1.Co jest warunkiem wzmacniania przez roztwór albo wydzielinowego?
Warunkiem wzmacniania przez roztwór lub wydzielinowego jest występowanie zmiennej rozpuszczalności.
2.Czy można skracać czas przemiany podnosząc temp.?
Nie, ponieważ układ dąży do uzyskania większej energii swobodnej, a wtedy ziarna robią się coraz większe.
3.Różnice pomiędzy azotowaniem i nawęglaniem.
Azotowaniu poddaje się powierzchnię już utwardzoną, a więc nie występuje obróbka cieplna, co ma miejsce w przypadku nawęglania. Azotowanie jest, więc obróbką końcową, a nawęglanie służy utwardzaniu.
4.Po co stosuje się ulepszanie cieplne?
Chodzi o zapewnienie większej sztywności rdzenia, by nie złuszczyła się cienka warstwa azotowania.
5.Wyjaśnić skrót 38NMK
Stal niklowo - manganowo - krzemowa 0, 38%węgla?
6.Różnice między stopami żaroodpornymi i żarowytrzymałymi?
Stopy żaroodporne są odporne na utlenianie w wysokich temp. Żarowytrzymałe zachowują dobre właściwości mechaniczne w wysokich temp.
7.Różnice między żeliwem białym i szarym.
W żeliwie białym cały węgiel występuje w postaci związanej (np.Fe3C). W żeliwie szarym węgiel występuje w postaci wolnej (grafit), jego ilość nie przekracza 0,8%. Żeliwo szare ma dobrą lejność, zdolność do tłumienia drgań, właściwości przeciwcieplne. Żeliwo białe jest bardzo twarde i kruche i przez to prawie bezużyteczne (stanowi bazę do otrzymania żeliwa ciągliwego)
8.Różnice między stopami B 101 i BA 1032.
Oba stopy to brązy, pierwszy to brąz cynowy, drugi aluminiowy (bez cyny) (BK-krzemowy, BO-ołowiany)
9.Różnice między duroplastami i termoplastami.
Duroplasty są polimerami termoutwardzalnymi, twardnieją przy wzroście temp., termoplasty miękną ze wzrostem temp.
10.Co to jest modyfikacja?
Modyfikacja jest to zabieg, którego skutki są większe, niż wynikałoby to ze zmiany stanu technicznego.
11.Różnice między PVD i CVD
Skład chemiczny warstwy: PVD - powierzchnia, CVD - podłoże
12.Czy można z żeliwa czarnego zrobić żeliwo perlityczne?
Tak. Aby z żeliwa czarnego uzyskać perlityczne należy je podgrzać, rozpuścić węgiel, a następnie szybko schłodzić w obszarze przemiany eutektoidalnej.
13.Mosiądz.
M a b a - składnik podst. b - jego ilość np. MM59 mosiądz manganowy
14.Max pęknięcie
wzór Rm=Fa - δv
15.Co świadczy o właściwościach żeliw?
1.Osnowa metaliczna 2.postać węgla (związane - wolne) wielkość (np. 0, 5% grafit) rozkład (np. równomierny)
16.Co to znaczy, że roztwór jest ciągły lub ograniczony?
Roztwór ciągły (nieograniczony) - pełna rozpuszczalność jednej substancji w drugiej (np. stały roztwór równowęzłowy); Roztwór ograniczony - posiada zmienną rozpuszczalność (np. roztwór stały międzywęzłowy); Roztwór stały - Substancja utworzona, z co najmniej dwóch rodzajów atomów, z których jeden pełni funkcję rozpuszczalnika a drugi substancji rozpuszczanej.
17. Mamy 2 A1., podgrzewamy je do 50C, chłodzimy jedną w wodzie, a drugą w powietrzu. Która wskazuje większą dyfuzyjność?
Jeśli dwa różne metale schładzają się w bezpośrednim, ścisłym kontakcie w wysokiej temp., to po pewnym czasie możemy stwierdzić, że w rejonie powierzchni granicznej nastąpiło pewne wymieszanie się tych metali. Jest to wynik procesu zwanego dyfuzją. 1 schładzany szybko ma więcej wakansów, schładzany wolniej ma mniej. 1 schładzany w wodzie (szybciej) ma większą dyfuzyjność.
18.Jaka jest różnica między hartowaniem a przesycaniem?
