Tartalmi kivonat
Anyagismeret tételek - 1999 1.Definiálja az érc fogalmát! A földkéregben található vegyületek az ásványok. A fémkinyerés szempontjából értékes és értéktelen ásványok keveréke az érc. 2.Milyen főbb lépésekből áll a fém kinyerése érceiből, mi az egyes lépések célja? • A meddőtartalom csökkentése (dúsítás), valamint a kohósításra alkalmas szemcseméret létrehozása (ásvány-előkészítés) • Extraktív (kémiai) metallurgia: a fém kinyerése vegyületeiből • Finomítás: a kohósított ill. újrafeldolgozásra kerülő fém szennyezőtartalmának csökkentése, szükség szerinti ötvözése (általában olvadt állapotban) • Olvadék megszilárdítása, kristályosítás 3.Ismertesse a flotálás fizikai alapjait! A flotálás azon a fizikai tulajdonságon alapul, hogy a folyadékok a különböző anyagok felületét eltérően nedvesítik. A hidrofil anyagok a velük érintkező folyadék molekuláira nagyobb vonzóerőt
fejtenek ki, mint a hidrofób molekulák, így azok a felülethez tapadnak. A hidrofób anyagokhoz a gázrészecskék folyadék jelenlétében nagy felületen képesek tapadni. A flotálás során arra is szükség van, hogy a felületen a buborékok habot képezve megmaradjanak és a felületen tartsák a szétválasztott terméket. Ezt a folyadék felületi feszültségét csökkentő habképző szerves anyagok adagolásával érik el. 4.Sorolja fel és egy-egy példa megadásával jellemezze a fizikai és vegyi módszerekkel végzett dúsító eljárásokat! Fizikai eljárások: • sűrűségkülönbség alapján (arany) • mágneses permeabilitás alapján (magnetit vagy hematit) • felületi feszültség-különbség alapján (szulfidos ércek pl.: réz) Kémiai eljárások: • pirometallurgiai eljárások: • kalcinálás • pörkölés • hidrometallurgiai eljárások: • lúgzás • Bayer eljárás • kikeverés 5.Sorolja fel a bauxit timfölddé való
feldolgozásának Bayer eljárás szerinti lépéseit! Nevezze meg az egyes lépések célját! Az őrölt ércet, a bauxitot vizes mosással az agyagszerű meddőtől megtisztítják, majd forgódobos kemencében kiszárítják. Az így előkészített bauxitot a nátronlúg vizes oldatához adagolják A nátronlúgos oldatban a bauxit alumíniumtartalma az [Al(OH) 3 ]+(NaOH) old [NaAl(OH)4 ] old összefüggés szerint oldódik, és nátrium-aluminát lúg keletkezik. Timföldgyártás során a kellő 1 oldódási sebesség érdekében a lúg hőmérséklete 180.230 C. Ez a hőmérséklet folyadék állapotban csak az atmoszférikusnál nagyobb nyomáson érhető el. Az oldat szétválasztását az oldhatatlan meddőtől (vörösiszap) az ülepítőben végzik. Az aluminátlúgot a lebegő szemcséktől szűréssel tisztítják meg. Az aluminátlúg hőmérsékletét hűtőtoronyban 100 C -ra csökkentik és vízzel hígítják. A kristályos alumínium-hidroxid
kiválását csíraképző oltóanyaggal és keveréssel gyorsítják meg az 50.55 C-os kristályosítóban A szilárd- és folyadékfázis szétválasztására tárcsás vákuumszűrőt használnak. A még jelentős mennyiségű, oldott alumínium-hidroxidot tartalmazó oldatot bepárolják és a rendszerbe visszavezetik. A kalcinálás során az 2[Al(OH) 3 ] olv [Al2 O 3 ]+3(H 2 O) olv reakció megy végbe. 6.Ismertesse az oldódás részfolyamatait! Heterogén rendszerben az oldódás, a szilárd- és folyadék fázis érintkezési felületén következik be. Az oldódás részfolyamatai: 1. a reagáló anyag adszorpciója a szilárd fázis felületén 2. vegyi reakció a szilárd fázis felületén lévő reakcióképes anyaggal 3. a reakciótermék deszorpciója a szilárd fázis felületéről 4. reakciótermék eltávolodása a felülettől 5. a reagáló anyagban elszegényedett, felülethez közeli oldat feldúsulása 7.Mi a célja a vasérc koncentrátum
előállításának, melyek a leggyakrabban alkalmazott módszerek? A nyersvasgyártáskor a befúvatott levegő, továbbá a felszálló füstgázok a por alakú vasérc koncentrátumot képesek magukkal ragadni és ezért a vastartalmú por a torokgázzal el tudna távozni a nagyolvasztóból. Ennek érdekében a vasérc koncentrátumot darabosítják, melynek során nemcsak a mérete növelhető meg, hanem salakképző anyagokkal összekeverhetőek, és bizonyos redukciós folyamatok is bekövetkezhetnek. További előnye, hogy így egyenletesebb összetételű lesz A leggyakrabban alkalmazott módszerek: • zsugorító pörkölés • pelletezés 8.Ismertesse a zsugorító pörkölést, megadva a végbemenő reakciók egyenleteit! -Az érckoncentrátum, a mészkő- és a szénpor nedves keverése. -A keveréket mozgó rostélyra adagolják, amelyet átvezetnek egy kemencén, ahol a felmelegedett keveréken keresztül levegőt fúvatva a szén- vagy kokszpor begyullad. A levegő
mennyisége azonban nem elegendő a teljes égéshez. -Kezdetben a keletkező szén-monoxid a 3[Fe 2 O 3 ]+CO Fe 3 O 4 ]+CO 2 reakció szerint, majd a hőmérséklet növelésével maga az izzó szénpor részlegesen redukálja a vasércet a 3[Fe 2 O 3 ]+ [C] Fe 3 O 4 ]+CO reakcióegyenletnek megfelelően. -Az ércben visszamaradt kísérőásvány, a szilícium-dioxid a mésszel komplex szilikát formájában vegyül, amely a v as-oxiddal viszonylag alacsony, 1260 °C olvadáspontú eutektikumot alkot. Az 1300.1350 °C hőmérsékletre felmelegedő keverékben ez az olvadt eutektikum a szilárd vas-oxid 2 szemcséket összeköti (szinterelés). Az így kialakult porózus szerkezetű keveréket levegő átfuvásával gyorsan lehűtik. -Az agglomerátum törése, majd rostálása. 9.Ismertesse részletesen a timföld kohósítását, berendezését, megadva az 1t alumínium előállításához szükséges alap és segédanyagok és energia közelítő
mennyiségét! Az alumíniumot oxidjából elektrolízissel választják le. Az Al 2 O 3 , a timföld olvadáspontja nagy (2045 °C), ezért a gyakorlatban olvadt kriolitban (Na 3 AlF 6 ) való oldatát használják elektrolitként. A kriolit olvadáspontja 1010 °C, és a villamos vezetőképessége is nagy. Mintegy 15%-os timföldtartalomnál a rendszernek 935 °C-os olvadáspontú eutektikuma van. Az alumínium elektrolízise során az anódon kiváló oxigén és az elektrolit nagy hőmérséklete és agresszivitása miatt elektródaként a koksz vált be leginkább. Az alumínium előállítása 1560 m2 alapterületű 1.15 m mély, acél köpenyű, koksz bélelésű elektrolizáló kádakban megy végbe, amely bélés egyben a katód szerepét is betölti. A 950980 °C -os hőmérsékletű elektrolitba merül be a kokszanód. Az elektrolitban az olvadt kriolit és az oldott timföld disszociált állapotban van. A disszociáció egyenlete: Na 3 AlF 6 Ű 3Na+ + Al3+ + 6F-, Al 2 O 3
Ű 2 Al3+ + 3O2Az elektroliton átvezetett egyenáram hatására a cel la alján lévõ kokszbélésen, mint katódon folyékony aluminum válik le a 2 Al3+ + 6 e- Ű 2 Al összefüggés alapján. A nagyobb sûrûségû aluminum összegyûlik a kád alján és a továbbiakban katódként funkcionál. A kokszanódon a kiváló oxigén a karbonnal reakcióba lép A reakció hõtermelése révén mérséklõdik az elektrolízis villamos-energia igénye, de egyben gondoskodni kell a keletkezõ szén-dioxid elvezetésérõl és minden kg alumínium elektrolíziséhez 0.506 kg kokszanód pótlásáról is. Az elektroliton egy szilárd kéreg keletkezik, amelyet timfölddel takarnak Az alumínium elektrolízise folyamatos üzemet tesz lehetõvé. Ehhez 24 óránként pótolni kell a szétbontott alumínium-oxidot, ami a kéreg áttörésével valósul meg. Az olvadt alumíniumot a kád fenekérõl egy-két naponta vákuum szivattyúval csapolóüstbe gyûjtik. Bauxit Mész Szóda Kriolit
Koksz Árame. Fesz. Energia 4.8-52 t 0.2-03 t 0.2-03 t 004-006 t 05-06 t 50-250 kA 4-5 V 60-80 MJ 10.Mi a jellemző a timföld elektrolízisére? A helyes választ karikázással jelölje! Fémes betétje oldot timföld a kádon átfolyó áram egyenáram a kád kapcsain a feszültség 4.5 V a kádon átfolyó áram 100 kA az elektrolit hőmérséklete 1000 °C a kád bélése koksz 1 kg alumínium kohósításához szüks. e 6080 MJ 11. Milyen elemek maradnak vissza a kohóalumíniumban, és mi ezeknek a forrása? A timföld és a kriolit az alumíniumnál pozitívabb elektródpotenciálú elemei (Si,Cu,Zn,Ti). A 3 kohóalumínium vastartalma a kezelőszerszámokról jut a fürdőbe. 12.Sorolja fel a fémkinyerés pirometallurgiai módszereit és mindegyikhez adjon meg egy-egy példát! Szilárd állapotban is előállítható fém a vegyületekből, de az olvasztás a leggyakrabban alkalmazott eljárás. Két fő módszere az oxidáló (réz) és a redukáló (vas) olvasztás
