ГОУ ВПОСПИ ИжГТУ
РЕГ.№__________
Дата__________
Регистрацияучебной части ЗО
КОНТРОЛЬНАЯРАБОТА №___
Подисциплине: «Физика металлов»
Преподаватель: Белякова А.Ф.
студента 1 курса группы 112 ЗДУ
специальности «Технология машиностроения»
шифр 151001
Клюева Сергея Александровича
Сарапул, 2009 г.
1.27 Чему соответствует атомный номерэлемента в таблице Д.И. Менделеева?
Ответ: В таблице Д.И.Менделеева атомный номер соответствует числу протонов и суммарномузаряду ядра
1.33 Сопоставьте квантовые числа сопределяемыми ими категориями.
1. Главное квантовоечисло. 2. Орбитальное квантовое число. 3. Побочное квантовое число. 4.Азимутальное квантовое число. 5. Магнитное квантовое число. 6. Спиновоеквантовое число.
а) наиболее вероятноерасстояние электрона от ядра;
б) средние размерыэлектронного облака;
в) среднюю энергиюэлектрона;
г) форму электронногооблака;
д) отклонениеэнергетического состояния электрона от среднего значения;
е) ориентацияэлектронного облака в пространстве;
ж) собственное вращениеэлектрона вокруг своей оси.
Ответ: 1) а, б, в
2) г, д
3) г, д
4) г, д
5) е
6) ж
2.5 Взаимодействие каких частицобуславливается связь между атомами в металлах?
Взаимодействие между 1)ионами; 2) положительными ионами и электронным газом; 3) электронами.
Ответ: 2
2.23 Какие свойства металлов обусловленыметаллическим типом связи?
Ответ: Ковкость
3.18 Приведите классификацию и краткоеописание дефектов строения кристаллов.
Ответ: 1. Точечные дефектымалы в трёх измерениях. К ним относятся: вакансии (атомы, отсутствующие в узлахрешётки); дислоцированные атомы (атомы, которые переместились в междоузлиярешётки); примесные атомы замещения (чужие атомы в узлах решётки) и примесныеатомы внедрения (атомы С, N. Н, имеющие малые атомные радиусы и располагающиесяв междоузлиях решётки и в её растянутых дефектных местах).
Точечные дефекты изменяют период решетки,сопровождаются появлением внутренних напряжений, распространяющихся в объёмедвух-трёх атомных радиусов, повышают свободную энергию, влияют на свойства.
2. Линейные дефекты малы в двух измерениях, велики в одном. Кним относятся: ряд вакансий, ряд примесных атомов замещения и главные дефекты — дислокации (линейные, или краевые, винтовые и смешанные).
Дислокации образуются главным образом прикристаллизации и пластической деформации.
Линейные (краевые) дислокации: над плоскостьюскольжения вдвинута лишняя полуплоскость — «экстраплоскость». Крайэкстраплоскости является местом наибольшей деформации и наивысших напряжений вкристаллической решётке и называется ядром или осью линейной дислокации.
Винтовые дислокации можно представить следующимобразом. Монокристалл надрезается плоскостью скольжения на определённуюглубину, и одна часть кристалла сдвигается параллельно плоскости надреза наодно межатомное расстояние вниз. В результате получается, что горизонтальныеплоскости кристиллической решётки закручиваются винтом вокруг оси и выходят наповерхность кристалла. Винтовые дислокации, в основном, образуются призатвердевании (кристаллизации) металлов
Смешанные дислокации состоят из участковлинейных и винтовых дислокаций.
Дислокации подразделяют на положительные(экстраплоскость сверху) и отрицательные (экстраплоскость снизу).
Дислокации разного знака взаимно притягиваются;при их сближении на межатомное расстояние происходит их взаимное уничтожение — «аннигиляциядислокаций, т. с. восстановление целой вертикальной плоскости, Дислокацииодного знака взаимно отталкиваются.
