Чем отличается сталь, кипящая от спокойной?

Какие формы элементарных кристаллических ячеек металлических элементов Вам известны?

- Существует всего семь типов элементарных ячеек: кубическая, тетрагональная, гексагональная, тригональная, ромбическая, моноклинная и триклинная. Тип ячеек: примитивный, объёмно-центрированный, гранецентрированный, базоцентрированный

2.Что такое параметр элементарной ячейки, в чём он измеряется?

-Параметр элементарной ячейки - это её размер (высота, ширина, длина), а также угол между гранями.

3.От чего зависит размер элементарной ячейки?

- от массы атома

4.Что такое координационное число элементарной кристаллической ячейки?

- К каждой частице, находящейся в кристалле, примыкает вплотную только определённое число соседних частиц. Это число ближайших соседних частиц называется координационным числом.

5.Что такое базис элементарной кристаллической ячейки?

- Совокупность координат всех узлов, приходящихся на элементарную ячейку, называют ее базисом.

6.Что такое вещество, дайте определение.

- есть совокупность взаимосвязанных атомов, ионов или молекул.

7.Что такое анизотропия?

- анизотропия — разность свойств по объёму тела, зависимость свойcтв от направления.

8.Чем объясняется анизотропия элементарной кристаллической ячейки?

- В кристаллических телах атомы правильно располагаются в пространстве, причём по разным направлениям расстояния между атомами неодинаковы, что предопределяет существенные различия в силах взаимодействия между ними и, в конечном результате, разные свойства/

9.Чем объясняется квазиизотропность поликристаллических тел?

10.Почему изотропны аморфные тела?

-изотропия — равенство свойств по объему тела. Амо́рфные вещества́ —конденсированное состояние вещества, атомная структура которых имеет ближний порядок и не имеет дальнего порядка, характерного для кристаллических структур.

11.Что такое монокристалл?

- Монокристалл — отдельный однородный кристалл, имеющий непрерывную кристаллическую решётку и иногда имеющий анизотропию физических свойств. Примерами огранённых природных монокристаллов могут служить монокристаллы кварца, каменной соли, исландского шпата, алмаза, топаза.

12.Чем объясняется анизотропия монокристаллов?

- Причиной анизотропии молекулярного кристалла может быть также асимметрия его молекул. Макроскопически эта неодинаковость проявляется, как правило, лишь если кристаллическая структура не слишком симметрична.

13.Что такое механическая анизотропия?

- Механическая Анизотропия состоит в различии механических свойств - прочности, твёрдости, вязкости, упругости - в разных направлениях.

14.В чём отличие физической анизотропии от механической?

15.В чём отличие горячекатанной стали от холоднокатанной?

- Лист холоднокатаный - продукт с ровной поверхностью, применяется для изготовления изделий с ровной поверхностью. Важнейшим отличием холодного проката является обработка пластичного металла давлением.
Горячекатаный лист служит основой для строительных конструкций и заготовкой для последующей прокатки.

16.Чем объяснить, что при нагревании все тела расширяются, а при охлаждении сжимаются?

-Атомно-молекулярная теория объясняет тепловое расширение тел тем, что с увеличением температуры увеличивается скорость движения атомов и молекул. В результате увеличивается среднее расстояние между атомами (молекулами). И наоборот.

17.Что такое аллотропия или полиморфизм?

- Аллотропией, или полиморфизмом, называется способность металлов в твердом состоянии иметь различное кристаллическое строение, а следовательно, и свойства при различных температурах.
Процесс перехода из одной кристаллической формы в другую называется аллотропическим(полиморфным) превращением.

18.Чем объясняется аллотропия?

-Явление аллотропии обусловлено либо различным составом молекул простого вещества (аллотропия состава), либо способом размещения атомов или молекул в кристаллической решётке (аллотропия формы).

19.Объясните сущность аллотропических превращений железа при нагревании и охлаждении.

- Сущность этого превращения, заключается в том, что атомы решётки у железа, представляющей куб с центрированными гранями, перегруппировываются в решётку центрированного куба. Это изменение внутреннего строения.

20.Что является мельчайшей частицей вещества?

-атом

21.Что такое вторичная кристаллизация?