13.Sorolja fel a réz kohósításakor képződő termékeket és nevezze meg lehetséges hasznosításukat! Kén-dioxid: kénsavgyártás. 14.Milyen szennyeződések maradnak vissza a kohórézben és miért? A csapolt réz hőmérsékletének csökkenésével a kén oldhatósága jelentősen csökken, de a kiváló kéngáz már nem képes eltávozni, így pórusok formájában befagy. Tartalmaz még oxigént, valamint az érctől függően aranyat, ezüstöt, tellúrt, nikkelt, kobaltot és szelént. 15.Sorolja fel a n yersvas gyártásához szükséges alap- és kiegészítőanyagokat megnevezve céljukat és az 1 t nyersvas előállításához szükséges átlagos mennyiségüket! 1. Vasérckoncentrátum: alapanyag, ebből nyerik ki a fémet 18-2 t 2. Koksz, ritkán faszén: hőforrás 04-05 t 3. Mészkő vagy dolomit: salakképző, a szennyezőtartalom csökkentése, meddő olvadáspontjának csökkentése 0.1-02 t 4. Levegő: 2-25 t 5. Víz: hűtés 40-60 t 16.Ismertesse a s
zükséges reakcióegyenletek megadásával a k arbon szerepét nyersvasgyártáskor! A nagy hőmérsékletű 1300.1500C -os olvasztási zónában a koksz karbontartalma közvetlenül képes redukálni a vas, a mangán, kisebb mértékben a szilicium oxidjait: [FeO] + [C] [Fe] + CO (MnO) + [C] [Mn] + CO (SiO 2 ) + 2[C] [Si] + 2CO A felszálló kén-dioxid az izzó kokszon áthaladva redukálódik: SO 2 + 2[C] 2CO + S 17.Ismertesse a szükséges reakcióegyenletek megadásával a mészkő szerepét nyersvasgyártáskor! A 400.800 C hőmérsékletűredukciós zónában disszociál: (CaCO 3 ) [CaO] + CO2 Majd az olvadt primer salakba ágyazottan adszorbeálodik és kiváltja a g yengén bázikus FeO tartalmat a komplexekből a (Fe 2 SiO 4 ) olv + (CaO) 2[FeO] olv + (CaSiO 3 ) olv reakcióegyenlet szerint. 4 18.Ismertesse a szükséges reakcióegyenletek megadásával a salakképző anyagok szerepét nyersvasgyártáskor! A 400.800 C
hőmérsékletűredukciós zónában disszociálnak: (CaCO 3 ) (CaO) + CO 2 (MgCO 3 ) (MgO) + CO 2 Majd az olvadt primer salakba ágyazottan az erős bázikus salakképzők adszorbeálódnak és kiváltják a gyengén bázikus FeO tartalmat a komplexekből a : (Fe 2 SiO 4 ) olv + (CaO) 2[FeO] olv + (CaSiO 3 ) olv reakcióegyenlet szerint. 19.Csökkenthető-e a nyersvas foszfortartalma és hogyan? A nyersvas foszfortartalmát csak foszforszegény betétanyagok használatával lehet mérsékelni. 20.Adja meg a nyersvas jellemző összetételét! Összetevők, tömeg % C Si Mn P S oxidok 3.5-45 0.5-35 0.5-15 0.5-10 < 0.05 0.1-05 21.Hasonlítsa össze a leggyakrabban alkalmazott acélgyártó eljárásokat betétanyagaik és energiaforrásuk szerint! A konverteres acélgyártásnál a betétanyag folyékony nyersvas és acélhulladék. Salakképzőként égetett meszet alkalmaznak. Külső energiaforrásra általában nincs szükség Oxigént vezetnek a folyékony
nyersvasban oldott, oxidálandó elemekhez, ahol a vas számára oldhatatlan oxidokat alkotnak. Az oldhatatlan, gáz állapotú oxidok buborékok formájában távoznak, míg az egyéb oxidok koagulálódnak és kisebb sűrűséguk révén a fémolvadék felszínére emelkednek, ahol a salakban oldódva, vagy abba ágyazódva eltávolíthatók. Az elektroacélgyártáskor a s zilárd betét megolvasztásához szennyezést nem okozó energiaforrást (villamos áramot) használnak. Energia-ellátásukhoz háromfázisú, 220-750 v feszültségű, 20-200 kA erősségű váltóáramot használnak. 22.Mi jellemző a konverteres acélgyártásra? Fémes betétje olvadt nyersvas Energia forrása saját energia salakképzője égetett mész acél nitrogéntartalma, % 0.02-005 adagidő, min 15-20 23.Az acél kéntartalmának növekedése milyen következménnyel jár? Viszonylag kis mennyiségű kén is nagyban növeli a nagyobb hőmérsékletű igénybevételnél az acél repedési hajlamát.
5 24.Ismertesse a kén okozta kristályosodási repedés keletkezésének mechanizmusát! A kén a vassal 1189C hőmérsékleten olvadó FeS alakú szulfidot alkot. A vas -szulfid szilárd állapotban gyakorlatilag oldhatatlan a vasban, viszont vele 985C -on olvadó eutektikumot alkot. Az acél kristályosodásakor az oldhatatlan szulfid a még olvadt fémes fázisban folyamatosan dúsul és kis olvadáspontja miatt a szulfid-eutektikum utoljára szilárdul meg, ezért a szemcsehatárokon helyezkedik el. Ha az acélt a f eldolgozása során 1000-1200 C hőmérsékletre hevítik, akkor a szemcséket burkoló szulfid megolvad, s viszonylag csekély igénybevétel hatására is a s zemcsék a folyadékfilmen elcsúsznak és kristályosodási repedés keletkezik vagy törés következik be. 25.Mi lehet az acél kéntartalmának forrása? A kén az acélba legnagyobb mennyiségben a nyersvasból kerülhet, de a nagy kéntartalmú tüzelőanyaggal égetett mész is okozhatja.
26.Milyen metallurgiai módszerekkel csökkenthető az acél kéntartalma konverteres acélgyártáskor? A kéntartalom csak csekély hányada távolítható el kiégetéssel. A vas-szulfid tartalom erősen bázikus salakokkal csökkenthető. 27.A fém és salakfázisban egyaránt oldódó anyag megoszlása milyen tényezőktől függ? A megoszlási tényező kizárólag a hőmérséklet függvénye. Ha az oxid tényleges eloszlása a fém és a salak között a megoszlási tényezőnél kisebb, akkor oxidáció, ha nagyobb, akkor redukció következik be a salak-fém rendszerben. 28.Milyen eljárásokkal csökkenthető az acél foszfortartalma konverteres acélgyártáskor? A foszfor elégethető foszfor-pentoxiddá, de a salakból a szabad foszfor-pentoxidot számos stabilabb oxidképző (pl. C, Si, Mn) képes redukálni A foszfor eltávolítása csak úgy oldható meg, ha a foszfor redukciója megakadályozható azáltal, hogy a foszfor-pentoxidot a salakban komplex vegyület
formájában megkötik. A foszfortalanítás csak a frissítés utolsó fázisában mehet végbe 29.Mi a jellemző az ívkemencében végzett elektroacélgyártásra? Fémes betétje Energia forrása Salakképzője Acél nitrogén tartalma, % Adagidő, min szilárd acélhulladék villamos energia égetett mész 0.02-006 60-120 30Magyarázza meg, miért kell az ívkemencében gyártott acélhoz alumíniumot, titánt vagy cirkóniumot adagolni! Milyen következményekkel jár ennek elmaradása? Az ötvözéshez és a gáztartalom hatásos csökkentéséhez. 31Írja fel a reakcióegyenlet megadásával, hogy az ívkemencében a k alcium-karbidot tartalmazó salak hogyan csökkenti az acélfürdő kéntartalmát! 3[FeS] + (CaC 2 ) + 2(CaO) 2CO + 3(CaS) + 3[Fe] 32.Soroljon fel három, kemencén kívüli acél tisztító eljárást! • ötvözés, a gáztartalom csökkentése kicsapatással • szilárd anyag injektálása • szintetikus salakos kezelés 6 • gázátfuvatás •
vákuumozás 33.Sorolja fel a kicsapásos dezoxidálás három részfolyamatát! • dezoxidáló oldódása az acélban • oxidcsírák képződése • csírák növekedése, emelkedésre képes részecskék kialakulása 34.Soroljon fel erősségük csökkenő sorrendjében három, az acél olvadékban az oxigénnel reakcióba lépő elemet! C, Mn, Si, Al, Ti, Mg, Ca 35.Soroljon fel erősségük csökkenő sorrendjében három, az acél olvadékban a nitrogénnel reakcióba lépő elemet! Al, Ti, Zr 36.Milyen tényezők befolyásolják a folyadékban a részecskék emelkedési sebességét? Az emelkedés sebessége alapvetően a kondenzálódott termék méretétől és alakjától függ a Stokes törvény alapján, mivel a viszkozitás a hőmérséklet növelésével csak csekély mértékben csökkenthető. 37.Soroljon fel három dezoxidáló szert! FeMn, FeSi, FeTi, FeMnSi, CaSi, MnTiAl, CaSiAl 38.Acél metallurgiai folyamatokban milyen tulajdonságú anyagokat injektálnak
szilárd állapotban az üstbe? Felsorolását egy-egy jellemző példával szemléltesse! • lényegesen kisebb sűrűségüek, mint a fürdő (Ca) • lényegesen kisebb forráspontúak, mint a fürdő hőmérséklete (Mg) • lényegesen nagyobb olvadásponttal rendelkeznek, mint a fürdő hőmérséklete (W) • nagy oxigén iránti affinitással rendelkező anyagok (Nb) 39.Ismertesse a szintetikus salakkal végzett tisztítás elvi alapját! Milyen kapcsolat van a megoszlási tényező és a tisztítás mértéke között? Külön eljárással, „szintetikusan” -az acélban oldódó szennyezőket csak igen kis mennyiségben tartalmazó- salakot juttatnak az olvadt acélba. A Sieverst-törvényen alapul. Az oldott gáztartalom adott fürdőkezelési hőmérséklet esetén, a gáztérben lévő gáz parciális nyomásától függ. 40.Milyen vegyületek alkotják az acélgyártásnál használatos salakot? CaO-SiO 2 -Al 2 O 3 41.Mi a célja a fémolvadékok vákuumozásának,
milyen fizikai törvényen alapul az eljárás? A Sieverst-törvényen alapul. Célja az acélban az atmoszférából származó gázok (N, O, H) mennyiségének csökkentése. 42.Milyen kedező folyamatok játszódnak le, ha a fémolvadékon keresztül gázt áramoltatnak? 1. A feltörő buborékok hatékonyan megkeverik az olvadékot, csökkentve ezzel a fürdő hőmérsékleti és vegyi összetételbeli inhomogenitását. 2. A fürdőben a flotáláshoz hasonló folyamat játszódik le 3. Az acélban oldott gázok parciális nyomása a buborékban nagyon csekély, ezért a fémből a ezeknek gázoknak egy része a buborékokba diffundálva távozik. 7 43.Milyen fém tisztítását végzik háromréteges olvadék elektrolízissel? Mi alkotja a h árom réteget? A kohóalumíniumot, illetve az alumínium hulladékot. A három réteg: 1. anódfémként rézzel ötvözött tisztítandó alumínium 2. elektrolit (bárium-kloridban oldott kriolit és nátrium-klorid) 3. finomított
