Металлический стержень длиной 7м, имеющий площадь поперечного сечения 50 мм2, при растяжении силой 1кН удлинился на 0,2 см. Определить модуль Юнга вещества и род металла. 1 страница
Контрольная работа
по дисциплине Материаловедение
Методические указания
Северодвинск
Автор: Л.Н.Цыварева – преподаватель общепрофессиональных дисциплин
Л.Н.Цыварева
Контрольная работа по дисциплине «Материаловедение»: Методические указания. – Северодвинск: технический колледж, 2016. – 431с.
В данных методических указаниях предложены задания к контрольной работе, даны практические рекомендации по ее выполнению, а также список источников для самостоятельной работы студентов.
Методические указания предназначены для студентов заочной формы обучения специальности 26.02.08. Монтаж и техническое облуживание судовых машин и механизмов
________________________________
© Цыварева Л.Н., 2016.
© Технический колледж
Усл. печ. л. 26,8
СОДЕРЖАНИЕ
Рекомендации по оформлению контрольной работы ……………..…. 3
Вариант 1 ………………………...…………………………………………5
Вариант 2 ……………….…...………..…………… ……………...……22
Вариант 3 …………...……………… ……………………………..…….39
Вариант 4 …………………………………………………………….. . …56
Вариант 5 ……………….……………..…………………………...……..73
Вариант 6 …………...……………………………………………..……...90
Вариант 7 ………………………………………………………………...107
Вариант 8 ……………….……………..…………………………...……124
Вариант 9 …………...……………………………………………..…….141
Вариант 10 ………………………………………………………………158
Вариант 11 ……………….……………..…………………………...….175
Вариант 12 …………...……………………………………………..…..192
Вариант 13 ………………………………………………………………209
Вариант 14 ……………….……………..………………………….……226
Вариант 15 …………...……………………………………………..…...243
Вариант 16 ……………………………………………………………….260
Вариант 17 ……………….……………..………………………….....…277
Вариант 18 …………...…………………………………………....…….294
Вариант 19 ……………………………………………………………….311
Вариант 20 ……………….……………..………………………….……328
Вариант 21 …………...………………………………………………….345
Вариант 22 ……………………………………………………………….362
Вариант 23 ……………….……………..………………………….....…379
Вариант 24 …………...……………………………………………..…...396
Вариант 25 …………...……………………………………………..…...413
Список источников…………………………………………………...….430
Рекомендации по оформлению контрольной работы
Определение варианта контрольной работы
Выбор номера варианта проводится в соответствии со списком студентов в учебном журнале.
Пример: 15. Сидоров Виктор Викторович, следовательно, номер варианта 15.
Правила выполнения контрольной работы
Контрольная работа для каждого варианта представляет собой рабочую тетрадь, которую допускается распечатать на листах формата А4 с одной стороны, оставив необходимое количество места для выполнения заданий.
Задания выполняются рукописным текстом и должны содержать конкретные и полные ответы на вопросы, решение задач оформляется по общепринятым требованиям (записывается дано, что требуется найти и решение), ответы на тестовые задания записываются в предлагаемые табличные формы (если это предлагается в задании) или отмечаются галочкой прямо в таблице.
Оформление контрольной работы должно соответствовать СТО 89-03.5-2013 «Общим требованиям к оформлению и изложению документов учебной деятельности обучающихся» с изменениями и дополнениями (приказ №1256 от 30.12.2013).
В конце выполненной контрольной работы записывается перечень литературы и интернет источников, используемый студентом при составлении ответов.
Необходимые схемы, эскизы, чертежи выполняются аккуратно с соблюдением правил графики и принятых обозначений.
Контрольная работа оценивается по пятибалльной шкале и считается не выполненной если:
- количество ответов на тестовые задания составляет менее 75% от всех предлагаемых ответов;
- ответы на вопросы или решения задач не полные или имеют множество ошибок;
- ответы даны не на все вопросы предлагаемого варианта;
- не решены или неправильно решены задачи;
- при защите выполненной контрольной работе студент показывает отсутствие или плохое знание теоретического материала, необходимого для выполнения заданий. При этом руководство и помощь со стороны преподавателя неэффективны из-за низкой теоретической подготовки студента.
Выполненные и зачтенные контрольные работы являются основанием допуска студента к сдаче промежуточной аттестации в форме дифференцированного зачёта.
Варианты контрольных заданий
Вариант 1
1 Решить задачи:
Определить предел прочности и относительное удлинение плоского образца, стороны поперечного сечения которого до испытания 20мм и 1мм, если наибольшая нагрузка на образец составляет 9100H, длина до испытания 60 мм, а после испытания он удлинился на 19,5 мм.
При растяжении алюминиевой проволоки, площадь поперечного сечения, которой 4,0 мм2, появление остаточной деформации наблюдалось при действии силы 120 Н. Определить предел упругости алюминия.
3 Во сколько раз удельная прочность титана выше, чем у алюминия, если плотность титана 4,5 · 103 кг/м3, а алюминия 2,7 ∙ 103 кг/м3.
4 Во сколько раз прочность на растяжение стеклопластика на основе полиэфирной смолы (σв = 60 кг/мм2) выше, чем прочность на растяжение дюралюминия Д16(σв = 460 Мн/м2)?
2 Выполнить задание, заполнив форму для ответа.
Для изготовления пяти деталей предлагается четыре заготовки с определённым уровнем механических свойств. Необходимо, исходя их условий работы детали, выбрать для неё заготовку (одна заготовка используется два раза). Условия работы деталей:
1- цилиндр двигателя, испытывающего динамические нагрузки из-за действия инерционных сил;
2- опоры, подвергающиеся износу;
3- тяжелонагруженный вал, обладающий достаточной пластичностью и вязкостью;
4- днища, изготавливаемые путём пластической деформации заготовки при нормальной температуре;
5- собачка, работающая на истирание и испытывающая ударные нагрузки.
| Номер заготовки | Механические свойства | |||||
| σв, МПа | σт, МПа | Ψ, % | δ, % | КС, МДж/м2 | НВ, МПа | |
| I | 0,7 | |||||
| II | 0,4 | |||||
| III | 1,2 | |||||
| IV | 0,2 |
Форма для ответа:
| Деталь | Заготовка |
3 Выполнить тестовые задания, выбрав правильный ответ:
Тест 1
| 1. | К физическим свойствам металлов относится … | Плотность | ||||||
| Прокаливаемость | ||||||||
| Хрупкость | ||||||||
| Коррозионная стойкость | ||||||||
| 2. | К технологическим свойствам металлов относится … | Теплопроводность | ||||||
| Свариваемость | ||||||||
| Коррозионная стойкость | ||||||||
| Вязкость | ||||||||
| 3. | Показателем пластичности металлов является … | КС (Дж/м2) | ||||||
| σт (МПа) и σв (МПа) | ||||||||
| δ (%) и ψ (%) | ||||||||
| σ0,2 (МПа) | ||||||||
| 4. | Показателем вязкости металлов является… | КС (Дж/м2) | ||||||
| σт (МПа) и σв (МПа) | ||||||||
| δ (%) и ψ (%) | ||||||||
| σуп (МПа) | ||||||||
| 5. | Показателем прочности металлов является… | КС (Дж/м2) | ||||||
| σ0,2 (МПа) | ||||||||
| δ (%) и ψ (%) | ||||||||
| σв (МПа) | ||||||||
| 6. | К отличительным свойствам металлов относится … | Высокая тепло и электропроводность | ||||||
| Положительный температурный коэффициент сопротивления α | ||||||||
| Способность к пластической деформации | ||||||||
| Все перечисленные свойства | ||||||||
| 7. | Содержание серы в судокорпусных сталях обусловлено… | Металлургическим качеством стали | ||||||
| Увеличением хрупкости | ||||||||
| Экономическими требованиями | ||||||||
| Снижением механических свойств | ||||||||
| 8. | Какие из перечисленных требований имеют первостепенное значение для обеспечения работоспособности элементов корпуса | Технологические | ||||||
| Механические | ||||||||
| Эксплуатационные | ||||||||
| Химические | ||||||||
| 9. | Механическая прочность определяется по… | Результатам механических испытаний | ||||||
| Показателям прочности, текучести и модуля Юнга (нормальной упругости) | ||||||||
| Прочностью и пластичностью | ||||||||
| Комплексом механических свойств | ||||||||
| 10. | Свойства металлов деформироваться под действием нагрузок без разрушения и сохранять новую форму называется | Прочностью | ||||||
| Пластичностью | ||||||||
| Твёрдостью | ||||||||
| Вязкостью | ||||||||
| 11. | Удельной прочностью материала является… | Отношение предела текучести к плотности | ||||||
| Допускаемое напряжение и запас прочности | ||||||||
| Отношение модуля Юнга к удельному весу | ||||||||
| Отношение силы к площади поперечного сечения | ||||||||
| 12. | В марке чугуна ВЧ 80 указано… | Высокопрочный чугун, предел прочности 80 МПа | ||||||
| Высококачественный чугун, предел прочности 80 МПа | ||||||||
| Высокопрочный чугун, предел прочности 800 МПа | ||||||||
| Высокопрочный чугун, с содержанием 0,8% С | ||||||||
| 13. | Технологичность материала определяется | Стоимостью переработки стали в изделие | ||||||
| Способностью поддаваться различным видам обработки | ||||||||
| Литейными свойствами и свариваемостью | ||||||||
| Способностью к пластической деформации | ||||||||
