Ocena na egzaminie Stopień opanowania umiejętność U1 3 Umiejętność prawidłowego uzasadnienia, w oparciu o właściwości użytkowe,

Transkrypt

1 Zasady zaliczania przedmiotu Nauka o materiałach w I semestrze roku akademickim Dla wszystkich specjalności. Studia dzienne i zaoczne TEMATYKA WYKŁADÓW 1. Rola i zadania inżynierii materiałowej. 2. Techniczne kryteria doboru materiałów. 3. Metody badania materiałów. 4. Budowa metali i stopów. 5. Układy równowagi stopów podwójnych. 6. Struktury stopów żelaza z węglem. 7. Obróbka cieplna i cieplno-chemiczna stali. 8. Klasyfikacja i znakowanie stali, staliw i żeliw. 9. Zastosowanie stali węglowych i stopowych 10. Zastosowanie stali nierdzewnych, narzędziowych mikrostopowych, żarowytrzymałych i maraging 11. Stopy aluminium i umacnianie wydzieleniowe stopów. 12. Miedź i stopy miedzi. 13. Stopy metali na bazie: cynku, magnezu i tytanu. 14. Stopy metali na bazie: niklu, kobaltu i wolframu. 15. Materiały funkcjonalne. 16. Metalurgia proszków. 17. Materiały polimerowe. 18. Szkło i ceramika szklana. 19. Materiały kompozytowe. Materiały do wykładów w postaci zbiorów rysunków omawianych na wykładzie będą dostępne po zalogowaniu w pracowni komputerowej 113/25. Podstawą zaliczenia przedmiotu jest egzamin: Przedmiot zaliczany jest na podstawie: egzaminu, Egzamin jest przeprowadzany w formie ustnej polegającego na tym, że od egzaminowanego studenta wymaga się, aby uzasadnił opierając się na właściwościach, z jakiego materiału i w jakim stanie obróbki cieplnej są wykonane dwa wylosowane przedmioty (jeden ze stali żeliwa lub staliwa, drugi z stopów metali nieżelaznych lub polimerów). Są to przedmioty typowe dla zastosowań w urządzeniach technicznych np: sprężyna,koło zębate, blacha do kształtowania na zimno, korpus silnika, wirnik pompy, rdzeń transformatora, obudowa telefonu, elektroda do zgrzewarki, termobimetal, i wiele innych, łącznie w liczbie ok. 80 szt. Przedmioty są losowane i można je obejrzeć podczas egzaminu. Warunkiem dopuszczenia do egzaminu jest: 1. uzyskanie pozytywnych ocen na zajęciach audytoryjnych. 2. uzyskanie pozytywnych ocen na dwóch kolokwiach 3. zaliczenie wszystkich ćwiczeń laboratoryjnych. Ocena na egzaminie Stopień opanowania umiejętność U1 3 Umiejętność prawidłowego uzasadnienia, w oparciu o właściwości użytkowe, doboru materiału dla jednego z wylosowanych przedmiotów z podaniem przykładowego oznaczenia gatunku. 3+ Umiejętność prawidłowego uzasadnienia, w oparciu o właściwości użytkowe, mechaniczne i technologiczne, z przewidywaniem sposobu oddziaływania na środowisko i utylizacji, doboru materiału dla jednego z wylosowanych przedmiotów. 4 Umiejętność prawidłowego uzasadnienia, w oparciu o właściwości użytkowe, mechaniczne i technologiczne, z przewidywaniem sposobu oddziaływania na środowisko i utylizacji, doboru materiału dla jednego z wylosowanych przedmiotów, z podaniem przykładowego oznaczenia gatunku wg norm UE. 4+ Umiejętność prawidłowego uzasadnienia, w oparciu o właściwości użytkowe, mechaniczne i technologiczne, z przewidywaniem sposobu oddziaływania na środowisko i utylizacji, doboru materiału dla dwu z wylosowanych przedmiotów. 5 Umiejętność prawidłowego uzasadnienia doboru, w oparciu o właściwości użytkowe, mechaniczne i technologiczne, z przewidywaniem sposobu oddziaływania na środowisko i utylizacji, materiału dla dwu z wylosowanych przedmiotów z podaniem przykładowego oznaczenia gatunków wg norm UE.

