Производственные технологии часть 1 (Материалы и технология деталей БГУИР)

У нас Вы можете заказать любые вопросы. Сделаем все быстро, недорого, качественно!!! Для заказа нажимаем Вот сюда или пишем darkstich@gmail.com

1. По диаграмме состояния системы Cu-Ni опишите взаимодействие компонентов в твердом и жидком состояниях, укажите структурные составляющие во всех ее областях, объясните характер изменения свойств сплавов с помощью правила Курнакова и по правилу рычага определите соотношение жидкой и твердой фаз и их концентрации для сплава, содержащего 30% Cu, между линиями ликвидус и солидус.
2. Приведите основные характеристики кристаллических решеток Feα и Feγ, вычислите изменение объема железа при его полиморфном превращении, если радиусы атомов Fe в ОЦК плотной упаковке rОЦК = 0,1241 нм, а в ГЦК — rГЦК = 0,127 нм.
3. Ликвация: виды ликвации и причины возникновения. Какая ТО применяется для сплавов типа твердый раствор с целью устранения ликвации?
4. Опишите явление полиморфизма на примере кобальта. Как различаются строение, основные характеристики кристаллической решетки (размеры, координационное число, плотность упаковки и др.) и свойства Соα и Соβ.
5. Роль дислокаций в процессах пластической деформации и формирования напряженно-деформированного состояния.
6. Требуется провести поверхностное упрочнение изделия из стали 20. Какие виды обработки можно для этого применить? Опишите одну из технологий и превращения, которые происходят при этом в материале.
7. С помощью диаграммы состояния Fe-Fe3С определите температуры нормализации, отжига и закалки для стали У10. Опишите микроструктуру и свойства стали после каждого вида обработки.
8. В структуре стали 30 после закалки остаточного аустенита не наблюдается, тогда как в стали У12 его присутствует до 30%. Объясните это с применением мартенситных кривых указанных сталей и назначьте ТО, с помощью которой можно ликвидировать остаточный аустенит.
9. На примере систем Fe-Ni и Fe-Mn описать превращения в сплавах, компоненты которых обладают полиморфизмом.
10. В чем отличия ступенчатой, изотермической и поверхностной закалки от обычной? Каковы преимущества и недостатки каждого из перечисленных видов закалки?
11. Укажите режимы и технологию отжига для получения перлитного ковкого чугуна. Какие структурные превращения при этом происходят и как изменяются механические свойства материала?
12. Определите состав сплава, содержащего 3,1 % С, по фазовым и структурным составляющим. Охарактеризуйте основные свойства этих составляющих.
13. На примере меди, алюминия и магния опишите строение и основные характеристики ОЦК, ГЦК и ГПУ кристаллических решеток.
14. По диаграмме состояния железо-цементит опишите (с применением правила фаз) превращения в сплаве, содержащем 1,6% С, в интервале температур 0-16000 С, а также определите содержание углерода и количественное соотношение фаз при 13500 С.
15. С точки зрения природы химической связи объясните изменение электрических и механических свойств в ряду веществ: NaCl→Al2O3→GaAs→Si→ Ge→Pb→Cu.
16. По диаграмме состояния железо-цементит опишите (с применением правила фаз) превращения в сплаве, содержащем 1,6% С, в интервале температур 0-16000 С, а также определите содержание углерода и количественное соотношение фаз при 13500 С.
17. Алюминиевый сплав Д1 имеет твердость 118НВ [кГс/мм2], бронза БрА7 – КГС180НВ, а сталь 45 – 350НВ. Чему равно их временное сопротивление σВ [МПа]?
18. Изделия из чугуна имеют близкие механические свойства (σВ = 400 МПа, δ = 3-4%), но разные формы графитовой составляющей: шаровую — в одном и комковатую — в другом. Укажите название чугунов и способы получения указанных форм графита.
19. Почему для изготовления металлорежущего инструмента применяется сталь с начальной структурой зернистого перлита? В результате какой ТО ее получают и как проводится упрочнение готового инструмента?