alumínium olvadt katóként 44.Ismertesse a nyersréz illetve arézhulladék tisztítására szolgáló eljárást! Anódos eljárással végzik. Az anódot a tisztítandó rézből öntött lemez képezi A katódon a szennyezőktől mentes réz a vékony (0.3-08 mm), már tisztított induló lemezen válik ki Elektrolitul a kénsavas réz-szulfát vizes oldata szolgál. Az elektrolitos tisztítás során az anód és a katód között áthaladó 0.2-03 V feszültségű egyenáram hatására az anódról a réz és a nála kisebb standard elektródpotenciállal rendelkező elemek kerülnek az elektrolitba. A réz oldódása akkor következik be, ha a szennyezők elektródpotenciálja megegyezik a r ézével. Mindaddig, míg az elektroliban a rézion koncentrációja nagy, az arzéné kicsi, a katódon a réz válik ki. Az arzén kiválás megakadályozására az elektrolitot időnként cserélni kell. A szennyeződésekben feldúsúlt elektrolitot tovább feldolgozzák, kinyerve
belőle a hasznosítható réz-, nikkel- és vastartalmat. 45.Ismertesse a zónás átolvasztás elvi alapját! Milyen kapcsolat van a megoszlási hányados és a tisztítás mértéke között? Az eljárás lényege, hogy a kísérő elemek kisebb mértékben képesek oldódni a szilárdfázisban, mint az olvadékban. Ezért viszonylag lassú kristályosodáskor a megszilárdult fém összetétele a szolidusz vonalnak megfelelő koncentrációjú, míg az olvadéké a likvidusz görbe által meghatározott összetételnek felel meg. A tisztítás annál nagyobb métrékű, minél inkább eltér egymástól a likvidusz és a szolidusz görbe meredeksége, vagyis minél kisebb a megoszlási hányados. 46.Zónás átolvasztáskor a nagy hőmérsékletre hevült fémet milyen módon lehet megvédeni az atmoszféra szennyező hatásától? Vákuumban vagy semleges védőgázban való hevítéssel. 47.Sorolja fel egy-egy példával, hogyan lehet egyfázisú anyagok szemcsenagyságát
befolyásolni! Túlhűtéssel: a túlhűtés növelésével a kritikus csíraméret csökken, a rendszerben a csírák száma exponenciálisan nő. 48.Milyen részfolyamatok együttese alkotja a kristályosodást? Az első részfolyamat, a csíraképződés, rövid távon rendezett ioncsoportok létrejötte. A másik, a kristály növekedése, amely a csírák rövidtávú rendeződését, a szilárd anyag hosszú távú rendeződésévé terjeszti ki. 49.A többkomponensű rendszerek kristályosodását milyen csoportokba lehet sorolni? • a kristályosodást a hőmérséklet-különbség irányítja, ha az összetétel-változás csekély és ezért érdemi változást nem okoz. (színfémek) • a kristályosodási folyamat fő irányítója a koncentráció-különbség, ha az összetételvátozás a szilárd/folyékony fázis határán számottevő. (szilárd oldatok) • az eutektikum kristályosodása a k ristályosodás egy speciális esete, amikor a 8 kristályosodás
során az olvadék az összetétel-változás miatt válik túlhűtötté. 50.Ismertesse a koncentráció-különbség irányította kristályosodást! Egy c 0 átlagos koncentrációjú oldat kristályosodása csekéllyel a c 0 öszetételnek megfelelő likvidusz hőmérséklet alatt a szolidusz hőmérsékletének megfelelő, c s összetételű fázis kiválásával kezdődik. Ennek következtében a kristályosodási front előtti olvadék az oldott anyagban a likvidusz hőmérsékletének megfelelő c 1 koncentrációra dúsúl. A további kristályosodást ez a k oncentrációváltozás megakasztja, mert a kristályosodáshoz a tényleges hőmérsékletnél lényegesen kisebb hőmérsékletűnek kellene lennie a kristályosodási front felületének. A szilárd/folyadék határfelület és az olvadék átlagos k oncentráció-különbsége miatt, a határfelület közvetlen környezetében a diffúzió, ettől eltávolodva, az olvadék áramlása elszállítja a dúsúlt
komponenst. A diffúzióval egyidőben a rendszer hűl, ami a kristályosodási front hőmérsékletének csökkenésében is jelentkezik. Abban a pillanatban, amikor a kristályosodási front felülete megegyezik az ott található koncentrációhoz tartozó T eff effektív likvidusz hőmérskélettel, újraindul a kristályosodás, és előre is halad. Ebben a konstitucionális túlhűtés tartomanyában az olvadék hőmérséklete kisebb, mint az ott lévő olvadék koncentrációjához tartozó T eff , vagyis az olvadék túlhűtött. Ez a folyamat a rendszer teljes megszilárdulásáig ismétlődik azzal az eltéréssel, hogy amint az olvadék térfogata a megszilárdultéhoz viszonyítva már nem tekinthető végtelen nagynak, az olvadék átlagos koncentrációja a kezdeti c 0 -hoz képest megnő. 51.Különböző kristályosodási sebességeknél adja meg „kicsi”, „közepes”, vagy „nagy” jelzőkkel, hogy milyen mértékű a makro- és mikrodúsulás!
Kristályosodási sebesség Mikrodúsulás Makrodúsulás gyors kicsi kicsi átlagos közepes közepes lassú nagy kicsi 52.Milyen tényezőktől függ az eutektikus ötvözet szövetszerkezete? Amennyiben az egyik alkotó csíraképző hajlama erős, az eutektikum szövetszerkezete finomszemcsés lesz. Amennyiben a felületi feszültség nagy, akkor a második fázis globuláris, ellenkező esetben tűszerű lesz. Csekélyebb csíraképződési hajlam mellett, ha a szilárd és az olvadék fázis közötti felületi feszültség nagy, oszlopos, ellenkező esetben az egyik kristályosodó fázis lemezszerű lesz. 53.Adja meg a gázkiválás magyarázatát fémek és ötvözeteik kristályosodásakor! Magyarázatát egészítse ki példákkal is! A fémek gázoldó képessége olvadt állapotban közel egy nagyságrenddel nagyobb, mint a kristályosodási hőmérsékletnek megfelelő szilárd fázisban. A kristályosodáskor a visszamaradó olvadék gáztartalma mindig növekszik
míg végül a túltelítetté váló oldatból a gáztartalom buborékok formájában távozik. 54.Hasonlítsa össze az alsó és a felső öntés előnyeit és hátrányait tuskó öntésekor! Alsó öntéskor több kokillát töltenek meg egyenletesen és lassan, míg felső öntésnél egyetlen kokillát töltenek meg és az olvadékszint emelkedési sebessége közel egy nagyságrenddel nagyobb. A felső öntésű tuskó felülete rosszabb, mert a b ecsapódó folyadéksugár szétfröccsen és a cseppecskék feltapadnak a kokilla falára, ami felületi hibákhoz vezethet. A gyors öntés és gyorsabb hűlés miatt a tuskó felületén termikus feszültségek okozta repedések keletkezhetnek. Előnye a felső öntésnek, hogy nem igényel öntőtölcsért, elkerülve ezzel a tölcsér tűzálló falazatának eróziója okozta exogén salakzárványosságot. 55.Milyen tulajdonnság romlásához vezet a makroszkopikus dúsulás? 9 A makroszkopikus dúsulások a
kristályosodást követően alig csökkenthetők és a késztermékben anizotrópiát okoznak. 56.Sorolja fel az öntött tuskó jellemző hibáit! Nevezze meg ezen hibák mérséklésének lehetőségeit! • szívódási üreg (csövesség) • porozitás • zárványosság • dúsulás • irányított, durvaszemcsés szerkezet A szívódási üreg, a porozitás és a salakzárványok mennyisége csökkenthető, ha a kokillára tűzálló anyaggal bélelt, ezért rossz hővezető képességű toldatot, un. Sapkát helyeznek el 57.Mi jellemzi a csillapítatlan acél kristályosodási folyamatát? Csillapítatlan acélok kristályosításakor a számottevő buborékképződés a fürdő heves mozgását hozza létre, ami a hőmrséklet- és vegyi összetétel különbség kiegyenlítődését, az oldott gáztartalom csökkenését eredményezi. A felszálló buborékok, hasonlóan a gázátfuvatásos tisztításhoz, az oldott gáztartalom és a lebegő szilárd részecskék egy
részét is magával ragadja. A csillapítatlan tuskóban a kristályosodási fronttól az áramlás mindig elszállítja a dúsulásra hajlamos elemek nagy részét, ezért az utoljára dermedő magrész ezekben az elemekben igen gazdag is lehet. 58.Sorolja fel a folyamatos öntés előnyeit és hátrányait a tuskóöntéshez viszonyítva! Előnyei: • az intenzív hűtés miatt a dendrites kristályosodás elkerülhető • a gyors kristályosodásnak köszönhetően lényegesen kisebb a makrodúsulás és a porozitás • a kristályosítás során a zsugorodás okozta fogyást a folyamatosan meglévő olvadék pótolja, ezáltal a levágási veszteség nincs, jobb a kihozatal • az öntés folyamatossá tehető és automatizálható • a kristályosított buga profilja és mérete viszonylag tág határok között változtatható, alkalmazkodva ezzel a további feldolgozási műveletek igényeihez Hátrányai: • az intenzívebb hőelvonás miatt számolni kell a termikus