- Вторичная кристаллизация как изменение кристаллического строения в твердом состоянии возможна, например, для веществ, обладающих полиморфными свойствами. Вторичную кристаллизацию называют также перекристаллизацией, так как зародыши новой структуры часто возникают на границах зерен исходных кристаллитов и растут, поедая их.

22.Почему аллотропические превращения происходят при постоянных температурах?

- Аллотропические превращения, так же как и первичная кристаллизация, протекают при постоянной температуре, так как при охлаждении происходит выделение, а при нагреве — поглощение тепла.

Аллотропические превращения протекают путем зарождения центров кристаллизации в твердом металле и роста вокруг них кристаллов новой модификации, подобно процессу первичной кристаллизации.

В связи с этим процесс аллотропического превращения, связанный с перекристаллизацией (повторной кристаллизацией) в твердом состоянии, называют вторичной кристаллизацией.

23.Что происходит в железе при температурах Ac1 и Ar2?

24.Почему плавление чистых металлов происходит при постоянной температуре?

- Поскольку атомы в решетке каждого металла связаны строго определенными силами, на что указывает определенный параметр каждой кристаллической ячейки, то и энергия, необходимая для разрушения решетки, имеет строго определенное значение. Вот почему каждый металл имеет свою строго определённую температуру плавления, и эта величина является физической характеристикой металла.

25.Внутренняя энергия кристаллического вещества?

- Внутренняя энергия — это энергия движения и взаимодействия частиц, из которых состоит тело.

Составляющие внутренней энергии:
(а) кинетическая энергия теплового вероятностного движения частиц (атомов, молекул, ионов и др.), составляющих вещество (тело, систему);
(б) потенциальная энергия частиц, обусловленная их межмолекулярным взаимодействием;
(в) энергия электронов в электронных оболочках, атомов и ионов;
(г) внутриядерная энергия.

26.Почему температура кристаллизации не равна температуре плавления?

-В отличии от температуры плавления, температура кристаллизации не является величиной постоянной для данного вещества и зависит от скорости охлаждения.

27.Что такое степень переохлаждения, от чего она зависит?

- Переход металла из жидкого состояния в твердое (кристаллическое) называется кристаллизацией. Процесс кристаллизации может протекать только при переохлаждении металла ниже равновесной температуры Т_п. Разность между температурами Т_п и Т_к, при которых может протекать процесс кристаллизации, носит название степени переохлаждения:

ΔТ=Т_п-Т_к. степень переохлаждения зависит от скорости охлаждения.

28.Как меняется температура кристаллизации в зависимости от скорости охлаждения?

-чем выше скорость охлаждения, тем интенсивнее образование кристаллов и выделение тепловой энергии внутри системы.

29.Почему температура кристаллизации не является физической константой вещества?

30.Изобразите кривые охлаждения металлов при различных скоростях охлаждения.

31.Где образуются центры кристаллизации при кристаллизации жидкого металла?

-Процесс кристаллизации начинается с образования так называемых центров кристаллизации, или зародышей, представляющих собой элементарную кристаллическую ячейку. Очевидно, зародыш образуется там, где свободная энергия жидкого состояния металла, больше энергии твёрдого состояния металла.

32.Что является центром кристаллизации при затвердевании жидкого металла?

- Пространственная комбинация ионов, в которой расстояния между центрами соседних ионов равны параметру будущей кристаллической решётки, а сам характер их расположения соответствует форме будущей кристаллической решётки, но при этом связи между ионами отсутствуют. Процесс появления этих центров является первоначальным этапом всего процесса кристаллизации.

33.От чего зависит формирование крупно- или мелкозернистой структуры?

-формирование зависит от: скорости роста количества центров кристаллизации в единице объёма в единицу времени и скорости роста кристаллов, т.е. увеличение линейных размеров растущей грани кристалла в единицу времени. Одна и другая величины зависят от скорости охлаждения.

34.Как объяснить ухудшение механических свойств металла при наложении неоправданно усиленных швов?

35.Какие виды сплавов Вам известны?

- Сплав — смесь, состоящая из нескольких компонентов, из которых по крайней мере один является металлом.