2 Plan ćwiczeń. Ćwiczenia audytoryjne 8 godz. Temat Godz sala Prowadzący 1. Układy równowagi stopów 2 7 A. Dębski* 2. Struktury stali po obróbce cieplnej. 2 7 A. Dębski* KOLOKWIUM I 3. Dobór stali na podstawie bazy danych M. Grązka (prac. komputerowa) 4. Struktury materiałów spiekanych. KOLOKWIUM II 2 7 A. Dębski* *- dla grup niestacjonarnych może wystąpić zmiana prowadzącego Ćwiczenia laboratoryjne 8 godz. (w podgrupach) Temat Godz sala Prowadzacy 1. Badanie twardości metali 2 4 M. Grązka, R. Paszkowski 2. Analiza termiczna stopów Sn-Pb 2 24 J. Bożejko M. Sarzyński 3. Badanie właściwości mechanicznych metali 2 4 J. Janiszewski, Z. Idziaszek 4. Struktury stopów żelaza z węglem i żeliw 2 7 A.Dębski* Z. Idziaszek 5. Badanie hartowności stali 2 16 M. Sarzyński 6. Struktury stopów miedzi i aluminium 2 7 A.Dębski* 7. Umacnianie wydzieleniowe stopów aluminium 2 16 R. Paszkowski M. Grązka 8. Badanie gęstości materiałów porowatych i proszków J. Bożejko dla grup niestacjonarnych może wystąpić zmiana prowadzącego Szczegółowy terminowy plan zajęć audytoryjnych i laboratoryjnych oraz konsultacji znajduje się w na tablicy ogłoszeń budynku 25 LITERATURA podstawowa: M. Blicharski, Wstęp do inżynierii materiałowej, Wydawnictwo Naukowe Techniczne Warszawa 1998 L. A. Dobrzański, Metaloznawstwo z podstawami nauki o materiałach, Wydawnictwo Naukowe Techniczne Warszawa 1999 A. Dębski i inni, Materiały konstrukcyjne, ćwiczenia, skrypt WAT Warszawa uzupełniająca: Z. Celiński, Materiałoznawstwo elektrotechniczne, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 1998 M, F, Ashby, D, R, Jones, Materiały inżynierskie, Wydawnictwo Naukowe Techniczne Warszawa 1995 Każdy podręcznik akademicki z zakresu metaloznawstwa bądź inżynierii materiałowej

3 Kolokwium I TEST (pełna wersja) 1. Wskaż właściwe znaczenie różnych grup materiałów występujących w następujących obiektach technicznych: korpus silnika spalinowego łożysko toczne korpus wiertarki elektrycznej hełm wojskowy ostrze głowicy do frezowania na obrabiarce numerycznej trakcja kolejowa: szyny zawór wodny hydrauliczny rdzeń pocisku przeciwpancernego podkalibrowego wirnik silnika elektrycznego na prąd stały: np. małego wentylatora kadłub jachtu żeglarskiego obiektyw aparatu fotograficznego wkład filtrujący wodę konstrukcja nośna podpory linii wysokiego napięcia felga koła samochodu łuska do naboju strzeleckiego klosz reflektora samochodu śruba okrętowa kadłub statku morskiego obudowa telefonu komórkowego zestaw sztućców : nóż, łyżka, widelec korpus rakiety kosmicznej wkład kominkowy łyżka koparki klamka do drzwi narta zjazdowa szkło okularów zawieszenie samochodu : resor wiertło do metalu endoproteza stawu biodrowego rakieta do gry w tenisa moneta np. 1 zł uzwojenie transformatora elementy robota kuchennego bez silnika np. mieszadło czujnik temperatury piekarnika łożysko ślizgowe element karoserii samochodu np. drzwi obudowa sprzęgła samochodu instrument orkiestry dętej np. puzon łopatka turbiny silnika lotniczego okładzina klocka hamulcowego wnętrze zmywarki do naczyń przewód elektryczny żarnik żarówki elektrycznej grzałka suszarki do włosów kadłub batyskafu łożysko ślizgowe statecznik pionowy samolotu łopata wirnika śmigłowca dłuto stolarskie ostrze radiator odprowadzający ciepło lufa armaty czołgowej rama roweru turystycznego anoda do bojlera wodnego inplant stomatologiczny głowica