Порядок виконання роботи

Для магістрів

1. * Підготувати зразок для досліджень (загартувати на твердий розчин вуглецю в залізі), виміряти його радіус, довжину і змонтувати в релаксометрі.
2. * Ввімкнути воду для охолодження і перевірити тиск води в охолоджувальній системі.
3. Виміряти ВТ і   при кімнатній температурі в інтервалі «15 – 10 мм» тричі не змінюючи температури і амплітуди деформації (див. лабораторну роботу №2). Отримані результати занести до електронної таблиці і використати для визначення смуги розкиду.
4. Ввімкнути пічку (див. порядок виконання лабораторної роботи №3). Вимірювати ВТ і   при нагріванні в динамічному режимі через кожних 5 ^оС від Т _кім до 90 ^оС.
5. Змінити частоту коливної системи. Для цього дати пічці остигнути до кімнатної температури, зафіксувавши коромисло коливної системи так, щоб не деформувати зразок, додати (або зняти) додаткові наважки. Світловий «зайчик» від освітлювача направити на дзеркало коливної системи так, щоб відбитий промінчик попав на напівпрозору шкалу в районі «0».

6. * Вимірювати ВТ і   при нагріванні в динамічному режимі через кожних 5^оС від кімнатної температури до 90^оС.

1. * Побудувати графіки залежностіQ ^-1(T) і f ²(Т), де Т – абсолютна температура.
2. * Виділити фон ВТ та побудувати графіки залежності .
3. * Перебудувати графік залежності  в координатах 1/Т та виділити симетричний максимум Снука. * Якщо максимум складний (накладання максимумів Снука, зумовлених атомами С та N), та виділити кожен максимум.
4. *Визначити Т_max для кожного максимуму, його напівширину, висоту Q ^-1 _max. Визначити основні релаксаційні характеристики всіма відомими методами.
5. За формулами (6.1) – (6.6) визначити коефіцієнти дифузії, енергію активації дифузії та концентрацію втілених атомів у твердому розчині.
6. Проаналізувати отримані результати, порівнявши їх з літературними даними, зробити висновки.

Для спеціалістів

1. *Виміряти ВТ і  при кімнатній температурі в інтервалі «15 – 10 мм» тричі не змінюючи температури і амплітуди деформації (див. лабораторну роботу №2). Отримані результати занести до електронної таблиці і використати для визначення смуги розкиду.
2. Ввімкнути пічку (див. порядок виконання лабораторної роботи №3). Вимірювати ВТ і  при нагріванні в динамічному режимі через кожних 5 ^оС від Т _кім до 90 ^оС.
3. *Побудувати графіки залежності Q ^-1(T) і f ²(Т), де Т – абсолютна температура.

4. *Виділити фон ВТ та побудувати графіки залежності .

5. *Перебудувати графік залежності в координатах 1/Т та виділити симетричний максимум.

1. *Визначити енергію активації, час релаксації, ступінь релаксації модуля пружності будь-яким із перерахованих вище методів, які можуть бути використані в конкретному випадку.
2. Отримані результати порівняти з літературними даними для даного матеріалу, зробити висновки й оформити звіт.

Контрольні запитання

1. * Які види термічних обробок (ТО) матеріалів Ви знаєте?

2. * Що таке загартування матеріалу? Як його реалізувати?

3. * Що таке відпали? Відпали першого роду? Відпали другого роду?

4. Який вид ТО слід провести для того, щоб максимально точно оцінити концентрацію вуглецю в залізі? Як це зробити?

5. *Чому енергію активації релаксації Снука прирівнюють до енергії активації процесу дифузії..

6. *Чи можна формулу Верта-Маркса використовувати для визначення енергії активації релаксації Снука? Чому?

7. *Сформулюйте закони Фіка.

8. * Що таке коефіцієнт дифузії?

9. *Який із законів Фіка можна використати для опису релаксації Снука? Відповідь обґрунтуйте.

10. * Опишіть основні механізми дифузії в твердих тілах.

11. *Порівняйте характеристики об’ємної та граничної дифузій.

12. *Який процес Ви будете досліджувати в даній лабораторній роботі?

Тестові запитання

 

13. Енергію активації якого процесу можна визначити методом частотного зсуву?

а) резонансного; б) релаксаційного; в) гістерезисного.

 

14. *У чому полягає механізм релаксації Снука?

а) перескоки атомів втілення; б) переорієнтація пар атомів заміщення; в) дислокаційно-домішкова релаксація.

15. * За яким параметром максимуму Снука можна визначити його енергію активації?

а) висотою піка; б) фоном ВТ; в) температурою піка.

16. * Які характеристики твердого розчину можна визначити за висотою максимуму Снука?

17. а) тип кристалічної ґратки; б) вміст атомів втілення у твердому розчині; в) енергію активації дифузії.

18.  * У спектрі ВТ матеріалу спостерігають максимум Снука. Який тип атомної упаковки цього матеріалу?

а) ОЦК; б) ГЦК; в) ГЩУ.

19. *Чим відрізняються характеристики максимуму Снука для системи Fe-N порівняно  з системою Fe-C?

а) типом кристалічної ґратки; б) механізмом релаксаційного процесу; в) енергією активації процесу.