Сталь - содержание углерода не превышает 2,14 %.
Чугун - содержание углерода превышает 2,14%.
Бронза - сплав меди с оловом, алюминием, кремнием, бериллием и другими элементами.
Латунь - сплав, состоящий из 60,5—97 % меди и 3—39,5 % цинка.
Баббит - антифрикционный сплав на основе олова или свинца
Манганин - плав на основе меди с добавкой марганца (11,5—13,5 %) и никеля (2,5—3,5 %).
Нихром - сплав, состоящий из 55—78% никеля, 15—23% хрома, 1,5% марганца, остальное — Fe.
Победит - твёрдый сплав карбида вольфрама WC и кобальта в соотношении 90% и 10%, соответственно.
Дюралюминий - плав из алюминия, легированного добавками 4,6—5,2% меди, до 1,5% магния, до 0,7% железа и до 0,1% марганца.

36.Какие компоненты могут образовывать твёрдые растворы?

- ТВЁРДЫЕ РАСТВО́РЫ — твердые вещества, состоящие из нескольких компонентов, концентрации которых могут быть изменены в некоторых пределах при данных температуре, давлении без нарушения однородности.

37.От чего зависят свойства твёрдых растворов?

- Свойства твёрдых растворов существенно отличаются от свойств составляющих компонентов. Твёрдые растворы являются технически более ценными, чем чистые компоненты. Они обладают большей твёрдостью, меньшей электрической проводимостью, чем сами металлы - компоненты их составляющие.
В твёрдых растворах различают растворитель и растворённое вещество: растворителем считается вещество, которое сохраняет свою кристаллическую решётку, причём этого вещества (растворителя) должно быть не менее определённого значения.

38.В чём различие твердых растворов внедрения и замещения?

-Растворы замещения. В этом случае атомы компонента Б частично замещают атомы компонента А в его решётке, которая называется растворителем.

Растворы внедрения. В этом случае атомы компонента Б заполняют пустоты компонента А.

39.Что такое интерметаллические соединения, каковы их свойства?

- Металлы характеризующиеся склонностью сплавляться друг с другом, образуя твердые растворы и химические соединения, называются интерметаллическими.

Свойства интерметаллических соединений резко отличаются от свойств образующих их металлов. Интерметаллические соединения обычно значительно тверже и гораздо более хрупки, чем исходные металлы..

40.От чего зависят свойства механических соединений?

- зависят от

41.Что является мельчайшей частицей механической смеси?

-кристаллическая ячейка зерна

42.Изобразите диаграмму состояния механической смеси компонентов А и Б.

- а — диаграмма состояния сплавов с отсутствием растворимости компонентов в твердом состоянии; б — кривые охлаждения сплавов

43.Какой сплав называют эвтектическим?

-Эвтектический сплав (4,3 % С) кристаллизуется при постоянной температуре с образованием только эвтектики — ледебурита (А + Fe3C).После затвердевания железоуглеродистые сплавы претерпевают фазовые и структурные изменения. Это связано с полиморфным превращением железа и с изменением растворимости углерода в аустените и в феррите с понижением температуры.

44.Чем отличается сплав эвтектический от эвтектоидного?

-эвтектика образуется в первичной кристаллизации. Эвтоктоид протекает в твердом состоянии.

45.Эвтектический сплав состоит из 50% компонента А и 50% компонента Б. Каков структурный состав сплава, содержащего 10% компонента А и 90% Б?

46.Что такое температурный интервал кристаллизации сплава?

- температурный интервал сплава, верхяя граница которого соответствует началу выделения твердой фазы (температура ликвидуса), нижняя — концу затвердевания сплава (температура солидуса).

47.Что такое температура ликвидус?

- температура начала кристаллизации и конца плавления.

48.Что такое температура солидус?

- конец кристаллизации и начало плавления сплава.

49.Какие структурные составляющие сплавов системы железо – углерод Вам изветсны?

-Цементит Феррит Аустенит Ледебурит

50.Что такое сталь?

- эвтектоидный сплав углерода и железа с содержанием углерода до 2,14%

51.Что такое чугун?

- эвтектический сплав углерода и железа с содержанием углерода 2,14% - 6,67%.

52.Что такое феррит? Каковы его свойства?

- твердый раствор углерода в а -железе, Феррит мягок (твердость 80 НВ) и пластичен. Пластичность феррита зависит от величины зерна: чем мельче зерна, тем пластичность выше.

53.Что такое перлит? Каковы его свойства?

