Физика металлов

1. Строение ядра атома. Чем определяется наличие изотопов у элементов?

2. Какими числами определяется энергетическое состояние электрона в изолированном атоме (перечислить их)

3. Физический смысл главного квантового числа (п) его численное значение.

4. Второе квантовое число, его физический смысл.

5. Третье квантовое число, его физический смысл.

6. В чем отличие металлов и неметаллов?

7. В чем отличие простых и переходных металлов.

8. Металлическая связь.

9. Ионная связь в кристалле.

10. Ковалентная связь в кристалле.

1. Расписать электронное строение Na (натрия), № 11, период III.

2. Расписать электронное строение Mg (магния), № 12, период III.

3. Расписать электронное строение Al (алюминия) № 13, период III.

4. Расписать электронное строение Ca (кальция) № 20, период IV.

5. Расписать электронное строение Cu (меди), № 29, период IV.

6. Расписать электронное строение Zn (цинка), № 30, период IV.

7. Расписать электронное строение Ga(галлия), № 31, период IV.

8. Расписать электронное строение Rb (рубидия) № 37, период V.

9. Расписать электронное строение Sr (стронция), № 38, период V.

10. Расписать электронное строение Ag (серебра), № 47, период V.

11. Расписать электронное строение Cd (кадмия) № 48, период V.

1. Определить плотность материалов, если известно, что:

а - вес образца на воздухе равен 4,96 г, а его объем 2,85 см³;

б - образец изготовлен из алюминия, имеющего гцк-решетку с параметром а = 4,04 А⁰, атомный вес 27,0. Это легкие или тяжелые материалы?

2. Определить плотность материалов, если известно ,что:

а - вес образца на воздухе составил 15,35 г, а в воде 11,86 г;

б - образец изготовлен из сплава АМг5. Параметр кристаллической гцк-решетки Al- 4,04 А⁰. Атомный вес: Al - 27,0; Mg - 24,3. Это легкие или тяжелые металлы?

3. Определить плотность материалов, если известно, что:

а - вес образца на воздухе составил 8,92 г, а в спирте ( = 0,8 г/см³)-6,32 г;

б - образец изготовлен из стали У12. Параметр кристаллической решетки -Fe (оцк) равен 2,87 А⁰. Атомный вес: Fe - 53,8, С - 12,0. Это легкие или тяжелые материалы?

4. Определить плотность материалов, если известно ,что:

а - вес образца на воздухе составил 17,38 г, а его объем 1,49 см³;

б - образец изготовлен из стали 40. Параметр кристаллической гцк-решетки -Fe (оцк) равен 2,87 А⁰. Атомный вес: Fe - 53,8; С - 12,0. Это легкие или тяжелые материалы?

5. Определить плотность материалов, если известно ,что:

а - вес образца на воздухе составил 7,56 г, а в спирте ( = 0,8 г/см³) - 6,88 г;

б - образец изготовлен из сплава Бр010. Параметр кристаллической гцк-решетки меди - 3,61 А⁰. Атомный вес: Cu - 63,5; Sn - 118,6.

6. Найти коэффициент линейного термического расширения, если известно, что образец нагревался от комнатной температуры до 500 ⁰С, при этом начальная длина образца 50 мм, а при 500 ⁰С - 51,7 мм.

7. Рассчитать, на сколько градусов был нагрет образец, если при нагреве его длина увеличилась на 1,5 мм, а  = 3,75 х 10^-5К^-1. Начальная длина образца - 50 мм.

8. Найти прирост длины образца кремния при нагреве от 100 К до 700 К, если его коэффициент линейного расширения равен 6,95 х 10^-6К^-1, а l₁ = 50 мм.

9. Найти начальную длину образца, если известно, что образец был нагрет от комнатной температуры до 500 ⁰С, при этом его длина увеличилась на 1,7 мм. Коэффициент линейного терм. расширения материала равен  = 7,08 х 10^-5, К^-1

10. Рассчитать, на сколько градусов был нагрет образец, если при нагреве его длина увеличилась на 0,09 мм, а коэфф. линейного термического расширения равен 2,38 х 10^-6К^-1. Начальная длина образца - 50 мм.

