Сколько атомов образуют элементарную кристаллическую решетку простой  кубической формы?

Один.

Пять.

Восемь.

Пятнадцать.

Сколько атомов необходимо на образование объемноцентрированной кубической (о.ц.к.) решетки?

Десять.

Семь.

Два.

Четыре.

Сколько атомов необходимо для образования гранецентрированной кубической (г.ц.к.) решетки?

Четыре.

Восемь.

Один.

Девять.

Сколько атомов необходимо для образования гексагональной плотноупакованной (г.п.) решетки?

Пять.

Десять.

Восемь.

Шесть.

Чему равно координационное число простой кубической решетки?

Шести.

Одному.

 Девяти.

Чему равно координационное число объемноцентрированной кубической (о.ц.к.) решетки?

Двум.

Шести.

Восьми.

Чему равно координационное число гранецентрированной кубической (г.ц.к.) решетки?

Восьми.

Трем.

Двенадцати.

Чему равно координационное число гексагональной плотноупакованной (г.п.) решетки?

Двенадцати.

Одному.

Пяти.

Чему равна плотность упаковки атомов в о.ц.к. решетке?

0,55.

0,20.

0,68.

      11. Чему равна плотность упаковки атомов в г.ц.к. решетке?

0,68.

0,74.

0,34.

Чему равна плотность упаковки атомов в г.п. решетке?

0,10.

0,85.

0,74.

Какой из нижеперечисленных несовершенств кристаллической структуры относится к точечным дефектам?

Дислокации.

Границы зерен.

Вакансии.

Ни один из перечисленных.

Каковы размеры дендритов?

До 4-5 мм.

До 5-7 м.

До 2-3 см.

До 0,01-0,03 мм.

15. Продолжите определение: «прочность – это…»

... способность материала получать остаточное изменение формы и размера без разрушения.

…способность твердого тела сопротивляться деформации или разрушению под действием статических или динамических нагрузок.

... способность материала сопротивляться внедрению в него другого, не получающего остаточных деформаций, тела.

16. Продолжите определение: «предел текучести – это…»

... это условное напряжение, соответствующее наибольшей нагрузке, предшествующей разрушению образца.

... изменение формы и размеров тела под влиянием воздействия внешних сил или в результате физико-механических процессов, возникающих в самом теле.

... напряжение, при котором начинается пластическое течение металла.

Какой буквой обозначают твердость?

       H.

N.

R.

Что такое жаропрочность?

Способность сплава сопротивляться окислению в газовой среде при высоких температурах.

Способность сплава сохранять механические свойства при высоких температурах.

Способность сплава прирабатываться к другому сплаву.

Когда образуется механическая смесь, состоящая из зерен чистых металлов?

Если в процессе кристаллизации сила взаимодействия между однородными атомами окажется больше силы взаимодействия между разнородными атомами.

 Если одно из входящих в состав сплава веществ сохраняет присущую ему кристаллическую решетку, а второе вещество, утратив свое кристаллическое строение, в виде отдельных атомов распределяется в кристаллической решетке первого.

Если соединение имеет свою кристаллическую решетку, отличную от решеток элементов, образовавших его и свойства соединения заметно отличаются от свойств исходных элементов.

Даны варианты записи правила фаз (закона Гиббса). Указать какой из вариантов отражает влияние на систему одновременно температуры и давления.

С=К-Ф+2.

С=К-Ф+1.

С=К-Ф.

Все перечисленные.

Какая из структур не является элементарной ячейкой?

2. Какое кристаллографическое направление соответствует индексам [012]?

3. Каковы кристаллографические индексы (индексы Миллера) для плоскости?

4. Сколько атомов в данной ячейке?

5. Чему равна плотность упаковки (коэффициент заполнения) для данной ячейки?

6. На рисунке показаны три кристаллографические плоскости элементарной ячейки.
Какая структура определяется этими плоскостями?

7. Образцы были вырезаны из монокристалла железа (объемноцентрированная кубическая система).
Какой образец имеет наибольшую жесткость (модуль упругости)?

8. Представлены три элементарные ячейки различных металлов.
Какой материал наименее пластичен?

9. В каком направлении движется краевая дислокация?

