Pytania na sprawdzian testowy z obróbki cieplnej.
Na każde pytanie - 4 warianty odpowiedzi, właściwa tylko jedna
Perlit jest to: eutektoid o zaw 0,8%C powstaje w wyniku przemiany eutektoidalnej w temp 727stC jest zbudowany na przemian z plytek ferrytu i cementytu o stosunku grubości 7:1
Martenzyt jest to:
przesycony roztwór stały węgla w żelazie α, o tetragonalnej sieci przestrzennej i charakterystycznej mikrostrukturze, przedstawiającej igiełki przecinające się pod kątem 60º.
Austenit jest to:
roztwór stały węgla w żelazie γ, zawierający nie więcej niż 1,7% węgla. Występuje w zakresie temperatur 727 - 1397 º C. Składnik typowy stali i stopowych żeliw. Jest pragmatyczny, plastyczny, ma twardość ok. 200 HB
Ferryt jest to:
stop żelaza z węglem będący międzywęzłowym roztworem stałym
węgla lub innych pierwiastków w odmianie alotropowej α żelaza (α-Fe).
Tworzy sieć krystaliczną typu sieci wewnętrznie centrowanej A2[1].
Ferryt charakteryzuje niska zawartość węgla, w temperaturze pokojowej
maksymalnie 0,008%, a w temperaturze przemiany austenitycznej (723
°C), 0,02%[2]. W obecności węgla tworzy węglik żelaza Fe3C - cementyt.
Stop ferrytu i cementytu nosi nazwę perlitu.
Wypolerowany przekrój ferrytu oglądany pod mikroskopem w powiększeniu
250x wykazuje strukturę ziarnistą o jasnoszarym kolorze. Węgiel w
całości rozpuszczony jest w sieci krystalicznej żelaza i nie jest
widoczny jako oddzielna faza. Ferryt jest materiałem miękkim i
ciągliwym, mniej wytrzymałym i mniej twardym, ale bardziej plastycznym
niż austenit. Wykazuje właściwości ferromagnetyczne do temperatury
Curie wynoszącej 768 °C, w której przechodzi w odmianę
paramagnetyczną.
Krytyczna średnica chłodzenia to średnica pręta:
Hartowność stali -jest to podatność stali na wzrost twardości podczas
hartowania. W jej skład wchodzą: utwardzalność stali, jej miara jest
relacja między maksymalną twardością a warunkami austenityzacji i
głębokiego zahartowania (przehartowność), którego miarą jest krytyczna
średnica, przykładowo D50 50-czyli że w osi zahartowania jest 50%
martenzytu.
Każda szybkość wyższa od krytycznej, w wyniku której powstaje
martenzyt, nosi nazwę nadkrytycznej, a niższa podkrytycznej. Średnica
krytyczna materiału określa otrzymanie struktury w 50% martenzytyczną
Średnica krytyczna: średnica pręta, w którym po zahartowaniu w
ośrodku o określonej intensywności chłodzenia w osi przekroju
poprzecznego uzyskuje się strukturę złożoną z n % martenzytu
Czynniki bezpośrednio wpływające na hartowność stali to:
- Skład chemiczny - węgiel i wszystkie pierwiastki z wyjątkiem
kobaltu, jeżeli są rozpuszczone w austenicie, zwiększają hartowność
stali (przesuwają linie wykresu CTPc w prawo).
- Jednorodność austenitu - im większa jednorodność austenitu tym
hartowność stali większa, ponieważ brak jest dodatkowych zarodków
przyśpieszających rozkład austenitu w zakresie przemiany perlitycznej.
Niejednorodność austenitu może być spowodowana obecnością wtrąceń
niemetalicznych (tlenki, azotki itp.) i węglików lub również brakiem
wyrównania składu chemicznego w objętości ziaren austenitu.
