Шпаргалка по "Металлургии"

Вариант 1

1. В чем состоит  отличие монокристаллов  и поликристаллов?

Монокристалл - это одиночный кристалл, имеющий однородную кристаллическую решетку.

А поликристалл - это множество сросшихся монокристаллов кристаллического вещества. Наиболее распространенная форма существования кристаллических веществ.

2. Что такое структурные  характеристики материалов? Сравните  среднюю  плотность древесины,  силикатного стекла, стали. 

Основные  структурные характеристики материала, во многом определяющие его технические  свойства,— это плотность и пористость. Плотность — физическая величина, определяемая массой вещества (или материала) в единице объема.

 В  зависимости от того, берется  ли в расчет объем только  самого вещества, из которого  состоит материал, или весь объем  материала с порами и пустотами, различают истинную и среднюю плотность.

 Истинная  плотность р (кг/м3) — масса  единицы объема материала, когда  в расчет берется только объем  твердого вещества Va (м3):

p = m/Vа.

 Таким  образом, истинная плотность характеризует не материал, а вещество, из которого состоит материал,— это физическая константа вещества.

 Значения  истинной плотности вещества  зависят в основном от его  химического состава, и у материалов  с близким химическим составом  они различаются незначительно.

 У  каменных материалов как природных (песок, гранит, известняк), так и искусственных (кирпич, бетон, стекло), состоящих в основном из оксидов кремния, алюминия и кальция, истинная плотность колеблется в пределах 2500...3000 кг/м3.

 Истинная  плотность органических материалов, состоящих в основном из углерода, водорода и кислорода (битум, полимеры, масла), составляет 800...1200 кг/м3. Относительно высокая истинная плотность у древесины — около 1500 кг/м3.

 Большие  различия в истинной плотности  наблюдаются лишь у металлов (кг/м3): алюминий — 2700, сталь — 7850, свинец — 11 300. Плотность воды — 1000 кг/м3.

 Средняя  плотность материала рт (кг/м3) — физическая величина, определяемая отношением массы т (кг) материала ко всему занимаемому им объему Vест (м3), включая имеющиеся в нем поры и пустоты:

 рm=m/Vecт.

 Следовательно,  плотность материала меняется  в зависимости от его структуры.  Поэтому искусственные материалы  (бетоны, керамику и т. п.) можно  получать с заданной (требуемой)  плотностью. Например, меняя пористость бетона, можно получить как тяжелый бетон плотностью до 2500 кг/м3, так и особо легкий — плотностью менее 500 кг/м3.

Пористость  — степень заполнения объема материала  порами, %

 П=[(Vест-Vа)/Vест]100.

 Обычно  пористость рассчитывают исходя  из средней и истинной плотности материала:

 П=[р-рт/р]100 = (1 - рт/р)100.

Пористость  строительных материалов колеблется в  пределах от0 до90...98 %.

Пористость  материала характеризуют не только с количественной стороны, но и по характеру пор: замкнутые и открытые, мелкие (размером в сотые и тысячные доли миллиметра) и крупные (от десятых  долей миллиметра до 2...5 мм). Характер пор важен, например, при оценке способности материала поглощать воду. Так, полистирольный пенопласт, пористость которого достигает 98 %, имеет замкнутые поры и практически не поглощает воду. В то же время керамический кирпич, имеющий пористость в три раза меньшую (около 30 %), благодаря открытому характеру пор (большинство пор представляет собой сообщающиеся капилляры) активно поглощает воду.

 Пористость  является основной структурной  характеристикой, определяющей такие  свойства материала, как водопоглощение, теплопроводность, акустические свойства, морозостойкость, прочность и др.

http://msd.com.ua/str/3.html 

3. Опишите закон  Гука. Что такое  напряжение? Как связаны  между собой напряжения  и упругие деформации  твердых тел?

Зако́н  Гу́ка — уравнение теории упругости, связывающее напряжение и деформацию упругой среды. Открыт в 1660 году английским учёным Робертом Гуком (Хуком) (англ. Robert Hooke). Поскольку закон Гука записывается для малых напряжений и деформаций, он имеет вид простой пропорциональности.

В словесной  форме закон звучит следующим образом:

Сила  упругости, возникающая в теле при  его деформации, прямо пропорциональна  величине этой деформации

  Напряжение – сила, действующая на единицу площади сечения детали.

Напряжения  и вызываемые ими деформации могут  возникать при действии на тело внешних сил растяжения, сжатия и т.д., а также в результате фазовых (структурных) превращений, усадки и других физико-химических процессов, протекающих в металлах, и связанных с изменением объема.

  Деформацией называется изменение формы и размеров тела под действием напряжений.

  Упругой называется деформация, полностью исчезающая после снятия вызывающих ее напряжений.

http://ru.wikipedia.org/wiki/Закон_Гука

4. Марка стали ШХ6

Шарикоподшипниковые стали

Ш –  индекс данной группы сталей. Х –  указывает на наличие в стали хрома. Последующее число показывает содержание хрома в десятых долях процента, в указанной стали, соответственно, 0,6 %. Также указываются входящие с состав стали легирующие элементы. Содержание углерода более 1 %.

По содержанию углерода - Среднеуглеродистые C 0,25…0,6%   

По содержанию  легирующих элементов - Низколегиро-ванные- леги-рующих эле-ментов< 2,5%

По назначению - инструментальные - для изготовления режущего 

инструмента, штампов;

По качеству (по содержанию серы и фосфора) – Высококачественные S<0,025% P<0,025%

По степени  раскисления - Кипяшие – «кп»