Hartowanie - umacnianie materiałów drogą obróbki cieplnej. Podczas hartownia następuje przebudowa sieci. Przesycanie - podczas przemiany sieć nie zostaje przebudowana.
19.Dlaczego możliwe jest przejście jednej sieci w drugą w przemianie bezdyfuzyjnej?
Ponieważ do przejścia jednej sieci w drugą potrzebne są jedynie niewielkie przesunięcia. Przemiana ta zachodzi z prędkością światła. Przemiana martenzytyczna, jeśli będziemy chłodzić stal dostatecznie szybko (z szybkością większą niż krytyczna) to jesteśmy w stanie ominąć nos krzywej C i przechłodzić austenit poniżej temp. Początku przemiany martenzytycnej, w tym momencie siła napędowa przemiany alotropowej będzie na tyle duża, że wymusi przekształcenie sieci A1 w sieć A2
20.Jak określić wytrzymałość na rozciąganie?
3 sposoby 1.rozciąganie 2.zginanie 3.ściskanie
21.Które z polimerów izotaktyczne, ataktyczne, czy syntaktyczne będą wykazywać najmniejsze prawdopodobieństwo tworzenia struktury krystalicznej?
Atektyczne, ponieważ, są nierówne porcje (brak uregulowania rozkładu) im bardziej regularna budowa, tym łatwiej wytworzyć strukturę krystaliczną (najłatwiej w izoaktywnych)
22.Co to jest Chasing?
Jest to biała linia przy zgniataniu polimerów.
23.Dlaczego kompozyty umacniane węglikami mają taką dużą wytrzymałość?
Bo węgiel (grafit) ma wysoką anizotropię (różne właściwości w różnych kierunkach). Obciążając równolegle do płaszczyzny uzyskujemy wysoką wytrzymałość, występują silne wiązania między atomami
24.Od czego zależy moduł Younga?
Jest to funkcja dwóch wielkości: 1 siły wiązań między atomami 2 gęstość wiązań przestrzeni (budowa cząstki). Wiązania dzielimy na 1 pierwotne (silne) jonowe, atomowe, kowalencyjne 2 wtórne wodorowe, siły Van der Walsa
25.Jak odróżnić dyslokację krawędziową od śrubowej?
Dyslokacje - defekty liniowe - odpowiedzialne za odkształcenia plastyczne w materiałach krystalicznych. Dyslokacja reprezentowana jest przez wektor Burgesa, który może być: 1 równoległy do linii dyslokacji - dyslokacja krawędziowa 2 prostopadły do linii dyslokacji - dyslokacja śrubowa. W wyniku przemieszczenia dyslokacji powstają uskoki. Dyslokacja dąży do minimalnej długości, jest nośnikiem odkształcenia plastycznego. Cechy: 1 można ją zaopatrzyć w znak (+) (-) (jednoimienne odpychają się różnoimienne przyciągają) 2 zjawisko umocnienia - występuje, gdy jednoimienne są tak upakowane, że więcej ich nie wejdzie
26. Jak z ubogiej cieczy B zrobić bogatą?
Aby z ubogiej cieczy B zrobić bogatą, należy wzbogacić ją w jedną fazę stałą, B
27.Jak można umocnić czysty metal?
Przez zgniot, czyli odkształcanie plastyczne. Granica plastyczności stopu Re[MPa] może być określona w: stanie wyżarzonym, stanie półtwardym, stanie twardym. Stopy A1 są też utwardzane na drodze obróbki cieplnej.
28.Co to jest MARTENZYT, PERLIT, LEDEBURYT, AUSTENIT?
Martenzyt - przesycony roztwór węgla w żelazie α. Perlit - składa się z na przemian poukładanych płytek ferrytu i cementytu, jest produktem przemiany eutektoidalnej. Ledeburyt - mieszanina austenitu nasyconego i cementytu (klasy 1) pierwszorzędowego, występuje w żeliwach. Austenit - roztwór stały węgla w żelazie γ (gamma)
29.Co to jest azotowanie?
Jest to wzbogacanie warstwy powierzchniowej w azot. Warstwa azotowa max1,5mm jest twarda, potem nie ma już obróbki cieplnej i tym różni się od nawęglania. Za utwardzanie odpowiedzialne są azotki innych pierwiastków.