20. Каким методом можно восстановить пластичность холоднокатаных медных лент? Назначьте режим ТО и опишите процессы, которые при этом происходят.
21. Что такое технологическая анизотропия холоднодеформированного металла? Как она возникает, на какие свойства влияет и как устраняется?
22. Для изготовления деталей конструктивной базы РЭС применяют бронзы БрОФ10-1 и БрОЦС4-4-2,5. Расшифруйте состав и назначение легирующих элементов. Приведите механические и технологические свойства этих сплавов.
23. Фрезы изготавливаются из стали 9ХС. Укажите состав и группу, к которой она относится, назначьте и обоснуйте режим упрочняющей ТО. Объясните, как влияют легирующие элементы на превращения, происходящие при ТО, микроструктуру и свойства стали.
24. По диаграмме состояния медь-цинк опишите характер превращений и взаимодействия компонентов, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы и объясните изменение свойств латуней.
25. Для изготовления шасси и лицевых панелей электронных приборов применяется сплав АМг3. Укажите его состав, назначение легирующих элементов и основные физико-химические свойства. Каким методом проводится его упрочнение.
26. Назначьте режим термической обработки (температуру закалки, охлаждающую среду и температуру отпуска) пружин из стали 70. Опишите превращения, которые при этом происходят, микроструктуру и свойства стали после ТО.
27. Для изготовления ответственных деталей РЭС выбран сплав В95Т1. Укажите состав и основные физико-химические свойства, механизм и технологию упрочнения сплава.
28. Чему равен коэффициент Пуассона, модуль Юнга и модуль сдвига, если образец с d0 = 2,2 мм и l0 = 100 мм упруго сдеформировался до d1 = l,97 мм и l1 = 127 мм. Модуль объемной упругости материала k = 1,87 105 МПа.
29. Для изготовления деталей методом глубокой многооперационной вытяжки используется латунь Л68. Укажите состав, структуру и свойства сплава, назначьте и обоснуйте режим ТО, применяющейся между отдельными операциями вытяжки.
30. Для деталей, работающих в контакте с сильными кислотами, выбрана сталь 14Х17Н2. Укажите состав, структуру и класс стали, назначение легирующих элементов. Какая термообработка повышает эксплуатационные свойства этого класса сталей?
31. Определите глубину проникновения электрического поля в алюминиевый и железный проводники на частотах 400 и 105 Гц. Считать: для Al — μ = 1, ρ = 0,028 мкОм ·м, для Fe — μ = 1000, ρ = 0,1 мкОм ·м.
32. Для элементов сопротивления выбран сплав копель МНМц 43-05. Укажите состав и группу, к которой он относится по назначению. Опишите структуру и физико-химические характеристики сплава. Какие материалы можно использовать в качестве его заменителей.
33. Определите запас по электрической прочности плоского конденсатора и толщину диэлектрика в нем, если емкость конденсатора 68 пФ, площадь обкладок 10 см2, а рабочее напряжение 10 кВ. Диэлектрическая проницаемость диэлектрика ε = 6,5, Епр = 5 107 В/м.
34. Определить время, в течение которого электрон пройдет расстояние в 1 км по медному проводнику, если ρ = 0,017 мкОм ·м, U = 220 В, на атом приходится один свободный электрон. За какое время он прошел бы это расстояние при отсутствии рассеяния?
35. Удельное сопротивление медного проводника, содержащего 0,5 ат.% индия, равно 0,0234 мкОм ·м. Определить концентрацию атомов индия в сплаве с ρ = 0,0298 мкОм ·м, полагая, что все остаточное сопротивление обусловлено рассеянием на атомах примеси. (Использовать правила Маттисена и Линде).
36. Стержень из графита соединен последовательно с медным стержнем того же сечения. Определить, при каком соотношении их длин, сопротивление композиции не зависит температуры. Принять для меди — ρ = 0,017 мкОм ·м, αρ = 4,3 10-3 К-1, для графита — ρ = 8,0 мкОм ·м, αρ = -10-3 К-1.