11. Объяснить, почему коэффициент линейного расширения -Mn, имеющего ГП-решетку, ( =22,9 х 10^-6К^-1), больше чем -Mn с решеткой оцк, (у которого  = 15,4 х 10^-6К^-1).

12. Объяснить, почему коэффициент линейного термического расширения феррита  = 14,5 х 10^-6К^-1 больше, чем мартенсита  = 11,5 х 10^-6К^-1

13. Объяснить, почему коэффициент линейного термического расширения феррита  = 14,5 х 10^-6К^-1, меньше чем аустенита  = 23,0 х 10^-6К^-1.

14. Объяснить почему коэффициент линейного термического расширения материала с гцк-решеткой больше, того же материала с оцк-решеткой.

15. Рассчитать термический коэффициент удельного электросопротивления алюминиевого образца, если _о = 0,0006 мкОм  см при t = 0 ⁰С, _t = 2,74 мкОм  см при t = 20 ⁰С. Почему  с нагревом образца возросло?

16. Найти удельное электросопротивление образца, если известно, что его сопротивление составляет 20 мкОм, длина 5 м, а площадь поперечного сечения 2 мм².

17. Найти удельное электросопротивление Cu-образца, при 20 ⁰С, если при t = 0⁰С _о = 0,0008 мкОм  см, а термич.коэфф. удельного электросопротивления равен 7,9·10^-3. Почему так изменилось  при нагреве?

18. Найти удельное электросопротивление образца, если известно, что его сопротивление составляет 50 мкОм, длина 8 м, а площадь поперечного сечения 0,05 см².

19. Рассчитать длину алюминиевого провода поперечным сечением 0,02 см², чтобы его сопротивление составило 20 мкОм. Удельное электросопротивление алюминия 0,0008 мкОм  см.

20. Найти теплопроводность при 300 К, если электропроводность для меди (простой металл) составляет 64,1 х 10⁴ .

21. Рассчитать теплопроводность железа (переходный металл) при 300 К, если его электропроводность при этой температуре равна

11,01 х 10⁴ .

22. Определить электропроводность при 300 К, если известно, что теплопроводность для магния (простой металл) равна 1,72 Вт/смК.

23. Рассчитать электропроводность при 300 ⁰С, если известно, что теплопроводность серебра (простой металл) при этой температуре равна 4,15 Вт/смК.

24. Рассчитать электропроводность марганца (переходный металл) при 300 К, если его теплопроводность 0,92 Вт/смК при этой же температуре.

25. Определить, на сколько градусов увеличилась температура образца массой 1000 г, если при этом было затрачено 20500 кДж тепла. Теплоемкость материала образца Ср = 30,4 .

26. Определить теплоемкость, если при нагреве материала от 300 К до 1100 К массой 500 г было затрачено 11250 кДж.

27. Определить массу образца, который был нагрет от 20 ⁰С до 700 ⁰С при этом затрачено 20500 кДж. тепла. Теплоемкость материала Ср = 30,4 .

28. Рассчитать количество тепла, необходимое для нагрева металла массой 100 г от 20 ⁰С до 800 ⁰С, если Ср = 28,1

МЕХ. СВОЙСТВА

1. Определить суммарную степень деформации при растяжении, если образец последовательно растягивался 4 раза, причем каждый раз на 5% от исходной длины l₀ = 100 мм.

2. Получим ли мы одинаковые значения механических свойств материала при испытании на сжатие цилиндрических образцов с диаметром 5 и 20 мм, а длиной 10 и 25 мм соответственно? Почему?

3. Стержень длиной 250 мм и диаметром 2,5 мм равномерно растягивается нагрузкой 4500 Н. Диаметр стержня уменьшается до величины 2,2 мм. Определить: а) конечную длину стержня; б) истинные напряжения и деформацию при заданной нагрузке; в) условные напряжения и деформацию при заданной нагрузке.

4. К стержню длиной 200 мм и диаметром 2,5 мм подвешивается груз 2000 Н. При условии, что диаметр стержня уменьшился до 2,2 мм, рассчитать следующие величины: а) окончательную длину стержня; б) истинные напряжения и деформацию при такой нагрузке; в) условные напряжения и деформацию при такой нагрузке.

5. Образец диаметром 2,5 мм и длиной 25 мм равномерно растягивается до 30 мм, после чего начинается локализация деформации в шейке под нагрузкой 1400 Н. Рассчитать условные и истинные напряжения и деформации в момент образования шейки.