30.Co to jest nawęglanie?
Wzbogacanie warstwy powierzchniowej w węgiel na drodze dyfuzji. Temp. Musi być na tyle wysoka by umożliwić dyfuzję węgiel musi być w stanie atomowym, temp. musi być w obszarze austenitu. Nawęglanie stosowane jest do stali konstrukcyjnych (niskowęglowych) oraz stopowych
31. Jaki materiał wykazuje największą przewodność elektryczną?
Największą przewodność elektryczną na MIEDŹ, a potem aluminium.
32.Co to jest żeliwo ciągliwe? Rodzaje.
Jest to żeliwo białe, które w wyniku obróbki cieplnej uległo grafitacji. Rodzaje żeliwa ciągliwego: 1Białe, 2Czarne 3Perlityczne.
32.W jaki sposób możemy określić wytrzymałość próbek ceramicznych?
Wytrzymałość ceramiki scharakteryzowana jest przez: 1.Wiązkość - odporność na kruche pękanie, 2.Rozkład i wielkość mikropęknięć: a) gięcie dla zgniatania σϒ=GM/bd2 1,7Rm=σϒ ; b) ściskanie Rc jest około 15 razy większe od Rm (Rc-wartość naprężenia niszczącego Rm-wytrzymałość na rozciąganie) Rc=c•Kic/ ∏a (a-śr. dł. pęknięcia) c) wytrzymałość na obciążenia σ=Rm= c•Kic/ ∏am (am=1/2amax)
33.Podać długość max pęknięcia, gdy mamy coś dane:
Rm=σ=c•Kic/ ∏a σ=F/a=Rm
34.Jak zmienia się prawdopodobieństwo przetrwania od „σ”?
Ps(Vo)=exp[-(σ/σo)m] jeśli σ=σo to Ps(Vo)=1/c ≈37% 1)wpływ naprężenia im wyższe tym prawdop. Niższe 2)wpływ wielkości próbki im większe rozmiary próbki tym mniejsze prawdop. 3)wpływ ośrodka i czasu. σ=0 →Ps(Vo)=1 Gdy σ rośnie Ps(Vo) maleje, Jeśli σ→∞ to Ps(Vo)→0
35.Co to jest moduł Weilbulla?
Ps(Vo)=exp[-(σ/σo)m] m-moduł Weilbulla określa szybkość zmniejszania się wytrzymałości w miarę jak naprężenie zbliża się do wartości σo. Im mniejsze m tym większy jest rozrzut wytrzymałości materiału.
36.Czy możemy skracać czas obróbki cieplno-chemicznej przy hartowaniu stali przez zwiększenie temp?
Nie, ponieważ stale skłonne są do grubo i drobnoziarnistości.
37.Jaka jest podstawowa różnica między warstwą obrabialną metody CVD i PVD?
Skład chemiczny warstwy PVD praktycznie nie ulega zmianie, a w CVD skład chemiczny warstwy jest różny od składu chemicznego gazowej atmosfery procesu.
38.Wymagania stawiane materiałom na łopatki i turbiny. Techniki ich wytwarzania.
Odporność na pełzanie; odporność na utlenianie w wysokich temp. (żaroodporność); wiązkość, odporność na zmęczenie cieplne; stabilność cieplna (termiczna); mała gęstość. Łopatki odlewa się w formach ceramicznych. Najpierw tworzy się łopatkę z wosku, następnie wykonuje się kilka pokryć, robi się skorupę, potem do pieca i wytapia się wosk, pozostaje sama forma łopatki, do której wlewa się stop. Łopatka krzepnie kierunkowo, co daje jej wymienione wcześniej właściwości.
39.Zjawisko nadplastyczności.
Zdolność do bardzo dużych odkształceń. Rodzaje: 1) strukturalne w materiałach b. Drobnoziarnistych, ziarna nie większe niż 10 mikrometrów. Kształtowanie nadplastyczne polega na bardzo powolnym odkształcaniu i występuje w stopach AICu i stalach duplex. Podstawowym ograniczeniem jest bardzo powolny proces. 2)podkrystaliczne - następuje w obszarze bliskim przemiany tj. materiał nie jest zdecydowany, co do struktury) 3)martenzytyczne - Przechłodzenie nie doprowadzi do do przemiany martenzytycznej, może ona zajść poprzez zgniot
40.Czy szybkość krzepnięcia wzrasta tak samo szybko jak siła napędowa?
