Exercise 1.2. Complete the following sentences: 1 Metais are 7 Metals with smalt grams will be 2. Metallurgy 8 controls the nature of the grains in the metal 3Most metals are 9…

Ниже — подробные решения и объяснения по всем частям. Я учитываю цель “Понять” и общий школьный уровень.

Часть A. Exercise 1.2. Complete the sentences (пояснения к каждому выбору)

Замечание по тексту: в задаче встречаются опечатки (metais, smalt grams, лsing и т. д.). Я даю разумные and обучающие варианты fillings.

1. Metals are

• Ответ: Metals are elements that are usually hard, shiny, good conductors of heat and electricity, and can be shaped (malleable/ductile).
• Обоснование: во вступлении к металлам обычно говорят именно об их твердости, блеске, теплопроводности/проводимости электричества и способности к деформации.

2. Metallurgy

• Ответ: Metallurgy is the science of extracting, refining and processing metals (the science of obtaining metals from ores and making useful shapes).
• Обоснование: так in учебниках принято определение металлургии.

3. Most metals are

• Ответ: Most metals are crystalline solids at room temperature.
• Обоснование: большинство металлов кристаллические твердые тела; есть исключения (ртуть — жидкость), но обобщённо так.

4. The regular arrangement of atoms in metals…

• Ответ: The regular arrangement of atoms in metals is a crystal lattice.
• Обоснование: металлы образуют кристаллическую решётку.

5. Irregular crystals

• Ответ: Irregular crystals are grains with irregular shapes formed during rapid solidification or non-uniform cooling.
• Обоснование: менее регулярная морфология зерен появляется при быстром охлаждении; это часто называют незначительным “неровным” зерном.

6. The properties of the metals depend.

• Ответ: The properties of the metals depend on their composition and structure (and also on grain size, impurities, and heat treatment).
• Обоснование: химический состав и кристаллическая структура определяют прочность, твердость, пластичность и пр.

7. Metals with small grains will be

• Ответ: Metals with small grains will be harder and stronger (but less ductile).
• Обоснование: диаграммы зерна в металлах показывают, что меньшие зерна повышают твёрдость и прочность, уменьшая деформационную способность.

8. Heat treatment controls the nature of the grains in the metal

• Ответ: Heat treatment.
• Обоснование: именно термическая обработка регулирует размер и форму зерен.

9. Alloying is

• Ответ: Alloying is the process of adding other elements to a metal to improve its properties (strength, hardness, corrosion resistance, etc.).
• Обоснование: это стандартное определение легирования.

10. All metals can be formed by

• Ответ: All metals can be formed by forming processes (forging, rolling, casting, extrusion) – i.e., by deformation/working.
• Обоснование: практический факт: металл формуется разными способами в зависимости от свойств.

11. Creep in

• Ответ: Creep is slow, permanent deformation under a constant load at high temperature.
• Обоснование: классическое определение ползучести металлов.

12. Metals can be worked using

• Ответ: Metals can be worked using processes like forging, rolling, machining, extrusion, etc. (and with appropriate heat treatment).
• Обоснование: список базовых способов обработки металлов.

Часть B. Exercise 1.3. Explain in English the meaning of the following words

1. malleability

• Meaning: The ability of a material to be hammered or rolled into thin sheets without breaking; very easily deformed plastically.

2. crystalline structure

• Meaning: The orderly, repeating arrangement of atoms in a crystal; long-range order that gives crystals their shape and properties.

3. grains

• Meaning: The small crystals that make up a metal; each grain is a crystal with similar orientation; grain boundaries separate them.

4. heat treatment

• Meaning: Controlled heating and cooling of a metal to change its microstructure and properties (hardness, strength, ductility).

5. alloying

• Meaning: Adding other elements to a metal to form an alloy with different (often better) properties.

6. steel

• Meaning: An iron-carbon alloy (often with other elements) that is stronger and more versatile than pure iron.

Часть C. Exercise 1.4. Translate into English

1. Металлы - плотные материалы потому, что между атомами в металлах малое расстояние

• Translation: Metals are dense materials because the distance between atoms in metals is small.

2. Металлы имеют кристаллическую структуру из-за правильного расположения атомов

• Translation: Metals have a crystalline structure due to the regular arrangement of atoms.

3. Чем меньше зерно, тем тверже металлы

• Translation: The smaller the grains, the harder the metal.

4. Закалка и отжиг изменяют форму и размер зерен в металлах

• Translation: Quenching and annealing change the shape and size of grains in metals.