6. Рассчитайте нормальные и касательные напряжения, действующие на площадку, наклоненную под углом 32 к оси растяжения стержня при S_n = 150 МПа.

7. После расчета истинного и условного напряжений, соответствующих одному удлинению при растяжении, получены значения 230 и 210 МПа. Какое из этих напряжений истинное и почему?

8. Рассчитайте абсолютное изменение предела текучести сплава при изменении размера зерна матрицы от 900 до 25 мкм, если значения коэффициента трудности передачи скольжения К_у = 0,10 и 3,5 МПа м^1/2. Укажите, чем достигается изменение значений К_у.

9. Чему равен условный предел текучести при растяжении, если = 60 кгс и диаметр образца 4 мм?

10. Чему равен предел упругости при растяжении, если = 40 кгс и диаметр образца 1 мм?

11. Какую шкалу нагрузок: а) 0-1000 кг; б) 0-2500 кг; в) 0-5000 кг Вы будете использовать при растяжении на машине типа Р-5 образцов с диаметром = 5 мм и = 75 кгс/мм². Почему?

12. Круглый стержень диаметром 12,8 мм и длиной 50 мм из стали растягивается до разрушения ( = 965 МПа;  = 12%;  = 17%. Какова необходимая для разрушения стержня нагрузка? Если 80% от общего удлинения есть равномерное удлинение (без локализации деформации), рассчитать истинные напряжения в точке зарождения шейки.

13. Образец на растяжение из отожженной стали (Е = 210000 МПа, = 425 МПа) имеет диаметр 12,8 мм и длину рабочей части 50 мм. Максимальная нагрузка равна 66700 Н, разрушение наступает при нагрузке 44500 Н. Найти временное сопротивление материала при растяжении? Почему разрушение наступает при более низкой нагрузке, чем максимальная?

14. Определите абсолютное удлинение образца при напряжении, равном условному пределу текучести, если начальный диаметр образца равен 10 мм, а длина рабочей части образца – 100 мм.

15. Образец на растяжение из отожженной стали (Е = 210000 МПа, = 425 МПа) имеет диаметр 12,8 мм и длину рабочей части 50 мм. Рассчитать деформацию и описать ее характер при растягивающем напряжении 100 МПа.

16. Образец диаметром 2,5 и длиной 25 мм равномерно растягивается до 30 мм, после чего начинается локализация деформации в шейке под нагрузкой 1400 Н. Рассчитайте условные и истинные напряжения и деформации в момент образования шейки.

17. Стержень длиной 100 мм из стали после закалки и отпуска при 200 С ( = 1810 МПа, = 1590 МПа) нагружается силой 50000 Н. Если диаметр стержня 10 мм, то какая деформация в нем возникает? Какая деформация останется, если снять нагрузку?

18. Предел текучести стали при растяжении 250 МПа. Определены значения S₁ = 200 МПа и S₂ = 320 МПа для е₁ = 0,001 и е₂ = 0,07 соответственно. Определите значения модуля нормальной упругости.

1. Почему основные механические свойства выражают через понятие напряжение?

2. Что такое напряжение?

3. Какие напряжения называют условными? Истинными?

4. Какие напряжения называют касательными? Нормальными?

5. Что такое деформация?

6. Какие характеристики определяют уровень сопротивления малым пластическим деформациям?

7. Какая деформация называется упругой? Остаточной?

8. Какая деформация называется равномерной? Сосредоточенной?

9. Почему большинство характеристик механических свойств металлов и сплавов не являются константами?

10. Почему методы проведения механических испытаний весьма разнообразны? В чем заключается это разнообразие?

11. Как можно обеспечить воспроизводимость и сопоставимость результатов механических испытаний?

12. В чем заключается геометрическое условие подобия при проведении испытаний механических свойств? Механическое? Физическое?

13. Что такое гомологическая температура, и в каких случаях проведения испытаний ее используют?

14. Почему при проведении механических испытаний необходимо соблюдать условия подобия?

15. Как влияет масштабный фактор на результаты механических испытаний?

16. Какие способы нагружения образцов используют при проведении механических испытаний?

17. Какие нагрузки называют статическими? Динамическими? Циклическими?