feszültségek kiváltotta repedések keletkezésének veszélyével • csillapítatlan acéloknál a heves gázkiválás megzavarhatja az öntési folyamatot, és jelentős porozitással kell számolni 59.Nevezze meg az öntvehengerlés jellegzetes felhasználási területét! Szalag illetve huzal gyártása. 60.Milyen anyagú és alakú termékek gyárthatók öntvehengerléssel? Az alumínium és réz anyagú szalagok és huzalok gyárthatóak. 61.Ismertesse az egyfázisú fémes anyagok tulajdonságait megadva jellemző alkalmazási területeiket! Az egyetlen kristály alkotta anyag számos tulajdonsága nagymértékben függ aterhelő erő és a kristálytani síkok által bezárt szögtől. A színfémek, bár ugyanazokból az alkotóelemkből épülnek fel, egyes tulajdonságaikban a mikroszerkezetük miatt különböznek egymástól. A szemcseméret csökkenése, a v elejáró szemcshatár- valamint rácsrendezetlenség-növekedés hatására a szakítószilárdság, de
különösen a folyáshatár növekszik. 10 62.Írja fel a szemcseméret és a folyáshatár közötti kapcsolatot leíró összefüggést! Adja meg az összefüggésben szereplő jelek értelmezését! A Hall-Petch egyenlet: R eH = R 0 + k/d0.5 ahol: folyáshatár, MPa R eH R0 szilárdsági konstans, MPa k konstans, MPa /mm-0.5 d szemcseméret, mm 63.Ismertesse hogy milyen hatása van a szemcsén belüli rendezetlenség növekedésének a réz folyási határára, szakadási nyúlására és villamos ellenállására! A rendezetlenséget növelő hatások a villamos vezetéskor az elektronok áramlását akadályozzák, növelik az elektronütközések gyakoriságát, így a villamos ellenállást is. A folyáshatár növekszik a diszlokációk miatt, viszont a diszlokációk akadályozzák az alakváltozást, ezért a szakadási nyúlás csökken. 64.Sorolja fel egy-egy példa megadásával, hogyan lehet az egyfázisú anyagok szemcsenagyságát befolyásolni! Képlékeny
hidegalakítással. A nyomott térfogatokban rövidülés, a húzottakban megnyúlás jön létre A hőkezelés során újrakristályosodáskor. 65.Hidegen alakított fém hőmérsékletének növelésekor a hőmérséklet növekedésének megfelelően sorolja fel a végbemenő folyamatokat! • vakanciák diffúziója és „feloldódása” a „krisztallithatárokon” és a diszlokációkban • diszlokációk átrendeződése • kisszögű krisztalithatárok kialakulása • szemcsék újrakristályosodása • az új, nagyszögű krisztallithatárok mozgása • szemcsék egyesülése, szemcsenövekedés 66.Írja fel az újrakristályosodáshoz szükséges idő és a hőmérséklet közötti összefüggést! Adja meg az összefüggésben szereplő jelek értelmezését! ahol: t K C T t = K exp (C/T) az újrakristályosodás időszükséglete, s az anyagtól függő állandó, s az anyagtól és az alakítás mértékétől függő állandó, C hőmérséklet, C 67.Hogyan
változik az újrakristályosodási hőmérséklet az alakítás növekedésével? Az alakítás növeli az anyag belső energiáját, így a küszöbenergia átlépéséhez kisebb energiabefektetésre , kisebb hőkezelési hőmérsékletre van szükség. 68.Diagrammon szemléltesse a rézben szubstítúciósan oldódó elemek hatását a szakítószilárdságra! 11 Szakítószilárdság, MPa 500 450 400 350 300 250 200 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 Tömeg % Rm min. MPa 69.Diagrammon szemléltesse az ötvözőtartalom függvényében a sárgaréz mechanikai tulajdonságait! A diagrammon adja meg az ötvözőtartalom, a szakítószilárdság valamint a szakadási fajlagos nyúlás léptékét! 300 280 260 240 220 5 10 15 20 25 30 35 Zn % 70.Nevezzen meg három jellemző terméket, amit sárgarézből állítanak elő! • dísztárgyak • vízvezeték szerelvények • csövek • lőszerhüvely 71.Egy példán ismertesse az MSZ EN 573 szabvány szerinti rövid
jel felépítését alumínium és ötvözetei esetén! EAL CU2SIMG(A) E kezdőjel (elektronikai felhaználás esetén) AL főjel, alumínium és ötvözeteire utaló CU a fő ötvöző vegyjele 4 összetétel: az ötvöző, illetve az alumínium százalékos középértéke kerekítve SIMG további ötvötők vegyjele a névleges tartalom csökkenő sorrendjében (A) megkülönböztető jel, műszaki tartalma nincs 72.Diagrammon szemléltesse az ötvözőtartalom függvényében az ónbronzok mechanikai tulajdonságait! A diagrammon adja meg az ötvözőtartalom, a szakítószilárdság valamint a szakadási fajlagos nyúlás léptékét! 114.o 73.Diagramon szemléltesse egy homogén szubsztítúciós szilárd oldatot alkotó Al-Mg ötvözet mechanikai tulajdonnságainak vátlozását az ötvözőtartalom függvényében! Nevezzen meg egy jellegzetes alkalmazási területet! Hajó- és a hegesztett alumíniumszerkezetek gyártása. 74.Adjon meg hatásosságuk csökkenő sorrendjében
négy elemet, amely az ausztenit stabilitását növeli! 12 C, Ni, Co, Cu, Mn 75.Adjon meg hatásosságuk csökkenő sorrendjében négy elemet, amely a ferrit stabilitását növeli! B, Si, Cr, V, W, Mo, Al 76.Diagrammon 77.Adjon meg hatásosságuk csökkenő sorrendjében négy elemet, amely a ferritben oldódik és a szakítószilárdságát növeli! Si, Ni, Ti, Mo, Cr 78.Ismertesse az acélok MSZ EN 10020 szerinti csoportosítását! Ötvözetlen acélok: • alapacélok: a hőkezeltségi állapot vagy egyébb minőségi követelmény nincs előírva • ötvözetlen minőségi acélok:az alapacéloktól és a nemesacéloktól különbözőek • ötvözetlen nemesacélok: P,S 0.025%, TTKV -50 C, Cu 01%, Co,V 005% és garantált felületi keménység, villamos vezetőképesség vagy egyébb sajátos tulajdonság van előírva. Ötvözött acélok: • ötvözött minőségi acélok:sziliciummal és/vagy alumíniummal ötvözöttek az előírt mágneses
tulajdonságok elérésében • ötvözött nemesacélok: pl. korrózióálló, hő- és kúszásálló acélok, speciális szerkezeti- és a különleges fizikai tulajdonságokkal rendelkező acélok. 80.A megadott példán keresztül ismertesse az EN 10027 szabvány szerinti rövid jel felépítését vegyi összetételre garantált acéloknál! GX 10 CRNI 18-10 G kezdőjel kizárólag öntvényeknél X főjel(bármely elemmel legalább 5%-ban ötvözött acél) 10 karbontartalom jele(a középérték 100-szorosa) CRNI az ötvözők vegyjele mennyiségük csökkenő sorrendjében 18-10 összetétel: az ötvözők valahányszoros mennyiségének középértéke egész számra kerekítve, csökkenő sorrendben, kötőjellel elválasztva 81.Az egyfázisú korrózióálló acélok melyik ötvözőnek köszönhetik az oxidációval szembeni ellenállásukat? Mekkora az a legkisebb mennyiség, ami már korrózióállóságot eredményez? Króm. 09% 82.Milyen veszélyt jelent a túlzott
karbontartalom a ferrites és ausztenites korrózióálló acélokban? A karbon jelenléte a szemcsehatár korrózió veszélyét hordozza magában. 83.Ismertesse az ausztenites lehűtés célját és végrehajtását! Ha nem egyensúlyi állapotú acélt feldolgozása során jelentős hőhatás ér, végbemegy a karbid kiválása és az acél elveszti korrózióval szembeni fokozott elenállását. Az eredeti állapot csak oldó izzitással és az azt követő gyors ausztenites hűtés alkalmazásával érhető el. Olyan hőmérsékletre kell az acélt felhevíteni, ahol a karbid már elveszti stabilitását és a széteső vegyület alkotói ismét szilárd oldatba mennek, aminek ismételt képződését a gyors lehűtés akadályozza meg. 13 84.Miyen ötvözésekel kerülhető el a szemcsehatár korróziós hajlam? Ti, No, Ta, Mo 85.Milyen következményekkel jár, ha a ferrites korrózióálló acálokat 1000°C feletti hőmérsékletre hevítjük? A szemcsék gyors
növekedésnek indulnak, amelyek a hűléskor nem finomodnak, mert nem megy végbe átkristályosodás. Az így bekövetkező szemcsedurvlás a mechanikai tulajdonságokat számottevően rontja. 86.A felhasználás szempontjából melyik a legfontosabb tulajdonsága az AHC 195 jelű acélnak? Mi a legfontosabb ötvözője és milyen a szövetszerkezete ennek az acélnak? Az acél garantált átmeneti hőmérséklete -195 °C alatt van. Ausztenites szövetszerkezetű, krómnikkel ötvözésű acél 87.Mi a 475 C-os elridegedés, milyen acélokban fordul elő, hogyan szüntethető meg? A nagyobb krómtartalmú (Cr 21%) ferrites acélokban a 400 -540 C -os hőmérséklet tartományban diffúzióval rövid távú, stabilis krómion átrendeződés következik be a szilárd oldatban, ami eltérő rácsparamétere miatt rácstorzulással növeli a ridegedést. A rendeződés 600 C fölé hevítéssel, vagy 250.300 C-on 12 órás hőntartással megszűnik 88.Mi a
