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

17 2.zh állampolgárság andragógia anglia ásvány ásványok biztonsgtecnika cementálás diffúzió dimat egészségszociológia energia felvilágosodás gábor gazdasági gazdasági matematika génmódosítás hónolás ii. java jövedék kant kidolgozott anyag költségszámítás környezet és társadalom közigazgatás alapintézményei lm görbe log mpiac műanyag numerikus objektum oprendszerek önköltség piac polgári jog pr prácser tamás programozás stratégia szocializáció tanári jegyzet társ.st. turizmus tűzvédelem vezgazd virológia vorlesung word