2003_pzh_B_megoldas

Országok listájaHungaryBudapesti Műszaki és Gazdaságtudományi EgyetemGépészmérnöki KarGépészmérnökiAnyag Szerkezet Tan ZH2003_pzh_B_megoldas

B

GEMT1015 Anyagszerkezettan és anyagvizsgálat

Zárthelyi dolgozat megoldások

2003. április 28.

1.1 Rajzolja fel a 3 pontos hajlítás sémáját. Milyen mechanikai mennyiségek határozhatók meg az eljárással?
l/2 F l/2 x3 x1 a x2 b

M

Rugalmassági modulusz, feszültségi és alakváltozási jellemzk.

1.2 Rajzolja fel rendezett rácsú szilárd oldatnál a tulajdonság változását az oldott anyag mennyiségének függvényében.

Tulajdonság

Rendezett rácsú összetétel

1.3 A felsorolt elektron konfigurációk közül melyik jellemz nemes gázra és miért? a) 1s22s1, b) 1s22s22p1, c) 1s22s22p6
Nemesgázokra az jellemz, hogy a küls elektronhéjuk zárt. A felsorolt esetek közül a c) konfigurációnál zárt a küls elektronhéj.

1.4 Rajzolja fel az t.k.k rács ( 110 ) csúszósíkját. Jelölje be a síkhoz tartozó összes, atomokkal legsrbben rakott irányt, és adja meg azok Miller-indexeit.
z

(1 10 )

1 11

[111]

1 1 1
x

y

11 1

1.5 Sorolja fel az Fe-Fe3C rendszerben elforduló fázisokat.
Folyadék, delta, alfa, gamma, vaskarbid.

1.6 Rajzolja fel a mellékelt állapotábra fázisainak szabadentalpia görbéit T3 hmérsékletre.
G G T1

T3
G

Gf +foly. + A cp

foly. T2 foly.+ T3 B

A

+



+f.

f. B

1.7 Energetikai megfontolás alapján igazolja, hogy stabil vagy instabil diszlokációt eredményez a Burgers vektorokkal felírt diszlokáció reakció:

a a a 101 + 0 11 1 12 2 2 2
A reakció során létrejött diszlokáció instabil, mivel az új diszlokácó energiája nagyobb a létrehozó diszlokációk együttes energiájánál.
2 2 a2 2 ( 1 + 02 + 12 ) + a4 ( 02 + 1 2 + 12 ) = a 2 < a4 ( 1 2 + 1 2 + 22 ) = 3 a 2 4 2

1.8 Hogyan határozza meg röntgen vizsgálatnál a legkisebb kimutatható hiba méretét?
A vizsgált darab anyagának és vastagságának megfelelen választott anyagú és méret tsor segítségével.

1.9 Sorolja fel a statikus keménységmérési eljárásokat
Brinell, Vickers, Knoop, Rockwell eljárások.

1.10 Mikroszkópi vizsgálat során ugyanazon kémiai összetétel anyagnál két különböz szemcsenagyságot határoztunk meg. A szemcsenagyság fokozatszám értékei: G1=6 és G2=8. Melyik minta esetén várunk nagyobb folyáshatár értéket és miért?
A G2=8 fokozatszámú mintánál várható nagyobb folyáshatár, mivel ennek a mintának kisebb az átlagos szemcseátmérje. A Hall-Petch egyenlet szerint a folyáshatár a szemcseátmérvel az alábbi kapcsolatban áll:

Re = Re 0 + kd

-

1 2

Re 0 - egykristály folyási határa, d- szemcseátmér, k- anyagminségtl függ állandó
2.

Egy tiszta fém T hmérséklet alatt tkk, felette fkk szerkezet. Mekkora az allotróp átalakulás okozta térfogatváltozás, ha a legközelebbi szomszédok távolsága állandónak tekinthet.
A megoldás alapja annak a felhasználása, hogy a TKK és az FKK rács térkitöltési tényezje eltér egymástól, tehát ugyanannyi atom másképpen és más mértékben tölti ki a teret. Az alábbi vázlat szerint az atomátmér változatlan marad, az elemi cella mérete ­ a rácsparaméter ­ viszont megváltozik az eredeti a értékhez képest.

2

t.k.k t.k.k
Rácsparaméter a 1 Atomátmér d 0,866025 Atomok száma az elemi cellában n 2 1 atom térfogata V1a 0,340087381

f.k.k

Az elemi cellában lév Az elemi cella Az 1 atomra jutó atomok össztérfogata elemicella-térfogat össztérfogata Vöa 0,680175 Vcella 1·a3 Vcella / n 0,5·a3

f.k.k
1,224745 0,866025 4 0,340087381 1,36035 1,837117·a3 0,45928·a3

A térfogatváltozást a táblázat utolsó oszlopában olvasható értékekbl lehet kiszámítani: látható, hogy a TKK fázisban minden atom 0,5·a3 helyet igényel a rácsból, míg az FKK rácsban ennél kevesebbet, tehát fajtérfogatcsökkenés figyelhet meg. Ennek mértéke: V =

(V FKK - VTKK ) 100 [%] , azaz 8,144%. VTKK

3

3.