fázis, milyen acélokban for dul elő,hogyan szüntethetőmeg? A szemcsék belsejében mikrotűk formájában kiváló, nagy (1000.1600 HV) keménységű, nagyobb sűrűségű, 52% krómot tartalmazó FeCr okozza a ferrites krómacélokban. 1000C hőmérsékleten oldó izzítással, majd az ezt követő gyors hűtéssel meg lehet szüntetni. 89.Nevezzen meg három elemet, amely interstíciós szilárd oldatot képes alkotni a vassal! H,N,C,B 90.Diagrammon szemléltesse a martenzit karbontartalma, a rácstorzulás és a keménység közötti kapcsolatot! 133.o 91.Diagramon ábrázolja az ötvözetlen szénacélban az átalakuló ausztenit karbon-tartalmának függvényében a maradék ausztenit mennyiségét szobahőmérsékleten! A vízszintes tengelyen adja meg a karbontartalom értékét %-ban! 161.o 92.Miből adódik a martenzit nagy keménysége? A gyors hűtés során az ausztenítési hőmérsékleten termikusan keletkezett nagyszámú vakanciának csak egy kis része szűnik
meg. A nagyszámú vakancia társulva a rácsátbillenéses átalakulás kísérte nagy diszlokáció-sűrűséggel, valamint az oldott karbon rácstozító hatásával együttesen adódik a nagy keménység. 93.Az austenites mangánacél karbon- és mangántartalmának helyes értékét karikázással jelölje! Karbon % 1-1.3 Mangán % 12-14 94.Minek köszönhető, hogy az ausztenites mangánacél kiválóan ellenáll a dinamikus 14 igénybevétellel társult kopásnak? A dinamikus hatásokat az ausztenites szerkezet nagy alakváltozó képességének köszönhetően kiválóan elviseli. A felületén a n agy helyi nyomás okozta képlékeny alakváltozás hatására az ausztenit átalakul a stabilis martenzites szerkezetté, ami viszont a kopással szemben tanusít nagy ellenállást. 95.Mik határozzák meg a többfázisú anyagok tulajdonságait? A mikroszerkezetük határozza meg a tulajdonságaikat. 96.Milyen lehetőségek állnak rendelkezésre a többfázisú anyagok
tulajdonságainak módosítására? A fázisokat illetve azok arányát ötvözéssel, a fázisok morfológiai jellemzőit általában alakítással és hőkezeléssel lehet módosítani. 97.Mi a célja a szerkezeti acélok mikroötvözésének, mely elemek szolgálnak erre, mekkora a maximális mennyiségük? A hegesztés céljaira készülő acéloknál a felhevülés során a szemcsdurvulás mérséklése, a tulajdonságok romlásának megelőzése. Ötvözők: alumínium és/vagy nióbium, vanádium, titán, cirkónium. A mikroötvözők mennyisége nem haladhatja meg a 015 %-ot 98.Milyen karbontartalommal, szilárdsági jellemzőkkel rendelkezik az MSZ 500 szerinti Fe 235 típusú acél? C% R m MPa R eH MPa A5 % és alakváltozó képességgel 0.17 340 235 24 99.Ismertesse a hegesztett kötésekben az edződési repedés kialakulásának mechanizmusát! Az ömlesztő hegesztést követő gyors hűlés rideg, alakváltozásra képtelen martenzites
szövetszerkezet kialakulásához vezethet. A hegesztés során nem a gyártmány teljes tömege melegszik fel, hanem csak a hegesztett kötés környezete, vagyis egyenlőtlen a hőmérséklet eloszlás, és így egyenlőtlen hőtágulás illetve zsugorodás lép fel. Az egyenlőtlen hőtágulás a hegesztett kötés hidegebb és melegebb részei között akadályozott, ami feszültséget kelt. Az alakváltozásra képtelen martenzites szövetben a húzófeszültség repedéshez vezethet. 100.Számítsa ki a karbon egyenértékét annak az acélnak, amelynek ötvözői: C=0.15 %, Mn=12 %, Ni=045 % ! C %= {C+ (Mn/6)+[(Cr+Mo+V)/5]+[(Ni+Cu)/15]} % 101.A reakcióegyenletek megadásával ismertesse a rozsdásodást! Az acél felületén vizes oldattal érintkezve elektrokémiai folyamat megy végbe. A legalább részben dissziciált víz hidrogénionjainak töltését átveheti a vas, vas(II) ionok képződése közben. A vasionok a hidroxil ionokkal vas(II)-hidroxiddá egyesülnek,
amelyek a vízben részben oldódnak. Az oldatban a vas(II)-hidroxidot a vízben oldott oxigén tovább oxidálja vas(III)-hidroxiddá, amely már a vízben oldhatatlan, ezért ott kicsapódva egy réteget képez. A képződött rozsdaréteg porózus szerkezetű A prózus szerkezet nem akadályozza meg a további rozsdásodást, sőt a pórusokban a további oxidációhoz szükséges vizet is képes tárolni. 15 Fe + 2H+ Fe2+ + H 2 Fe+ 2H 2 O Fe2++2OH-+H 2 Fe2++2OH- Fe(OH)2 4Fe(OH) 2 +O 2 +2H 2 O 4Fe(OH)3 102.Ábrázolja diagramon az egyensúlyi módon lehűtött vas-karbon ötvözetek szakítószilárdságának, keménységének és szakadási nyúlásának változását a karbontartalom függvényében! 139. o 103.Mi a jellemző az S 275 JR N típusú acélt? A helyes választ karikázással jelölje! C% Cr % R m MPa R eH Mpa garantált 27 J ütőmunka °C az acél 0.17 0.5-075 410-540 275 -20 kovácsolt 104.Milyen elemekkel ötvözöttek az
időjárásálló acélok? Ezek az elemek hogyan fejtik ki hatásukat? Rézzel és/vagy krómmal, nikellel, illetve foszforral gyengén ötvözött acélok. Ezekből az ötvözőkből készült termékek korróziójakor a felületen dúsúlnak és passziváló réteget képeznek, amely a további légköri korróziót számottevően lessítja. A passziváló hatás a réz, króm és nikkel foszfátos, szulfátos, hidroxidos vegyületeinek köszönhető, amelyek fokozatosan elzárják a rozsda pólusait. 105.Mi jellemzi a Göv 350-22 öntöttvasat? A helyes választ karikázza be! C% Si % R m MPa R eH MPa A% az acél 3.3-38 1.9-29 350 220 22 ferrit+grafit 106.Ismertesse a fehér tempervas előállítását! Oxidáló atmoszférában, 980.1050 C -on, több napon keresztül végzett hőkezeléssel lehet előállítani. Az oxigén az öntöttvas felületén lévő karbonnal szén-monoxidot alkot A felület így karbonban elszegényedik, dekarbonizáció megy végbe. A
hőkezelés nagy hőmérsékleten a vaskarbid bomlása során kiváló karbon a mag és a kéreg közötti koncentráció-különbség miatt a magból a kéreg irányába diffundál, ahonnan az oxigénnel szén-monoxidot képezve eltávozik. A kifehéredett réteg vastagsága a hőkezelés időtartalmától függ. 107.Rajzolja meg a ferrites temperöntvényt eredményezőhőkezelés elvi hőmérséklet-idő diagramját! 156.o 108.Milyen fémtani változások mennek végbe a különböző hőmérsékleteken az edzett acél megeresztése során, milyen változásokat eredményeznek ezek a keménységben és a szívósságban? 16 Már 100.120 °C -on néhány óra hőntartás után diffúzióval kiválik az oldott karbontartalom nagy része. Ha az acél karbontartalma kicsi (C 0.2%), akkor a ferrit oldhatóságát meghaladó, így kiválásra képes karbon mennyisége olyan kevés és a diffúzió sebessége olyan lassú, hogy a karbon nagyobbrészt rácshibákba vándorol. Ha
az acél karbontartalma meghaladja a 02%-ot, akkor a karbo a vassal Fe 5 C 2 összetételű, hexagonális rácsot alkotó vegyületet hoz létre, az úgynevezett karbidot. A karbon kiválásával a martenzit korábbi tetragonális rácsa közel szabályos kockává válik A karbon kiválása során a martenzit rácstozulása, így keménysége is számottevően csökken, de az acél keménységében ez nem okoz változást, mert ezt a keménység csökkenést kompenzálja az karbid képződése kiváltotta keménységnövekedés. Nagyobb hőmérsékleten végzett megeresztéskor (200 °C fölött) az e-karbid a karbon diffúziója révén Fe 3 C összetételű, igen finom eloszlású vaskarbiddá alakul. Ha a megeresztési hőmérsékletet tovább növelik, illetve a hőntartás ideje jelentősen nő, akkor a diszperz eloszlású cementit kezdetben ki korongocskákat alkot, majd az A 1 hőmérséklethez közelítve, a megeresztési hőmérséklet, a korongok egyre kevesebb
számú, egyre nagyobb átmérőjű gömbbé koagulálnak. 109.Rajzolja meg a hipoeutektoidos acélok nemesítés elvi hőméséklet-idő diagramját megadva az egyes jellegzetes lépések megnevezését és célját. 166.o 110.Ismertesse a véglapedző (Jominy) vizsgálatot! A vizsgálandó acélból készült, egyik végén végén esztergálással kialakított peremmel ellátott 25*100 mm-es próbadarabot az edzés hőmérsékletére való hevítés után olyan edzőkészülékbe helyezik, amelyben véglapját vízsugár hűti. Teljes kihűlés után a henger palástján 46 mm széles sík lapot köszörülnek és kb. 15 mm távolságokban Vickers vagy Rockwell keménységeket mérnek 111.Diagramon szemléltesse nemesítéskor a megeresztési hőmérséklet függvényében a mechanikai tulajdonságok változásának jellegét! A diagramon adja meg a hőmérséklet értékeket! 167.o 112.Rajzoljon fel egy C-görbét, adja meg az egyes területekre jellemző szövet nevét, majd
rajzolja be az izotermás edzésre jellemző lehűlési görbét! 176.o 113.Rajzolja fel az ötvözetlen szénacél, az azonos karbontartalmú krómmal ötvözött, valamint a krómmal-nikkellel-molibdénnel ötvözött nemesíthető acélok keménység változását a Jominy próbatest palástján véglaptól mérve. A diagramon tüntesse fel a mértékegységeket, valamint a léptékeket! 164.o 114.A táblázatban megadott acélok közül melyiknek legnagyobb illetve melyiknek legkisebb az átedzhető átmérője? Anyag 2 C 25 36 CrNiMo 4 Átedzhető átmérő legkisebb legnagyobb 115.Írja fel a megeresztés hőmérséklete és időtartama közötti összefüggést és adja meg a benne szereplő jelölések értelmezését! p=T(ln t + K) p megeresztési paraméter, K 17 T t K hőmérséklet, K megeresztés időszükséglete T 1 hőmérséklet esetén, óra anyagtól függő állandó, K=(17.7-58 C %) 116.Milyen tulajdonságmódosítási célból ötvöznek Mn-t, Cr-ot, Mo-t
