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:
- Сталь содержит до 2% углерода в сплаве, что придаёт ей прочность и пластичность. Это важно для многих конструктивных применений.
- Чугун, в свою очередь, содержит более 2% углерода. Он обладает хорошими литейными свойствами и высокой прочностью, но менее пластичен, чем сталь.
Механическая смесь и химическое соединение:
- Механическая смесь — это такая комбинация веществ, в которой каждый компонент сохраняет свои свойства и может кристаллизоваться независимо, например, в сплавах, где компоненты не образуют общую решетку.
- Химическое соединение возникает в результате химического взаимодействия компонентов, в результате чего формируется новое вещество с совершенно другими свойствами, нежели у исходных компонентов.
Аллотропия (полиморфизм):
Аллотропия — это явление, при котором некоторые металлы (например, железо, титан и олово) способны менять своё кристаллическое строение при достижении определённых температур. Это изменение в структуре влияет на физические и химические свойства металла.
Кристаллическое тело и аморфное:
Кристаллическое тело характеризуется упорядоченным расположением атомов, что придаёт ему чёткую структуру и свойства, такие как высокая прочность и определённая температура плавления. Аморфные тела, напротив, не имеют упорядоченной структуры, что приводит к более низкой прочности и другим свойствам.
Кристаллизация металлов и сплавов:
Кристаллизация — это процесс перехода металла из жидкого состояния в твердое (кристаллическое). Этот процесс важен для формирования структуры сплава и его окончательных свойств.
Макроскопический и микроскопический анализ:
- Макроскопический анализ — это визуальное исследование структуры материалов, которое позволяет выявить крупные дефекты, такие как трещины и неравномерности. Он осуществляется с помощью простых оптических приборов.
- Микроскопический анализ проводится с использованием более сложных инструментов, таких как электронные микроскопы, и позволяет детально изучить структуру материала на микроскопическом уровне, выявляя размеры зерен, структурные составляющие и характер включений.
Виды чугуна:
- Серый чугун содержит углерод в свободном состоянии в виде графита.
- Белый чугун — это сплав, в котором углерод находится в виде химического соединения с железом, что делает его более жестким.
- Ковкий чугун получают из белого чугуна, подвергая его специальной термообработке.
Маркировка чугуна:
- КЧ37-12 обозначает ковкий чугун с пределом прочности 37 кг/мм² и удлинением 12%.
- СЧ12-28 указывает на серый чугун, где «12» это временное сопротивление, а «28» — предел прочности при изгибе.
- МСЧ28-48 — это модифицированный чугун с теми же параметрами прочности.
Закалка серого чугуна:
Закалка серого чугуна используется для повышения прочности материала, что делает его более пригодным для различных конструктивных элементов.
Классификация стали по степени раскисления:
Стали классифицируют на спокойные, полуспокойные и кипящие в зависимости от степени их очищения от вредных примесей и газов.
- Легированные стали:
Легированные стали — это стали, в состав которых добавляются легирующие элементы для улучшения их Properties.
- Низколегированные стали содержат до 2,5% легирующих элементов.
- Среднелегированные — от 2,5% до 10%.
- Высоколегированные — более 10% легирующих элементов.
- Маркировка легированных сталей:
В маркировках легированных сталей буквенные символы обозначают содержимое легирующих элементов. Например, сталь 12ХНЗА содержит около 0,12% углерода, 1% хрома и 3% никеля.
- Медные сплавы:
Основные медные сплавы — это латуни и бронзы.
- Латунь с обозначением Л90 содержит 90% меди.
- Латунь АЛ77-2 состоит из 77% меди и других легирующих элементов, таких как алюминий.
- Бронза и её виды:
Бронза — это сплавы меди с другими металлами, такими как олово, алюминий или кремний.
- Бр05Ц5С5 обозначает бронзу, содержащую 5% олова, 5% цинка, 5% свинца и остальное — медь.
- Дуралюмины:
Дуралюмины — это сплавы алюминия с медью и магнием, маркируемые буквой Д с цифрами. Например, Д1 содержит примерно 3,8-4,9% меди, 0,4-0,8% магния и 0,3-0,9% марганца.
- Основная сеть трубопровода и температура природного газа:
Основная сеть трубопровода имеет диаметр 1020 мм. Температура природного газа при выходе из скважин составляет около 40°C, и его необходимо охлаждать до температуры грунта для безопасной транспортировки.
