1. Сталь и чугун. Сколько углерода содержат каждый из них? Сталь (до 2 % углерода в сплаве) и чугун (более 2 % углерода в сплаве). 2. Что называется механической смесью? Что…
1. Сталь и чугун. Сколько углерода содержат каждый из них? Сталь (до 2 % углерода в сплаве) и чугун (более 2 % углерода в сплаве). 2. Что называется механической смесью? Что называют химическим соединением? Механическая смесь - компоненты сплава не могут образовать общую решетку и каждый из них кристаллизуется самостоятельно. Химическое соединение - химическое взаимодействие компонентов сплава получается новое вещество, свойства которого резко отличаются от свойств исходных компонентов. 3. Какое явление называют аллотропией (полиморфизмом)? Некоторые металлы, например, железо, титан, олово и др. способны по достижении определенных температур изменять кристаллическое строение, т. е. изменять тип элементарной ячейки своей кристаллической решетки, это явление называют аллотропией (полиморфизмом). 4. Какое расположение атомов отличает кристаллическое тело от аморфного? Упорядоченное расположение атомов. 5. Какое явление называют кристаллизацией металлов и сплавов? Переход металла из жидкого состояния в твердое (кристаллическое) называется кристаллизацией. 6. Макроскопический и микроскопический анализы изучения материалов. Макроскопический анализ - изучение структуры материалов визуально или с помощью простейших оптических приборов с увеличением до пятидесяти крат. Выявляются крупные дефекты (трещины, усадочные раковины, газовые пузыри и т.д., а также неравномерность распределения примесей в материале). Макроструктуру определяют по изломам и по макрошлифам, которые предварительно шлифуют, обезжиривают и протравливают. Это позволяет установить размер зерна, кристаллическую структуру, глубину поверхностной обработки, неоднородность материала. Макроанализ сварного шва даёт возможность выявить места непровара, пузыри, зону термического влияния, трещины и т.п. Микроскопический анализ - производится с помощью оптических микроскопов (увеличение до тысячи крат), электронных микроскопов (увеличение до миллиона крат), электронных проекторов (увеличение в несколько миллионов раз). Исследование проводится на предварительно полированной зеркальной поверхности шлифа или слепка с неё (для электронного микроскопа). Шлифы исследуют до и после травления. Травление металлической поверхности растворами кислот выявляет рельеф границ кристаллов, контуры отдельных элементов структуры. Определяют- размер и форма зёрен получают количественную и качественную оценку. Также определяются структурные составляющие, неметаллические включения и их характер (трещины, пористость), качество термической обработки. Знание микроструктуры позволяет определить причины изменения свойств материала. 7. Какие виды чугуна вы знаете? Серый чугун. Углерод в нём находится в свободном состоянии в виде графита. Белый чугун. Он представляет собой сплав железа с углеродом, в котором углерод находится в виде х имического соединения с железом. Ковкий чугун обычно получают из отливок белого чугуна путем длительного томления их в печах при температуре 800 – 950°С. 8. Что означает надпись КЧ37 – 12? СЧ12-28? МСЧ28-48? Обозначает ковкий чугун, с пределом прочности, равным 37 кг/мм2, и удлинением 12%. Обозначает серый чугун – 12- обозначает среднюю величину временного сопротивления в кгс/мм2, 28- то же, при изгибе. Обозначает модифицированный чугун – 28 - обозначает среднюю величину временного сопротивления в кгс/мм2 и т.д.. 9. Для чего производят закалку серого чугуна? Повышает прочность серого чугуна. 10. По степени раскисления и характеру затвердевания стали классифицируют? Спокойные, полуспокойные и кипящие. 11. Какие стали называют легированными? Какие относят низколегированным сталями? Среднелегированными? Высоколегированными? Элементы, специально вводимые в сталь в определенных концентрациях с целью изменения ее строения и свойств называются легирующими элементами, а стали – легированными. Низколегированные стали, содержат до 2,5% легирующих, среднелегированные - 2,5-10% и высоколегированные стали, содержащие более 10% легирующих элементов. К высоколегированным сталям условно отнесены сплавы, содержащие более 45% железа, а легирующих элементов в сумме не менее 10%, считая по верхнему пределу, при содержании одного из элементов не менее 8% по нижнему пределу. 12. Как маркирую легированные стали? Что означает надпись сталь 12ХНЗА? В обозначениях марок сталей буквы означают: А - азот, Б - ниобий, В - вольфрам, Г - марганец, Д - медь, Е - селен, К - кобальт, М - молибден, Н - никель, Р - бор, С - кремний, Т - титан, Ф - ванадий, X - хром, Ц - цирконий, Ю - алюминий. Буква А, обозначающая азот, в конце марки не ставится. В обозначениях марок сталей цифры, стоящие после обозначения элемента, указывают его среднее содержание (в процентах). Сталь 12ХНЗА - легированная высококачественная, содержит около 0,12% углерода, 1% хрома и 3% никеля. 13. Какие медные сплавы вы знаете? Какой это сплав, что означает надпись - Л90? ЛА77–2 – 77%? Медные сплавы по химическому составу классифицируются на латуни и бронзы. Латуни – сплавы меди с цинком и другими компонентами. Латуни, содержащие, кроме цинка, другие легирующие элементы, называются сложными, или специальными. По сравнению с медью латуни обладают большой прочностью, коррозионной стойкостью и упругостью. Они обрабатываются литьем, давлением и резанием. Томпак Л90 – это латунь, содержащая 90% меди, остальное – цинк; Латунь алюминиевая ЛА77–2 – 77% меди, 2% алюминия, остальное – цинк. 14. Какой сплав называют бронзой? Какие виды бронз вы знаете? Прочитайте надпись - Бр05Ц5С5. Бронзы – сплавы на основе меди, в которых в качестве добавок используются олово, алюминий, бериллий, кремний, свинец, хром и другие элементы. Бронзы подразделяются на безоловянные, оловянные, кремниевые. Бр05Ц5С5 содержит 5% олова, 5% цинка, 5%свинца, остальное – медь. 15. Какие сплавы называют дуралюминами? Что означает надпись - Д1? К ним относятся сплавы алюминия с медью, магнием, небольшими добавками марганца, которые маркируются буквой Д с последующей цифрой Д1, Д16, Д18.Эти марки имеют различные химические составы, механические и технологические свойства. Так, сплав Д1 имеет состав 3,8–4,9% меди, 0,4–0,8% магния, 0,3–0,9% марганца; Д16 – 3,8–4,9% меди, 1,2–1,8% магния, 0,3–0,9% марганца; Д18 – 2,2–3,0% меди, 0,2–0,5% магния. 16.Основная сеть трубопровода имеет диаметр? Какую температуру имеет природный газ при выходе из скважин? (1020 мм) . (около 40°С и его надо охлаждать до температуры грунта).