odczytująca np. dysku mieszek barometru blachowkręt klocki LEGO resor w samochodzie meble kask rowerowy izolator na linii wysokiego napięcia tłok silnika spalinowego rura instalacji wodnej końcówka wiertła do betonu hantle Zaznacz po jednej odpowiedzi w każdej kolumnie. Rodzaj materiału Stal węglowa Stal stopowa Stal nierdzewna Stal narzędziowa Staliwo Żeliwo Stop aluminium Miedź Mosiądz, brąz lub miedzionikiel Stop magnezu Stop tytanu Stop cynku Stop niklu Stop kobaltu Węglik spiekany Materiał magnetycznie miękki Materiał magnetycznie twardy Materiał rezystywny Termobimetal Metal wysokotopliwy np. wolfram Polimer termoplastyczny Polimer duroplast Elastomer Szkło flint lub kron Ceramika techniczna np. Al2O3 Włókno węglowe Drewno lub przetworzone na MDF Kompozyt włókno węglowe-żywica Kompozyt ceramiczno-metaliczny Materiał, najczęściej stosowany na wybrany obiekt techniczny Materiał zamienny lub stosowany rzadziej od wymienionego w kol 1 Materiał którego obecność jest wykluczona w wybranym obiekcie technicznym

4 2. Która z przedstawionych w tabeli właściwości materiału ma kluczowe znaczenie dla określenia: Zaznacz właściwą odpowiedź 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 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 Duża chropowatość Gładkość powierzchni Łamliwość wióra Udarność K Współczynnik odprowadzania ciepła Gęstość 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, Vickersa, Rockwella, skala C Rockwella, skala F Shore a. Poldi 4. Wytrzymałość zmęczeniową Zg wyznacza się: dla stali dla metali nieżelaznych dla kompozytów dla ceramik Ostrosłup diamentowy o podstawie kwadratu i kącie wierzchołkowym 136 Kulka stalowa lub węglikowa 1, 2, 2,5, 5, 10 mm Bijak z diamentową końcówką Kulka stalowa dowolnej średnicy Kulka stalowa 1,5875, lub 3,175 mm Stożek diamentowy o kącie wierzchołkowym 120 Porównanie średnicy odcisku (czaszy kulistej) w materiale badanym i o znanej twardości Pomiar średniej arytmetycznej długości przekątnych odcisku i odczyt z tablic Pomiar średnica odcisku (czaszy kulistej) i odczyt z tablic Pomiar głębokości wnikania bezpośrednio na twardościomierzu Pomiar wysokości odbicia Porównanie głębokości wnikania kuli w materiał Zaznacz właściwą odpowiedź Przy nieskończonej liczbie cykli obciążenia Przy liczbie cykli obciążenia Przy najmniejszej liczbie cykli powodującej pęknięcie materiału Przy badaniu odporności na pełzanie Przy ograniczonej liczbie cykli obciążenia 10 5,10 6, 10 7 Na podstawie asymptoty na wykresie zmęczeniowym Wöhlera Przy największej liczbie cykli powodującej pęknięcie materiału Przy próbie statycznego rozciągania Nie wyznacza się żadną metodą 5. Jakiemu testowi należy podać materiał, aby był przydatny 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 rozciągania w podwyższonej temperaturze naprężeń o dużej liczbie cykli > 10 5 dużej szybkości narastania obciążenia bardzo niskiej temperatury statycznego rozciągania odkształcenia sprężystego środowiska agresywnego chemicznie 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

5 6. Do którego z wymienionych poniżej materiałów (zaznacz w prawej kolumnie) pasuje 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

