Szerkezeti anyagok és megmunkálások-I Minimumkérdések a vizsgán

Jellemezze a kovalens kötést!

- Az atommag körül legalább egy be nem töltött elektronpálya

- két vagy több atomhoz meghatározott számú elektron delokalizált elektron tartozik

- irányított kötés

- nagy kötési energia

- áramot rosszul vezeti

- hőt jól vezeti

2. Jellemezze az ionos kötést!

- anion és kation részecskék elektrosztatikus vonzása

- irányított kötés

- áramot rosszul vezeti szilárd állapotban (ionok nem mozdulnak el)

- viszonylag nagy kötési energia

3. Jellemezze a fémes kötést!

- külső pályán lévő vegyértékelektronok kollektív elektronfelhőbe (ködbe) rendeződnek

- negatív töltésű elektronköd pozitív töltésű ionokat tart össze

- áramot és hőt jól vezet

- irányítás nélküli kötés

- viszonylag erős kötés

4. Sorolja fel a Bravais-féle rácstípusokat!

· kocka ïa₁ï=ïa₂ï=ïa₃ï a₁=a₂=a₃=90°

· tetragonális ïa₁ï=ïa₂ï<>ïa₃ï a₁=a₂=a₃=90°

· ortorombos ïa₁ï<>ïa₂ï<>ïa₃ï a₁=a₂=a₃=90°

· trigonális ïa₁ï=ïa₂ï=ïa₃ï a₁=a₂=a₃<>90°

· hexagonális ïa₁ï=ïa₂ï<>ïa₃ï a₁=a₂=90° a₃=120°

· monoklin ïa₁ï<>ïa₂ï<>ïa₃ï a₁=a₂<>a₃<>90°

· triklin ïa₁ï<>ïa₂ï<>ïa₃ï a₁<>a₂<>a₃<>90°

5. Mit nevezünk legsűrűbb síknak?

Amelynek felületegységében a legtöbb rácspont van. Többnyire ezek csúsznak el egymáson a fémes kötésű kristályos anyagok alakváltozása során.

6. Adja meg Miller-indexekkel egy kockarácsban a kocka összes oldallapját!

{0 0 1}

7. Adja meg Miller-indexekkel egy kockarácsban a kocka összes térátlóját!

<1>

8. Írja fel az entalpia, az entrópia és a szabadentalpia közötti összefüggést!

H=G+T*S H: entalpia; G: szabadentalpia

S: entrópia; T: hőmérséklet

9. Mi a szabadentalpia?

Az állandó nyomáson mért belső energia munkává alakítható része.

10. Melyek a pontszerű rácshibák?

- vakancia (hiány)

- intersztíció (beékelődés)

- szubsztitúció (helyettesítés)

11. Mi a diszlokáció-sűrűség értelmezése?

- diszlokációs vonalak összhossza egységnyi térfogatban [m/m³]

- egységnyi felületen áthaladó diszlokációs vonalak száma [1/m²]

12. Milyen folyamatok leírására szolgálnak a Fick-egyenletek?

Diffúziós folyamatok.

13. Mi a kritikus csíra?

A kristályok képződési folyamatában az a legkisebb önkéntes atomcsoportosulás, amely méreténél fogva már növekedni képes; amelynél nagyobb nukleációk termodinamikai szempontból életképesek.

14. Mi a dermedési front?

Folyékony és szilárd halmazállapotot elválasztó határfelület.

15. Dermedés közben hány fázisú egy színfém?

Kétfázisú: folyékony és szilárd.

16. Írja fel a Gibbs-féle fázisszabályt!

F+SZ=K+2 (Sz = fázisváltozást nem eredményező, szabadon megváltoztatható termodinamikai állapothatározók száma; F = fázisok száma; K = komponensek száma))

17. Rajzolja fel egy színfém lehűlési görbéjét!

18. Mi a likvidusz görbe?

Az olvadékok hűlése során a szilárdoldat dermedésének kezdő hőmérsékletét jelzi (az összetétel függvényében); felette csak folyékony fázis(ok) található(k).

