Федеральное агентство по образованию ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет − УПИ»
Мальцева Т.В.
КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ ЧИСТЫХ МЕТАЛЛОВ
Учебное электронное текстовое издание Подготовлено кафедрой «Металловедение» Научный редактор: проф., д.х.н., Грачев С.В.
Тесты составлены для проверки знаний студентов механических специальностей всех форм обучения при изучении теоретической части курса «Материаловедение» (раздел «Кристаллизация чистых металлов»). Задания позволяют лучше усвоить и закрепить пройденный теоретический материал. Сборник тестов состоит из 30 вариантов.
© ГОУ ВПО УГТУ−УПИ, 2005
Екатеринбург 2005
Мальцева Т.В.
Кристаллизация чистых металлов
ВАРИАНТ 1 1. Укажите термодинамические условия процесса плавления: а) Fтв < Fж; б) Fтв > Fж; в) Fтв = Fж. 2. Что является зародышем при гомогенной кристаллизации? а) зона фазовой флуктуации; б) зона энергетической флуктуации; в) любая зона жидкого металла. 3. От чего зависит форма зерна при кристаллизации? а) от температуры нагрева расплавленного металла и способа охлаждения; б) только от температуры нагрева расплавленного металла; в) только от способа охлаждения. 2. Гомогенное или гетерогенное образование зародышевых центров имеет место при кристаллизации в металлической изложнице? а) преимущественно гомогенное; б) преимущественно гетерогенное; в) только гомогенное. 3. Какое влияние оказывает форма зерен в слитке на поведение металла при последующей горячей пластической деформации? а) не влияет; б) лучше столбчатая; в) лучше равноосная.
ГОУ ВПО УГТУ–УПИ – 2005
Стр. 2 из 32
Мальцева Т.В.
Кристаллизация чистых металлов
ВАРИАНТ 2 1. Что такое степень переохлаждения? а) разница между температурой нагрева расплавленного металла и теоретической температурой кристаллизации; б) разница между теоретической и действительной температурой кристаллизации; в) разница между температурой
нагрева расплавленного металла и
действительной температурой кристаллизации. 2. Какое соотношение между критическими размерами зародышевых центров кристаллизации верно, если Тф2 < Тф1 < Т0? а) rk1 < rk2; б) rk1 > rk2; в) rk1 = rk2. 3. Какая структура будет наблюдаться в слитке в случае значительного перегрева расплавленного металла и направленного охлаждения при кристаллизации? а) глобулярная мелкозернистая; б) глобулярная крупнозернистая; в) столбчатая крупнозернистая. 4. Гомогенное или гетерогенное образование зародышевых центров имеет место при кристаллизации в металлической изложнице? а) преимущественно гомогенное; б) преимущественно гетерогенное; в) только гомогенное. 5. Как изменится ударная вязкость с уменьшением размера зерна в отливке? а) не изменится; б) увеличится; в) уменьшится.
ГОУ ВПО УГТУ–УПИ – 2005
Стр. 3 из 32
Мальцева Т.В.
Кристаллизация чистых металлов
ВАРИАНТ 3 1. Какой физический смысл температуры Т0 ? а) при Т0 совершается процесс плавления; б) при Т0 совершается процесс кристаллизации; в) Т0 - равновесная температура, при которой возможно существование жидкой и твердой фаз. 2. Что собой представляет зародышевый центр кристаллизации? а) любая посторонняя твердая частица, находящаяся в жидком металле; б) частица твердой фазы кристаллизующегося металла любого размера; в) частица твердой фазы кристаллизующегося металла, способная к дальнейшему росту. 3. Как изменяется количество зародышевых центров при гомогенной кристаллизации с увеличением ∆Τ? а) только увеличивается; б) только уменьшается; в) сначала увеличивается, а затем уменьшается. 4. Какие условия при гомогенной кристаллизации способствуют получению слитка с мелким равноосным зерном? а) слабый перегрев и направленное охлаждение; б) сильный перегрев и направленное охлаждение; в) слабый перегрев и равномерное охлаждение. 5. Перегрели металл до температуры много выше температуры плавления, выливаем расплав в толстостенную металлическую изложницу. Какая при этом получится структура? а) крупная столбчатая; б) крупная равноосная; в) мелкая равноосная.
ГОУ ВПО УГТУ–УПИ – 2005
Стр. 4 из 32
Мальцева Т.В.