a nemesíthető acélokban? Az átedzhetőség, a szilárdsági- és szívóssági tulajdonságok javítására. A mangánötvözésű nemesíthető acélok jól ellenállnak az abrazív kopásnak A króm hatásosan növeli az átedzhetőséget, valamint a vas-karbid mellett stabilisabb króm-karbidot képez. 117.Nemesíthető acélokban milyen szerepet lát el a bór? Adja meg a bórötvözés szokásos mennyiségét! Milyen következménye van a túlzott bórtartalomnak? A bór erős nitrid-, de különösen erős karbidképző. Nagyon hatékonyan növeli az átedzhetőséget azáltal, hogy az ausztenit szemcsehatárán dúsúlva akadályozza a ferrit képződését. Szokásos menynyisége: 1030 tömeg ppm Ennél nagyobb mennyiségben boro-karbid (Fe 23 (CB) 6 ) formájában kiválik, ami az ausztenit szemcsével inkoherens határral érintkezik és a ferritképződést segítve, rontja az átedzhetőséget. 118.Mi a jellemző a rugóacélokra? A helyes választ karikázással
jelölje! C% Cr % R m MPa R p0.2 MPa A% 0.4-07 1 1200-1500 1000-1300 5-10 119.Mi a megeresztési elridegedés és hogyan lehet elkerülni? A krómmal és/vagy mangánnal ötvözött acélok megeresztését követő hűtés során a ferritben foszfordúsulás léphet fel, ami a ferrit átmeneti hőmérsékletének nagymértékű növekedésében, az anyag ridegedésében, az ütőmunka csökkenésében jelentkezik. A dúsulás mértéke a hőmérséklet és az idő függvénye, mert a dúsulás diifúziós folyamat során jön létre. Az elridegedés akkor következik be, ha az acél hosszasan 500.570 °C hőmérséklet-tartományban tartózkodik, vagy ennél nagyobb hőmérsékletről ebben a hőmérséklet-tartományban lassan hűl. Elkerülhető, ha a megeresztés hőmérséklete nem haladja meg az 500 °C-t, illetve ha az acélba legalább 0.3 % molibdént is ötvöznek. 120.Részletesen -a reakciók megadásával- ismertesse a s zénhidrogén bontása során az
ötvözetlen szerkezeti acélt károsító folyamatokat! A hidrogén nyomásálló acélok milyen ötvözőket tartalmaznak e káros folyamatok elkerülése érdekében? Az acél felületén adszorbeálódott hidrogén az acél karbontartalmával képes vegyülni: [C]+4H CH 4 [Fe 3 C]+4H CH4 +3[Fe] A reakciók végterméke, a gázállapotú metán, a felületről eltávozik, megteremtve ezzel a lehetőséget a további hidrogén adszorpciónak. Az acél felülete karbonban elszegényedik, az acél felülete és belseje között koncentráció-különbség alakul ki. Nagyobb hőmérsékleten az acél belsejéből karbon képes diffundálni a karbonban elszegényedett felületre. Ennek a folyamatnak az ismétlődése tartós üzemeltetés során a szilárdsági jellemzők nagymértékű csökkenéséhez és a szerkezet tönkremeneteléhez vezet. A károsítások úgy előzhetők meg, ha az acélban a karbon karbidok formájában van 18 megkötve. 121.rajzolja fel a kúszás
okozta nyúlás és nyúlási sebesség időbeni változásának jellegét! 171.o 122.Milyen tulajdonnságok lényegesek az anyag forgácsolhatóságának megítélésében? • fajlagos forgácsolási erő: az anyagnak a forgács leválasztásával szembeni ellenállása • szerszám élettartama: az anyag kopással szembeni ellenállása, súrlódási tulajdonsága működési hőmérsékletén • forgács darabos vagy folyó jellege: az anyag a fogácsolási hőmérsékleten vett ridegsége • megmunkált felület érdessége: az anyag forgácsolási hőmérsékleten vett alakváltozó és felhegedési képessége 123.Adjon meg három elemet, amelyet az automataacélokban ötvöznek! Adja meg, miként javítják a forgácsolhatóságot! Kén, ólom, tellúr és a szelén. A kén az acélban a mangánnal szulfidokat alkot, aminek olvadáspontja (1610 °C) nagyobb, mint az acélé, ezért egyenletes, diszperz eloszlásban helyezkedik el a s zövetben. Forgácsoláskor a s
zulfidzárvány akadályoza a diszlokációk mozgását és az anyag ebben a mikrotérfogatban erősen keményedik, rideggé válik, és a leválasztott anyag apró, darabos forgácsot alkot. Az ólom, a bizmut, a tellúr és a szelén a vasban oldhatatlan, a vassal és az acél ötvöző illetve kísérő elemeivel nem vegyül. Az acél kristályosodásakor kis olvadápontjuk miatt olvadt állapotban, emulgeált aprócseppek formájában vannak jelen. Forgácsoláskor az alakítás hatására a forgácstőben kialakuló a viszonylag nagy (500.800 °C) hőmérsékleten megolvadnak 124.Felhasználási céljuk szerint csoportosítsa a szerszámacélokat! • hidegalakító szerszámacélok • melegalakító szerszámacélok • forgácsoló szerszámacélok 125.Rajzolja fel a kiválásos keményítés elvi hőmérséklet-idő diagramját! Írja le az egyes műveletek célját és a végbemenő folyamatok lényegét! 199.o 126.Mi a jellemző összetétele az erősen ötvözött,
ledeburitos hidegalakító szerszámacéloknak? A helyes választ karikázással jelölje! C% Mn % Cr % 1.5-22 0.4 11-13 127.Mi a jellemző az erősen ötvözött, ledeburitos hidegalakító szerszámacélokra? A helyes választ karikázással jelölje! Keménység. Megeresztett, HV Keménység, lágyított, HV Hűtő közeg 850-900 250-300 olaj, levegő 128.Rajzolja fel a jellemző hőkezelés-technológiai adatok megadásával a h idegalakító szerszámacélok hőmérséklet-idő diagramját, az egyes műveletek céljának megnevezésével! 19 189.o 129.Fő ötvözőinek megadásával jellemezzen egy melegalakító szerszámacélt! Nevezze meg az egyes ötvözők szerepét! A nikkel-króm ötvözésű (NK, NK2) melegmunkáló szerszámacélok kritikus hűlési sebessége a molibdén ötvözésnek köszönhetően jelentősen csökken. Ezek az acélok még átlagos méreteknél is légedzésűek. Ezt a kedvező tulajdonságot lehet kihasználni a tagolt felületű,
jelentősen eltérő keresztmetszetű, illetve nagyméretű kovács- és sajtolószerszámok gyártásakor. Az NK típusú acélok a megmunkáló szerszámacélok körében a legolcsóbbak. Ezért igen kedveltek a nagyobb tömegű szerszámok gyártásánál, ahol a szerszám hőmérséklete nem haladja meg a 300 °C-t. Az NK típusú acélok megeresztési hőmérséklete 450.500 °C és gyakran a maradék-ausztenit teljes átalakítása érdekében meg kell ismételni. 130.Rajzolja fel a jellemző hőkezelési technológiai adatok megadásával a melegalakító szerszámacélok elvi hőmérséklet-idő diagramját! Magyarázza meg az egyes műveletek célját! 192.o 131.Keménységük csökkenő sorrendjében vegyjelével adjon meg 6 ol yan intestíciós vegyületet, amely az acélokban előfordul! VN, W 2 C, NbN, Mn 2 C 3 , AlN, CrN, Mn 3 C, Fe 4 N, Fe 3 C, Cr 3 C 2 132.Mi jellemzi a HS-1-1 gyorsacélt? A helyes választ karikázza be! C% Cr % W% megeresztési keménység, HV Edzési
hőmérséklet, °C 0.7-08 3.8-45 17-19 950 1240-1280 133.Rajzolja fel a gyorsacélok hőkezelésének elvi hőmérséklet-idő diagramját! 196.o 134.Rajzolja fel egy gyorsacél és egy vele közel azonos szerszámacél keménységének változását a megeresztési hőmérséklete függvényében! A diagramon tüntesse fel a k e-ménység és a hőmérséklet értékét! 197.o 135.Adjon meg típusjelével, a fő ötvözőinek mennyiségével és a kiváló intermetallikus fázi(sok) megnevezésével egy nemesíthető alumínium ötvözetet! AlMgSi, Si 0.3-07%, Mg 035-08% 136.Adjon meg három elemet, amely az alumíniummal illetve egymással intermetallikus vegyületet alkot, ezáltal lehetővé teszi a kiválásos keményedést! Magnézium, réz, szilicium, cink 137.Ismertesse a felületi edzés lényegét! A felületi edzés lehetőségét az teremti meg, hogy martenzit kizárólag ausztenitből keletkezhet. Abban az esetben, ha a darabnak csupán a kérgét hevítik fel
olyan hőmérsékletre, ahol az átalakulás végbemegy, akkor még gyors lehűtéskor és kis keresztmetszetű darabnál is a martenzit csak itt keletkezik. A mag ausztenites átalakulása a hevítéskor úgy kerülhető el, ha a kéreg hevítése nagy energia-sűrűséggel történik, így nem áll elegendő idő a rendelkezésre, hogy a kéregből a hő 20 jelentős része a hővezetéssel a magba távozzék. 138.Nevezzen meg három terméket, ahol a felületi edzést széleskörűen alkalmazzák! Tengelyek, fogaskerekek, hajtókarok, csapszegek, perselyek, kerekek 139.Sorolja fel a felületötvözés során lejátszódó folyamatokat! • az atomos állapotú ötvöző elem adszorpciója a munkadarab felületén • adszorbeálódott elem adszorpciója a felületi rácshibákba • anyagtranszport a felületről oldódással és/vagy vegyületképződéssel 140.Milyen lépésekből áll a betétedzés? Rajzoljon fel egy betétedzés hőmérséklet-idő diagramot!