19. Mi a szolidusz görbe?

Az olvadékok hűlése során a szilárdoldat dermedésének végét jelzi (az összetétel függvényében); alatta csak szilárd fázis(ok) található(k).

20. Mi a kónóda?

Az egyensúlyi fázisdiagramokban az egymással egyensúlyt tartó fázisok vegyi összetétele által meghatározott izoterm szakasz.

21. Hogyan számítható ki az egymással egyensúlyt tartó fázisok mennyisége?

Mérlegszabállyal: a fázisarány fordítottan arányos a konodakarok arányával.

22. Mi a fázis?

Az anyagnak egyértelműen zárt felszínnel határolt része, melyen belül a fizikai és kémiai tulajdonságoknak nincs ugrásszerű változása.

23. Mi a szövetelem?

A fázisváltozás egy meghatározott mechanizmusával létrejött anyag.

24. Mi az eutektikum? Fázis vagy szövetelem?

Szövetelem.

25. A fázisdiagramokban mivel arányos az egyes fázisok mennyisége?

A szemközti konodakarok hosszával.

26. Mi szerepel az egyensúlyi állapotábra tengelyein?

Vízszintes: ötvözet %-os összetétele.

Függőleges: hőmérséklet.

27. Dermedés közben mely görbe mutatja az olvadék összetételének változását?

A likvidusz vonal.

28. Dermedés közben mely görbe mutatja a szilárd fázis összetételének változását?

A szolidusz vonal.

29. Melyek a heterogén szövetelemek?

Két vagy több fázist tartalmazó elegyek, amelyek egy fázisátalakulási mechanizmusban keletkeztek (eutektikum, eutektoid, monotektikum).

30. Rajzolja le Fe-C ötvözetrendszer metastabil állapotábráját! Tüntesse fel a jellemző pontokat!

A: 1538°C 0,0% K: 727°C 6,69%

B: 1495°C 0,53% L: 20°C 6,69%

C: 1148°C 4,3% M: 770°C 0,0%

D: 1227°C 6,69% N: 1394°C 0,0%

E: 1148°C 2,11% O: 770°C 0,48%

F: 1148°C 6,69% P: 727°C 0,022%

G: 912°C 0,0% Q: 20°C 0,001%

H: 1495°C 0,09% S: 727°C 0,77%

J: 1495°C 0,17%

31. Rajzolja le Fe-C ötvözetrendszer stabil állapotábráját! Tüntesse fel a jellemző pontokat!

A: 1538°C 0,0% K: 738°C 100%

B: 1495°C 0,53% L: 20°C 100%

C: 1154°C 4,26% M: 770°C 0,0%

D: >5300°C 100% N: 1394°C 0,0%

E: 1154°C 2,08% O: 770°C 0,48%

F: 1154°C 100% P: 738°C 0,021%

G: 912°C 0,0% Q: 20°C 0,0%

H: 1495°C 0,09% S: 738°C 0,68%

J: 1495°C 0,17%

32. A Fe-C rendszerben milyen fázisok kristályosodhatnak olvadék állapotból?

g-Fe, d-Fe, Fe₃C

33. Tüntesse fel a Fe-C állapotábrán a szolidusz vonalat!

Szolidusz vonal: AHJEF(D).

34. Miből áll a lédeburit? Mennyi a C-tartalma?

2,11% C-tartalmú ausztenit + (eutektikus) cementit; 4,3% C-tartalom.

35. Miből áll a perlit? Mennyi a C-tartalma?

α-ferrit + (eutektoidos) cementit; 0,77% C-tartalom.

36. Mennyi a delta-Fe maximális C-oldó képessége?

0,09% H-pont

37. Mennyi a gamma-Fe maximális C-oldó képessége?

2,11% E-pont

38. Mennyi az alfa-Fe maximális C-oldó képessége?

0,022% P-pont

39. Hányféle cementitet különböztetünk meg képződési körülményei alapján?

Primer, szekunder, tercier, eutektikus és eutektoidos.

40. Mely vonal jelzi primer cementit képződését?

DF vonal.