Кристаллизация чистых металлов
ВАРИАНТ 4 1. Каковы термодинамические условия перехода металлов из жидкого состояния в кристаллическое? а) при Т0 совершается процесс плавления; б) при Т0 совершается процесс кристаллизации; в) Т0 – равновесная температура. 2. Что собой представляет зародышевый центр кристаллизации? а) любая посторонняя твердая частица, находящаяся в жидком металле; б) частица твердой фазы кристаллизующегося металла любого размера; в) частица твердой фазы кристаллизующегося металла, способная к дальнейшему росту. 3. Как изменяется количество зародышевых центров при гомогенной кристаллизации с увеличением ∆Τ? а) только увеличивается; б) только уменьшается; в) сначала увеличивается, а затем уменьшается. 4. Какие условия способствуют получению слитка со смешанной структурой (с наличием зон со столбчатой и равноосной формой зерен)? а) слабый перегрев и направленное охлаждение; б) сильный перегрев и направленное охлаждение; в) сильный перегрев и равномерное охлаждение. 5. Почему для хрупких металлов нежелательно наличие сильно развитой зоны столбчатых кристаллов? а) вследствие мелких зерен; б) вследствие сильно развитой межзеренной поверхности, по которой располагаются примеси; в) вследствие высокой плотности металла, небольшого количества литейных пороков.
ГОУ ВПО УГТУ–УПИ – 2005
Стр. 5 из 32
Мальцева Т.В.
Кристаллизация чистых металлов
ВАРИАНТ 5 1. Что такое степень перегрева? а) разница между теоретической
и
действительной
температурой
плавления; б) разница между температурой нагрева расплавленного металла и комнатной; в) температура нагрева расплавленного металла. 2. По какой формуле определяют критический размер зародышевого центра кристаллизации? а) rк = ∆f / 2 ·σ ; б) rк = 2 ·σ ⁄ ∆f ; в) rк = 2·σ ·∆f. 3. Из какого числа фаз состоит система
«расплавленное железо – 3
кристалла железа»? а) из 2 фаз; б) из 4 фаз; в) из 1 фазы. 4. Какая структура будет наблюдаться в отливке в случае незначительного перегрева расплавленного металла и равномерного медленного охлаждения? а) равноосная крупнозернистая; б) равноосная мелкозернистая; в) столбчатая мелкозернистая. 5. Какое влияние оказывает размер зерна в слитке на ударную вязкость? а) не влияет; б) чем мельче зерна, тем выше ударная вязкость; в) чем крупнее зерна, тем выше ударная вязкость.
ГОУ ВПО УГТУ–УПИ – 2005
Стр. 6 из 32
Мальцева Т.В.
Кристаллизация чистых металлов
ВАРИАНТ 6 1. Укажите термодинамические условия процесса кристаллизации: а) Fтв < Fж; б) Fтв > Fж; в) Fтв = Fж. 2. Какие факторы определяют критический размер зародышевого центра? а) величина поверхностной энергии (σ) и разница удельных свободных энергий жидкой и твердой фаз (∆f); б) объем образующейся твердой фазы (V) и разница удельных свободных энергий жидкой и твердой фаз (∆f); в) величина поверхностной энергии (σ) и площадь образующейся твердой фазы (S). 3. Какова цель модифицирования? а) получение равноосного зерна при кристаллизации; б) получение мелкого зерна при кристаллизации; в) получение однородной структуры при кристаллизации. 4. Какая структура будет наблюдаться в отливке в случае значительного перегрева
расплавленного
металла
и
равномерного
медленного
охлаждения? а) столбчатая крупнозернистая; б) равноосная крупнозернистая; в) равноосная мелкозернистая. 5. Какое влияние оказывает форма зерен в слитке на поведение металла при последующей горячей пластической деформации? а) не влияет; б) лучше столбчатая; в) лучше равноосная.
ГОУ ВПО УГТУ–УПИ – 2005
Стр. 7 из 32
Мальцева Т.В.
Кристаллизация чистых металлов
ВАРИАНТ 7 1. Что такое флуктуация энергии? а) среднее значение энергии; б) максимальное отклонение значений свободной энергии в отдельных участках от среднего значения; в) любое отклонение значений свободной энергии от среднего. 2. Что происходит с частицей твердой фазы размером r > rк при Тф < Т0? а) растворяется; б) растет; в) не меняет размеров. 3. Какие требования предъявляют к модификаторам? а) Тпл модификатора меньше Тпл основного металла, кристаллические решетки подобны; б) Тпл модификатора выше
Тпл основного металла, кристаллические
решетки подобны; в) Тпл модификатора выше Тпл основного металла, кристаллические решетки сильно отличаются. 4. Какие условия необходимы для получения крупного глобулярного зерна? а) слабый перегрев и направленное охлаждение; б) слабый перегрев и равномерное охлаждение; в) сильный перегрев и равномерное охлаждение. 5. Для каких металлов нежелательно получать столбчатую структуру слитка? а) для хрупких; б) для пластичных; в) для всех.
ГОУ ВПО УГТУ–УПИ – 2005
Стр. 8 из 32
Мальцева Т.В.