- механическая смесь феррита и цементита. Перлит может иметь пластинчатое строение (если цементит в виде пластинок) или зернистое строение (если цементит в виде зерен). В зависимости от строения твердость его 160-190 НВ (для зернистого) и 190-230 НВ (для пластинчатого). Зернистый перлит пластичней.

54.Как изменяются свойства сталей в зависимости от содержания углерода?

- Изменение соотношения между составляющими приводит к уменьшению пластичности, а также к повышению прочности итвердости. Прочность повышается до содержания углерода около 1%, а затем она уменьшается, так как образуется грубая сетка цементита вторичного.

55.Какова структура доэвтектоидных сталей?

- Вструктуру доэвтектоидных сталей при комнатной температуре входят феррит и перлит..

56.Какова структура доэвтектического чугуна?

- в момент перехода в твердое состояние состоит из аустенита и ледебурита. Вследствие снижения растворимости углерода в аустените выпадает вторичный цементит. Ниже 723 С аустенит превращается в перлит.

57.По микрошлифу определили, что содержание феррита и перлита в стали составляет 70% и 30% соответственно. Определить содержание в стали.

58.Определите приблизительно количество феррита и перлита в стали, содержащей 0.3% углерода.

59.Что такое легированные стали?

-стали, в состав которых входят различные элементы, придающие сталям требуемые свойства.

60.Почему применяемые для изготовления строительных конструкций стали, как правило, низкоуглеродные?

- С ростом содержания углерода в структуре стали увеличивается количество цементита, при одновременном снижении доли феррита. Изменение соотношения между составляющими приводит к уменьшению пластичности, а также к повышению прочности итвердости.

61.Чем отличается мартеновский способ производства стали от конверторного?

-конвертер – продувка жидкого чугуна воздухом или технически чистым кислородом

Мартеновский способ - вдувание раскаленной смеси горючего газа и воздуха в печь с низким сводчатым потолком, отражающим жар вниз, на расплав.

62.Почему не применяют бессемеровскую сталь для изготовления ответственных, сварных строительных конструкций?

63.От чего и как производят раскисление стали?

- Если не проводить раскисление стали, то при ее охлаждении и кристаллизации в изложницах происходит процесс соединения кислорода и углерода, сопровождающийся бурным выделением пузырьков диоксида углерода. Существуют четыре основных способа раскисления стали:
- обработка синтетическими шлаками;
- диффузионное раскисление;
- глубинное раскисление;
- обработка вакуумом.

Чем отличается сталь, кипящая от спокойной?

- Кипящая сталь в отличие от спокойной является не полностью раскисленной сталью. «Кипение» металла в изложнице вызывается обильным выделением газов
65.Почему при раскислении стали только марганцем она получается кипящей?

- В кипящей стали марганец обычно является единственным раскислителем. Марганец, имея высокое химическое сродство к сере, образует сульфид MnS, который при кристаллизации металла выделяется из раствора в виде тугоплавких, хаотически расположенных включений. Для выделения серы из металла в виде сульфидов марганца отношение концентраций марганца и серы в стали должно отвечать условию Mn/S > 20 - 22.

66.Почему при раскислении стали марганцем и кремнием она получается спокойной?

При добавлении марганца и кремния выделяется меньше газов в процессе охлаждения стали после термической обработки.

67.Каково влияние кислорода (в составе FeO) на механические свойства стали?

-Кислород никакого механического влияния не оказывает на свойства стали. В процессе обработки стали Кислород испаряется.

68.Почему различное остаточное газонасыщение не оказывает существенного влияния на свойства кипящих и спокойных сталей?

- Газонасыщение (газ) не обладает характеристиками примесей и тем самым не может влиять на свойства стали в целом.

69.Как классифицируются стали по качеству?

Делятся на следующие группы:

Сталь обыкновенного качества серы не более 0,05% фосфора 0,05%

Качественная сталь серы не более 0,04%, фосфора 0,04%

Высококачественная сталь 0,03% соответственно.

70.В чём проявляется вредное влияние серы и фосфора в сталях?

-Сера – образуется сульфид железа FeS. Сульфид железа с аустенитом образуют механическую смесь температура плавления, которой составляет 988 С. При такой температуре аустенит уже закристаллизовался, эвтектика ещё находится в жидком состоянии и располагается по границам зёрен, если в этот момент в металле действуют какие-либо напряжения, то происходит разрушение эвтектики, так как она не обладает достаточной прочностью. Опасно для сварочных соединений.