5. Пегирование изменяет структуру зерен и свойства металлов

• Translation: Peening changes the grain structure and properties of metals. (Note: in metallurgy “peening” is a surface‑treating process; if the intended term was “pegging,” use “pegging” in English.)

6. Металлы деформируются и разрушаются из-за усталости и ползучести

• Translation: Metals deform and fail due to fatigue and creep.

Часть D. Text B: Краткий разбор и ответы на типичные вопросы

Что такое сталь? Сталь — это сплав железа и углерода (часто с другими элементами), который улучшает прочность и т. п.

Основные свойства стали:

• Влияние углерода: низкоуглеродистые стали (мягкие, хорошо поддающиеся формованию и сварке); среднеуглеродистые — прочность и жесткость; высокоуглеродистые — твердые и хрупкие, хорошие для режущих инструментов.
• Добавки: хром для устойчивости к коррозии (нержавеющие стали), марганец для прочности и ковкости, кремний для магнитных свойств (к примеру, стали с крупными зернами для трансформаторов), титан/никель и др. для определённых свойств.
• Тепловая обработка: закалка и отпуск повышают твердость и прочность поверхности; нагрев в атмосфере с углеродом или азотом — формирование твёрдого поверхностного слоя (каст-хаарднинг).
• Быстродействующие стали: содержат хром и вольфрам (и др.) для машинных инструментов при высоких температурах.

Типы сталей и применения:

• Mild/low-carbon steels: листы, проволока, трубы.
• Medium-carbon steels: конструкции и рамы, где требуется и прочность, и свариваемость.
• High-carbon steels: режущие инструменты, пружины, хирургические инструменты.
• Tool steels (около 1% углерода): закалка/отпуск для прочности и износостойкости.
• Stainless steels: добавление хрома, коррозионная устойчивость.
• High-speed steels: добавки хрома, ванадия, вольфрама и т. д., для резцов и инструментов, работающих при высоких температурах.

Вопросы общего понимания (General understanding) и примеры ответов:

1. Что такое сталь?

• Ответ: Сталь — это железо с углеродом (и иногда другими элементами), образующий прочный, разумно эластичный материал, применяемый повсеместно.

2. Какие основные свойства стали?

• Ответ: Прочность, твёрдость, пластичность/ковкость, износостойкость, сопротивляемость коррозии (у разных видов разная совокупность).

3. Какие недостатки стали?

• Ответ: Ржавление/коррозия (для обычных сталей), чувствительность к перегреву и растрескиванию при некоторых режимах, стоимость специальных марок, трудности при сварке некоторых высокоуглеродистых видов.

4. Какие виды стали вы знаете? Где они применяются?

• Ответ: Mild/low-carbon (листовые, трубы); Medium-carbon (конструкции); High-carbon (инструменты); Tool steels (инструменты); Stainless steels (агрегаты, кухонная техника); High-speed steels (инструменты высокой скорости резания).

5. Что дают добавки марганца, кремния и хрома к стали?

• Ответ: Марганец — добавляет прочность и ковкость; кремний — влияет на магнитные свойства (и иногда стойкость к износу); хром — повышает прочность и устойчивость к коррозии (нержавеющая сталь).

6. Что можно сделать из мал-carbon, среднеуглеродистой и высокоуглеродистой стали?

• Ответ: Mild — листы, проволока, трубы; Medium — конструкции; High — резцы, пружины, инструменты; со спецаппаратами можно формовать почти всё, но требования к свойствам разные.

7. Какие стали можно ковать и сваривать?

• Ответ: В большинстве случаев Mild и Medium-carbon стали хорошо ковать и сваривать; High-carbon требуют более осторожных режимов; Tool steels сложнее варить, но возможно в определённых условиях.

8. Как получить нержавеющую (rust-proof) сталь?

• Ответ: Добавляют хром (и иногда никель/молибден), образуя пассивацию, что обеспечивает коррозионную стойкость (нержавеющая сталь).

9. Что используется для образования твёрдого поверхностного слоя на стали?

• Ответ: Каст-хаарднинг (case hardening) — закалка поверхности за счёт углеродсодержащих сред; альтернативы — азотирование, цементация и т. п.

10. Чему могут быть в сплаве высокоскоростные стали? Какие элементы в них присутствуют?

• Ответ: Высокоскоростные стали содержат хром, вольфрам, ванадий, молибден и другие элементы; они сохраняют твёрдость при высоких температурах и применяются в режущих инструментах.

Если нужна помощь с конкретным упражнением или разбором по каждому пункту, могу дополнительно привести примеры задач, расчёты твёрдости, микро-процессы получения конкретной марки стали и т. д.