6 7. Wskaż niezbędne elementy stanowiska laboratoryjnego nie więcej niż pięć do wykonania badań metalograficznych: (aby zaliczyć odpowiedź elementów wskazanych poprawnie musi być więcej niż wskazanych błędnie i brakujących) w zakresie obserwacji na żywo (bez rejestracji) powierzchni metali w zakresie makro do 50 w zakresie obserwacji na żywo (bez rejestracji) przełomów zniszczonych części metalicznych do 50 w zakresie obserwacji na żywo (bez rejestracji) powierzchni metali w zakresie mikro od 50 do 1000 w zakresie obserwacji powierzchni metali w zakresie makro do 50 z rejestracją obrazów struktur w zakresie obserwacji przełomów w zakresie makro do 50 z rejestracją obrazów struktur w zakresie obserwacji powierzchni metali w zakresie mikro do 1000 z rejestracją obrazów struktur w zakresie obserwacji mikro do 1000 z rejestracją obrazów struktur i pomiarem wielkości ziaren w zakresie obserwacji przełomów i pomiarem wielkości szczelin w zakresie makro do 50 obserwacji na żywo (bez rejestracji) powierzchni cząstek proszków metalicznych zakresie do 5000 obserwacji powierzchni cząstek proszków metalicznych zakresie do 5000 z rejestracją obrazów do obserwacji wydzieleń i dyslokacji w powiększeniach do obserwacji i pomiary wielkości cząstek proszków metalicznych zakresie do 5000 Szlifierka metalograficzna Przecinarka Pasta diamentowa do polerowania Olej do badań imersyjnych Oświetlacz LED Mikroskop elektronowy transmisyjny Aparat fotograficzny cyfrowy bez obiektywu (body) Aparat fotograficzny kompaktowy Szlifierka do szlifowania płaszczyzn Przyrząd do inkludowania próbek Mikroskop stereoskopowy 50 (bez systemu rejestracji) Twardościomierz Monitor z wejściem analogowym Tensometr Młotek Papier ścierny o różnej granulacji Polerka elektrolityczna Oprogramowanie do analizy obrazu Lupa 10 Luneta Pierścień dystansowy do makrofotografii Mikroskop elektronowy skaningowy Kamera analogowa Kamera cyfrowa Karta grafiki z wejściem sygnału analogowego Powiększalnik fotograficzny Mikroskop metalograficzny (bez systemu rejestracji) Mikroskop biologiczny (bez systemu rejestracji) Termopara Drążarka elektro-erozyjna Odczynniki do trawienia Napylarka do pokrywania próbek warstwą przewodzącą Wstrząsarka Szlifierko-polerka uniwersalna 8. Do analizy termicznej można wykorzystać stanowiska zestawione z różnych elementów. Wskaż czy stanowisko zestawione z elementów zaznaczonych w kolumnie nadaje się (zaznacz-tak) bądź nie nadaje się (zaznacz-nie) do wykonania analizy termicznej stopu Sn-Pb, Ni-Fe, Hg-Ag Tak Nie Przykłady zestawów ZESTAW termopara Pt-PtRo miliamperomierz karta pomiarowa do termopar termometr oporowy stoper kalorymetr mikromierz próbki stopów pirometr półprzewodnikowy piec do nagrzewania stopu do temp 200 C chłodziarka półprzewodnikowa do -100 C spektroskop rejestrator elektroniczny z podstawą czasu (pisak) termopara żelazo-konstantan piec do nagrzewania stopu do temp 1600 C mikroskop przetwornik analogowo-cyfrowy piec do nagrzewania stopu do temp 500 C miliwoltomierz uchwyt umożliwiający zanurzenie termopary w stopie termopara NiCr-NiAl zestaw tygli