- Wielkość ziarna austenitu - im większe ziarno tym większa
hartowność. Wynika to z faktu zmniejszania się, ilości
uprzywilejowanych miejsc zarodkowania cementytu, którymi są m.in.
granice ziaren. Struktura gruboziarnista -ma mniejszą sumaryczną
powierzchnię ziaren w stosunku do struktury drobnoziarnistej.
Celem wyżarzania normalizującego jest: rozdrobnienie ziarn, jednorodna struktura, lepsza plastyczność,otrzymuje się w ten sposób jednolitą strukturę i usuwa naprężenia.
Celem wyżarzania zmiękczającego jest: przemiana cementytu płytkowego w postać kulkową (sferoidalną), co podwyższa obrabialność skrawaniem stopu
Wyżarzanie rekrystalizujące ma na celu:
usunięcie skutków zgniotu i przywrócenie pierwotnych właściwości materiału.
Wyżarzanie ujednorodniające ma na celu:
zmniejszenie (miejscowych) niejednorodności (mikrosegregacji) składu chemicznego materiału.
Krzywa hartowności przedstawia:
Wyniki pomiarów twardości. Wyniki te nanosi się na wykres w układzie współrzędnych: odl od czoła próbki
(oś odciętych)- twardośc HRC (oś rzędnych). Łącząc otrzymane punkty
linią ciągłą uzyskuje się krzywą hartowności.
Pierwiastki zwiększające hartowność stali to:
węgiel i składniki stopowe (poza kobaltem), pierwiastki rozpuszczające się w ferrycie: Ni,Si, Mn i inne, składniki węglikotwórcze: Cr, Mo, V.
Rysunek 1 przedstawia schemat chłodzenia:
Rysunek 2 przedstawia schemat chłodzenia: jw.
Parametry technologiczne nawęglania gazowego to:
Parametry technologiczne azotowania gazowego to:
Profile węgla uzyskiwane podczas nawęglania do równowagi termodynamicznej z potencjałem węglowym 0.8 %C na rysunku 1 mogą dotyczyć stopu:
Profile węgla uzyskiwane podczas nawęglania do równowagi termodynamicznej z potencjałem węglowym 0.8 %C na rysunku 2 mogą dotyczyć stopu:
W przypadku elementów poddawanych nawęglaniu stosuje się następującą obróbkę cieplną:
Wyżarzanie normalizujące, hartowanie i niskie odpuszczanie.
W przypadku elementów poddawanych azotowaniu stosuje się następującą obróbkę cieplną:
Tylko przed azotowaniem: Hartowanie (800) i odpuszczanie (600)
Przesycanie jest to:
obróbka cieplna polegająca na wygrzewaniu stopów powyżej temperatury granicznej rozpuszczalności składnika stopowego (dla stali do temperatury zapewniającej uzyskanie stanu austenitycznego - nieco powyżej 723°C), a następnie szybkim ochłodzeniu, zazwyczaj w wodzie.
Starzenie jest to:
Starzenie naturalne- jest procesem długotrwałym, polegającym na tworzeniu skupisk atomów miedzi w roztworze . Starzenie może przebiegać samoistnie, czyli w temperaturze pokojowej. Zwane jest wtedy starzeniem samorzutnym. Strukturą stopu po trwającym kilka dni starzeniu jest roztwór stały a z wydzieleniami stref G-P. Starzenie naturalne pozwala na uzyskanie największego umocnienia. Starzenie sztuczne- Dla przyspieszenia starzenia stosuje się wygrzewanie w temperaturze około 160°C w czasie od kilku do kilkunastu godzin. Przyspieszone starzenie jest nazywane starzeniem sztucznym. Po starzeniu sztucznym uzyskuje się mniejszą wytrzymałość 400 MPa. Jest to spowodowane pojawieniem się zamiast stref G-P wydzieleń faz przejściowych Q" i Q' które w mniejszym stopniu umacniają stop. Stop po prze starzeniu jest miękki; można go obrabiać plastycznie na zimno
Przesycanie może być zastosowane do stopu w przypadku, gdy:
Przesycanie może być zastosowane do stopu, w którym następuje zmniejszenie rozpuszczalności składnika w stanie stałym z obniżeniem temperatury.