10
10. При температуре 910^oC длина железного стержня - 1 м.
Возможно ли, что длина стержня будет меньше 1 метра при температуре 920^oC ?

11Разрушение трех образцов с различным поперечным сечением произошло при одинаковой нагрузке.
Материал какого образца имеет самый высокий предел прочности?

12. Образец деформируется упруго.
Определите материал образца.

13. Чему равен предел текучести материала?

14Модуль упругости какого материала выше? Чему он равен?

Правильный ответ - C. Модуль упругости (Модуль Юнга) = Напряжение/Деформация, для случая упруго деформирования:
Деформация = 0,1% = 0,001:
Материал 1 = 200 МПа/0.001 = 200 ГПа.
Материал 2 = 75 МПа/0.001 = 75 ГПа.

15. Имеются три одинаковых стержня из материалов, кривые деформирования которых представлены на рисунке. Из стержней вытягивают проволоку.
Выберите материал, из которого получится самая длинная проволока.

Чем больше деформация, которую материал может выдержать не разрушаясь, тем более длинную проволоку можно получить.

Правильный ответ - B.

16. Требуется обеспечить максимальное расстояние полета стрелы.
Выберите материал для упругого элемента арбалета.

Работа, требуемая для изгиба пружинного элемента арбалета – это область под кривой напряжение-деформация. Эта работа запасается в пружинном элементе как энергия деформации. При том же уровне деформации материал с более высоким модулем упругости запасает больше энергии. После выстрела наибольшая часть энергии деформации трансформируется в кинематическую энергию стрелы.

Правильный ответ - A.

17. Четыре стержня, имеющие одинаковое поперечное сечение и длину, закреплены за один из концов. Сила тяжести вызывает только упругую деформацию.

Стержень из какого материала имеет наименьшую длину?

Чем меньше деформация, возникающая от силы тяжести, тем короче стержень.
Деформация в случае упругого деформирования e = (L-Lo)/Lo e = s/E = P/(A•E) , P = L•A•r•g,
A - площадь поперечного сечения; E - модуль упругости; P - сила тяжести (вес); r - плотность материала; g - ускорение свободного падения
Таким образом, деформация e прямопропорциональна L•r•g/E.
Поэтому, самое наименьшее удлинение получает стержень из материала с самым высоким значением удельного модуля упругости, E/(r•g).

Правильный ответ - B. Бериллий

18. Два идентичных образца были растянуты до одинаковой деформации и затем разгружены.
Какой из образцов теперь длиннее?

После разгружения образца, напряжение снижается по линии параллельной участку упругой деформации кривой напряжение-деформация. При этом восстанавливается (исчезает) только упругая деформация. Пластическая деформация образеца A была больше, поэтому после разгрузки его длина больше, чем образца B.

Правильный ответ - A.

19. Стальной шарик вдавлен в поверхность трех материалов.
Какой материал имеет наибольшую прочность при растяжении?

Эта схема соответствует испытанию на твердость по Бринеллю. Чем меньше диаметр отпечатка d, тем выше твердость. Как правило, предел прочности материала пропорционален его твердости.

Правильный ответ - A.

20 Образец нагрузили выше предела текучести и затем разгрузили, как это показано кривой 1.
Какая кривая показывает поведение материала при повторной нагрузки образца?

Предел текучести пластически деформированного материала выше, чем его начальное значение. Когда нагрузка приложена повторно, материал деформируется упруго до достижения нового предела текучести. При этом модуль упругости материала практически не меняется.

Правильный ответ - B.

21. На рисунке A представлен образец из низкоуглеродистой стали, разрушенный при растяжении при комнатной температуре.
На каком рисунке изображен образец из того же материала разрушенный при температуре -50^oC?

При низкой температуре способность материалов пластически деформироваться снижается. Многие материалы пластические при комнатной температуре, такие как, низкоуглеродистая сталь, становятся хрупкими.
При низкой температуре только материалы с ГЦК кристаллической структурой такие, как свинец и золото проявляют пластическое разрушение, показанное на рисунке B. Разрушение образца C типично хрупкое - без существенных пластических деформаций. Образец, разрушенный при растяжении, никогда не может иметь форму, изображенную на рисунке D.

Правильный ответ - C.

22. Для разрушения скрепки из какого материала необходимо затратить наибольшее количество энергии?

Чем больше область под кривой напряжение-деформация, тем больше работы требуется для разрушения материала.
Поэтому, для разрушения скрепки, сделанной из материала B, необходимо затратить большее количество энергии.

Правильный ответ - B.

23. На графике представлены результаты ударных испытаний.
Какой материал является более надежным? Почему?

B. Правильно. Материал 1 более надежен, потому что снижение температуры не приведет к его хрупкому разрушению. Тогда как, даже незначительное понижение температуры может вызывать хрупкое разрушение материала 2.

Правильный ответ - B.

24. Где наиболее вероятно разрушение?

Разрушение происходит в месте действия самого высокого локального напряжения.
Для эллиптического отверстия максимальное напряжение у его вершины определяется как:
s_max = s • [1 + 2 • (a/r)^1/2]
где s - номинальное напряжение; r - радиус кривизны у вершины; a - половина длины для внутреннего отверстия и полная длина для поверхностного отверстия. Сечение A: s_max = 1 + 2 • 3^1/2
Сечение B: s_max = 1 + 2 • 1^1/2
Сечение C: s_max = 1 + 2 • 2^1/2

Правильный ответ - A.

24. Критический коэффициент интенсивности напряжений равен K_IC= 100 МПа• m^1/2.
Какое максимальное напряжение деталь может выдержать до разрушения?

Максимальное номинальное напряжение, которое может выдержать деталь:
s_max = K_IC / (p • a)^1/2,
где K_IC - критический коэффициент интенсивности напряжения (вязкость разрушения);
a - половина длины трещины.
s = 100 / (p • 0.01)^1/2 = 1000 / p^1/2 » 564 МПа.

Правильный ответ - C.

25. Какой рисунок показывает поверхность разрушения образца, подвергнуго двухстороннему изгибу при высоком уровне номинального напряжения?

Рисунок E показывает поверхность разрушения, которая характерна для образца, подвергнутого двухстороннему изгибу при высоком уровне номинального напряжения.

Правильный ответ -E.

26. Какая кривая на графике является типичной кривой усталости для алюминиевого сплава?

A, B - Неправильно. Чем выше приложенное напряжение, тем меньше количество циклов нагружения может выдержать образец до разрушения.
C. Неправильно. Кривая усталости типичная для сталей.
D. Правильно. Кривые S-N алюминиевых сплавов не имеют горизонтального участка.

Правильный ответ -D.

27. Чему равна усталостная прочность образца при числе циклов N=10⁵?

Усталостная прочность – это максимальное напряжение, которое может выдержать образец указанного числа циклов. Усталостная прочность может быть определена по кривой S-N. Усталостная прочность образца при N=10⁵ равна 300 МПа.

Правильный ответ – C 300 МПа.

28. Для какого стержня разрушение из-за ползучести произойдет быстрее?

При том же уровне приложенного напряжения время разрушения из-за ползучести уменьшается с увеличением температуры. Чем выше уровень напряжений, тем быстрее произойдет разрушение в результате ползучести.

Правильный ответ - D.

29. Для какого металла правильно указана температура, при которой происходит ползучесть?

Ползучесть происходит при температурах свыше 0.4 от температуры плавления (в Кельвинах). Для приведенных материалов:

Правильный ответ - A.

30На левом рисунке представлена кривая охлаждения для сплава.
По фазовой диаграмме определите состав сплава?

На кривой охлаждения сплава имеются две точки (температуры), в которых скорость охлаждения изменяется. Эти точки находятся на линиях солидуса и ликвидуса на фазовой диаграмме. Таким образом, состав сплава - 60% М + 40% N.

Правильный ответ - D.

31Что представляет собой заштрихованная область на фазовой диаграмме?

В заштрихованной области твердый раствор b и жидкая фаза сосуществуют одновременно.

Правильный ответ - D.

32. Сплав O состоит на 50% из компонента М и 50% компонента N.
Какова массовая доля жидкой фазы сплава при температуре T₁?

Правильный ответ - C. - 40%.

33Состав сплава O состоит из 50% компонента М и 50% компонента N.
Каков состав твердой фазы сплава при температуре T₁?

Правильный ответ B - 30% M + 70% N.

34. В какой точке три фазы сосуществуют одновременно?

В точке C (точка эвтектики) три фазы (одна жидкая и две твердые фазы) сосуществуют одновременно при эвтектической композиции и температуре эвтектики.

Правильный ответ C.

35. Какая диаграмма соответствует сплаву, компоненты которого не образуют твердых растворов?

1. Неправильно. Такой тип диаграмм соответствует сплавам с неограниченной растворимостью компонентов в твердом и жидком состояниях.
   B. Неправильно. Данная диаграмма характерна для сплавов с ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии.
   C. Правильно. Диаграмма типична для сплавов, компоненты которых не образуют твердых растворов.
   
   Правильный ответ C.

36Чему равна максимальная концентрация компонента M в компоненте N при температуре T₁?

Линия ce – линия сольвуса – показывает максимальную концентрацию компонента M к компоненте N. При температуре T₁ максимальная концентрация M в N - 10%.

Правильный ответ B.

37. Какой сплав при комнатной температуре имеет структуру, показанную на рисунке?

Эта структура типична для сплавов, находящихся слева от эвтектической точки (точка O на диаграмме) до точки a. Затвердевший сплав – это смесь a зерен и зерен эвтектики - a+b.

Правильный ответ A.

38. При какой температуре наблюдается максимальная растворимость компонента M в компоненте N ?

Максимальная растворимость материала M в материале N наблюдается при эвтектической температуре - горизонтальная линия, проходящая через точку эвтектики O.

Правильный ответ C - 600 ^oC.

39. Два компонента сплава имеют подобные кристаллические структуры и примерно одинаковы атомные радиусы, заряды и валентность.
Какая фазовая диаграмма соответствует сплаву таких компонентов?

1. Правильно. Такой тип диаграмм соответствует сплавам с неограниченной растворимостью компонентов в твердом и жидком состояниях. Это происходит, когда компоненты имеют подобную кристаллическую структуру и приблизительно одинаковые атомные радиусы, заряды и валентность.
   
   Правильный ответ A.

40Нагретый стальной стержень охлаждается с одного конца холодной водой.
Твердость какого из материалов будет наибольшей в точке O?

Чем выше содержание углерода, тем выше твердость закаленного сплава. Кроме этого, стержень, охлаждаемый с одного конца, будет иметь различную твердость вдоль его длины, т.к. при этом изменяется интенсивности охлаждения.
Легирование увеличивает прокаливаемость сталей, поэтому легированная сталь (вариант C) будет иметь самую высокую твердость в указанной точке.

Правильный ответ C.

41. После закалки идентичные детали из углеродистой стали были подвергнуты отпуску при различных температурах. Каждой из температур соответствует цвет на поверхности детали.
В каком случае сталь будет иметь наибольшую пластичность?

Цвета, которые появляются на поверхности стали, как результат окисления, отличаются при разных температурах. Деталь D нагрета до температуры приблизительно 300 ^oC - наибольшая из рассмотренных случаев.
Чем выше температура отпуска, тем более пластичной становится сталь.

Правильный ответ D.

42. При сверлении кончик сверла нагревается.
Как изменяются свойства режущей кромки?

Сверла обычно отпускают при температуре 240-260 ^oC. Синий цвет кончика сверла соответствует температуре около 300 ^oC. С повышением температуры отпуска, пластичность возрастает, а твердость уменьшается.

Правильный ответ A.

42Какая область соответствует температурам нагрева при нормализации сталей?

При нормализации стали нагревают на 50-80^o выше верхней критической температуры - линии A₃ и A_cm.

Правильный ответ A.

43. Рассмотрим закалку стального образца с охлаждением в различных средах.
В каком случае твердость максимальная?

Чем выше скорость охлаждения, тем выше твердость стали.
Самое быстрое охлаждение получается при закаливании образца в воде. Перемешивание охлаждающей среды сдерживает формирование слоя пара на поверхности детали и, таким образом, достигается более высокая скорость охлаждения.

Правильный ответ C.