37. Один спай термопары помещен в печь с Т = 2000С, другой находится при Т = 200С. Вольтметр показывает при этом термо ЭДС 1,8 мВ. Чему будет равна термо ЭДС, если второй спай поместить в сосуд: а) с тающим льдом; б) с кипящей водой? Удельную термо ЭДС во всем температурном диапазоне считать постоянной.
38. Сопротивление вольфрамовой нити электрической лампочки при 200С равно 35 Ом. Определить температуру нити, если в установившемся режиме работы при U = 220 В по ней проходит ток 0,6А. Считать αρ = αR = 5 10-3 К-1.
39. Вычислить собственную концентрацию носителей заряда в кремнии при 250 К, если ширина его запрещенной зоны Eg = 1,12 эВ, а эффективные массы плотности состояний mc = 1,05 mo, mv = 0,56 mo.
40. Определить время жизни и подвижность электронов в невырожденном Ge при Т = 300 К. Диффузионная длина электронов Lп = 1,5 мм, а коэффициент диффузии Dn = 9,8·10-3 м2/с.
41. Определить скорость оптической генерации g неравновесных носителей заряда в Si на глубине 100 мкм от освещаемой поверхности при фотовозбуждении монохроматическим излучением интенсивностью I0 = 1020 м-2·с-1, если показатель поглощения материала на длине волны излучения α = 5·104 м-1, а коэффициент отражения излучения R = 0,3.
42. Прямоугольный образец полупроводника n-типа с размерами 50×5×1 мм помещен в однородное магнитное поле с индукцией В = 0,5 Тл. Вектор магнитной индукции перпендикулярен плоскости образца. Под действием напряжения Uа = 0,42 В, приложенного вдоль образца, по нему протекает ток Iа = 20 мА. Измерения показывают ЭДС Холла UН = 6,25 мВ. Найти удельную электропроводность σ, подвижность μ и концентрацию n основных носителей заряда.
43. Магнитная восприимчивость никеля при температурах 400 и 8000С равны соответственно 1,25·10-3 и 1,14·10-4. Определить температуру Кюри и магнитную восприимчивость Ni при температуре 6000С (использовать закон Кюри-Вейсса).
44. В сердечнике трансформатора удельные магнитные потери на гистерезис и на вихревые токи на f = 2 кГц равны между собой и составляют 2 Вт/кг. Определить суммарные удельные магнитные потери в сердечнике на частоте 400 Гц, если максимальная магнитная индукция в нем такая же.
45. Катушка с ферритовым тороидальным сердечником диаметром 10 мм имеет индуктивность 0,12 Гн и содержит 1000 витков. Определить ток в катушке, при котором магнитная индукция в сердечнике равна 0,1 Тл.
46. Цилиндрический стержень диаметром 10 мм и длиной 20 мм из диэлектрика с удельным объёмным сопротивлением ρv = 1013 Ом·м и удельным поверхностным сопротивлением ρs = 1014 Ом имеет на торцах металлические электроды. Определить сопротивление между ними.
47. Рассчитайте, насколько изменится диэлектрическая проницаемость конденсаторной бумаги с плотностью dб = 1000 кг/м3 после пропитки ее конденсаторным маслом. Для целлюлозы εц = 6,5; dц = 1500; εв = 1; dв = 0; εм = 2,2. Использовать формулу Лихтеннекера для сложного диэлектрика в предположении, что компоненты включены последовательно.
48. Пленочный конденсатор, диэлектрик которого имеет ε = 3 теряет за 30 минут половину сообщенного ему заряда. Полагая, что утечка происходит только через пленку диэлектрика, определите его удельное сопротивление.
49. Определите удельные электрические потери в плоском конденсаторе, изготовленном из пленки полистерола толщиной 20 мкм, если на него подано напряжение 2 В частотой 2 МГц. Для полистирола ε = 2,5; tg δ = 2·10-4.
50. В ферритовом кольцевом сердечнике дросселя на частоте f = 0,1 МГц напряженность магнитного поля Н = 4 А/м. Найти удельные магнитные потери в сердечнике, если tgδм = 0,2, а магнитная проницаемость феррита μ. = 2500.