7 9. Przypisz numer z tabeli opisujący parametry do odpowiedniego modelu sieci krystalograficznej: RŚC RPC HZ Wpisz właściwy nr z tabeli Stopień wypełnienia w % Wielkość luk tetraedrycznych Wielkość luk oktaedrycznych Obecność płaszczyzn o najgęstszym upakowaniu ,225d 0,414d tak ,291d 0,155d nie ,291d 0,155d tak ,225d 0,155d nie ,291d 0,414d nie ,291d 0,155d nie ,291d 0,155d tak ,291d 0,414d tak ,225d 0,155d nie ,291d 0,155d tak ,291d 0,155d nie ,291d 0,414d tak ,225d 0,414d tak ,291d 0,414d nie ,291d 0,155d tak ,225d 0,155d nie ,291d 0,414d tak ,225d 0,414d nie ,291d 0,414d nie ,225d 0,414d tak 10. W jakim metalu występuje sieć krystalograficzna: regularna ściennie centrowana (RSC) w całym zakresie temperatur regularna ściennie centrowana (RSC) tylko w wysokiej temperaturze regularna ściennie centrowana (RSC) tylko w niskiej temperaturze regularna przestrzennie centrowana (RPC) w całym zakresie temperatur regularna przestrzennie centrowana (RPC) tylko w wysokiej temperaturze regularna przestrzennie centrowana (RPC) tylko w niskiej temperaturze heksagonalna zwarta (HZ) w całym zakresie temperaturze heksagonalna zwarta (HZ) tylko w wysokiej temperaturze heksagonalna zwarta (HZ) tylko w niskiej temperaturze inna niż (RSC, RPC, HZ) Nikiel Wanad Kobalt Ferryt Chrom Żelazo Wolfram Miedź Tytan Magnez Cyna Magnes Mangan Aluminium Ołów Molibden Niob Cynk 11. Jeżeli dwa metale A i B tworzą układ równowagi z eutektyką, to jaka struktura 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 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)

8 12. Jaką budowę ma stop złożony z dwóch metali A i B w przypadku: całkowitej rozpuszczalności: braku rozpuszczalności w zakresie stężeń podeutektycznych braku rozpuszczalności w zakresie stężeń nadeutektycznych braku rozpuszczalności w zakresie stężenia eutektycznego częściowej rozpuszczalności wzrastającej wraz ze wzrostem temperatury częściowej rozpuszczalności spadającej wraz ze wzrostem temperatury częściowej rozpuszczalności wzrastającej wraz ze wzrostem temperatury w zakresie stężeń nadeutektycznych częściowej rozpuszczalności wzrastającej wraz ze wzrostem temperatury w zakresie stężeń podeutektycznych częściowej rozpuszczalności wzrastającej wraz ze wzrostem temperatury w zakresie stężenia eutektycznego częściowej rozpuszczalności wzrastającej wraz ze wzrostem temperatury w zakresie stężeń poniżej granicznej rozpuszczalności rozpadu wysokotemperaturowego roztworu stałego Eutektykę (A+B) Roztwór stały ( ) Metal A z eutektyką (A+B) Metal B z eutektyką (A+B) Fazę międzymetaliczną (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) 13. 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 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 14. Narysuj schemat struktury końcowej z uproszczonego układu żelazo-cementyt miejscu jednej z narysowanych linii pionowych. Schemat struktury Zasady punktacji I podejście II podejście III podejście (termin zgodny z planem zajęć) ndst < 6 pkt. ndst 6-9 pkt. - dst pkt. - db pkt. - bdb (termin poza planem zajęć za wyjątkiem sytuacji nieobecności na ćwiczeniu i zaliczania z inną grupą ) ndst < 7 pkt. ndst < 8 pkt pkt. - dst 8-12 pkt. - dst pkt. - db pkt. - db 14 pkt. - bdb

9 Kolokwium II Część 1 (podstawowa na ocenę dst) ( losuje się przedmiot wykonany ze stali) A. Uzasadnij z jakiego rodzaju stali (staliwa, żeliwa) został wykonany wskazany (przez losowanie) przedmiot. B. Uzasadnij jakim zabiegom obróbki cieplnej i w jakim celu poddawano materiał, z którego wykonano powyższy (wylosowany) przedmiot. Odpowiedzi bez uzasadnienia (na chybił-trafił) nie będą uwzględniane. W uzasadnieniu (odp. A) należy podać rodzaj stali ( a jeśli to możliwe, to przykładowy gatunek), orientacyjną do 0,2% zawartość węgla oraz wymienić pożądane i niewskazane dodatki stopowe. W uzasadnieniu (odp. B) należy opisać jakim zabiegom obróbki cieplnej poddano materiał oraz jaki był wpływ tej obróbki na właściwości stali. Część 2 (podstawowa na ocenę dst) (zagadnienie wylosowane z poniższego zestawu) 1. W jakim celu przeprowadza się obróbkę cieplną? 