Кристаллизация чистых металлов
ВАРИАНТ 8 1. Что такое степень перегрева? а) температура нагрева расплавленного металла; б) разница между теоретической и действительной температурой плавления; в) разница между температурой нагрева расплавленного металла и комнатной. 2. Как можно охарактеризовать систему, состоящую из m кристаллов меди различной формы и размеров? а) гетерогенная, m-фазная, однокомпонентная; б) гомогенная, m-фазная, многокомпонентная; в) гомогенная, однофазная, однокомпонентная. 4. Как изменяется rk с увеличением ∆Τ? а) не изменяется; б) уменьшается; в) увеличивается. 4. Какие требования предъявляют к модификаторам? а) Тпл модификатора меньше Тпл основного металла, кристаллические решетки подобны; б) Тпл модификатора выше
Тпл основного металла, кристаллические
решетки подобны; в) Тпл модификатора выше Тпл основного металла, кристаллические решетки сильно отличаются. 5. Что такое флуктуация энергии? а) среднее значение энергии; б) максимальное отклонение значений свободной энергии в отдельных участках от среднего значения; в) любое отклонение значений свободной энергии от среднего
ГОУ ВПО УГТУ–УПИ – 2005
Стр. 9 из 32
Мальцева Т.В.
Кристаллизация чистых металлов
ВАРИАНТ 9 1. Почему процесс кристаллизации чистых металлов протекает при Т< Т0? а) Fтв < Fж; б) Fтв > Fж; в) Fтв = Fж. 2. Как изменится критический размер зародышевого центра кристаллизации с увеличением степени переохлаждения? а) не изменится; б) увеличится; в) уменьшится. 1. Какие условия необходимы для образования зародышей кристаллизации гетерогенным путем? а) наличие любых посторонних частиц; б) наличие посторонних частиц, на границе с которыми поверхностное натяжение у образующегося кристалла больше, чем на границе с жидкой фазой; в) наличие посторонних частиц, на границе с которыми поверхностное натяжение у образующегося кристалла меньше, чем на границе с жидкой фазой. 2. Какое
влияние
оказывает
на
размер
зерна
температура
нагрева
расплавленного металла? а) чем сильнее перегрев, тем мельче зерна; б) чем сильнее перегрев, тем крупнее зерна; в) температура нагрева не влияет на размер зерна. 5. Какое влияние оказывает размер зерна в слитке на прочностные свойства? а) не влияет; б) чем крупнее зерно, тем ниже предел прочности; в) чем крупнее зерно, тем выше предел прочности.
ГОУ ВПО УГТУ–УПИ – 2005
Стр. 10 из 32
Мальцева Т.В.
Кристаллизация чистых металлов
ВАРИАНТ 10 1. Какой физический смысл температуры Т0 ? а) при Т0 совершается процесс плавления; б) при Т0 совершается процесс кристаллизации; в) Т0 - равновесная температура. 2. Какие факторы определяют критический размер зародышевого центра? а) величина поверхностной энергии (σ) и объем образующейся твердой фазы (V); б) площадь образующейся твердой фазы (S); в) величина поверхностной энергии (σ) и разница удельных свободных энергий жидкой и твердой фаз (∆f). 3. Какие условия при кристаллизации способствуют получению мелкого равноосного зерна? а) сильный перегрев и направленное охлаждение; б) слабый перегрев и равномерное охлаждение; в) слабый перегрев и направленное охлаждение. 4. Какова цель модифицирования? а) получение равноосного зерна при кристаллизации; б) получение мелкого зерна при кристаллизации; в) получение однородной структуры при кристаллизации. 5. Какими прочностными свойствами обладает металл в зоне столбчатых кристаллов? а) высокими прочностными свойства вследствие малого количества литейных пороков; б) низкими прочностными свойствами вследствие большого количества литейных пороков; в) низкими прочностными свойствами вследствие мелкого зерна.
ГОУ ВПО УГТУ–УПИ – 2005
Стр. 11 из 32
Мальцева Т.В.
Кристаллизация чистых металлов
ВАРИАНТ 11 1. Что характерно для расположения атомов в жидком металле? а) хаотичное расположение; б) «дальний порядок»; в) «ближний порядок». 2. Какое влияние оказывает слабый перегрев расплавленного металла на размер зерна в отливке? а) не оказывает влияния; б) способствует получению крупного зерна; в) способствует получению мелкого зерна. 3. Как можно охарактеризовать систему, состоящую из m кристаллов меди различной формы и размеров? а) гетерогенная, m-фазная, однокомпонентная; б) гомогенная, m-фазная, многокомпонентная; в) гомогенная, однофазная, однокомпонентная. 4. Какие условия способствуют получению слитка со смешанной структурой (с наличием зон со столбчатой и равноосной формой зерен)? а) слабый перегрев и направленное охлаждение; б) сильный перегрев и направленное охлаждение; в) сильный перегрев и равномерное охлаждение. 5. Почему для хрупких металлов нежелательно наличие сильно развитой зоны столбчатых кристаллов? а) вследствие мелких зерен; б) вследствие сильно развитой межзеренной поверхности; в) вследствие высокой плотности металла, небольшого количества литейных пороков.