212.o 141.Válassza ki a következő acélok közül a betétedzhető acélt, a rugóacélt, a golyóscsapágy acélt, a nitridálás céljára kifejlesztett acélt, a hidegszívós acélt, valamint az automata acélt! C% 1.05 0.13 0.13 0.61 0.36 0.13 0.17 Mn % 0.28 0.93 1.2 0.85 0.68 1.8 0.67 Si % 0.25 0.04 0.23 1.75 0.45 0.23 0.31 Mo % 0.19 - Ni % 1.82 Cr % 1.42 1.05 0.32 1.17 - Egyéb % S=0.22 Al=0.98 V=0.07 V=0.07 Acéltípus 142.Hasolítsa össze a nitridálást és a cementálást időtartama, hőmérséklete, a rétegvastagság, valamint a kiegészítő hőkezelési igény szempontjából! Ötv. hőkezelés Hőmérséklet, °C cementálás 900-940 nitridálás 500-600 Időtartama, óra 5-15 10-90 Rétegvastagság, mm 0.5-2 0.2-08 Utóhőkezelés edzés fesz. csökk 143.A kérgesítő eljárásokkal készített kéregnél adja meg „kicsi”, „közepes”, „nagy” jelzőkkel, hogy milyen a dinamikus igénybevétellel szembeni ellenállás és a vetemedés!
Kérgesítő eljárás szívósság vetemedés betétedzés nagy nagy kéregedzés közepes mérsékelt nitridálás kicsi kicsi 144.Nevezze meg a nitridálás é sa nitrocementálás három jellemző alkalmazását! 1. kopásra és kifáradásra igénybevett alkatrészek 2. szerszámgyártás 3. műanyagipari fröccsöntő és extrudáló szerszámok 145.Nevezzen meg az egyatomos kerámiák közül kettőt! Karbon, szilícium, germánium 146.Miért előnyösebb forgácsoló szerszámok gyártásához a mesterséges, polikristályos gyé21 mánt használata, mint az egykristályt alkotó természetes gyémántoké? Mert polikristályos szerkezete miatt az egy adott síkon megindult repedés terjedését a kristályhatár akadályozza. 147.Soroljon fel a karbon módosulatai közül hármat, szerkezetének megnevezéséel, amelyet a gépiparban alkalmaznak! Gyémánt (tetragonális), grafit (hexagonális), karbonszálak, „aktív szén” (rendezetlen) 148.Magyarázza meg,
miért irányfüggő tulajdonságú a grafit! A grafit tetragonális rácszserkezetben kristályosodik, ahol az alapsíkokon a karbon kovalenskötéssel kapcsolódik, míg az egyes síkok között Van der Waals kötése van. 148.Ismertesse a karbonszálak gyártásának lényegét és a szálak legfontosabb tulajdonságait! A karbonszálakat szerves szálaknak (cellulóz, poliakril) semleges gázban végrahajtott termikus bontásával, 1500 °C-on pirolízissel állítják elő. A karboszálak szakítószilárdsága 17003200 MPa, rugalmassági modulusa 200.400 Gpa 149.Milyen tulajdonságokkal kell rendelkeznie a keményfémek részecskéinek? Nevezzen meg három olyan szemcseanyagot, amelyet keményfém gyártásához alkalmaznak! Nagy olvadáspon, keménység, szívósság és szilárdság. Ni, W, Ti, Ta, Nb 150.Milyen anyagok alkotják a k eményfémeket? Az egyes csoportokhoz adjon meg két-két példát! Nagy olvadáspontú, nagy keménységű karbidok: WC, TiC, TaC, NbC. Nagy
szívósságú és szilárdságú fémek: Ni, Fe, Co 151.Mi jellemzi a keményfémeket? A helyes választ karikázással jelölje! Co % Cr % WC % keménység HV előállítása 6-25 0.3 (?) 50-90 750-1750 porkohászati úton 152.Nevezzen meg két terméket, amelyet keményfémből gyártanak! Húzószerszámok betétje, forgácsolószerszámok váltólapja 153.A kvarc-mész-timföld háromalkotós rendszerben adja meg a portland cement, a porcelán, a korund, az üvegszál és a samott jellemző összetételét! 221.o 154.Nevezze meg és jellemezze a táblázatban megadott összetételű üvegeket! Elnevezése SiO 2 % Na 2 O % CaO % Kvarcüveg pyrex nátronüveg ólomkristály >99.5 81 74 54 3.5 16 1 5 Al 2 O 3 % 2.5 1 22 B 2 O 3 % Egyébb % 13 MgO=4 PbO=37 K 2 O=4 Jellemző tulajdonság nagy olv. p, kis hőtág hősokkal szemben ell. kis olvadáspont nagy sűrűség, nagy optikai reflexió 155.Nevezze meg az ábrán bemutatott három különböző szerkezetű
szilikátot! A szerkezet alapján adja meg jellemző tulajdonságaikat! 1. kristályos kvarc: nagyon magas olvadáspont 2. kvarcüveg: nagy olvadáspont, sűrűségét hőmérséklet hatására alig változtatja 3. nátronüveg: viszonylag ki olvadáspont 156.Nevezzen meg három terméket, amely kristályos oxidkerámia! Tégla, cserép, szilikatégla, samott-tégla, korund, csempe, mettlachi, porcelán 157.Sorolja fel a k ristályos oxidkerámiák három csoportját! A gyártástechnológiájukban mi az alapvető különbség és ez milyen tulajdonságkülönbséget okoz? 224.o 158.Csoportosítsa a p olimereket kötéstípusuk alapján! Adjon meg minden egyes csoporthoz egy-egy jellemző műanyagot! 227.o 159.Csoportosítsa azokat a vegyi folyamatokat, amelyek eredményeként monomerekből makromolekulák képződnek! Mindegyik csoporthoz adjon meg egy-egy példát! • polimerizáció (polietilén) • poliaddíció (ragasztók, gyanták) • polikondenzáció (poliészter, poliamid)
160.Mi jellemző a hőre lágyuló műanyagok szerkezetére? Amorf, vagy részben kristályos polimer anyagok, olyan lineáris vagy elágazó óriásmolekulákkal, amelyek csupán másodlagos kötéssel (mellékvegyértékkel) kapcsolódnak egymáshoz. 161.Ismertesse a polimerizáció részfolyamatait! 1. A kezdő reakció: szabadgyök-katalizátoron, vagy aktiválási energia bevitelével reakcióképes gyök vagy ion képzése után a többes kötés felbontása. 2. Növekedési reakció: a monomerek kapcsolódása 3. megszakító reakció: a nyílt láncokat atomokkal lezárják 162.Ismertesse a polikondenzációt! A folyamat során a különböző típusú monomerek összekapcsolódásakor néhány atomos reakciótermék válik ki (pl. víz vagy ammónia) és energia felszabadulása mellett polimer keletkezik Minden egyes monomer képződéséhez és a monomerek kapcsolódásához vegyi reakcióra van szükség, ezért a folyamat lényegesen lassabb, mint a polimerizáció.
163.Ismertesse a poliaddíciót! A több fajta monomer között egyes atomok az egyik fajta monomerről a másikra megy át. Az ily módon szabaddá váló vegyértékek ezután a két monomert összekapcsolják. A poliaddícióval előállított műanyagoknak nincs C-C főláncuk, hanem különböző atomok alkotják a kötést. A poliadíció során melléktermék nem keletkezik, de két anyag reagál egymással. 164.Mit tekintenek a műanyagoknál elsődleges, másodlagos és harmadlagos szerkezetnek? Elsődleges szerkezet: a monomeren belüli vegyi kötés. Másodlagos szerkezet: a monomerek közötti kötések erőssége, a polimerek térbeli szerkezete. Harmadlagos szerkezet: a polimerek közötti kapcsolat. 165.Milyen tulajdonságokat befolyásolnak a makromolekula jellemzői? 23 • • • • • a szekunder kötéseket és ezáltal a kristályosodási hajlamot sűrűséget mechanikai és termikus tulajdonságokat vegyi és villamos jellemzőket duzzadási és oldódási
jellemzőket 166.Definiálja a termoplasztok fogalmát! A termoplasztok amorf, vagy részben kristályos anyagok. 167.Soroljon fel öt műanyag feldolgozó technológiát! 1. fólia gyártás 2. extrudálás 3. fröccsöntés 4. üregfúvás 5. szálerősítés 6. bevonatképzés 168.Nevezzen meg a polietilén alkalmazási területei közül hármat! Víz-, csatorna-, gázvezetékek extrudált csövei (KPE), szigetelőanyagok 169.Nevezzen meg a polisztirol alkalmazási területei közül kettőt! Csomagolóanyagok, építésipari- és hűtéstechnikai szigetelőanyagok, világítástechnikai eszközök 170.Nevezzen meg két műanyagot, amely tengelyek gyártására alkalmas! Polioximetilén, politetrafluoretilén 171.Definiálja a duroplasztok fogalmát, előállításuk elvét! Olyan műanyagok, amelyekben a polimerek kémiai kötésekkel a térben hálósan kapcsolódnak össze. 172.Nevezzen meg két műanyagot, amely villamos szerelvények gyártására alkalamas!
