Физика металлов

ГОУ ВПО СПИ ИжГТУ

РЕГ.№ __________

Дата __________

Регистрация учебной части ЗО

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №___

По дисциплине: «Физика металлов»

Преподаватель: Белякова А.Ф.

студента 1 курса группы 112 ЗДУ

специальности «Технология машиностроения»

шифр 151001

Клюева Сергея Александровича

Сарапул, 2009 г.

Контрольная работа

1.10 Какова атомная структура железа (атомный номер 26, атомная масса 56)?

Ответ: 56 нейтронов, 26 протонов, 1s²2s²p⁶3s²p⁶a⁶4s².

1.30 Соотнесите нижеследующие законы, принципы и правила с нижеприведенными закономерностями и зависимостями.

1. Закон Менделеева. 2. Правило Хунда. 3. Закон Мозли. 4. Принцип Паули. 5. Правило Клечковского.

а) соотношение между длиной волны рентгеновского излучения атомов и атомных номеров соответствующего элемента;

б) фундаментальная предопределенность всех свойств элемента его атомным номером;

в) необходимое для пребывающего в основном состоянии атома условие наличия в пределах определенного подуровня максимально возможного числа неспаренных элементов;

г) невозможность существования в атоме двух электронов, характеризуемых одинаковыми значениями всех четырех квантовых чисел;

д) стремление каждого электрона, находящегося в основном состоянии, занять энергетический уровень с наименьшими энергетическими затратами.

Ответ: 1б, 2в, 3а, 4г, 5д.

2.9 Что характеризует координационное число решетки?

Ответ: Координационное число К – число атомов, расположенных на ближайших и равных расстояниях от рассматриваемого атома. В ОЦК это 8 атомов, в ГЦК и ГПУ – 12.

Эти решетки обозначаются, соответственно: К8, К12 и Г12.

2.22 Нарисуйте плоскость (231) в элементарной ячейке ОЦК.

3.9 К каким дефектам можно отнести шлаковые и газовые раковины в отливках?

Ответ: Поверхностные, объемные.

3.22. 1. Укажите точечные дефекты. 2. Укажите линейные дефекты.

 3. Укажите поверхностные дефекты.

4. Укажите объемные дефекты.

 а) линейные, винтовые и смешанные дислокации; б) границы зёрен, блоков и фрагментов; в) поры, трещины и раковины; г) примесные атомы (внедрения и замещения), вакансии и дислоцированные атомы.

Ответ: 1г; 2а; 3б; 4в.

4.9 В чем принципиальное различие между твердым и жидким фазовыми состояниями?

Ответ: В твердых металлах имеет место как ближний, так и дальний порядок в расположении атомов, в жидких металлах – только ближний. Атомы твердых металлов расположены в определенном порядке и образуют различные пространственные кристаллические решетки, атомы в жидких металлах в основной массе расположены хаотически, но довольно плотно.

4.29 1. Как называется переход из твердого состояния в жидкое? 2. Как называется переход из твердого состояния в газообразное? 3. Как называется переход из жидкого состояния в газообразное? 4. Как называется переход из жидкого состояния в твердое? 5. Как называется переход из газообразного состояния в жидкое? 6. Как называется переход из газообразного состояния в твердое? 7. Изменение каких внешних условий вызываются превращения (1-6)

 а) испарение; б) конденсация; в) кристаллизация; г) сублимация

д) осаждение; е) плавление; ж) возгонка; з) изменение температуры и давления.

Ответ: 1е, 2г, 3а, 4в, 5б, 6д, 7з.

5.9 Перечислите промежуточные фазы, которые могут быть в металлических сплавах.

Ответ: 1. Электронные соединения (фазы Юм-Розери)

2. Фазы Лавеса.

3. Фазы внедрения.

5.16 1. Какие металлы называются изоморфными? 2. Какого типа диаграмма состояния возможна между изоморфными металлами? 3. Как выглядит диаграмма «состав-свойства» (правило Курнакова) в таких системах? 4. Какова структура сплавов в таких системах после медленного охлаждения?

а) сплавы-твердые растворы; структура однофазная; б) свойства изменяются по кривым с максимумом или с минимумом; в) свойства изменяются по прямым, соединяющим свойства фаз; г) металлы, для которых выполняется «правило структурного и размерного соответствия» Данкова-Конобеевского; д) металлы, у которых одинаковая кристаллическая решетка; е) диаграмма с полной растворимостью в жидком и твердом состояниях.

Ответ: 1г,д; 2е; 3б; 4а

6.14 1. Тип диаграммы состояния.

2. Фазовый состав во всех областях диаграммы.

3. Кривая охлаждения сплава A_mB_n с применением правила фаз. 4. Структура сплава 1. 5. Q химического соединенияв сплаве 1 на линиях DCK (правило рачага). 6. Диаграмма состав-свойства для данной системы.

Ответ: 1. Диаграмма с устойчивым химическим соединением. 2. Ж, ж+а, ж+A_mB_n, ж+В, A+A_mB_n. 3.

6.28 Сопоставьте следующие структуры в диаграмме состояния третьего типа (имеет место эвтектическое превращение, в твердом состоянии компоненты имеют ограниченную взаимную растворимость).

1. α. 2. α + Э(α + β). 3. Э(α + β). 4. β. 5. β + Э(α + β).

а) твердые растворы B в A; б) твердые растворы А в В; в) эвтектический сплав; г) доэвтектические сплавы; д) заэвтектические сплавы.

Ответ: 1а, 2г, 3в, 4б, 5д.

7.9 Если бы металл был абсолютно непластичен. К чему бы привело непрерывное увеличение действующих напряжений?

Ответ: Хрупкое разрушение

7.18 1. Что характерно для хрупкого разрушения? 2. Что характерно для вязкого разрушения?

 а) распространение трещины происходит без пластической деформации в ее устье; б) тупая раскрывающаяся трещина, малая скорость ее распространения и значительная пластическая деформация в устье трещины при ее продвижении; в) острая трещина, в устье которой напряжение достигает теоретической прочности, скорость роста трещины достигает 2500м/с; г) излом кристаллический; д) излом волокнистый; е) излом «чашечный» (х10000); ж) излом «ручьистый» (х10000).

Ответ: 1а,в,ж. 2.б,е.