41. Mely koncentráció- és hőmérséklettartományban képződhet primer cementit?

4,3%

1148°C°C

42. Mely vonal jelzi az eutektikus cementit képződését?

EF vonal.

43. Mely koncentráció- és hőmérséklettartományban képződhet eutektikus cementit?

2,11% (EF)

T=1148°C

44. Mely vonal jelzi az eutektoidos cementit képződését?

PK vonal.

45. Mely koncentráció- és hőmérséklettartományban képződhet eutektoidos cementit?

0,022%

T=727°C

46. Mely vonal jelzi szekunder cementit képződését?

SE vonal.

47. Mely koncentráció- és hőmérséklettartományban képződhet szekunder cementit?

0,77%

727°C °C

48. Mely vonal jelzi tercier cementit képződését?

PQ vonal.

49. Mely koncentráció- és hőmérséklettartományban képződhet tercier cementit?

0,001%

20°C °C

50. Mi a nyersvasgyártás fő célja?

Vasércből színfém előállítása.

51. Melyek a nagyolvasztó fő részei?

Torok, akna, poha, nyugvó, medence.

52. Sorolja fel a nyersvasgyártás betétanyagait?

- érc (vasérc, zsugorítmány, pellet)

- koksz

- mészkő

- fúvószél

53. Mi a koksz szerepe a nagyolvasztóan?

- redukálószer (vasoxidból színvas)

- fűtőanyag

54. Miben különbözik a szürke és a fehér nyersvas?

- szürke®karbontartalom: grafit-szabad karbontartalom

- fehér® karbontartalom: cementit-kötött karbontartalom

55. Mi az acélgyártás célja?

A nyersvas karbon- és szennyező tartalmának csökkentése. A kívánt összetételű acél előállítása.

56. Melyek az acélgyártás technológiai lépései?

- adagolás

- beolvasztás

- frissítés

- dezoxidálás

- ötvözés

- csapolás

- kemencejavítás

57. Melyek a Fe-C ötvözetrendszerek nem egyensúlyi szövetelemei?

Bainit és martensit.

58. Milyen fázisokból áll a bainit?

Ferrit és cementit.

59. Milyen csíra képződésével kezdődik el az ausztenit ® perlit átalakulás?

Cementcsíra.

60. Milyen csíra képződésével kezdődik el az ausztenit ® bainit átalakulás?

Ferritcsíra.

61. Az Fe-C ötvözetrendszerben melyik szövetelem képződéséhez nem kell csíra?

Martensit.

62. Milyen adatok szerepelnek a dilatogram vízszintes és függőleges tengelyén?

Vízszintes: hőmérséklet.

Függőleges: méretváltozás.

63. A ferritnek vagy az ausztenitnek nagyobb a hőtágulási együtthatója?

Ausztenitnek.

64. Milyen szövetelemből képződhet martensit?

Ausztenit.

65. Milyen szövetelemei lehetnek az acélnak szobahőmérsékleten?

Ferrit, perlit, bainit, martensit, cementit és maradék ausztenit.

66. Mi az A_C1 hőmérséklet?

A perlit ausztemitté alakulásának hőmérséklete lassú hevítés során. (~PSK vonalnak megfelelő)

67. Mi az A_C3 hőmérséklet?

Lassú hevítés során a hipoeutektoidos acél ausztenitesedésének végét jelző hőmérséklet. (~GOS vonal)

68. Mi az A_CM hőmérséklet?

Lassú hevítés során a hipereutektoidos acél szekunder cementitjének ausztenitben oldódásának végét jelző hőmérséklet. (~SE-vonal)

69. Egy adott acél esetén melyik a nagyobb hőmérséklet? Az A_C1 vagy az A_C3?

A_C3

70. Mik a martensitképződés feltételei?

- Kiinduló szövetelem: ausztenit

- megfelelő vegyi összetétel (karbontartalom)

- kritikus vagy annál nagyobb hűlési sebesség

71. Milyen rácsszerkezete van a martensitnek?

Eltorzult térközepes kockarács, látszólag tetragonális.

