Тестовые вопросы к практическому занятию №3 по дисциплине ОСТ

20. Что называют прочностью при динамических нагрузках?

В ин­женерной практике же часто встречаются случаи, когда нагрузка достаточно быстро изменяет свое направление или величину, т.е. зависят от времени. Такое нагружение называется динамическим и вызывает значительные силы инерции в сооружении, которые приводят к появлению до­полнительных (к статическим) напряжений и деформаций.

21. Что называют упругостью?

Упру́гость в физике — свойство материала под действием механических напряжений деформироваться обратимо: после снятия напряжений материал остается недеформированным.

22. Что называют жесткостью?

23. Что называют устойчивостью?

 

24.Что называют пластичностью материала?

Пластичность — это способность материала под действием нагрузки изменять без признаков разрушения свою форму и полностью сохранять эту измененную форму после снятия нагрузки. Большинство строительных растворов отличается высокой пластичностью.

 

25. Что называют твердостью?

Твёрдость — свойство материала сопротивляться проникновению в него другого, более твёрдого тела — индентора.

 

26. Что называют индентером?

Индентор (англ. indenter от indent — вдавливать) — изготовленный из алмаза, твёрдого сплава или закаленной стали наконечник прибора, используемого для измерения твёрдости. Иногда инденторами (Nanoindenter) называют сами приборы для измерения нанотвердости.

 

27. Какие методы испытаний металлов на твердость применяются наиболее часто?

Для измерения твёрдости существует несколько шкал (методов измерения):

· Метод Бринелля

· Метод Роквелла

· Метод Виккерса

· Методы Шора

 

28. Как производится измерение твердости по Бринеллю?

Метод Бринелля — твёрдость определяется по диаметру отпечатка, оставляемому металлическим шариком, вдавливаемым в поверхность. Твёрдость вычисляется как отношение усилия, приложенного к шарику, к площади отпечатка (причём площадь отпечатка берётся как площадь части сферы, а не как площадь круга (твердость по Мейеру)); размерность единиц твердости по Бринеллю МПа (кг-с/мм²). Число твердости по Бринеллю по ГОСТ 9012-59 записывают без единиц измерения. Твёрдость, определённая по этому методу, обозначается HB, где H = hardness (твёрдость, англ.), B — Бринелль;

29. Как производится измерение твердости по Виккерсу?

Метод Виккерса — твёрдость определяется по площади отпечатка, оставляемого четырёхгранной алмазной пирамидкой, вдавливаемой в поверхность. Твёрдость вычисляется как отношение нагрузки, приложенной к пирамидке, к площади отпечатка (причём площадь отпечатка берётся как площадь части поверхности пирамиды, а не как площадь ромба); размерность единиц твёрдости по Виккерсу кг-с/мм². Твёрдость, определённая по этому методу, обозначается HV;

 

30. Как производится измерение твердости по Роквеллу?

Метод Роквелла — твёрдость определяется по относительной глубине вдавливания металлического шарика или алмазного конуса в поверхность тестируемого материала. Твёрдость, определённая по этому методу, является безразмерной и обозначается HR, HRB, HRC и HRA; твёрдость вычисляется по формуле HR = 100 (130) − kd, где d — глубина вдавливания наконечника после снятия основной нагрузки, а k — коэффициент. Таким образом, максимальная твёрдость по Роквеллу по шкалам A и C составляет 100 единиц, а по шкале B - 130 единиц.

31. Как обозначают твердость по Бринеллю?

Обозначается HB, где H = hardness (твёрдость, англ.), B — Бринелль

 

32. Как обозначают твердость по Роквеллу?

Обозначается HR, HRB, HRC и HRA

33. Как обозначают твердость по Виккерсу?

Обозначается HV

34. Что называют хрупкостью?

Хрупкость — свойство материала разрушаться без образования заметных остаточных деформаций.

 

35. Что называют вязкостью?

Вя́зкость (вну́треннее тре́ние) — одно из явлений переноса, свойство текучих тел (жидкостей и газов) оказывать сопротивление перемещению одной их части относительно другой.

 

36. Что называют изнашиваемостью?

 

37. Что называют выносливостью?

Выносливость (в сопротивлении материалов), способность материалов и конструкций сопротивляться действию повторных (циклических) нагрузок.

 

38. Что называют усталостью?

Усталость материала — в материаловедении — процесс постепенного накопления повреждений под действием переменных (часто циклических) напряжений, приводящий к изменению его свойств, образованию трещин, их развитию и разрушению материала за указанное время.

 

39. Какие из перечисленных свойств материала являются физическими свойствами?

Все металлы (кроме ртути и, условно, франция) при нормальных условиях находятся в твёрдом состоянии, однако обладают различной твёрдостью. Ниже приводится твёрдость некоторых металлов по шкале Мооса.

Твёрдость некоторых металлов по шкале Мооса:

Твёрдость	Металл	Обрабатываемость
0.3	Рубидий	очень легко царапается ногтем (прикосновение опасно)
0.4	Калий	очень легко царапается ногтем (прикосновение опасно)
0.5	Натрий	очень легко царапается ногтем (прикосновение опасно)
0.6	Литий	очень легко царапается ногтем (прикосновение опасно)
1.2	Индий	очень легко царапается ногтем, даже мнётся (пары индия токсичны)
1.2	Таллий	легко царапается ногтем (прикосновение смертельно опасно)
1.25	Барий	легко царапается ногтем
1.5	Стронций	царапается ногтем
1.5	Галлий	царапается ногтем
1.5	Олово	царапается ногтем
1.5	Свинец	царапается ногтем
1.5	Ртуть	царапается ногтем (в твёрдом состоянии)
1.75	Кальций	царапается ногтем
2.0	Кадмий	царапается алюминиевой ложкой
2.25	Висмут	царапается алюминиевой ложкой
2.5	Магний	царапается медной проволокой
2.5	Цинк	царапается медной проволокой
2.5	Серебро	царапается медной монетой
2.5	Золото	царапается медной монетой
3.0	Медь	царапается кухонным ножом
3.0	Сурьма	царапается кухонным ножом
3.5	Платина	царапается кухонным ножом
4.0	Железо	царапается кухонным ножом (из нержавеющей стали)
4.0	Никель	царапается кухонным ножом (из нержавеющей стали)
4.75	Палладий	царапается кухонным ножом (из нержавеющей стали)
5.0	Кобальт	царапается стеклом и стальным гвоздём
5.0	Цирконий	царапается стеклом и стальным гвоздём
5.0	Бериллий	царапается напильником и полевым шпатом
5.5	Молибден	царапается напильником и полевым шпатом
5.5	Гафний	царапается напильником и полевым шпатом
6.0	Титан	царапает стекло; царапается стеклом и напильником
6.0	Марганец	царапает стекло; царапается стеклом и напильником
6.0	Германий	царапает стекло; царапается стеклом и напильником
6.0	Ниобий	царапает стекло; царапается стеклом и напильником
6.0	Родий	царапает стекло; царапается стеклом и напильником
6.5	Рутений	царапает стекло; царапается кварцем
6.5	Тантал	царапает стекло; царапается кварцем
6.5	Иридий	царапает стекло; царапается кварцем
7.0	Ванадий	царапает все виды сталей; царапается топазом
7.0	Рений	царапает все виды сталей; царапается топазом
7.0	Осмий	царапает все виды сталей; царапается топазом
7.5	Вольфрам	царапает все виды сталей; царапается топазом
8.5	Хром	легко царапает стекло и все металлы; царапается рубином

Температуры плавления металлов лежат в диапазоне от −39 °C (ртуть) до 3410 °C (вольфрам). Температура плавления большинства металлов (за исключением щелочных) высока, однако некоторые «нормальные» металлы, например олово и свинец, можно расплавить на обычной электрической или газовой плите.

В зависимости от плотности, металлы делят на лёгкие (плотность 0,53 ÷ 5 г/см³) и тяжёлые (5 ÷ 22,5 г/см³). Самым лёгким металлом является литий (плотность 0.53 г/см³). Самый тяжёлый металл в настоящее время назвать невозможно, так как плотности осмия и иридия — двух самых тяжёлых металлов — почти равны (около 22.6 г/см³ — ровно в два раза выше плотности свинца), а вычислить их точную плотность крайне сложно: для этого нужно полностью очистить металлы, ведь любые примеси снижают их плотность.

Большинство металлов пластичны, то есть металлическую проволоку можно согнуть, и она не сломается. Это происходит из-за смещения слоёв атомов металлов без разрыва связи между ними. Самыми пластичными являются золото, серебро и медь. Из золота можно изготовить фольгу толщиной 0.003 мм, которую используют для золочения изделий. Однако не все металлы пластичны. Проволока из цинка или олова хрустит при сгибании; марганец ивисмут при деформации вообще почти не сгибаются, а сразу ломаются. Пластичность зависит и от чистоты металла; так, очень чистый хром весьма пластичен, но, загрязнённый даже незначительными примесями, становится хрупким и более твёрдым.

Все металлы хорошо проводят электрический ток; это обусловлено наличием в их кристаллических решётках подвижных электронов, перемещающихся под действием электрического поля. Серебро, медь и алюминий имеют наибольшую электропроводность; по этой причине последние два металла чаще всего используют в качестве материала для проводов. Очень высокую электропроводность имеет также натрий, в экспериментальной аппаратуре известны попытки применения натриевых токопроводов в форме тонкостенных труб из нержавеющей стали, заполненных натрием. Благодаря малому удельному весу натрия, при равном сопротивлении натриевые «провода» получаются значительно легче медных и даже несколько легче алюминиевых.

Высокая теплопроводность металлов также зависит от подвижности свободных электронов. Поэтому ряд теплопроводностей похож на ряд электропроводностей и лучшим проводником тепла, как и электричества, является серебро. Натрий также находит применение как хороший проводник тепла; широко известно, например, применение натрия в клапанах автомобильных двигателей для улучшения их охлаждения.

Гладкая поверхность металлов отражает большой процент света — это явление называется металлическим блеском. Однако в порошкообразном состоянии большинство металлов теряют свой блеск; алюминий и магний, тем не менее, сохраняют свой блеск и в порошке. Наиболее хорошо отражают свет алюминий, серебро и палладий — из этих металлов изготовляют зеркала. Для изготовления зеркал иногда применяется и родий, несмотря на его исключительно высокую цену: благодаря значительно большей, чем у серебра или даже палладия, твёрдости и химической стойкости, родиевый слой может быть значительно тоньше, чем серебряный.

Цвет у большинства металлов примерно одинаковый — светло-серый с голубоватым оттенком. Золото, медь и цезий соответственно жёлтого, красного и светло-жёлтого цвета.

 

40. Какие из перечисленных свойств материала являются химическими свойствами?

На внешнем электронном уровне у большинства металлов небольшое количество электронов (1-3), поэтому они в большинстве реакций выступают как восстановители (то есть «отдают» свои электроны)