ГОУ ВПО УГТУ–УПИ – 2005
Стр. 12 из 32
Мальцева Т.В.
Кристаллизация чистых металлов
ВАРИАНТ 12 1. Что характерно для расположения атомов в жидком металле? а) хаотичное расположение; б) «дальний порядок»; в) «ближний порядок». 2. По какой формуле определяют критический размер зародышевого центра кристаллизации? а) rк = 2 ·σ ⁄ ∆f; б) rк = 2·σ ·∆f; в) ) rк = ∆f / 2 ·σ. 3. Какие условия необходимы для образования зародышей кристаллизации гетерогенным путем? а) наличие посторонних частиц, на границе с которыми поверхностное натяжение у образующегося кристалла больше, чем на границе с жидкой фазой; б) наличие посторонних частиц, на границе с которыми поверхностное натяжение у образующегося кристалла меньше, чем на границе с жидкой фазой; в) наличие любых посторонних частиц. 4. Какие условия при кристаллизации способствуют получению равноосных зерен? а) быстрое охлаждение; б) медленное охлаждение; в) направленное охлаждение. 5. Какое влияние оказывает размер зерна в слитке на ударную вязкость? а) не влияет; б) чем мельче зерна, тем выше ударная вязкость; в) чем крупнее зерна, тем выше ударная вязкость.
ГОУ ВПО УГТУ–УПИ – 2005
Стр. 13 из 32
Мальцева Т.В.
Кристаллизация чистых металлов
ВАРИАНТ 13 1. Укажите термодинамические условия процесса плавления: а) Fтв < Fж; б) Fтв > Fж; в) Fтв = Fж. 2. Какие факторы определяют критический размер зародышевого центра? а) величина поверхностной энергии (σ) и разница удельных свободных энергий жидкой и твердой фаз (∆f); б) разница удельных свободных энергий жидкой и твердой фаз (∆f); в) величина поверхностной энергии (σ). 3. С какой целью проводят модифицирование при кристаллизации? а) для получения равноосного зерна; б) для получения мелкого зерна; в) для получения однородной структуры. 4. Какая структура будет наблюдаться в отливке в случае значительного перегрева расплавленного металла и направленного охлаждения? а) столбчатая крупнозернистая; б) равноосная крупнозернистая; в) равноосная мелкозернистая. 5. Какое влияние оказывает форма зерен в слитке на поведение металла при последующей горячей пластической деформации? а) не влияет; б) лучше столбчатая; в) лучше равноосная.
ГОУ ВПО УГТУ–УПИ – 2005
Стр. 14 из 32
Мальцева Т.В.
Кристаллизация чистых металлов
ВАРИАНТ 14 1. Что такое флуктуация энергии? а) максимальное отклонение значений свободной энергии в отдельных участках от среднего значения; б) среднее значение энергии; в) любое отклонение значений свободной энергии от среднего. 2. Что происходит с частицей твердой фазы размером r > rк при Тф < Т0? а) не меняет размеров; б) растет; в) растворяется. 3. Какие требования предъявляют к модификаторам? а) Тпл модификатора меньше Тпл основного металла, кристаллические решетки подобны; б) Тпл модификатора выше
Тпл основного металла, кристаллические
решетки подобны; в) Тпл модификатора выше Тпл основного металла, кристаллические решетки сильно отличаются. 4. Какие условия необходимы для получения мелкого глобулярного зерна? а) слабый перегрев и направленное охлаждение; б) слабый перегрев и равномерное охлаждение; в) сильный перегрев и равномерное охлаждение. 5. Для каких металлов нежелательно получать столбчатую структуру слитка? а) для хрупких; б) для пластичных; в) для всех.
ГОУ ВПО УГТУ–УПИ – 2005
Стр. 15 из 32
Мальцева Т.В.
Кристаллизация чистых металлов
ВАРИАНТ 15 1. Что характерно для расположения атомов в твердом металле? а) «ближний порядок»; б) «дальний порядок»; в) хаотичное расположение. 2. При какой степени переохлаждения при гомогенной кристаллизации будут получены самые мелкие зерна? а) ∆Τ1 ; б) ∆Τ2 ; в) ∆Τ3. 3. Какой механизм кристаллизации наблюдается при охлаждении металла в изложнице? а) преимущественно гомогенный; б) преимущественно гетерогенный; в) только гомогенный. 4. Какие
условия
способствуют
получению
слитка
со
смешанной
структурой? а) слабый перегрев и направленное охлаждение; б) слабый перегрев и равномерное охлаждение; в) сильный перегрев и равномерное охлаждение. 5. Какими прочностными свойствами обладает металл в центральной части слитка? а) высокими прочностными свойства вследствие малого количества литейных пороков (пор, усадочных раковин и т.д.); б) низкими прочностными свойствами вследствие большого количества литейных пороков; в) низкими прочностными
свойствами
вследствие
мелкозернистой
структуры.