44Закалка деталей была проведена при одних и тех же условиях.
Какая деталь имеет самую высокую твердость?

Закаливаемость стали возрастает с увеличением содержания углерода. Поэтому при одинаковой интенсивности охлаждения твердость деталей B, C и E выше, чем у A и D. Однако деталь E имеет более высокое отношение поверхность-объем и охлаждается быстрее.
Чем выше скорость охлаждения, тем тверже сталь.

Правильный ответ E.

45 Стальная проволока была получена последовательным волочением .
Какой вид термообработки необходимо использовать между операциями?

Отжиг часто используется для устранения наклепа, возникающего вследствие холодной деформации. Комбинируя волочение и отжиг, может быть получена тонкая проволока.

Правильный ответ B.

46Дисперсионное твердение какого сплава не возможно?

Дисперсионное твердение сплава с составом 95% M и 5% N неосуществимо, т.к. после закалки не образуется пересыщенный твердый раствор a.

Правильный ответ A.

47 Сплав 85% M и 15% N должен быть подвергнут дисперсионному твердению.
Какой из указанных интервалов температур соответствует стадии нагревания?

При дисперсионном твердении первая стадия состоит из нагревания сплава выше линии сольвуса и последующей выдержки до формирования гомогенного твердого раствора a. Поэтому температурный диапазон 500-600 ^oC, представляется приемлимым.

Правильный ответ B.

49. Обычно после термообработки твердость стальной детали варьируется.
При каком виде термообработки практически отсутствует градиент твердости?

При термической обработке, такой как закалка или нормализация толщина сечения влияет на скорость охлаждения и, следовательно, на конечные свойства.
Например, тонкие детали охлаждаются быстрее и они тверже, чем более толстые.
Очень медленное охлаждение происходит при отжиге. Это приводит к однородному распределению свойств по всему объему детали.

Правильный ответ C.

50. С каким из металлов скорость коррозии железа будет наибольшей?

Из приведенных в списке металлов только медь имеет электродный потенциал (V₁=0.34 V) выше, чем у железа (V₂=-0.44 V) и будет являться катодом. Все другие металлы имеют более отрицательные потенциалы и будут корродировать вместо железа.

Правильный ответ A.

51 Стальные пластины скреплены заклепкой и погружены в морскую воду.
Выберите материал для заклепки, чтобы минимизировать гальваническую коррозию.

Чем ближе позиции металлов в гальваническом ряду, тем слабее коррозия. Из приведенных в списке материалов алюминиевый сплав находится ближе всех к стали.

Правильный ответ D.

52. В каком случае скорость коррозии стали выше?

Сталь имеет более низкий электродный потенциал, чем латунь (катод), поэтому корродируют стальные детали (анод). Однако, степень коррозии зависит от отношения площадей анода и катода. Когда площадь поверхности анодного металла меньше, чем у более инертного металла (случай B), то коррозия ускоряется. Скорость коррозии уменьшается , если большой по площади анод соединен с малым катодом (случай A).

Правильный ответ B.

53. Какая структура металла будет лучше сопротивляться коррозии?

Монокристаллы показывают более высокое сопротивление коррозии, чем тот же самый металл с поликристаллической структурой. Чем меньше размер зерен, тем больше материал подвержен коррозии.

Правильный ответ C.

54. Соединение находится в агрессивной среде.
В каком случае скорость коррозии болта будет выше?

Болт под нагрузкой будет корродировать быстрее, чем ненагруженный болт. Это происходит благодаря наличию областей с высоким уровнем локальных напряжений, являющихся анодными по отношению к областям с низким уровнем напряжений. Совместное действие растягивающего напряжения и агрессивной окружающей среды может являться причиной разрушения детали.

Правильный ответ A.

55. Труба получена способом холодного гибки (способ холодного деформирования).
Какая область более подвержена коррозии?

Области металлов, подвергнутые холодному деформированию, содержат множество дислокаций и поэтому находятся под напряжением. Область изгиба (B) анодна к другим областям и будет корродировать быстрее.

Правильный ответ B.

1. Изменение формы и размера изделия носит название:

трансформация;
ковкость;
деформация;
дефект.