Фосфор – те же процессы, разрушение происходит при температуре 280 – 300 С.

71.Что такое красноломкость?

- св-во стали образовывать трещины при обработке давлением (ковка, штамповка, прокатка) при 850—1150 °С.

72.Какие стали подразделяются а группы А,Б и В. Каковы области их применения?

Группа А поставляются только по механическим свойствам, химический состав сталей этой группы не регламентируется, он только указывается в сертификатах завода-изготовителя. Используется для стали, кроме сварочных.

Группа Б поставляется только с гарантируемым химическим составом. Чем больше цифра условного номера стали, тем выше содержание углерода. Используется в ответственных конструкция при сварке.

Группа В могут подвергаться сварке. Их поставляют с гарантированным химическим составом и гарантированными свойствами.

73.В каких случаях рекомендуется применение качественных и высококачественных сталей для

Изготовления строительных конструкций?

-В связи с тем, что подавляющее большинство элементов строительных конструкций соединяются сваркой, основным требованием к строительным сталям является их хорошая свариваемость, поэтому содержание углерода в них не должно превышать 0,25%.

74.______

75.Что такое предел прочности?

- Максимальные напряжения, которые материал выдерживает до разрушения

76.Что такое относительное удлинение?

- Характеристика пластичности материала

77.Что такое модуль упругости материала, каков его физический смысл?

- способность твёрдого тела упруго деформироваться при приложении к нему силы.

78.Какие виды испытаний твёрдости металлов Вам известны?

- Определение твердости вдавливанием стального шарика(метод Бринелля) - Стальной шарик, изготовленный из закаленной шарикоподшипниковой стали, под действием усилия вдавливается в поверхность металла.

Определение твердости по глубине вдавливания алмазного конуса (метод Роквелла) - Алмазный конус с углом при вершине 120° вдавливается в металл предварительной постоянной нагрузкой 10 кг, а затем полкой нагрузкой 60 или 150 кг.

79.Каково соотношение между твёрдостью металла по Бринелю и его прочностью?

-бb=0.33-0.36Hв

80.Ударная вязкость металла?

- Способность материала сопротивляться действию динамических нагрузок.

81.Чем обьяснить, что ударная вязкость пластичных материалов выше, чем у хрупких?

-Первое. это содержание углерода в стали, чем его больше, тем он менее пластичен.

Второе. Ударная вязкость зависит от структурного состояния стали (например, от величины зерна) и является очень хорошим показателем качества материала.

Третье. Ударная вязкость в большой степени зависит от температуры.

82.Что такое концентрация напряжений? Чем она обусловлена?

- Концентрацией напряжений называют резкое возрастание напряжений в местах резкого изменения формы тела. Концентрация напряжений обусловлена взаимодействием строительных конструкций и способностью материала выдерживать те или иные нагрузки.

83.Коэффициент концентрации напряжений?

- = ном max

где σ_max — максимальное упругое напряжение, σ_ном — номинальное напряжение, рассчитываемое по формулам сопротивления материалов без учета эффекта концентрации.

84.Каково назначение микроанализа?

- выявления структуры металла.

85.Зачем полируют образец для микроанализа?
- Так как поверхность исследуемого материала имеет микрорельеф в виде шероховатости, который не позволяет проанализировать материал как положено

86.В чём смысл травления образца при проведении микроанализа?

- Травление образцов увеличивает контраст между фазами, обнаруживает блочность в структуре, позволяет охарактеризовать взаимное расположение отдельных зерен

87.Что такое сварка?

-Сваркой называется технологический процесс получения неразъёмных соединений посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или общем нагреве, или пластическом деформировании, или совместным действием того и другого.

Сварное соединение металлов характеризует непрерывность структур.

88.Дайте понятие сварная конструкция, сворной шов, сварное соединение

- Сварная конструкция - металлическая конструкция, изготовленная сваркой отдельных деталей.

Сварной шов - участок сварного соединения, образовавшийся в результате кристаллизации расплавленного металла или в результате пластической деформации при сварке давлением или сочетания кристаллизации и деформации.

Дата добавления: 2021-01-21; просмотров: 51; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!