ГОУ ВПО УГТУ–УПИ – 2005
Стр. 16 из 32
Мальцева Т.В.
Кристаллизация чистых металлов
ВАРИАНТ 16 1. Что такое степень перегрева? а) разница между температурой нагрева расплавленного металла и комнатной; б) разница между фактической температурой нагрева расплавленного металла и равновесной температурой; в) температура нагрева расплавленного металла. 2. Как можно охарактеризовать систему, состоящую из m кристаллов меди различной формы и размеров? а) гетерогенная, m-фазная, однокомпонентная; б) гомогенная, m-фазная, многокомпонентная; в) гомогенная, однофазная, однокомпонентная. 3. Какое влияние оказывает сильный перегрев расплавленного металла на размер зерна в отливке? а) способствует получению мелкого зерна; б) способствует получению крупного зерна; в) не оказывает влияния. 4. Какие условия необходимы для получения столбчатого зерна при кристаллизации? а) сильный перегрев расплавленного металла и равномерное охлаждение; б) сильный перегрев и направленное охлаждение; в) слабый перегрев и направленное охлаждение. 5. Какое влияние оказывает размер зерна в слитке на прочностные свойства? а) чем мельче зерно, тем выше прочность; б) чем крупнее зерно, тем выше прочность; в) не влияет.
ГОУ ВПО УГТУ–УПИ – 2005
Стр. 17 из 32
Мальцева Т.В.
Кристаллизация чистых металлов
ВАРИАНТ 17 1. Что такое степень переохлаждения? а) разница между температурой нагрева расплавленного металла и теоретической температурой кристаллизации; б) разница между теоретической и действительной температурой кристаллизации; в) разница между температурой
нагрева расплавленного металла и
действительной температурой кристаллизации. 2. Какое соотношение между критическими размерами зародышевых центров кристаллизации верно, если Тф2 < Тф1 < Т0? а) rk1 < rk2; б) rk1 > rk2; в) rk1 = rk2. 3. Какая структура будет наблюдаться в слитке в случае незначительного перегрева расплавленного металла и направленного охлаждения при кристаллизации? а) смешанная – наличие зон со столбчатой и равноосной формой зерен; б) равноосная крупнозернистая; в) столбчатая крупнозернистая. 4. Гомогенное или гетерогенное образование зародышевых центров имеет место при кристаллизации в металлической изложнице? а) преимущественно гомогенное; б) преимущественно гетерогенное; в) только гомогенное. 5. Как изменится ударная вязкость с увеличением размера зерна в отливке? а) не изменится; б) увеличится; в) уменьшится.
ГОУ ВПО УГТУ–УПИ – 2005
Стр. 18 из 32
Мальцева Т.В.
Кристаллизация чистых металлов
ВАРИАНТ 18 1. Какой физический смысл температуры Т0 ? а) при Т0 совершается процесс плавления; б) при Т0 совершается процесс кристаллизации; в) Т0 - равновесная температура. 2. Что собой представляет зародышевый центр кристаллизации? а) любая посторонняя твердая частица, находящаяся в жидком металле; б) частица твердой фазы кристаллизующегося металла любого размера; в) частица твердой фазы кристаллизующегося металла, способная к дальнейшему росту. 3. Как изменяется количество зародышевых центров при гомогенной кристаллизации с увеличением ∆Τ? а) только увеличивается; б) только уменьшается; в) сначала увеличивается, а затем уменьшается. 4. Какие условия способствуют получению слитка с глобулярной формой зерен? а) направленное охлаждение; б) способ охлаждения значения не имеет; в) равномерное охлаждение. 5. Почему для хрупких металлов нежелательно наличие сильно развитой зоны столбчатых кристаллов? а) вследствие мелких зерен; б) вследствие сильно развитой межзеренной поверхности, по которой располагаются примеси; в) вследствие высокой плотности металла, небольшого количества литейных пороков.
ГОУ ВПО УГТУ–УПИ – 2005
Стр. 19 из 32
Мальцева Т.В.
Кристаллизация чистых металлов
ВАРИАНТ 19 1. Что такое степень перегрева? а) разница между равновесной температурой (Т0)
и действительной
температурой плавления; б) разница между температурой нагрева расплавленного металла
и
комнатной; в) температура нагрева расплавленного металла. 2. Укажите формулу для определения rк центра кристаллизации? а) rк = ∆f / 2 ·σ ; б) rк = 2 ·σ ⁄ ∆f ; в) rк = 2·σ ·∆f. 3. Какие условия необходимы для образования зародышей кристаллизации гетерогенным путем? а) наличие любых посторонних частиц; б) наличие посторонних частиц, на границе с которыми поверхностное натяжение у образующегося кристалла больше, чем на границе с жидкой фазой; в) наличие посторонних частиц, на границе с которыми поверхностное натяжение у образующегося кристалла меньше, чем на границе с жидкой фазой. 4. Для чего используется модифицирование? а) для раскисления сплавов; б) для измельчения структуры; в) для получения сплавов. 5. Какое влияние оказывает размер зерна в слитке на ударную вязкость? а) не влияет; б) чем мельче зерна, тем выше ударная вязкость; в) чем мельче зерна, тем ниже ударная вязкость.