72. Az acél lehűlése során lejátszódó fázisátalakulás tágulással vagy zsugorodással jár?

Tágulással.

73. Lehet-e egy acélban egyszerre jelen ferrit, perlit, bainit és martensit?

Igen.

74. Képződhet-e egy izotermán ferrit és perlit?

Igen.

75. Képződhet-e egy izotermán perlit és martensit?

Nem.

76. Milyen összefüggés van az ausztenit és a belőle képződött martensit karbontartalma között?

Azonos.

77. Milyen adatok vannak feltűntetve az izotermás fázisátalakulási diagram tengelyein?

Vízszintes: idő logaritmikus léptékben.

Függőleges: hőmérséklet.

78. Milyen adatok vannak feltűntetve a folyamatos hűtésre érvényes fázisátalakulási diagram tengelyein?

Vízszintes: idő logaritmikus léptékben.

Függőleges: hőmérséklet.

79. Írja fel a Bragg-egyenletet (betűk jelentése is)!

n*l= 2*d*sinQ n=1, 2, 3… (pozitív egészszám)

l: hullámhossz

d: {hkl} Miller-indexű sík rácssík-távolsága

Q: Rtg-sugár beesési szöge a {hkl} Miller-indexű síkhoz

80. Egy rácssíknak lehet-e több reflexiója (miért)?

Igen, a különböző ’n’ értékek miatt.

81. Hogyan lehet a röntgensugárzást monokromatizálni?

Monokromátor szűrővel vagy monokromátor kristállyal.

82. Minek az anyaga határozza meg a monokromatizált röntgensugár hullámhosszát?

A röntgencső anódjáé (antikatód).

83. Milyen sugárzást használnak a forgókristályos módszernél?

Monokromatizált röntgensugarat.

84. Milyen sugárzást használnak a Laue-módszernél?

Fehér röntgensugarat.

85. Lehet-e azonos vegyi összetételű anyagnak eltérő diffragtogramja?

Lehet.

86. Hogyan változtatható a röntgencsőből kilépő sugárzás intenzitása?

- katód fűtőáramát változtatva

- anód és katód közé kapcsolt gyorsítófeszültség érékét változtatva

87. Melyik elektronmikroszkóppal lehet az anyag belsejéből információkat kapni?

Transzmissziós elektronmikroszkóp (TEM).

88. Miért van nagy mélységélessége a scanning elektronmikroszkópnak?

Nincs lencse a tárgy és a kép között.

89. Honnan származnak az emissziós elektronmikroszkóp képalkotását szolgáló elektronok?

A próbatest felszínéből.

90. Milyen lencséket használnak az elektronmikroszkópban?

Elektromágneses és elektrosztatikus.

91. Sorolja fel négy olyan vegyület nevét, amelyből korszerű kerámia készül?

Al₂O₃, SiC, SiN, WC

92. Melyek a kerámiák előállításának alapvető technológiai műveletei?

- nyersanyag keverése

- őrlés

- porlasztás (szárítás)

- formázás

- égetés

- megmunkálás

93. Sorolja fel, hogy a szerkezeti alkalmazásoknál a keramikus anyagok mely tulajdonságai előnyösek a fémes anyagokkal szemben?

- nagy olvadáspont

- kopásállóság

- hőállóság

- korrózióállóság

- hő- és villamos szigetelőképesség

- kis sűrűség

94. Sorolja fel, hogy a szerkezeti alkalmazásoknál a keramikus anyagok mely tulajdonságai hátrányosak a fémes anyagokkal szemben?

- drága

- lökésszerű mechanikai- és hőigénybevételekkel szemben nem ellenállók

95. Mi határozza meg a kerámiák szilárdságát?

- üvegfázis mennyisége

- pórusok száma, mérete (ezt a gyártástechnológia határozza meg)

96. Mi határozza meg a kerámiák keménységét?

A vegyi összetételük és fázisszerkezetük.

97. Mi a lényege az ultrahangos vizsgálatnak?

Az eltérő hangkeménységű (hang terjedési sebessége) anyagok határán visszhang (hangreflexió) keletkezik.