Siła napędowa wzrasta liniowo z przechłodzeniem, a szybkość krzepnięcia posiada maximum.
41.Które materiały: ceramika czy metale posiadają większy współczynnik rozszerzalności liniowej. Dlaczego?
E•α•∇=Rm - wytrzymałość na rozciąganie ; α=Rm/E∇t Zwykle większą rozszerzalność mają metale ponieważ α zależy od Rm dla metali oscyluje w okolicach 200 a dla ceramiki 3. E jest porównywalne. Dlatego Rm/E jest większe dla metali stąd współczynnik ś większy dla metali.
42.Która z próbek grubo czy drobnoziarnista powinna posiadać większą twardość?
Drobne ziarno powoduje równomierny rozkład zanieczyszczeń, lepszą izotopię, większą wytrzymałość i twardość, a także ciągliwość oraz większą pracę uderzenia przy próbie udarności.
43.Jaki efekt wykorzystuje się do umacniania w stalach mikrostopowych?
Zjawisko powstawania roztworu stałego różnowęzłowego poprzez rozpuszczanie się pierwiastków stopowych w ferrycie.
44.Co to jest wspinanie się dyslokacji i gdzie występuje?
Ruch dyslokacji krawędziowych jest związany z płaszczyzną poślizgu. NA przeszkodzie dyslokacje spiętrzają się, a poślizg jest wstrzymywany. W podwyższonych temp. atomy mogą odłączać się lub dołączać do ustawionych półpłaszczyzn sieciowych (na drodze dyfuzji), przy czym mogą tworzyć nowe wakanse lub osadzać już istniejące. Ustawiona płaszczyzna sieciowa np. dodatniej dyslokacji krawędziowej zostaje wydłużona w dół lub skrócona w górę - dyslokacje wspinają się. Dyslokacje odpowiedzialne są za odkształcenia plastyczne w materiałach krystalicznych. Dzięki wspinaniu dyslokacja może posuwać się dalej (nie zostaje w przegrodzie) a ponieważ mechanizm dyslokacji jest elementarnym mechanizmem odkształcenia plastycznego to dzięki wspinaniu odkształcenie może postępować.
45.Co to jest ulepszanie cieplne?
Jest obróbką stosowaną w celu uzyskania dużej ciągliwości przy określonej znanej doraźnej wytrzymałości na rozciąganie co uzyskuje się przez hartowanie i następujące po nim odpuszczanie.
46.Czym wyjaśnić, że ceramika jest zarazem twarda i krucha?
Twarda jest dzięki wiązaniom jonowym i kowalencyjnym, ponieważ ich sieć krystaliczna stawia bardzo silny pór przemieszczającym się dyslokacjom. Ceną za to jest mała odporność na kruche pękanie.
47.Jakie są ograniczenia w szerszym zastosowaniu ceramiki?
1-kruchość 2-porowatość 3-ciężkość łączenia
48.Jaki jest cel wprowadzania mikrododatków w stalach niskostopowych poddanych obróbce cieplnej plastycznej?
Domieszki sprzyjają powstawaniu zarodków, a ponadto hamują wzrost kryształów. Dodaje się je w następujących celach: 1)aby poprawić hartowność, 2) aby wywołać umocnienie roztworowe i utwardzenie wydzielonymi cząstkami twardych faz. Pierwiastki stopowe w stalach niskostopowych rozpuszczają się w ferrycie, tworząc roztwór stały, który zwiększa wytrzymałość stali.
49.Czym różni się przemiana eutektyczna od entoktoidalnej?
Przemiana entoktoidalna zachodzi w stanie stałym i nie występuje zmiana stanu skupienia. W przypadku przemiany eutektycznej zachodzi zmiana stanu skupienia (faza ciekła przechodzi w stałą)
50.Podział tworzyw ze względu na zastosowanie.