18. Как классифицируют механические испытания по характеру изменения нагрузки во времени?

19. Почему условное относительное удлинение всегда больше истинного?

20. Что означает понятие твердость?

21. Особенности измерения макротвердости вдавливанием. Практическое использование этого метода.

22. При решении каких задач можно использовать динамические методы определения твердости?

23. Как проверяют правильность показаний твердомеров?

24. Как выбирают тип индентора, размер индентора и величину нагрузки при определении макротвердости?

25. Что объединяет различные методы измерения твердости?

26. Достоинства метода измерения твердости.

27. Влияние состояния поверхности металла на результаты испытания твердости.

28. Каким должно быть соотношение размера отпечатка и размеров структурных составляющих при испытаниях на макротвердость? Микротвердость?

29. Классификация методов определения твердости. Практическое использование этих методов.

30. Как определяют число твердости по Бринеллю?

31. Размерность и обозначение числа твердости по Бринеллю.

32. Как выбирают диаметр индентора, нагрузку и время выдержки при определении твердости по Бринеллю?

33. Каковы условия получения одинаковых значений НВ при использовании инденторов разного диаметра?

34. С какой целью используют разные шкалы твердости по Роквеллу?

35. Как определяют число твердости по Роквеллу?

36. Как определяют число твердости по Виккерсу?

37. Размерность и обозначение числа твердости по Роквеллу.

38. Размерность и обозначение числа твердости по Виккерсу.

39. Особенности измерения микротвердости. Практическое использование этого метода.

40. Как определяют число микротвердости?

41. Размерность и обозначение числа микротвердости.

42. Привести диаграммы истинных и условных напряжений, полученных при испытании одного и того же образца на сжатие.

43. Что такое временное сопротивление и как его определяют с использованием первичной диаграммы растяжения?

44. При растяжении каких металлов и сплавов наблюдается плавный переход от упругой деформации к пластической (без зуба и площадки текучести)? Почему?

45. Дайте полную (по возможности) классификацию приведенных диаграмм деформации и укажите, какие механические свойства можно определить с помощью этих диаграмм, если известен начальный диаметр образца.

46. Какие характеристики пластичности и как определяют по результатам испытания на сжатие?

47. Какие существуют характеристики пластичности и как их определяют по результатам испытаний на растяжение?

48. Какова специфика испытаний на растяжение при отрицательных и повышенных температурах?

49. Как выбирают диапазон нагрузок при испытаниях на растяжение?

50. Что является обобщенным результатом испытания на растяжение?

51. Методика проведения испытаний на растяжение.

52. В чем особенность диаграммы растяжения для хрупкого материала?

53. В каких координатах записывается первичная диаграмма растяжения?

54. Что понимают под жесткостью испытательной машины?

55. От чего зависит жесткость испытательной машины?

56. Влияние жесткости испытательной машины на величину упругой энергии.

57. На значении каких механических свойств сказывается жесткость испытательной машины?

58. В каких случаях применяют статические испытания на кручение и какие механические свойства определяют по результатам этих испытаний?

59. В чем преимущества и недостатки испытаний на сжатие по сравнению с испытаниями на растяжение?

60. В каких случаях применяют испытания на статический изгиб, и какие механические свойства определяют по результатам этих испытаний?

61. В чем преимущества и недостатки испытаний на статический изгиб по сравнению с другими статическими испытаниями?

62. Какие характеристики прочности и пластичности определяют по результатам испытания на кручение, и чем они отличаются от характеристик, определяемых при растяжении?

63. В чем преимущества и недостатки испытаний на кручение по сравнению с другими статическими испытаниями?

64. Чем объясняется повышение прочностных характеристик сплавов твердых растворов по сравнению с чистыми металлами?

65. Критерии выбора легирующих элементов для получения максимального растворного упрочнения.

66. Влияние размера зерна и текстуры на механические свойства сплавов-твердых растворов.

67. Факторы, влияющие на прирост прочностных характеристик при введении в сплав частиц избыточных фаз.

68. Механизм упрочнения сплавов за счет частиц избыточных фаз.

69. В каких случаях при выделении частиц избыточных фаз достигается наибольшее упрочнение?

70. За счет чего достигается дисперсное упрочнение сплава?

71. Влияние размера, формы и распределения частиц избыточных фаз на прочностные характеристики сплавов.