Сталь и чугун. Углерод является критическим элементом в этих двух материалах. Сталь обычно содержит до 2% углерода в своем составе, тогда как чугун содержит более 2% углерода. Это различие в содержании углерода определяет их механические свойства и области применения.
Механическая смесь и химическое соединение. Механическая смесь — это комбинация компонентов, которые не могут образовать общую кристаллическую решетку; каждый компонент в такой смеси кристаллизуется отдельно. В отличие от этого, химическое соединение образуется в результате химического взаимодействия компонентов, что приводит к возникновению нового вещества с уникальными свойствами, которые значительно отличаются от свойств исходных компонентов.
Аллотропия (полиморфизм) — это явление, при котором некоторые металлы, включая железо, способны изменять свое кристаллическое строение при достижении определенных температур. Это означает, что они могут переходить в различные формы кристаллической решетки, что влияет на их физические и механические свойства.
Кристаллическое и аморфное тела. Основное различие между кристаллическим и аморфным телом заключается в порядке расположения атомов. В кристаллических телах атомы организованы в упорядоченную структуру, тогда как в аморфных телах атомы расположены произвольно.
Кристаллизация металлов и сплавов. Это явление описывает процесс, в котором металл переходит из жидкого состояния в твердое, формируя кристаллическую структуру. Этот процесс обычно происходит при охлаждении расплава.
Макроскопический и микроскопический анализы материалов. Макроскопический анализ включает визуальное или оптическое исследование структуры материалов, что позволяет выявлять крупные дефекты, такие как трещины и пузырьки. Микроскопический анализ производится с помощью различных типов микроскопов и позволяет детально изучить микроструктуру, включая размер и форму зерен, а также наличие неметаллических включений.
Виды чугуна. Основные виды чугуна включают:
- Серый чугун — углерод находится в свободном состоянии в виде графита.
- Белый чугун — углерод присутствует в виде химического соединения с железом.
- Ковкий чугун — получается из белого чугуна в результате термической обработки.
Обозначения чугуна. Например, надпись КЧ37 – 12 означает, что это ковкий чугун с пределом прочности 37 кг/мм² и удлинением 12%. СЧ12-28 указывает на серый чугун с временным сопротивлением 12 кгс/мм², и 28 кгс/мм² при изгибе.
Закалка серого чугуна. Закалка применяется для повышения прочности серого чугуна, улучшая его эксплуатационные характеристики.
Классификация стали. Стали классифицируют по степени раскисления и характеру затвердевания на спокойные, полуспокойные и кипящие.
Легированные стали. Легированная сталь — это сталь, в которую специально вводятся легирующие элементы для изменения их свойств. Низколегированные стали содержат до 2,5% легирующих элементов, среднелегированные — 2,5-10%, а высоколегированные — более 10%.
Маркировка легированных сталей. Надпись сталь 12ХНЗА обозначает, что в стали содержится около 0,12% углерода, 1% хрома и 3% никеля. Буквы в обозначениях указывают на содержание конкретных легирующих элементов.
Медные сплавы. Основные медные сплавы включают латуни (медь с цинком) и бронзы (медь с другими элементами). Например, латунь Л90 содержит 90% меди и 10% цинка.
Бронзы. Бронзы — это сплавы меди с различными добавками. Например, Бр05Ц5С5 содержит 5% олова, 5% цинка и 5% свинца, остальное — медь.
Дуралюмины. Это сплавы алюминия с медью и магнием. Обозначение Д1 указывает на конкретный химический состав, где в сплаве содержится 3,8–4,9% меди, 0,4–0,8% магния и 0,3–0,9% марганца.
Основная сеть трубопровода имеет диаметр 1020 мм. Природный газ, выходящий из скважин, имеет температуру около 40°C, и его необходимо охлаждать до температуры грунта для предотвращения тепловых потерь и обеспечения эффективности транспортировки.