Ismertesse a hipoeutektoidos acélok nemesítésének folyamatát a hmérséklet­id, a folyamatos átalakulási diagram és a megeresztési diagram felhasználásával. Adja meg a hkezelési technológia egyes lépéseihez tartozó szövetelemek nevét és tulajdonságait.

NEMESÍTÉS = EDZÉS + MEGERESZTÉS

Hmérséklet oC

Ausztenitesítés

A3 A1
nagy hmérséklet

Edzés

kis hmérséklet

Megeresztés id Edzés (martenzit) Megeresztés (szemcsés perlit)

Hmérséklet

Ausztenit

Ferrit A A

Ausztenit M Martenzit M Bénit

Perlit

Edzés (martenzit)

log(id )

4

keménység I.

t= állandó szívósság II.

III.

A1 Martenzit

Tmegeresztési

szemcsés perlit

4.

Rajzolja meg az 50 % perlitet tartalmazó hipoeutektoidos acél lehlési görbéjét, adja meg táblázatos formában a lehlési görbe egyes szakaszaihoz tartozó fázisok számát és nevét, a szabadsági fokok számát és a szövetelemek nevét. Határozza meg az ötvözetben 20 °C-on egyensúlyt tartó fázisok %-os mennyiségét.
727­T ºC-on (T0) a szövetelemek: ferrit () . . . . C = 0,02 % perlit (P) . . . . C = 0,8 %

P
0,8 2,1 4,3 6,7

0,02

C
C = 0,02 + ( 0,8 ­ 0,02 ) * 0,5 = 0,02 + 0,39 = 0,41 %
727­T ºC-on (T0) és az alatt a perlit mennyisége a hmérséklettl függetlenül 50 %.

5

f

T

1 2


912

3

4

5 6



727

0,02

0,8

t

f

Jel F Sz Fázisok 1 1 2 f 2 2 1 f+

Szövetelemek (f) (f) +


3
912

1

2

+ ++c +c

+ ++P + P + t.c


727

4 5 6
0,02 0, 8

2 3 2

1 0 1

20ºC-on az egyensúlyt tartó fázisok: ferrit () . . . . . . C = kb. 0 % cementit (c) . . . C = 6,7 %

c
0,8 2,1


4,3 6,7

0

0,41 c
= ( 6,7 ­ 0,41 ) / ( 6,7 ­ 0 ) = 0,939 = ( 0,41 ­ 0 ) / ( 6,7 ­ 0 ) = 0,061 93,9 % 6,1 %

6

5.

Egy szakítóvizsgálat alábbi adatai alapján, négy pont adatainak kiszámítása után rajzolja meg közelíten a = f () diagramot (d0=10 mm, L0=10 d0):
Fp0,2=22500 N, F1=31600 N, Fu= 31000 N, Rm= 450 MPa L1=104 mm, m= 0.16, Z=50%, =(S0-S)/S0

Rp0.2= Fp0.2/S0=22500/78.5=286.6 N/mm2 p0.2 Rp0.2 Pontosabban: p0.2= Rp0.2*(1+ 0.2)=286.6*(1+0.002)=287.1 N/mm2 p0.2 0.002 S1=S0*L0/L1=78.5*100/104=75.48 mm2 1=F1/S1=31600/75.48=418.7 N/mm2 Sm=S0*(1- m)= 78.5*(1- 0.16)=65.94 mm2 m=Rm* S0/Sm= 535.7 N/mm2 m=ln(S0/Sm)= 0.17 Su=S0*(1-Z)=78.5*0.5=39.25 u=Fu/Su=31000/39.25= 789.8 N/mm2 u=ln(S0/Su)=0.62

800 700 600 500 400 300 200 100 0 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7

Valódi feszültség

Valódi nyúlás

7



Hasonló témájú dokumentumok

Hozzászólások

11.12-1 2.zh 2008_12_17 alkotmány állatélettan antropológia baudelaire beadandó beszámoló beszerzés dhm eu agrárpolitikája eu logisztika fotó gazdaságtörténet gépgyártás halál hidraulika humánbiosz gyak jpg kiefer ferenc kis jános kodolányi - levelező könyv 2 kőzet közgazdaságtan közigazgatás alapintézményei közigtöri krúdy lézer lowie marás marx máté eörs matek modern művelődéstörténet önköltség polg.jog prax rendszerek rezgéstan sejtbiosz setting prices szár szerves szervetlen táblázatkezelés tematika vizsgapéldák