72. За счет чего достигается дисперсионное упрочнение сплава?

73. Какие прочностные свойства и почему имеют разный физический смысл при разной геометрии диаграмм растяжения?

74. При каком виде нагружения (изгибе или растяжении) наиболее вероятно ожидать хрупкое разрушение детали? Почему?

75. Как зависит нижний предел текучести от величины зерна? Дайте соответствующие пояснения.

76. Почему прочностные свойства , , не могут строго характеризовать сопротивление металла разрушению?

77. Изобразите схемы кривых растяжения в координатах нагрузка-удлинение для стали 08 и белого чугуна. Дайте соответствующие пояснения.

78. Как определяется величина с использованием первичной диаграммы растяжения?

79. Определение истинного сопротивления разрыву по результатам испытания на растяжение.

80. Определение равномерного относительного удлинения с использованием первичной диаграммы растяжения.

81. Как определяется нагрузка , соответствующая условному пределу текучести?

82. Что такое условный предел текучести и как он определяется с использованием первичной диаграммы растяжения?

83. Что такое предел пропорциональности и как он определяется с использованием первичной диаграммы растяжения?

84. В каких статических испытаниях можно, а в каких нельзя довести до разрушения любой материал?

85. Какие из статических испытаний являются наиболее жесткими? Почему?

86. Что означает индекс 0,2 в обозначении ?

87. В чем причина образования полос Чернова-Людерса?

88. Почему испытания на растяжение наиболее широко распространены по сравнению с другими видами испытаний?

89. В чем преимущества и недостатки  и  как характеристик предельной пластичности?

МЕТАЛЛОВЕДЕНИЕ

Кристаллизация и превращения в твердом состоянии

1. Объяснить, какие превращения металлов относятся к фазовым переходам первого и второго рода. Привести примеры.

2. Как изменяется объем, межатомные связи, компактность упаковки атомов при плавлении различных металлов?

3. Что означают понятия ближний и дальний порядок в расположении атомов? Каким фазовым состояниям присущ ближний и дальний порядок.

4. Показать, что является термодинамическим стимулом кристаллизации металла? Почему для начала процесса кристаллизации металлов необходимо переохлаждение?

5. Записать общее изменение энергии Гиббса при кристаллизации металлов. Из чего складывается объемная и поверхностная межфазная энергия?

6. Почему для реализации гомогенной кристаллизации необходимы более значительные степени переохлаждения, чем для гетерогенной кристаллизации?

7. Где образуются зародыши твердой фазы при гомогенной и гетерогенной кристаллизации металла? Почему термодинамически выгодно образование кристаллов на готовых центрах?

8. Как зависит общее изменение свободной энергии Гиббса от размера кристалла при затвердевании? Какой размер зародыша кристалла называется критическим?

9. Почему с увеличением степени переохлаждения при кристаллизации размер критического зародыша уменьшается?

10. Доказать, почему зародыши кристалла размером меньше критического растворяются в жидкости?

11. Изобразите кривые охлаждения металла при разных степенях охлаждения.

12. Как зависят от Т скорость образования центров кристаллизации n, и линейная скорость роста кристаллов с при затвердевании металлов?

13. Каково строение межфазной границы раздела жидкость – кристалл у меди и висмута?

14. Описать нормальный механизм роста кристаллов алюминия при их кристаллизации.

15. Описать ступенчатый механизм роста кристаллов сурьмы при их кристаллизации.

16. Какие формы роста при затвердевании принимают кристаллы металлов? Описать условия роста дендритной формы кристаллов.

17. Изобразить структуру металла после равновесной гетерогенной кристаллизации. В каких условиях возможно равновесное затвердевание?

18. Какие факторы определяют макроструктуру слитка? Описать их влияние.

19. В каких условиях должен кристаллизоваться чистый металл, чтобы получить мелкозернистую структуру?

20. С какой целью проводят модифицирование металлов и сплавов? Привести примеры модификаторов.

21. Какие виды пористости возникают при затвердевании металлов и сплавов? Как влияет величина интервала кристаллизации на объем рассеянной пористости металлов и сплавов?

22. От чего зависит склонность к образованию горячих трещин при литье сплавов?

23. Как образуются твердые растворы замещения и внедрения? Приведите примеры систем компонентов.