2. Na czym polega wyżarzanie ujednoradniające? 3. W jakich przypadkach przeprowadza się rekrystalizację metali? 4. Jakie zjawiska zachodzą podczas procesu rekrystalizacji metali? 5. Na podstawie jakiego eksperymentu wyznacza się temperaturę rekrystalizacji? 6. Co to jest zgniot krytyczny i jaki ma wpływ na właściwości materiału po rekrystalizacji? 7. W jakich przypadkach przeprowadza się normalizację stali? 8. Na czym polega skłonność stali do drobnoziarnistości podczas normalizowania? 9. Na czym polega i jaką strukturę uzyskuje się podczas sferoidyzacji stali? 10. Jakie parametry obróbki cieplej można odczytać z wykresu CTPc? 11. Czym różni się przemiana austenitu w perlit od przemiany austenitu w martenztyt? 12. Co to jest krytyczna szybkość hartowania? 13. Jaki jest wpływ węgla i dodatków stopowych na krytyczną szybkość hartowania? 14. Jak wyznaczamy temperaturę hartowania stali? 15. W jakim celu przeprowadza się odpuszczanie stali? 16. Jakie zjawiska zachodzą podczas odpuszczania stali? 17. Dlaczego w stalach o większej zawartości węgla obserwujemy wzrost twardości podczas odpuszczania w niskich temperaturach? 18. Jak zawartość austenitu szczątkowego zależy od zawartości węgla? 19. Jaka jest zależność początku i końca przemiany martenzytycznej od zawartości węgla w stali? 20. Na czym polega obróbka podzerowa stali? 21. Jakie ośrodki chłodzące są stosowane podczas hartowania stali? 22. W jakim celu przeprowadza się wyżarzanie odprężające lub stabilizujące? 23. Jaką właściwość stali określa krytyczna szybkość hartowania V k? 24. Jaką właściwość stali określa średnica krytyczna D 0 i D 50? 25. Na czym polega obróbka cieplno-plastyczna stali? 26. Jak definiujemy obróbkę cieplno-chemiczną? 27. Z czego wytwarza się atmosfery do obróbki cieplnej i cieplno-chemicznej? 28. Wymień zjawiska fizyczne zachodzące etapami podczas obróbki cieplno-chemicznej? 29. Wymień reakcje chemiczne prowadzące do powstania aktywnych atomów węgla i azotu? 30. Na czym polega nawęglanie stali, określ parametry procesu? 31. Jaką strukturą charakteryzuje się stal po nawęglaniu? 32. Na czym polega azotowanie stali? 33. Przedstaw najważniejsze etapy procesu wytwarzania stali? 34. Na czym polega konwertorowanie stali? 35. Na czym polega i jakie zabiegi obejmuje pozapiecowa obróbka stali? 36. Jakie są korzyści z wprowadzenia ciągłego odlewania stali? 37. Które z dodatków stosowanych w stalach stabilizują austenit? 38. Które z dodatków stosowanych w stalach stabilizują ferryt? 39. Jaka jest skłonność dodatków stopowych do wytwarzania węglików? 40. Przedstaw ogólną klasyfikację stali. 41. Jakie są różnice w znakowaniu stali wg nowych norm EN w stosunku do starych PN? 42. Jakie rodzaje struktur występują w stalach odpornych na korozję? 43. Jaki dodatek stopowy i w jakiej ilości zapewnia nierdzewność stali? 44. Czym różni się żaroodporność od żarowytrzymałości? 45. Jakie dodatki stopowe podwyższają żaroodporność stali? 46. Jakie stale nazywamy mikrostopowymi? 47. Jaki jest zakres stosowania stali mikrostopowych? 48. Jaka jest różnica pomiędzy stalami i staliwami? 49. Jakie cechy odróżniają żeliwa od stali? 50. Jak wygląda klasyfikacja żeliw?