2. Магнитомягкие материалы, обладающим высокой магнитной проницаемостью, и представляющие собой железоникелевые сплавы, называются:

пермаллои;
ферриты;
мартенситы;
альсиферы.

3. Мягкая отожженная проводниковая медь обозначается:

МТ;
ОМ;
ММ;
ПМ.

4. Проводниковый материал серебристого цвета, используемый для изготовления фольги, проволоки и проводов:

Алюминий;
Медь;
Никель;
Хром.

5. К простым полупроводникам не относится:

Германий;
Кремний;
Селен;
Никель.

6. К основным механическим свойствам не относится:

предел прочности материала при сжатии;
предел прочности при растяжении;
предел прочности при статическом изгибе;
удельное сопротивление.

7. Полупроводниковые материалы применяются для изготовления:

силовых кабелей;
диодов;
фольги;
конденсаторов.

8. Для создания на поверхности пропитанных обмоток влагостойких и маслостойких лаковых покрытий используют:

Покровные лаки;
Пропиточные лаки;
Клеящие лаки.

9. К электроизоляторам не относятся:

гетинаксы;
текстолиты;
ферриты;
компаунды.

10. Сплав на основе железа — нихром, содержит:

цинк;
олово;
хром;
серебро.

11. Сплав, предназначенный для соединения металлов при пайке, называется:

флюс;
припой;
текстолит;
феррит.

Индивидуальные задания.

Задание №1.Определить суммарный балл сложности дорожного строительства в заболоченной местности Рязанской области автомобильной дороги на слабых грунтах оснований с баллом 2, насыпь возводится из сыпучего грунта( песок).

Задание №2. Разработать последовательность операций при строительстве автомобильной дороги в холмистой местности( грунт суглинок) , рассчитать коэффициент сложности выполнения операций и построить график выполнимости операций в течении периода строительства.

Задание №3.Рассчитать продолжительность технологической операции интенсификации процесса просушивания грунта в резерве, при строительстве автомобильной дороги в Рязанской области. Грунт в резерве –супесь пылеватая, влажность в верхнем слое 17,6% , допустимая влажность для требуемого коэффициента уплотнения 13,6%, скорость ветра 4м/с, температура воздуха 15⁰С. Грунт сушится в резерве пассивно.

Задание №4. Определить запас на осадку насыпи со строительным подъемом в зимних условиях после оттаивания грунта , при строительстве автомобильной дороги в Рязанской области. Грунт суглинок легкий(влажность оптимальная), тип местности по условиям увлажнения III.

Задание №5. Разработать пооперационную карту учета рабочего времени при работе дорожно-строительных машин ( по выбору студента) для строительства автомобильной дороги в заболоченной местности.

Темы рефератов.

1. Методы нанесения проектной линии и расчета ее элементов.

2.Типовые поперечные профили сельскохозяйственных дорог и улиц.

3.Общие сведения о дорожных одеждах.

4.Конструктивные слои дорожных одежд и их назначение.

5. Основные типы дорожных одежд.

6.Принципы конструирования дорожных одежд.

7.Прочностные характеристики грунтов и материалов конструктивных слоев.

8.Элементы земляного полотна и общие требования к нему.

9.Поперечные профили земляного полотна.

10. Грунты для возведения земляного полотна.

11.Виды деформаций земляного полотна и грунтового основания.

12.Устойчивость земляного полотна.

13. Расчет осадки земляного полотна на слабом основании.

14. Определение размеров резервов.

15.Определение площадей земель, подлежащих рекультивации. Определение объемов земляных работ.

1. МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ПРОЦЕДУРУ ОЦЕНИВАНИЯ ЗНАНИЙ, УМЕНИЙ, НАВЫКОВ И (ИЛИ) ОПЫТА ДЕЯТЕЛЬНОСТИ, ХАРАКТЕРИЗУЮЩИХ ЭТАПЫ ФОРМИРОВАНИЯ КОМПЕТЕНЦИЙ

4.1 Положение о формах, периодичности и порядке проведении текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации обучающихся федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А.Костычева» рассмотрено на Ученом совете Университета 27 августа 2014 года протокол №1 и утверждено ректором Университета Бышовым Н.В 27 августа 2014 года.