ГОУ ВПО УГТУ–УПИ – 2005
Стр. 20 из 32
Мальцева Т.В.
Кристаллизация чистых металлов
ВАРИАНТ 20 1. Как
влияет степень переохлаждения на величину числа центров
кристаллизации и линейную скорость роста? а) чем больше ∆Т, тем меньше величина n и с б) чем больше ∆Т, тем больше величина n и с в) степень переохлаждения не связана с величиной n и с. 2. Из какого числа фаз состоит система «расплавленный алюминий – 5 кристаллов алюминия»? а) из 2 фаз; б) из 4 фаз; в) из 6 фаз. 3. При какой степени переохлаждения при гомогенной кристаллизации образуются самые мелкие зерна? а) ∆Τ1 ; б) ∆Τ2 ; в) ∆Τ3 . 4. Какое
влияние
оказывает
на
размер
зерна
температура
нагрева
расплавленного металла? а) чем сильнее перегрев, тем мельче зерна; б) чем сильнее перегрев, тем крупнее зерна; в) температура нагрева не влияет на размер зерна. 5. Почему для хрупких металлов нежелательно наличие сильно развитой зоны столбчатых кристаллов? а) слабо развита межзеренная поверхность; б) сильно развита межзеренная поверхность, по которой располагаются примеси; в) высокая плотность металла, небольшое количество литейных пороков.
ГОУ ВПО УГТУ–УПИ – 2005
Стр. 21 из 32
Мальцева Т.В.
Кристаллизация чистых металлов
ВАРИАНТ 21 1. На кривых охлаждения какого вещества не может быть площадки (Т=cоnst)? а) кристаллического; б) аморфного; в) ни того, ни другого. 2. Что является зародышем при самопроизвольной кристаллизации? а) зона энергетической флуктуации; б) посторонняя частица; в) любая зона жидкого металла. 3. Какое влияние оказывает сильный перегрев расплавленного металла на размер зерна в отливке? а) не оказывает влияния; б) способствует получению крупного зерна; в) способствует получению мелкого зерна. 4. Какие условия необходимы для получения столбчатого зерна при кристаллизации? а) сильный перегрев расплавленного металла и равномерное охлаждение; б) сильный перегрев расплавленного металла и направленное охлаждение; в) слабый перегрев и направленное охлаждение. 5. Какими прочностными свойствами обладает металл в центральной части слитка? а) высокими
прочностными
свойства вследствие
мелкозернистой
структуры; б) низкими прочностными свойствами
вследствие
мелкозернистой
структуры; в) низкими прочностными свойствами вследствие большого количества литейных пороков.
ГОУ ВПО УГТУ–УПИ – 2005
Стр. 22 из 32
Мальцева Т.В.
Кристаллизация чистых металлов
ВАРИАНТ 22 1. Что такое степень переохлаждения? а) разница между температурой нагрева расплавленного металла и теоретической температурой кристаллизации; б) разница между теоретической и действительной температурой кристаллизации; в) разница между температурой
нагрева расплавленного металла и
действительной температурой кристаллизации. 2. Какое соотношение между критическими размерами зародышевых центров кристаллизации верно, если Тф2 < Тф1 < Т0? а) rk1 < rk2; б) rk1 > rk2; в) rk1 = rk2. 3. Какая структура будет наблюдаться в слитке в случае значительного перегрева расплавленного металла и
медленного охлаждения
при
кристаллизации? а) глобулярная мелкозернистая; б) глобулярная крупнозернистая; в) столбчатая крупнозернистая. 4. Гомогенное или гетерогенное образование зародышевых центров имеет место при кристаллизации в металлической изложнице? а) преимущественно гомогенное; б) преимущественно гетерогенное; в) только гомогенное. 5. Для каких металлов нежелательно получать столбчатую структуру слитка? а) для хрупких; б) для пластичных; в) для любых.
ГОУ ВПО УГТУ–УПИ – 2005
Стр. 23 из 32
Мальцева Т.В.