Obróbka cieplna metalu lub stopu możliwa jest w przypadku, gdy:
Celem utwardzania dyspersyjnego jest:
- umocnienie roztworu stałego przez dyspersyjne wydzielenia faz międzymetalicznych
- wzrost poziomu właściwości wytrzymałościowych
Celem modyfikacji siluminów jest:
- poprawienie właściowości wytrzymałościowych i plastycznych
- rozdrobnienie i zaokrąglenie kryształów krzemu
- zmiana układu równowagi Al.-Si
- obniżenie temperatury eutektycznej
- przesunięcie punktu eutektycznego do większej zawartości krzemu
Celem wytwarzania gradientowych warstw borków żelaza jest:
Stopowanie laserowe polega na:
pokryciu powierzchni podłoża
materiałem stopującym, a następnie przetopieniu go wraz z materiałem
podłoża w warstwie wierzchniej. Materiał stopujący może być w stanie
ciekłym, w postaci past, proszków oraz folii. W zależności od
konsystencji nakłada się go malowaniem, natryskiem cieplnym,
elektrolitycznie lub nakleja.
Metoda wtapiania w stopowaniu laserowym polega na:
jednoczesnym topieniu i mieszaniu materiału stopującego i stopowanego (podłoża). Oddziaływanie wiązki laserowej lub elektronowej topi materiał i powstaje jeziorko przetopionych materiałów, w którym następuje intensywne wymieszanie materiałów i powstawanie wypływki na obrzeżu jeziorka.
Metoda przetapiania w stopowaniu laserowym polega na:
Różnica pomiędzy wtapianiem, a przetapianiem polega na tym, że w pierwszej metodzie wiązka laserowa przetapia materiał stopujący znajdujący się na powierzchni stopowanej, a w drugiej materiał stopujący jest na bieżąco podawany i stapiany przez laser podczas stopowania.
Zgrzewanie to:
trwałe łączenie materiałów (metali, tworzyw
sztucznych) przez silne dociśnięcie do siebie łączonych części, bez
podgrzania lub z wcześniejszym podgrzaniem miejsc łączonych.
Najczęściej stosuje się zgrzewanie: oporowe (elektryczne), gazowe (za
pomocą palników acetylenowo-tlenowych), termitowe (termit), indukcyjne
(elektryczne), tarciowe, dyfuzyjne oraz zgniotowe i ultradźwiękowe
Spawanie to:
trwałe połączenie części przedmiotów przez miejscowe
roztopienie powierzchni stykowych z dodawaniem lub bez dodawania
spoiwa. Rozróżnia się spawanie: gazowe, elektryczne (łukowe) oraz
rzadziej stosowane termitowe, elektronowe, laserowe.
Równowaznik Pcm przedstawia się wzorem:
Równoważnik węgla Ce przedstawia się wzorem:
Na rysunku 1 przedstawiono spoinę:
Na rysunku 2 przedstawiono spoinę:
Na rysunku 1 przedstawiono złącze:
Na rysunku 2 przedstawiono złącze:
Na rysunku 1 przedstawiono pozycję spawalniczą:
Na rysunku 2 przedstawiono pozycję spawalniczą:
W spawaniu gazowym wykorzystuje się ciepło:
W spawaniu elektrodami otulonymi (MMA) łuk elektryczny jarzy się:
W spawaniu łukiem krytym łuk elektryczny jarzy się:
W spawaniu metodą MIG łuk elektryczny jarzy się:
W spawaniu metodą TIG łuk elektryczny jarzy się:
W spawaniu metodą MAG łuk elektryczny jarzy się:
Na rysunku 1 przedstawiono schemat zgrzewania:
Na rysunku 2 przedstawiono schemat zgrzewania: