutownicze miękkie Ferryt barowy Alniko Permaloj Termobimetal Węglik spiekany Metalo-grafit Filtr metaliczny Spiekany proszek metaliczny zaznacz Na egzamin zostaną przygotowane różne warianty testów. Z żółtych pól będą wybierane pojedyncze pozycje natomiast tabele odpowiedzi będą miały zmieniony układ (treści te same ale w różnych pozycjach tabeli) Zasady punktacji Ilość pkt. Ocena Bardzo dobrzy 18 Dobry Dobry 14 Dostateczny Dostateczny 10 i mniej Niedostateczny Materiał opracował Dr inż. Andrzej Dębski