1)Funkcje elektryczne: a)izolacyjne, b)ferromagnetyczne, c)piezoelektryczne, d) o przewodności jonowej, e) oporowe, f) na ogniwa słoneczne, g)nadprzewodzące. 2)Funkcje magnetyczne a)ferryty miękkie, b) ferryty twarde 3) Funkcje biologiczne (organiczne) a)implanty ceramiczne, b) węgiel, c)szkło hydroxyapatytowe 4)Funkcje optyczne a)ceramika elektrooptyczna, b)światłowody, 5)Funkcje chemiczne a)czujniki gazów, b)czujniki wilgotności, c)nośniki substancji katalitycznych kololiery 6)funkcje termiczne a)bariery cieplne 7)Funkcje mechaniczne a)ceramika narzędziowa -ostrza narzędzi skrawających -ostrza narzędzi do obróbki ściernej
51.Kompozyty-podać przykłady osnowy i włókien oraz przykłady zastosowań.
Osnowy: a) metalowa [stopy aluminium lub tytanu]; b) ceramiczna [szkło, cement, gips, porcelana); c) węglowa lub polimerowa [żywica epoksydowa, poliestrowa lub fenoloformaldchydowa]
Włókna: a) metalowe [stal nierdzewna, wolfram, molibden]; b) ceramiczne [szkło, azbest, tlenki glinu magnezu i krzemu]; c) niemetalowe [węgiel, krzem]; d) węglikowe [SiC,B4C, TiC] ; e)Złożone [borsic]; f)polimerowe [nylon, kevlar] Zastosowanie płyty faliste i płaskie do budownictwa, profile, rury, osłony i obudowy maszyn, kabiny i kioski, kadłuby statków, elementy samolotów, śmigłowców, szybowców, zbiorniki, sprzęt sportowy i inne.
52.Definicja tworzyw ceramicznych i ich podział ze względu na budowę chemiczną.
Tworzywami ceramicznymi można nazwać materiały w stanie stałym skupienia, otrzymane z substancji nieorganiczno-niemetalowej o dużej trwałości termicznej. Od tradycyjnych materiałów ceramicznych różnią się: a) Są wytwarzane z głęboko przetworzonych naturalnych oraz syntetycznych surowców o wysokiej i kontrolowanej czystości chemicznej i fazowej. b) obejmują nie tylko krzemiany, ale przede wszystkim proste i złożone tlenki, węgliki, azotki, borki. c) Wytwarzane są w różnorodnych postaciach począwszy od monokryształów bez dyslokacyjnych poprzez ceramikę polikrystaliczną, ciała porowate, materiały włókniste do materiałów amorficznych.
53.Jakie są sposoby umacniania ziaren?
Umacnianie: odkształceniowe; przez roztwór; wydzielinowe i dyspersyjne; przez granice ziaren
54.Jak zwiększyć granicę plastyczności?
Należy spowodować by ziarna były jak najdrobniejsze.
55.Co to jest granica plastyczności?
Jest to suma umocnień stopu różnymi mechanizmami.
56.Dany jest stop A i stop identyczny, ale o większej średnicy ziaren. Który posiada większe zdolności wytrzymałościowe i dlaczego?
Zdolności wytrzymałościowe zależą od granicy plastyczności, która z kolei zależy od wielkości ziaren. Im większe ziarna tym wyższa granica plastyczności i co za tym idzie większa wytrzymałość stopu.
57.Jakie parametry służą do opisywania cech metali?
Gęstość, Moduł sprężystości Younga, Rozszerzalność cieplna, Ciepło właściwe, Wrażliwość na strukturę, Wytrzymałość na rozciągania, Granica plastyczności, Ciągliwość, Odporność na pełzanie, Odporność na kruche pękanie, Wytrzymałość zmęczeniowa
58.Jaka jest różnica między roztworem stałym a związkiem międzykrystalicznym?
W roztworze stałym składnika zostaje zachowana struktura jednego, atomy drugiego wciskają się w luki w strukturze pierwszego. W przypadku roztworu międzywęzłowego struktury nie będą zachowane.
59.Dane są 3 piertwastki A B C oraz promienia atomów i typy sieci. Która kombinacja daje największe prawdopodobieństwo otrzymania roztworu stałego?
Niektóre pary pasują do siebie bardziej wielkością atomów, inne zaś strukturą sieci. Te drugie zaś dają większe prawdopodobieństwo utworzenia roztworu stałego.
60.Jakie pierwiastki mogą wchodzić w luki między atomami w przypadku roztworów międzyfazowych (stałych)?