10 51. Opisz jaki kształt przyjmują wydzielenia grafitu w różnych rodzajach żeliwa. 52. W jaki sposób wytwarza się żeliwa szare? 53. W jaki sposób wytwarza się żeliwa sferoidalne? 54. W jaki sposób wytwarza się żeliwa ciągliwe? 55. W jaki sposób znakowane są różne gatunki żeliw? 56. Jakie typowe części maszyn są wykonywane z żeliw? 57. W jaki sposób są znakowane żeliwa sferoidalne? 58. W jaki sposób są znakowane staliwa węglowe? 59. W jaki sposób są znakowane staliwa stopowe? 60. Jaki jest główny składnik stopowy i jaką pełni rolę w staliwie Hadfielda? Za część 1 + część 2 ocena (4) db Część 3 (rozszerzony dla osób, które uzyskały ocenę (4)- db, za zestaw podstawowy) na ocenę (5) bdb (zagadnienie wylosowane z poniższego zestawu) 1. Przedstaw z uzasadnieniem trzy przykłady materiałów: a) znanego od dawna (co najmniej od 200 lat) ale ujawniającego nowe cechy i w nowych zastosowaniach. b) opracowanego dla szczególnego zastosowania, które pojawiło się wraz z nową techniką. c) którego jeszcze nie ma, a który znacznie poprawiłby stan techniki w jakiejś dziedzinie. 2. Podaj przykłady doboru materiałów dokonanego tylko na podstawie kryteriów technologicznych (materiał poddaje się obróbce tylko jedną metodą): a. skrawalności b. odlewnictwa c. obróbce plastycznej d. metalurgii proszków e. polikondensacji f. technologii wtrysku 3. Przeanalizuj jaki jest wpływ warunków pomiaru i wyposażenia aparatu na dokładność pomiaru w różnych metodach badania twardości. 4. Jaki wpływ na strukturę stopu może wywołać większa od równowagowej prędkość chłodzenia w przypadku układu równowagi z ograniczoną rozpuszczalnością w różnych strefach stężeń? 5. Jaki wpływ na strukturę stopu może wywołać większa od równowagowej prędkość chłodzenia w przypadku układu równowagi z pełną rozpuszczalnością? 6. Dlaczego intensywność pełzania metali silnie zależy od temperatury. 7. W jaki sposób oddziaływanie dyslokacji z defektami punktowymi struktury wpływa na wykres rozciągania stali, przedstaw hipotezę atmosfer Cotrella? 8. Dlaczego w warunkach dynamicznego rozciągania mogą wystąpić wielokrotne przewężenia próbki? 9. Dlaczego występuje większy rozrzut wyników pomiaru twardości na materiale gruboziarnistym (powierzchnia ziarna większa od powierzchni odcisku) niż na materiale drobnoziarnistym? 10. Jakie hipotezy wyjaśniają zjawisko występowania progu kruchości stali w niskich temperaturach? 11. Przeanalizuj dlaczego metale wykazują skłonność do budowy różnych struktur krystalograficznych np. dlaczego Cu ma sieć tylko RŚC a Fe, RPC lub RŚC? 12. Przeanalizuj jakie siły utrzymują atomy w równowadze na przykładzie różnych wiązań chemicznych. 13. Czy kształt orbitali na poszczególnych powłokach ma wpływ na kształt komórki elementarnej metali podaj przykłady. 14. Dlaczego niektóre metale w zależności od temperatury występują w różnych odmianach alotropowych a inne nie podaj przykłady? 15. Opisz cztery podstawowe przemiany stali podczas obróbki cieplnej, uwzględnij w opisie kinetykę przemian struktury krystalograficznej. 16. Opisz ja zmienia się wielkość ziaren, stan naprężeń i twardość podczas rekrystalizacji metali 17. Charakteryzuj co najmniej cztery ośrodki chłodzące stosowane przy hartowaniu i przeanalizuj do jakich grup stali należy je stosować 18. Opisz eksperymenty prowadzący do wykreślenia wykresu CTPi i CTPc oraz wskaż trzy parametry obróbki jakie można odczytać z wykresu CTPc 19. Przeanalizuj dlaczego stale o różnej zawartości węgla i dodatków stopowych wymagają różnych ośrodków chłodzących podczas hartowania oraz dlaczego różnią się parametrem D Uzasadnij dlaczego temperatura hartowania zależy od zawartości węgla w stali. 21. Opisz co najmniej dwa sposoby obróbki cieplno-chemicznej wskazując korzyści i ograniczenia w ich zastosowaniu 22. Na podstawie wykresu Maurera przeanalizuj budowę strukturalną żeliw w zależności od stężenia węgla i krzemu 23. Opisz jak sposoby modyfikacji lub wyżarzania mogą wpływać na kształt wydzieleń grafitu oraz budowę osnowy żeliwa 24. Przeanalizuj dlaczego zawartość chromu powyżej 10,5% powoduje skokową zmianę odporności stali na korozję 25. Jak zmienia się odporność korozyjna i właściwości stali wraz ze wzrostem zawartości węgla chromu i niklu. 26. Przedstaw systemy klasyfikacji stali oraz przeanalizuj dlaczego niektóre gatunki klasyfikuje się tylko wg składu chemicznego a inne wg przeznaczenia.

11 27. Przeanalizuj na podstawie przykładów dlaczego różne dodatki stopowe stosowane w stalach stabilizują austenit, ferryt lub tworzą węgliki.