Fenol-formaldehid, polisztirol, szilikon 173.Ismertesse az elasztomerek szerkezetét és ez alapján legfontosabb tulajdonságait! A műkaucsukok lineáris polimerei a térben szabálytalan alakzatokban helyezkednek el. A makromolekulák kapcsolódásai viszonylag ritkák, ezért két kapcsolódási hely között lévő monomerek meglehetősen szabadon képesek elmozdulni. A műkaucsuk makromolekulái a növekvő erő hatására a gombolyag jellegből egyre inkább rendezett, párhuzamos szálas szerkezetűvé válnak anélkül, hogy a makromolekulákat összekapcsoló kötések felbomlanának. Ezek a kötések a terhelés megszűntével visszarántják a makromolekulákat az eredeti helyzetükbe. Az üvegesedési hőmérsékletük jóval kisebb, mint a jellemző felhasználási hőmérsékletük, ezért tulajdonságai negatív hőmérsékleten is jellemzőek. Hevítéskor nem olvadnak és határozott lágyulásuk sincs, rugalmas viselkedésüket megtartják egészen a bomlási
hőmérsékletükig. 174.Ismertesse a poliuretán tulajdonságait és ez alapján jellemző akalmazási területét! A poliuretán kopásálló, viszonylag nagyszilárdságú, kiváló rezgéscsillapító hatású elasztomer, amely a r epedés terjedésének kiválóan ellenáll. Mintegy 80 °C-ig ellenáll a víz és az olaj oldó hatásának, ezért szerelvények tömítéséhez, karmantyúk gyártásához használják. A kisebb sűrűségű habosított kemény poliuretánt rezgés-, hő- és hangcsillapító hatása miatt igen elterjedten alkalmazzák a csővezetékek hőszigetelésére, továbbá járművekhez hangszigetelőként és rezgéscsillapítóként. A habosított lágy poliuretánt betétanyagként a bútor, a csomagolóanyag- és a 24 könnyűipar további számos ága használja. 175.Ismertesse a szilikonok tulajdonságait és ez alapján jellemző alkalmazási területét! A szilikonok akár folyadék, akár szilárd halmazállapotúak, jó víztaszítók, ezért
nemcsak autó- és bőrápolásra, hanem textíliák impragnálására is kiválóan alkalmasak. A szilárd halmazállapotú szilikon víztaszító tulajdonságát jól lehet hasznosítani szabadtéri burkolatoknál. A szilikonok nem gyúlékonyak, ezért a folyadék állapotúak jól alkalmazhatóak hűtésre illetve kenésre olyan jelentős hőhatással járó technológiai folyamatoknál, ahol a hagyományos szénhidrogén olajok már lángra lobbannának. A szilárd halmazállapotú szilikon égéssel szembeni ellenállása nagy előnyt jelent fokozott veszélyességű munkahelyeken, a villamos kábeleket itt szilikonnal szigetelik. A szilárd szilikonok kiváló szigetelőanyagok extrém hőmérsékleteknél a -90.+200 °C hőmérséklettartományban 176.Ismertesse a műanyagok újrahasznosításának lehetséges módszereit! A hőre lágyuló, válogatott, egynemű és viszonylag tiszta műanyag hulladék sokszor közvetlenül visszavezethető a feldolgozó folyamatba. A többi
műanyagnál egy előkezelést kell alkalmazni Az előkezelés során a polimereket részben vagy egészben monomereire bontják, amelyek szétválasztás, tisztítás után alapanyagként szolgálnak. További lehetőség a pirolízis, amelyben 400.700 °C-on oxigén kizárásával vagy csak csekély oxigén jelenlétében bontják fel a műanyagot A keletkező gáznemű és cseppfolyós anyagok felhasználhatók, a szennyeződések általában szilárd állapotban maradnak vissza. A pirolízis fenntartásához a keletkező energiának mintegy fele szükséges, a többi energia egyéb célra hasznosítható. 177.Csoportosítsa a tásított anyagokat morfológiájuk szerint! • szálas • szemcsés • rétegelt • felületi réteggel bevontak 178.Csoportosítsa a szemcsés szerkezetű kompozit anyagokat az ágyazó anyaguk alapján! Minden csoporthoz nevezzen meg egy-egy jellemző példát! 245.o 179.Soroljon fel három anyagot, amelyet szálként kompozitokban alkalmaznak! Acél,
üveg, karbon, volfrám, alumínium-oxid 180.Mitől függ a szálerősítéses kompozitok szilárdsága? Elsősorban az erősítő anyagtól függ, de az ágyazó anyagnak is jelentős a befolyása. A társított anyag kiemelkedően jó szakítószilárdsága kizárólag az erősítő és az ágyazóanyag oprimális „együttműködése” révén érhető el. 181.Adja meg a benne szereplő jelölések megnevezésével a szálerősítéses kompozit anyagokban a minimális kapcsolódási hossz számítására szolgáló összefüggést! Lkrit = szál d/4ágyazóanyag ahol: l krit szál d ágyazóanyag a minimális kapcsolódási hossz, mm a szál szakítószilárdsága, MPa a szál átmérője, mm a szál és az ágyazóanyag közötti kötés nyírószilárdsága, MPa 25 182.Nevezzen meg három anyagot, amelyet a társított anyagok gyártásához tűkristályként alkalmaznak! Karbon, szilícium-karbid, szilícium-nitrid, alumínium-oxid 183.Ismertesse az üvegszál
gyártásának folyamatát! Az üvegszál gyártásakor az olvadt üveget számos platina csövecskét magában foglaló szerszámon keresztül áramoltatják ki, amelyek belső átmérője néhány század mm. A szerszámból kilépő vékony szál gyorsan szilárdul, de a teljes megszilárdulás előtt egy, a kifolyási sebességnél nagyobb kerületi sebességgel forgó dobra vezetik. A sebességkülönbség hatására a még viszonylag nagy viszkozitású üveg nyúlik és a dobra már a kívánt néhány m átmérőjű, kellőszilárdságú szál fut fel. A már megdermedt, de még meleg szálakra egy igen vékony ( < 1m) mûanyag védõréteget visznek fel, elkerülendõ, hogy a további feldolgozás során a szál gyakorlatilag hibamentes felülete megsérüljön. 184.Ismertesse a szénszál gyártásának folyamatát! A szénszálakat szerves műszálakból állítják elő. A kiinduló műszálat nyújtják, miközben hevítik A hevítés során nemcsak a monomerek
közötti gyenge másodlagos kötések bomlanak fel, hanem maga a monomer vegyi kötése is. A kötést alkotó hidrogén elillan, míg a visszamaradó, korábban zegzugos láncot alkotó karbon a húzás hatására párhuzamos szálakká rendeződik. 185.Nevezzen meg három, rétegelt kompozit anyagot! Plattírozott lemez, alumíniumréteggel bevont papír 186.Nevezzen meg egy-egy jellemző terméket, amelyen fém-, amelyen műanyag- és amelyen kerámiabevonatot alkalmaznak! fémbevonat: lőfegyverek hüvelyanyaga műanyagbevonat: főzőedények kerámiabevonat: fűrdőkád 187.Nevezzen meg három, bevonatolásra használatos műanyagot a jellemző alkalmazási terület megnevezésével! akril autó karosszéria alkid autó zománc fenol-epoxi villamos szigetelő nylon siklócsapágyak 188.Nevezzen meg három, az anyag téfogatára ható igénybevételt! 1. húzó 2. nyomó 3. hajlító 4. nyíró 5. csavaró 189.Nevezzen meg öt, csupán az anyag felöletére ható igénybevételt!
1. termikus 2. vegyi 3. elektrokémiai 4. áramló közeg okozta 5. koptató korpuszkuláris sugárzás okozta 6. biológiai 26 190.Nevezzen meg három anyag-károsodási fajtát! 1. törés 2. leromlás 3. kopás 4. korrózió 191.Definiálja a törés fogalmát! A törés az anyagot alkotó ionok, atomok vagy molekulák közötti kapcsolat folytonosságának makroszkopikus méretű megszűnése, amelyet olyan mértékű mechanikai igénybevétel okoz, amely meghaladja a szilárd test belsejében a részecskék között ható erőket. 192.Milyen lehetőségek vannak a törés jellegének megállapítására? Nevezze meg, hogy mivel lehet elkerülni a szívós- és a ridegtörést! • a képlékeny alakváltozás mértéke a repedés terjedésekor • a repedés keletkezésekor elnyelt energia mennyisége • a repedésterjedés sebessége • a törés mechanizmusa • a töret felületének morfológiája • a törési felület feszültség-tenzorhoz viszonyított helyzete
193.Milyen igénybevételi fajták vezethetnek töréshez? • túlterhelés • ismétlődő igénybevétel • kúszás 194.Soroljon fel négy törési fajtát! 1. transzkrisztalin törés 2. interkrisztalin törés 3. képlékeny törés 4. kontrakció kísérte törés 5. csúszótörés 195.Definiálja a leromlás fogalmát! Milyen körülmények vezethetnek leromláshoz? A leromlás az anyagban igen lassan végbemenő kémiai és/vagy fizikai folyamatok következménye, amelyek az anyag tulajdonságainak többnyire kedvezőtlen változását okozzák. A leromlás változatlan körülmények között is végbemehet, jellemzőbb viszont, hogy valamilyen energiaközlés váltja ki, vagy gyorsítja fel az anyag termodinamikailag instabil állapotának stabilizálódását. 196.Milyen hatása van az anyagra a korpuszkuláris sugárzásnak? Feszültségállapot-, szövet vagy fázisváltozás, esetleg vegyi összetétel módosulás. 197.Ismertesse a polimerek leromlásához vezető
folyamatot! A polimerek sugárzás hatására a monomerek közötti kapcsolat megszakad, depolimerizáció megy végbe. Ennek következtében a polimer szál rövidül, szilárdsága, de különösen rugalmassága csökken. Oxigén jelenlétében a folyamat felgyorsul, mert a folyamat részleges reverzibilitása megszűnik azáltal, hogy a depolimerizációval szabaddá váló elsődleges vegyi kötések az oxigén láncba épülésével lezárulnak. 198.Sorolja fel a kopást előidéző mechanizmusok fajtáit! • felületi fáradás 27 • abrázió • kemiszorpció • adhézió 199.Nevezzen meg öt, kopást előidéző, mozgások keltette igénybevételt! 1. csúszás 2. gördülés 3. ütközés 4. lengés 5. abrázió 6. erózió 7. kavitáció 200.Definiálja a korrózió fogalmát! A korrózió valamely anyag és környezete között fellépő olyan kémiai reakció, amely az anyag valamely jellemzőjét érzékelhető mértékben befolyásolja. 201.Nevezzen meg öt
korróziós formát! 1. általános korrózió 2. elektrokémiai korrózió 3. réskorrózió 4. lyukkorrózió 5. szemcsehatár korrózió 6. feszültségkorrózió 7. eróziós korrózió 202.Melyek egy ipari termék előállítási költségének fő költségelemei? • fejlesztési, tervezési költségek • anyagköltségek • technológiai költségek • igazgatási általános költségek 203.Melyek egy ipari termék technológiai költségének fő költségelemei? • bérköltségek és járulékaik • energiaköltségek • amortizációs költségek • tőke költségek • készülék- és szerszámköltségek 28