| 14. | Надёжность материала определяется… | Способностью сопротивляться разрушению при зарождении и распространении трещины | ||||||
| Способностью к распространению зародившейся трещины | ||||||||
| Плотностью дислокаций по границам зёрен | ||||||||
| Наличием концентраторов напряжений | ||||||||
| 15. | Максимальное напряжение, которое выдерживает образец не разрушаясь, называется пределом… | Прочности | ||||||
| Пропорциональности | ||||||||
| Упругости | ||||||||
| Текучести | ||||||||
| 16. | Материалы судна относятся… | К материалам для расчётных конструкций | ||||||
| К эксплуатационным | ||||||||
| К основным | ||||||||
| К металлическим | ||||||||
| 17. | К судостроительной стали повышенной прочности относятся… | Углеродистые стали с σт не менее 240МПа | ||||||
| Низколегированные стали с σт не менее 240МПа | ||||||||
| Стали с σт 240 - 300МПа | ||||||||
| Низколегированные стали с σт более 300МПа | ||||||||
| 18. | По Правилам Регистра обнаруженные дефекты… | Можно исправить сваркой, термообработкой, механической обработкой | ||||||
| Являются неисправимым браком | ||||||||
| Можно исправить только сваркой | ||||||||
| Сокращают сроки эксплуатации | ||||||||
| 19. | Содержание серы и фосфора в корпусной стали… | Не более 0,04% каждого | ||||||
| Серы не более 0,06%, фосфора не более 0,055 | ||||||||
| Не более 0,08% каждого | ||||||||
| По 0,015% каждого | ||||||||
| 20. | Прочность материала свидетельствует о его высокой надёжности | Да | ||||||
| Нет | ||||||||
| Высокопрочные стали не обладают высокой надёжностью | ||||||||
| Создание высокопрочных и надёжных сталей это сложная задача | ||||||||
| 21. | Запас прочности это… | Характеристика степени ответственности конструкции | ||||||
| Отношение рабочих напряжений к σв (σт) | ||||||||
| Часть допускаемого напряжения | ||||||||
| Отношение σв (σт) к допускаемому напряжению | ||||||||
| 22. | От уровня надёжности зависит … | Масса корпуса судна | ||||||
| Стоимость материалов и трудоёмкость их обработки | ||||||||
| Экономичность эксплуатации | ||||||||
| Все перечисленные свойства | ||||||||
| 23. | Долговечность материала зависит от | Царапин и надрезов | ||||||
| Структурных деформаций | ||||||||
| Горячих и холодных трещин | ||||||||
| Всех перечисленных концентраторов напряжений | ||||||||
| 24. | Конструкционными являются … | Материалы, рассчитываемые на прочность, жёсткость, усталость | ||||||
| Металлические материалы | ||||||||
| Материалы судна | ||||||||
| Материалы, являющиеся основными | ||||||||
| 25. | К основным материалам относятся … | Металлические | ||||||
| Неметаллические | ||||||||
| Металлические и неметаллические | ||||||||
| Стали, сплавы на основе титана и алюминия | ||||||||
| 26. | Коррозионно стойкими являются стали, содержащие … | 12% хрома и более | ||||||
| До 12% хрома | ||||||||
| 12% хрома и никеля | ||||||||
| Медь, алюминий, хром, никель, титан | ||||||||
| 27. | Все замены материалов | Согласованы с Регистром и разрешены им к применению | ||||||
| Прошли дополнительные испытания | ||||||||
| Согласуются между строителем судна и изготовителем материалов | ||||||||
| Проходят все вышеперечисленные этапы | ||||||||
| 28. | Элемент, который вводят в судокорпусную сталь для измельчения зерна называется… | Кремний | ||||||
| Марганец | ||||||||
| Алюминий | ||||||||
| Никель | ||||||||
| 29. | К судостроительной стали 1 и 2 категории относится | Полуспокойная сталь | ||||||
| Углеродистая сталь обыкновенного качества марок В Ст 3 сп и В Ст 3 пс | ||||||||
| Сталь с σт не менее 240 МПа | ||||||||
| Сталь с содержанием углерода не более 0, 22% | ||||||||
| 30. | Усталостная прочность и склонность сварного шва к старению определяется… | Нестабильностью механических свойств | ||||||
| Циклическими испытаниями | ||||||||
| Технологическими пробами | ||||||||
| Статическими испытаниями | ||||||||
| 31. | Порог хладноломкости Т50 – это… | Температура разрушения металла | ||||||
| Склонность металла к хрупкому разрушению при температуре - 500С | ||||||||
| Температура перехода металла от вязкого разрушения к хрупкому | ||||||||
| Разность между температурой эксплуатации и Т50 | ||||||||
| 32. | Испытания на свариваемость выявляет | Способность материалов образовывать сварные соединения | ||||||