Bor, Wodór, Azot, Węgiel Przyczyną tego jest ich mały promień
61.Mamy dwie identyczne kostki metalu z tego samego stopu o ziarnach 1mm i 1,4mm, Która z kostek jest bardziej podatna na dyfuzję?
Na dyfuzję bardziej podatna jest kostka 1mm, ponieważ posiada więcej ziaren, a co za tym idzie granice ziaren, a więc więcej obszarów zaburzeń sieci.
62.Co to jest przemiana martenzytyczna stali?
Polega na bardzo szybkim, powyżej szybkości krytycznej, chłodzeniu stali.
63.Co to znaczy, że układ jest przesycony?
Oznacza to, że jest w nim za dużo jednego pierwiastka niż wynikałoby to z układu równowagi, czyli jest to układ o zmiennej rozpuszczalności.
64.Jak odróżnić brązy cynowe od innych?
Po oznaczeniu, brązy cynowe oznacza się CuSn, natomiast brązy specjalne (tzw. Bezcynowe) w swej nazwie zawierają informacje o dodatkach uszlachetniających np. BK-brąz z krzemem, BO-brąz z ołowiem, BA-brąz aluminiowy tzw. brązal.
65.Dlaczego stopy tytanu stosowane są w elektrowniach?
Ponieważ są one odporne na działanie czynników korozyjnych, np. wody morskiej.
66.Dlaczego w stopach A1Mg nie stosuje się umocnień wydzielinowych?
Ponieważ podczas starzenia się powstające fazy muszą być koherentne z osnową między metaliczną, to w stopach A1 mg jest to nie możliwe. Natomiast w przypadki stopów A1Cu rozpad przesyconych cząsteczek stanowi dużą barierę dla przemieszczających się dyslokacji, a więc można stosować umocnienie wydzielinowe.
67.Skąd wiadomo, że przemiana zachodzi w stałej lub zmiennej temp.?
Wiadomo to z równania faz Gibsa. Jeśli równanie to równe jest równe 0 to przemiana zachodzi w stałej temp., Jeśli zaś równanie jest różne od 0 to przemiana zachodzi w temp zmiennej.
68.Czy różnią się przemiany eutektyczne i perytektyczne od przemian eutektoidalnych i pertyktoidalnych?
Wszystkie zachodzą w stałej temp. z tą różnicą, że dwie pierwsze dotyczą mają fazę ciekłą, a dwie drugie fazę stałą.
69.Dlaczego grafit może być stosowany, jako wzmocnienie w żeliwach?
Ponieważ grafit posiada silne wiązania w płaszczyznach (model heksagonalny), słabe między płaszczyznami.
70.Mamy czyste aluminium jak je utwardzić?
Przez zgniot.
71.Jakie max naprężenie może przenieść włókno?
Jeżeli długość włókien jest mniejsza od 2xk to włókna nie będą rozrywane, lecz wyciągane z materiału.
72.Co to jest wiązkowość dla włókien?
Jest to miara energii zaabsorbowanej przez jednostkę energii pęknięcia
74.Jak wykorzystuje się w stali zjawisko Halla-Petcha?
Drobnoziarnista struktura po dodaniu dodatku(ów) uszlachetniającego staje się strukturą o większych ziarnach.
75.Dlaczego kompozyty nie są wykorzystywane tak bardzo jak wskazywałyby na to ich właściwości?
Ponieważ są drogie, nieodporne na temp. i łatwo się niszczą przez zgniatanie.
76.Jak to się dzieje, że włókna węglowe mogą stanowić umocnienia? (patrz pyt.69)
77.Podaj parametr sieci lub promień atomowy. Oblicz współczynnik wypełnienia komórki elementarnej.
Współczynnik wypełnienia stosunek objętości atomów przypadających na komórkę do objętości komórki. W=(n*∏ r3*3/4) / a3
78.Co to są płaszczyzny sieciowe?
Płaszczyzny sieciowe (krystalograficzne) to płaszczyzny, na których znajdują się atomy.
79.Co to są płaszczyzny poślizgu?
Są to płaszczyzny, po których zachodzi odkształcenie plastyczne tj. płaszczyzny najgęściej upakowane np. (111) [110] (110) [111] Płaszczyzny gęsto upakowane oraz kierunki stanowią system par poślizgów, tzn. system, w którym dokonuje się odkształcenie plastyczne (poślizg).