24. Какие условия должны выполняться при образовании неограниченных твердых растворов замещения?

25. Как располагаются атомы в неупорядочных и упорядоченных твердых растворах? Какими свойствами обладают упорядоченные твердые растворы?

26. В чем отличие промежуточных фаз от образующих их компонентов и от твердых растворов? Какие формы кристаллов характерны для промежуточных фаз?

27. Доказать, почему кристаллизация чистых металлов относится к нонвариантным превращениям, а кристаллизация твердых растворов – к моновариантным превращениям?

28. Какие диффузионные процессы должны реализовываться при равновесной кристаллизации твердых растворов?

29. Как изменяется солидус диаграммы с непрерывным рядом твердых растворов в условиях быстрого охлаждения? Изобразить солидус в системе Cu-Ni.

30. Пояснить явление дендритной ликвации при кристаллизации твердых растворов?

31. В чем отличие равновесной и неравновесной структуры сплавов типа твердого раствора? Изобразить структуру на примере сплавов системы Cu-Ni или Cu-Zn.

32. Объяснить, как условия ускоренного охлаждения влияют на полноту прохождения различных диффузионных процессов при кристаллизации?

33. Какую структурную составляющую называют эвтектикой? Приведите примеры регулярной и нерегулярной эвтектики на примере реальных сплавов.

34. Почему в системах эвтектического типа при ускоренном охлаждении точка максимальной растворимости компонента в твердом растворе сдвигается влево?

35. Какое влияние неравновесная кристаллизация оказывает на литую структуру сплавов эвтектической системы?

36. Что такое квазиэвтектика? В каких сплавах образуется такая структура?

37. Какую эвтектику называют вырожденной эвтектикой, и какие условия способствуют ее образованию?

38. Каковы причины образования вырожденной эвтектики в сплавах системы Cu-S, Cu-Pb? Изобразить структуру сплавов с вырожденной эвтектикой.

39. Какие изменения в кристаллическом строении происходят при полиморфных превращениях металлов и сплавов? Привести примеры.

40. Записать изменение энергии Гиббса при полиморфном превращении. Почему для начала процесса необходимо большее переохлаждение, чем при кристаллизации металлов?

41. В чем заключается принцип размерного и структурного соответствия при превращениях в твердом состоянии? Как он реализуется при полиморфном превращении железа и его сплавов?

42. Как принцип Данкова-Конобеевского влияет на форму кристаллов при полиморфном превращении Fe_ Fe ? Изобразить литую видманштеттовую структуру доэвтектоидной стали.

43. Почему при значительных степенях переохлаждения полиморфное превращение железа протекает по сдвиговому мартенситному механизму? Описать, как смещаются атомы при фазовом превращении?

44. Изобразить структуру меди после холодной деформации. Чем отличается текстура деформации от волокнистой структуры металлов и сплавов?

45. Как изменяется структура деформированных металлов при нагревах после деформации? Изобразите структуру никеля после холодной деформации и рекристаллизационного отжига.

Диаграмма железо- углерод

1. Изобразить изменение свободной энергии жидкости и твердого раствора в системе Fe-Fe₃С при кристаллизации аустенита.

2. Объяснить, почему при образовании зародыша аустенита его состав должен отличаться от состава сплава.

3. Объяснить, что необходимо для образования зародышей аустенита и их роста при кристаллизации.

4. Описать диффузионные процессы при кристаллизации аустенита в системе Fe-Fe₃С.

5. Объяснить, почему для развития перитектического превращения в системе Fe-Fe₃ С необходимо переохлаждение?

6. Описать по каким вариантам может идти перитектическая кристаллизация в системе Fe-Fe₃ С.

7. Изобразить схему перитектической кристаллизации с переносом вещества через слой аустенита.

8. При зарождении аустенита на границах феррита в результате перитектического превращения, указать в условиях переохлаждения равновесные концентрации углерода в аустените на межфазных границах аустенит-жидкость и аустенит-феррит

9. Описать процессы, происходящие при перитектической кристаллизации с переносом вещества через слой аустенита.

10. Изобразить схему перитектической кристаллизации в условиях переноса вещества через жидкую фазу.

11. При зарождении аустенита в жидком расплаве в результате перитектического превращения, указать в условиях переохлаждения равновесные концентрации углерода в жидкости на межфазных границах жидкость-феррит и жидкость-аустенит.