Кристаллизация чистых металлов
ВАРИАНТ 23 1. Что такое степень перегрева? а) температура нагрева расплавленного металла; б) разница
между теоретической
и
действительной
температурой
плавления; в) разница между температурой нагрева расплавленного
металла и
комнатной. 6. Как можно охарактеризовать систему, состоящую из m кристаллов меди различной формы и размеров? а) гетерогенная, m-фазная, однокомпонентная; б) гомогенная, m-фазная, многокомпонентная; в) гомогенная, однофазная, однокомпонентная. 7. Как изменяется rk с увеличением ∆Τ? а) не изменяется; б) уменьшается; в) увеличивается. 4. Какие требования предъявляют к модификаторам? а) Тпл модификатора меньше Тпл основного металла, кристаллические решетки подобны; б) Тпл модификатора выше
Тпл основного металла, кристаллические
решетки подобны; в) Тпл модификатора выше Тпл основного металла, кристаллические решетки сильно отличаются. 5. Что такое флуктуация энергии? а) среднее значение энергии; б) максимальное отклонение значений свободной энергии в отдельных участках от среднего значения; в) любое отклонение значений свободной энергии от среднего.
ГОУ ВПО УГТУ–УПИ – 2005
Стр. 24 из 32
Мальцева Т.В.
Кристаллизация чистых металлов
ВАРИАНТ 24 1. Что характерно для расположения атомов в твердом металле? а) хаотичное расположение; б) «дальний порядок»; в) «ближний порядок». 2. При какой степени переохлаждения при гомогенной кристаллизации будут получены самые крупные зерна? а) ∆Τ1 ; б) ∆Τ2 ; в) ∆Τ3. 3. Какой механизм кристаллизации наблюдается при охлаждении металла в изложнице? а) преимущественно гомогенный; б) преимущественно гетерогенный; в) только гомогенный. 4. Какие
условия
способствуют
получению
слитка
со
смешанной
структурой? а) слабый перегрев и направленное охлаждение; б) слабый перегрев и равномерное охлаждение; в) сильный перегрев и равномерное охлаждение. 5. Какими прочностными свойствами обладает металл в центральной части слитка? а) высокими прочностными свойства вследствие малого количества литейных пороков; б) низкими прочностными свойствами вследствие большого количества литейных пороков; в) низкими прочностными свойствами вследствие мелкозернистой структуры.
ГОУ ВПО УГТУ–УПИ – 2005
Стр. 25 из 32
Мальцева Т.В.
Кристаллизация чистых металлов
ВАРИАНТ 25 1. Укажите термодинамические условия процесса кристаллизации: а) Fтв < Fж; б) Fтв > Fж; в) Fтв = Fж. 2. Какое образование зародышевых центров кристаллизации называют гетерогенным? а) образование центров кристаллизации в любом участке жидкой фазы; б) образование центров кристаллизации на посторонних частицах; в) образование центров кристаллизации как на посторонних частицах, так и в любом участке жидкой фазы. 3. От чего зависит форма зерна при кристаллизации? а) от температуры нагрева расплавленного металла и способа охлаждения; б) только от температуры нагрева расплавленного металла; в) только от способа охлаждения. 4. Что характерно для расположения атомов в кристаллах? а) упорядоченное закономерное расположение в пространстве; б) закономерное расположение атомов в небольших объемах; в) беспорядочное расположение. 5. Какое влияние оказывает форма зерен в слитке на поведение металла при последующей горячей пластической деформации? а) не влияет; б) лучше столбчатая; в) лучше равноосная.
ГОУ ВПО УГТУ–УПИ – 2005
Стр. 26 из 32
Мальцева Т.В.
Кристаллизация чистых металлов
ВАРИАНТ 26 1. На кривых охлаждения какого вещества должна быть площадка, соответствующая Т = const? а) кристаллического; б) аморфного; в) того и другого. 2. По какой формуле определяют критический размер зародышевого центра кристаллизации? а) rк = 2 ·σ ⁄ ∆f; б) rк = 2·σ ·∆f; в) ) rк = ∆f / 2 ·σ. 3. Какое влияние оказывает сильный перегрев расплавленного металла на размер зерна в отливке? а) не оказывает влияния; б) способствует получению крупного зерна; в) способствует получению мелкого зерна. 4. Какие условия необходимы для получения мелкого глобулярного зерна? а) слабый перегрев расплавленного металла и равномерное охлаждение; б) слабый перегрев и направленное охлаждение в) сильный перегрев расплавленного металла и направленное охлаждение; 5. Какими прочностными свойствами обладает металл в центральной части слитка? а) высокими
прочностными свойства
вследствие
мелкозернистой
структуры; б) низкими прочностными свойствами вследствие большого количества литейных пороков; в) низкими прочностными свойствами вследствие мелкозернистой структуры.
ГОУ ВПО УГТУ–УПИ – 2005
Стр. 27 из 32
Мальцева Т.В.