3. Поверхностные дефекты малы в одном измерении(в толщину), велики в двух. К ним относятся различные поверхности раздела: фаз,структурных составляющих икристаллов (зёрен и субзёрен).
Поверхностные дефекты подразделяются на границызёрен, блоков и фрагментов.
3.22 1.Укажите точечные дефекты.2.Укажите линейные дефекты. 3. Укажите поверхностные дефекты. 3. Укажитеобъемные дефекты.
а) линейные, винтовые исмешанные дислокации; б) границы зерен, блоков и фрагментов; в) поры, трещины ираковины; г) примесные атомы (внедрения и замещения), вакансии идислоцированные атомы.
Ответ: 1г; 2а; 3б; 4в.
4.19 1. Как называется переход вещества(металла) из одного агрегатного состояния в другое? 2. Как должна при этомизмениться свободная энергия системы?
Ответ: Переход из одногосостояния в другое называется превращением и самопроизвольно может происходитьв направлении, в котором свободная энергия системы уменьшается.
4.41 Расположите в порядке очередностипроцессы роста древовидных кристаллитов в затвердевающем металлическом слитке.
1. Образование осейвторого порядка. 2. Образование осей первого порядка. 3. Утолщение осей трехпорядков. 4. Образование осей третьего порядка. 5. Заполнение межосевогопространства.
Ответ: 2, 1, 4, 3, 5.
5.21 1. Что такое компонент? 2. Что такоефаза? 3. Что такое сплав?
а) однородная часть системы,характеризующаяся одинаковыми: химическим составом, агрегатным состоянием,свойствами и отделенная от других частей поверхностью раздела; б) независимаясоставная часть системы; в) металлургическое тело, состоящее из нескольких химическихэлементов; г) твёрдые, жидкие и газообразные части системы.
Ответ: 1б; 2а; 3в.
5.28 Расположите этапы технологическогопроцесса производства сплавов методом порошковой металлургии в порядке ихпрохождения.
1. Спекание порошковогосплава. 2. Прессование металлического порошка. 3. Приготовление порошковойшихты из порошков различных металлов. 4. Получение металлических порошков(механическим, химическим, физико-химическим методами). 5. Введениепластификатора.
Ответ: 4, 3, 5, 2, 1.
6.4 1. Тип диаграммы состояния. 2.Фазовый состав во всех областях диаграммы состояния. 3. Превращения на линиях DCK и LMN. 4. Структура сплава 1. 5. Qэ в сплаве 1 по правилу отрезков. 6. Постройте кривуюохлаждения для сплава 1 с применением правила фаз.
Ответ: 1. Диаграмма сустойчивым химическим соединением. 2. Ж, ж+а, ж+AmBn, ж+В, A+AmBn. 3.
6.10 Что такое компонент, фаза и чтообозначает единица в правиле фаз?
Ответ: Компонент –независимая составная часть системы. Фаза – однородная часть системы,отделенная от других частей системы поверхностью раздела, при переходе черезкоторую химический состав или структура вещества изменяется скачком.
7.16 В чем состоит отличие коэффициентовударной вязкости KCU, KCV и KCT?
Ответ: KCT —образец спредварительно созданной трещиной
KCU —образец с U-образнымнадрезом
KCV —образец с V-образнымнадрезом
7.22 Сопоставьте происходящие при нагревенаклепанного металла процессы с изменениями его свойств.
1. Свойства возвращаютсяк таковым отожженного металла, то есть до деформации; 2. Свойства изменяются на10 – 15% — прочностные понижаются, пластические повышаются. 3. У жаропрочныхсплавов повышаются характеристики жаропрочности σд и σпл,уменьшается ползучесть. 4. Понижаются и прочностные и пластические свойствамелкозернистого металла.
а) возврат 1-го рода –отдых; б) возврат 2-го рода – полигонизация; в) снятие наклепа – завершениепервичной рекристаллизации; г) собирательная рекристаллизация; д) началопервичной рекристаллизации; е) вторичная рекристаллизация.
Ответ: 1в; 2а; 3б; 4г, е.