1. Który z pierwiastków: mangan czy nikiel dodany do żelaza w tej samej ilości spowoduje jego umocnienie i dlaczego?

Dane:
r Mn = 0,112 nm,
r Ni = 0,125 nm,
r Fe = 0,124 nm,
rozpuszczalność Mn w Fe - 3%,
rozpuszczalność Ni w Fe - 5,5%;

2. Wyjaśnij ,dlaczego granica plastyczności Rpl stali niskowęglowej o numerze ziarna 2 wynosi 620 MPa, a Rpl tej samej stali, lecz o wielkości ziarna nr 8 wynosi 660 MPa. Jaka będzie granica plastyczności dla tej samej stali o nr ziarna 12?

Dane:
ziarno nr 2 - d=0,177mm,
ziarno nr 8 - d=0,022mm,
ziarno nr 12 - d=0,0055mm;

Wynika to z zależności Halla-Patcha, granica plastyczności zależy od wielkości ziarna.

Rpl = Ro+kyd^-(1/2)

Ro- stała materiałowa

ky- sała materiałowa

d- ziarno µm

Dla 2 d=177 µm Ry=620MPa

620=Ro+ky*(1/√177)

ky=(620-Ro)* √177

Dla 8 d=22 µm Ry=660 MPa

660= Ro+ky*(1/√22)

Wyliczamy

Ro=660-(620-Ro)* √177*(1/√22)

Ro=660 - 1759,4 + 2,84Ro

-1,84Ro = - 1099,4

Ro = 597,5 => ky=(620-597,5)*√177=299

Dla 12 d=5,5 µm
Rpl=597,5+299*(1/√5)=731

3. Wyjaśnij, dlaczego wytrzymałość mosiądzu CuZn20 w stanie miękkim (wyżarzonym) wynosi 290 MPa, a w stanie twardym (zgniecionym) 600 MPa.

Umocnienie odkształceniowe

ΔT = αGbp^(1/2)

p- im gęstość dyslokacji wyższa tym większa wytrzymałość

4. Dla superstopu na bazie niklu stała parametru LM wynosi 20. Wartość parametru LM dla naprężenia 100 MPa wynosi 25 500. Oszacuj czas eksploatacji stopu w temperaturze 815 stopni Celsjusza.

815˚C + 273˚C = 1088 K

LM = T(log tf + C)

log tf = LM/T - C

tf = 10 LM/T - C = 2738 [h]

tf = 2738 [h]

5. Dla superstopu niklu C=20, LM=25500 tf=10000 oszacuj T

LM= T(log tf + C)

T= LM/(log tf + C) = 1062,5 [K]