Кристаллизация чистых металлов
ВАРИАНТ 27 1. Что собой представляет зародышевый центр кристаллизации? а) любая посторонняя твердая частица, находящаяся в жидком металле; б) частица твердой фазы кристаллизующегося металла любого размера; в) частица твердой фазы кристаллизующегося металла, способная к дальнейшему росту. 2. Как изменяется критический размер центра кристаллизации rk
с
увеличением степени переохлаждения? а) не изменяется; б) уменьшается; в) увеличивается. 3. Какие условия при гомогенной кристаллизации способствуют получению слитка с крупным равносным зерном? а) слабый перегрев и направленное охлаждение; б) сильный перегрев и направленное охлаждение; в) сильный перегрев и равномерное охлаждение. 4. Что такое степень перегрева? а) температура нагрева расплавленного металла; б) разница между теоретической и действительной температурой плавления; в) разница между температурой нагрева расплавленного металла и комнатной. 5. Какое влияние оказывает размер зерна в слитке на прочностные свойства? а) чем мельче зерна, тем свойства выше ; б) чем мельче зерна, тем свойства ниже; в) не влияет.
ГОУ ВПО УГТУ–УПИ – 2005
Стр. 28 из 32
Мальцева Т.В.
Кристаллизация чистых металлов
ВАРИАНТ 28 1. Как изменяется количество зародышевых центров при гомогенной кристаллизации с увеличением ∆Τ? а) только увеличивается; б) только уменьшается; в) сначала увеличивается, а затем уменьшается. 2. Как можно охарактеризовать систему, состоящую из x кристаллов алюминия различной формы и размеров? а) гетерогенная, x-фазная, однокомпонентная; б) гомогенная, x-фазная, многокомпонентная; в) гомогенная, однофазная, однокомпонентная. 3. Какова цель модифицирования при кристаллизации? а) получение однородной структуры; б) получение мелкого зерна; в) получение крупного зерна. 4. В каком случае получается крупное зерно в литом металле? а) при охлаждении изложницы; б) при перегреве жидкого металла; в) при подстуживании. 5. Для каких металлов нежелательно получать столбчатую структуру слитка? а) для хрупких; б) для пластичных; в) для всех.
ГОУ ВПО УГТУ–УПИ – 2005
Стр. 29 из 32
Мальцева Т.В.
Кристаллизация чистых металлов
ВАРИАНТ 29 1. Из какого числа фаз состоит система «расплавленная медь – 4 кристалла меди»? а) из 5 фаз; б) из 4 фаз; в) из 2 фаз. 2. По какой формуле определяют критический размер зародышевого центра кристаллизации? а) rк = ∆f / 2 ·σ ; б) rк = 2 ·σ ⁄ ∆f ; в) rк = 2·σ ·∆f. 3. Жидкий металл значительно перегрели и разлили в толстостенную металлическую
изложницу.
Какая
макроструктура
в
результате
кристаллизации получится? а) столбчатая мелкозернистая; б) столбчатая крупнозернистая; в) глобулярная крупнозернистая. 4. Какое влияние оказывает размер зерна в слитке на ударную вязкость? а) не влияет; б) чем мельче зерна, тем выше ударная вязкость; в) чем крупнее зерна, тем выше ударная вязкость. 5. Укажите термодинамические условия процесса кристаллизации: а) Fтв = Fж; б) Fтв > Fж; в) Fтв < Fж.
ГОУ ВПО УГТУ–УПИ – 2005
Стр. 30 из 32
Мальцева Т.В.
Кристаллизация чистых металлов
ВАРИАНТ 30 1. Какие факторы определяют критический размер зародышевого центра? а) величина поверхностной энергии (σ) и разница удельных свободных энергий жидкой и твердой фаз (∆f); б) число зародышевых центров (n) и линейная скорость роста (с); в) степень переохлаждения (∆Τ). 2. Какой физический смысл температуры Т0 ? а) при Т0 совершается процесс плавления; б) при Т0 совершается процесс кристаллизации; в) Т0 - равновесная температура. 3. Какая структура будет наблюдаться в отливке в случае значительного перегрева
расплавленного
металла
и
равномерного
медленного
охлаждения? а) столбчатая крупнозернистая; б) равноосная крупнозернистая; в) смешанная. 4. Для чего используют модифицирование? а) для раскисления сплавов; б) для измельчения зерна; в) для получения однородной структуры. 5. Какое влияние оказывает форма зерен в слитке на поведение металла при последующей горячей пластической деформации? а) не влияет; б) лучше столбчатая; в) лучше равноосная.
ГОУ ВПО УГТУ–УПИ – 2005
Стр. 31 из 32
Учебное электронное текстовое издание
Мальцева Татьяна Викторовна
КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ ЧИСТЫХ МЕТАЛЛОВ
Редактор Компьютерная верстка Компьютерная набор
О.Ю. Петрова О.Ю. Петрова Т.В. Мальцева
Рекомендовано РИС ГОУ ВПО УГТУ–УПИ Разрешен к публикации 07.07.05. Электронный формат – PDF Формат 60х84 1/16 Издательство ГОУ-ВПО УГТУ-УПИ 620002, Екатеринбург, ул. Мира, 19 e-mail:
[email protected] Информационный портал ГОУ ВПО УГТУ-УПИ http://www.ustu.ru