12. Описать процессы, протекающие при перитектической кристаллизации с переносом вещества через жидкую фазу.

13. Указать, в какой фазе при перитектической кристаллизации устанавливается градиент концентрации по углероду, вызывающий протекание выравнивающей диффузии по одному и другому варианту. Описать формирование структуры.

14. Объяснить, что является термодинамическим стимулом эвтектической кристаллизации в системе Fe-Fe₃ С.

15. Доказать, что в условиях переохлаждения при эвтектической кристаллизации ледебурита жидкость пересыщена как железом, так и углеродом.

16. Доказать, почему при эвтектической кристаллизации в системе Fe-Fe₃ С возможно одновременное выделение аустенита и цементита.

17. Указать, какая фаза является ведущей в реальных условиях кристаллизации ледебурита и аустенито-графитовой эвтектики.

18. Как растет эвтектическая колония при малых степенях переохлаждения?

19. Описать образование и рост зародыша эвтектической колонии пластинчатого ледебурита.

20. Показать распределение равновесной концентрации углерода перед фронтом растущей колонии сотового ледебурита.

21. Объяснить, что является движущим фактором выравнивающей диффузии в жидкости при росте сотового ледебурита?

22. Почему происходит быстрый рост эвтектической колонии, бикристалла ледебурита вглубь жидкой фазы?

23. Объяснить с помощью распределения равновесных концентраций углерода в жидкости перед фронтом кристаллизации колонии ледебурита, почему и в каком направлении происходит выравнивающая диффузия в жидкости.

24. Какие диффузионные процессы должны протекать при эвтектической кристаллизации ледебурита?

25. На что влияет увеличение степени переохлаждения при кристаллизации эвтектического ледебурита?

26. Какие фазы входят в состав высокотемпературного ледебурита и превращенного ледебурита? Изобразить структуру ледебурита.

27. Записать эвтектическое превращение по стабильной и метастабильной диаграмме Fe-C. Изобразить структуру аустенито-графитовой эвтектики.

28. Как влияет степень переохлаждения и модифицирование на форму и размеры графита в аустенито-графитовой эвтектике.

29. Какие примеси способствуют и препятствуют образованию графита при кристаллизации?

30. Указать, в какой форме присутствует первичный, вторичный и третичный цементит в сталях и белых чугунах. Приведите примеры.

31. При каких температурах и в каких сплавах в системе Fe-Fe₃C образуется первичный, вторичный и третичный цементит?

32. При какой температуре происходит эвтектическое и эвтектоидное превращение в метастабильной диаграмме Fe-Fe₃C? Доказать, для реализации какого из указанных превращений необходимы более высокие степени переохлаждения.

33. Указать предельную растворимость углерода в аустените,  и -феррите? Почему в аустените растворимость углерода выше?

34. Описать кристаллическую структуру твердых растворов на основе железа в системе Fe-Fe₃C.

35. Указать фазовый состав и изобразить структуру отожженной стали 20 при комнатной температуре?

36. Указать фазовый состав и изобразить структуру стали 45 при температуре 740 С?

37. Указать фазовый состав и изобразить структуру отожженной стали У10 при комнатной температуре?

38. Указать фазовый состав и изобразить структуру стали У8 после медленного охлаждения до комнатной температуры?

39. Указать фазовый состав и изобразить структуру стали 30 в литом состоянии? Каковы особенности литой структуры?

40. Указать фазовый состав и изобразить структуру стали 10 при комнатной температуре.

41. Указать фазовый состав и изобразить структуру доэвтектического белого чугуна при комнатной температуре.

42. Изобразить структуру высокопрочного ферритного чугуна. Привести маркировку. Как условия охлаждения и модифицирования влияют на структуру чугуна?

43. Изобразить структуру серого ферритного чугуна. Привести маркировку. Какое влияние Si и Mn оказывает на получение ферритной основы чугуна?

44. Изобразить структуру серого перлитного чугуна. Привести маркировку. Какая схема охлаждения обеспечит получение перлитной основы чугуна?

45. Изобразить структуру серого феррито-перлитного чугуна. Привести маркировку. Какая схема охлаждения обеспечит получение феррито-перлитной основы чугуна?