| Склонность к трещинам, усталостную прочность, хрупкость, склонность к старению | ||||||||
| Сопротивление образованию горячих трещин | ||||||||
| Склонность к водородному растрескиванию | ||||||||
| 33. | Старение металла – это … | Изменение вязкости с течением времени | ||||||
| Увеличение твёрдости, текучести и прочности и снижение пластичности и вязкости со временем | ||||||||
| Изменение механических свойств после холодной пластической деформации | ||||||||
| Снижение работы удара не менее, чем на 50% | ||||||||
| 34. | Критерий прочности при циклических нагрузках определяется… | Пределом выносливости при изгибе | ||||||
| Пределом выносливости при растяжении-сжатии | ||||||||
| Пределом выносливости при кручении | ||||||||
| Всеми перечисленными показателями, в зависимости от характера нагрузки | ||||||||
| 35. | Среднетонажные и крупнотоннажные морские суда строят из корпусных сталей повышенной прочности, т.к. это … | Уменьшает массу судна, повышает грузоподъём-ность, увеличивает скорость и дальность плавания | ||||||
| Повышает надёжность | ||||||||
| Снижает порог хладноломкости | ||||||||
| Обусловлено экономическими требованиями | ||||||||
| 36. | Исследование структуры металлов при больших увеличениях (до 2000 раз) – это… | Макроанализ | ||||||
| Микроанализ | ||||||||
| Рентгенографический анализ | ||||||||
| Термический анализ | ||||||||
| 37. | Вид разрушения судостроительной стали зависит от … | Химического состава, структуры, концентраторов напряжений, условий нагружения и t0испытания | ||||||
| Глубины и остроты надреза металла | ||||||||
| Скорости деформирования | ||||||||
| Типа кристаллической решётки | ||||||||
| Изменять характер разрушения | ||||||||
| 38. | Гарантией от хрупкого разрушения является … | Крупнозернистая структура | ||||||
| Температурный запас вязкости | ||||||||
| Порог хладноломкости | ||||||||
| Показатель ударной вязкости | ||||||||
| 39. | КСV -40 – цифра вверху указывает на … | Температуру испытания, если она отличается от комнатной | ||||||
| Максимальную энергию удара, в Дж | ||||||||
| Ширину образца с концентратором вида V | ||||||||
| Величину ударной вязкости | ||||||||
| 40. | Цифра в марке углеродистой стали 20 показывает содержание… | Углерода в десятых долях процента | ||||||
| Углерода в целых процентах | ||||||||
| Углерода в сотых долях процента | ||||||||
| Железа в целых процентах | ||||||||
| 41. | Свойство металлов сопротивляться действию внешних ударных сил называется | Упругостью | ||||||
| Пластичностью | ||||||||
| Твёрдостью | ||||||||
| Вязкостью | ||||||||
| 42. | Содержание марганца в судокорпусной стали в пределах 1,4 – 1,6% обусловлено … | Дальнейшим снижением пластичности и вязкости | ||||||
| Повышением вязкости и снижением порога хладноломкости | ||||||||
| Повышением прочности и вязкости | ||||||||
| Снижением прочности и вязкости | ||||||||
| 43. | Кремний в судокорпусных сталях | Упрочняет феррит, снижает способность к холодной ОМД | ||||||
| При содержании свыше 1% увеличивает порог хладноломкости | ||||||||
| При содержании до 0,5% не влияет на δ, ψ, КСU | ||||||||
| Верны все утверждения | ||||||||
| 44. | Даже незначительное изменение содержания углерода или легирующих элементов оказывает … | Влияние на механические свойства стали | ||||||
| Сильно влияет на механические и технологические свойства стали | ||||||||
| Влияет на технологические свойства стали | ||||||||
| Незначительно влияет на механические и технологические свойства стали | ||||||||
| 45. | На структуру стали кроме изменения химического состава влияет… | Технология контролируемой прокатки | ||||||
| Дисперсионное твердение стали | ||||||||
| Старение стали | ||||||||
| Все перечисленные явления | ||||||||
| 46. | Газы в стали содержатся в небольшом количестве и … | Повышают порог хладноломкости | ||||||
| Приводят к образованию флокенов | ||||||||
| Вызывают деформационное старение | ||||||||
| Верны все утверждения | ||||||||
| 47. | Мелкозернистая структура стали полученная после … имеет более высокую прочность и сопротивление хрупкому разрушению | Горячей прокатка | ||||||
| Закалки и высокого отпуска | ||||||||
| Нормализации | ||||||||
| Закалки и высокого отпуска или нормализации | ||||||||
Тест 2