2003_potzh_A_megoldas

Országok listájaHungaryBudapesti Műszaki és Gazdaságtudományi EgyetemGépészmérnöki KarGépészmérnökiAnyag Szerkezet Tan ZH2003_potzh_A_megoldas

A

GEMT1015 Anyagszerkezettan és anyagvizsgálat

Pótzárthelyi dolgozat megoldások

2003. április 28.

1.1 Ugyanazon kémiai összetétel, de eltér szemcsenagyságú anyagból vett szakító próbákon az egyes minta folyáshatára kisebbre adódott, mint a kettes mintáé. Melyik minta esetén nagyobb az 1 mm2-re es szemcseszám? Mivel magyarázza a válaszát?
A kettes mintánál nagyobb az 1 mm2-re es szemcseszám, mint az egyes mintánál, mivel ebben az esetben a kettes minta átlagos szemcsenagysága kisebb. 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.
1.2 Mi a rendezett rácsú szilárd oldat?
Rendezett rácsú szilárd oldatokban az oldó és oldott atomok aránya egyszer egész számokkal kifejezhet. Viszonylag alacsony hmérsékleten jönnek létre, nagyon lassú htés esetén.

1.3 A felsorolt elektron konfigurációk közül melyik jellemz nemes gázra és miért? a) 1s22s22p2, b) 1s2, c) 1s22s22p63s23p6
Nemesgázokra az jellemz, hogy a küls elektronhéjuk zárt. A felsorolt esetek közül a b) és c) konfigurációnál zárt a küls elektronhéj.

1.4 Rajzolja fel az f.k.k rács ( 11 1 ) csúszósíkját. Jelölje be a síkhoz tartozó összes, atomokkal legsrbben

rakott irányt, és adja meg azok Miller-indexeit.
z

[101]

[011]
0 1 1

( 11 1 )

10 1

110
y

1 10

x

1.5 Sorolja fel az Fe-Fe3C rendszerben elforduló szövetelemeket.
Delta-ferrit, ausztenit, ferrit, perlit, ledeburit, elsdleges (primer) cementit, másodlagos (szekunder) cementit, harmadlagos (tercier) cementit.

1.6 Rajzolja fel a mellékelt állapotábra fázisainak szabadentalpia görbéit T2 hmérsékletre
G

T2

G G

Gf

+f.+

foly. T1 foly.

+foly. + A cp foly.+ T3

T2

B

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

a a a 110 + 10 1 01 1 2 2 2
A fenti egyenlet eredményeként keletkez diszlokáció stabil, mivel az új diszlokáció energiája kisebb a létrehozó diszlokációk együttes energiájánál.

a 4

2

(1

2

+ 12 + 02 ) +

2 2 a 2 (1 + 02 + 1 2 ) = a 2 > a4 ( 02 + 12 + 1 2 ) = a2 4

2

1.8 Rajzolja fel egy ábrába egy lágyacél (A), egy alumínium (B) és egy öntöttvas (C) szakító diagramját.
F, N C A

B

L mm

1.9 Sorolja fel a dinamikus keménységmérési eljárásokat.
Poldi kalapács , duroszkóp, szkleroszkóp.

2

1.10 Rajzolja fel a 4 pontos hajlítás sémáját. Milyen mechanikai mennyiségek határozhatók meg az eljárással?
l/2
x2 x3 l1 x1

F

l/2

l1

M

Rugalmassági modulusz, feszültségi és alakváltozási jellemzk.

2.

Határozza meg a t.k.k elemi cellához rendelhet primitív elemi cella transzlációs vektorainak Millerindexeit, valamint a primitív elemi cella térfogatát.
A megoldás alapja annak ismerete, hogy valamely Bravais-rács primitív cellája egy periodikusan ismétld, síklapokkal határolt test, amelynek csak a sarkain vannak atomok. Ennek megfelelen a TKK rács (romboéderes) primitív celláját az alábbi ábra mutatja:

a1 =

1 a (x+ y - z) 2
1 a (- x + y + z ) 2

a2 =
a3 =

1 a(x- y + z) 2

x = [100]

y = [010]

z = [001]

a1 =

a [11 1] 2

a2 =

a [ 1 11] 2

a3 =

a [1 1 1] 2

A térfogat meghatározásához a romboéderes rács paralelepipedonjának térfogatát kell kiszámítani. A 3 transzlációs egységvektor egyenl, és páronként a köztük lév szög is azonos (de nem merleges). A V térfogat kifejezhet a V = a 2 sin d képlettel, ahol a primitív cella valamelyik két transzlációs egységvektorának szöge, d pedig a két alaplap távolsága (a paralelepipedon magassága), amely ­ az ábra alapján belátható ­ megegyezik az eredeti elemi cella lapátlójának felével. Tehát:

3

a a cos = 3 1 = a3 a1

-

1 4

3 3 2 2

=-

1 , ebbl 70°30' adódik, de mivel tompaszög, 109°30' . 3

d =a

2 2 , és végül a térfogat: V = a 2 sin d = a 3 sin = 0,6325 a . 2 2

3.

Foglalja össze egy közös HV-C% diagramban három acél (C=0.1%, C=0,4, C=1%) alapvet hkezeléseinek (edzés, lágyítás, alacsony- és magas hmérséklet megeresztés) eredményét. A hipereutektoidos összetétel acél folyamatos átalakulási diagramjában tüntesse fel a C=1%-os összetétel acél fenti hkezelési folyamatait.

HV

edzett

alacsony hmérséklet megeresztett

magas hmérséklet megeresztett

lágyított C% 0,1 % Hmérséklet oC 0,4 % 1%

Ausztenit

cementit

Acm A1

Ausztenit

Perlit Bénit Lágyítás (cementit,perlit)

Ms Martenzit Edzés (martenzit)

log(id)

4

4.

Rajzolja meg az 50% ledeburitot tartalmazó hipoeutektikumos vasötvözet 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.

1147­T ºC-on (T0) a szövetelemek: ausztenit () . . . . C = 2,1 % ledeburit (L) . . . . C = 4,3 %

L
0 0,02 0,8 2,1


4,3 6,7

C

C = 2,1 + ( 4,3 ­ 2,1 ) * 0,5 = 2,1 + 1,1 = 3,2 %
1147­T ºC-on (T0) és az alatt a ledeburit mennyisége a hmérséklettl függetlenül 50 %.

,
T
1

f

2

3



1147

4 5

727

6

2,1

4,3

t

5

,
Jel F Sz f 1 2
1147

Fázisok f f+ f++c (f)

Szövetelemek

1 2 3 2 3 2

2 1 0 1 0 1



(f) + (f) + + L

3 4

+c +c+
c+

+ L + s.c + L + s.c + P
L + s.c + P

727

5 6

2,1

4,3

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

c
0 0,02 0,8 2,1 4,3


6,7

3,2
= ( 6,7 ­ 3,2 ) / ( 6,7 ­ 0 ) = 0,522 = ( 3,2 ­ 0 ) / ( 6,7 ­ 0 ) = 0,478 52,2 % 47,8 %

c
5.

Egy szakító vizsgálatból (d0=10 mm, L0=10 d0) az alábbi adatokat ismerjük: Fp0,2=6500 N, Z=85%, Fm= 11000 N. A próbatestre felvitt d0 hosszúságú jelek hossza a szakítás után a következ: 11, 11, 11, 12, 13, 16, 13, 12, 11, 11 mm. Határozza meg az Rp0,2, m, m, u, és A11,3 mérszámokat. S0=78.5 mm2 RP0.2= Fp0.2/S0=6500/78.5=82.8 N/mm2 Sm= S0*L0/Lm=71.36 mm2 m=Fm/Sm=11000/71.36=151.4 N/mm2 m= 11/10=0.1 Su=S0*(1-Z)= 78.5* 0.15= 11.78 mm2 u= ln(S0/Su)= ln(78.5/11.78)=1.896 A11..3=(Lu-L0)/L0=((11+11+11+12+13+16+13+12+11+11)-100)/100= 0.21 6



Hasonló témájú dokumentumok

Hozzászólások

03.04/2 1-8 4.óra alkotmány állatélettan alternatív energiaforrások ápolástan asdf bioetika civilizáció csáth dia elektro élete etzs evolúció feudalizmus filozófiai antropológia függvényelemzés gazdasági magánjog gazdaságtörténelem hatalom hull humánbiosz gyak internet ismertető jogképesség kafka képek kölcsey magánjog máté eörs mérleg montázs munkaerőpiac növény numerikus oktatási törvény oprendszerek órai előadás oszlop politikatudomány prax speech sounds sűrűség technika tolsztoj trade tűzvédelem valós érték