98. Milyen fejeket használnak ultrahangos vizsgálatnál?

- merőleges sugárzófej (longitudiális)

- szögsugárzó fej

99. Mit kel alkalmazni az ultrahang anyagba való bevezetésének elősegítésére?

Csatolóanyagot.

100.

Fz

Rajzolja le a lágyacél szakítódiagramját!

101. Milye szilárdsági jellemzők határozhatók meg a szakítóvizsgálatnál?

R_z: kontrakciós szilárdság

R_eH: felső folyásatár

R_eL: alsó folyáshatár

R_m: szakítószilárdság

102. Milyen, az anyag alakváltozására jellemző értékek határozhatók meg a szakítóvizsgálat során?

- nyúlás fajlagos értéke

- keresztmetszet csökkenés fajlagos értéke (szakadás helyén)

103. Mi a keménység?

Az anyagnak az alakváltozással (keményebb test behatolásával) szembe kifejtett ellenállása.

104. Milyen szúrótestet használnak Brinell keménységmérésnél, és hogyan határozható meg a keménység mérőszáma?

Edzett acélgolyó.

HB=F/(D*h*p)=F/S F: erő

S: gömbsüveg (lenyomat) felülete

h: benyomódás mélysége

D: golyóátmérő

105. Milyen szúrótestet használnak Vickers keménységmérésnél, és hogyan határozható meg a keménység mérőszáma?

136°-os lapszögű gyémántgúla.

HV=F/S F: erő

S: benyomódás felülete

106. Rockwell keménységmérésnél mivel arányos a keménység mérőszáma?

A szúrótest besüllyedésének mértékével.

107. Sorolja fel az ismétlődő igénybevételek változatai?

- tiszta lengőfeszültség

- nem tiszta lengőfeszültség

- nulla alapú lüktetőfeszültség

- nem nulla alapú lüktetőfeszültség

108. A fáradásos folyamat leírásához milyen három adat szükséges?

s, P, N s: terhelő feszültség

N: törési igénybevételek száma

P: törési valószínűég

109. Rajzoljon egy általános Wöhler-görbét!

110. Milyen mezők találhatók a gyakorlati hármas diagramban?

s-P; N: állandó

s-N; P: állandó

P-N; s: állandó

111. Mi az összefüggés a súrlódás és a kopás között?

Ha nincs súrlódás, nincs kopás sem. Ha nagy a súrlódás, akkor nagy a kopás is.

112. Abraziv anyag jelenlétében melyik partner kopik jobban? A keményebb vagy a lágyabb?

A keményebb.

113. Mi a különbség és a hasonlóság az első-, és a másodrendű adhéziós kopás között?

Különbség: - nagy kopás: kis sebesség (elsőrendű)

- - nagy kopás: nagy hő, összehegedés (másodrendű)

Hasonlóság: nincs kenőanyag- rozsdásodás

114. Rajzolja le a mikroszkóp elvi vázlatát!

115. A mikroszkópi kép alapján hogyan minősíthető az anyag szemcsefinomsága?

- megfelelő számú szemcse méretének lemérése

- adott területen lévő szemcsék megszámolása

- méhsejtmintával való összehasonlítás

116. Milyen lépésekből áll a minta előkészítése fénymikroszkópos vizsgálathoz?

- csiszolás

- polírozás

- maratás

117. Milyen jellemzőktől függ a hőre lágyuló műanyagok viszkozitása?

- hőmérséklet

- nyomás

- polimerizációs nyírási sebesség

118.
Rajzolja fel, miként változik a húzószilárdság és a deformáció kristályos és amorf műanyagok esetében a hőmérséklet változásával?

119. Ismertesse a műanyagok termikus jellemzőit!

- hőállóság

- hidegállóság

- lágyuláspont

- hőtágulás

- hővezető- és szigetelő képesség

- fajhő

- hőfokvezetési tényező

120. Milyen tulajdonságváltozást eredményez egyes műanyagoknál a vízfelvétel?

- nő a térfogat

- csökken a szilárdság

- nő a deformáció