Avdeling for ingeniørutdanning

Transkript

1 Avdeling for ingeniørutdanning MA TERIALLÆREfJ'IL VIRKNINGSTEKNIKK Gruppe: Eksamensoppgaven består av Tillatte hjelpemidler: Antall sider: 6 inkl. forsiden Tekniske regnetabeller. Kalkulator Fagnr: LO 532M Dato: Antall oppgaver: 7 Faglige veiledere Øivind Husø Fatema Rebecca Hasan Eksamenstid, fra - til: Antall vedlegg: 2 Kandidaten må selv kontrollere at oppgavesettet er fullstendig. Innføring skal være med blå eller sort penn.

2 l. Figur l viser fasediagrammet for stål. a) Seks av flatene i diagrammet er nwnmerert. Hver av disse flatene representerer en eller to faser. Noen flater representerer også delstrukturer. Skriv navnet på fasen eller fasene og eventuelle delstrukturer som hver flate representerer. Et stål med 1,2 % C blir varmet opp til 1100 C og avkjølt sakte til romtemperatur. Forklar hvilke faser og delstrukturer som dannes etter hvert som temperaturen synker. T egn en skisse av hvordan et stål med en slik sammensetning vil se ut ved romtemperatur dersom vi ser på det i et mikroskop. Anta at avkjølingen av stålet har foregått langsomt. c) Regn ut hvor mye proeutektoid sementitt og hvor mye perlitt det er i stålet med 1,2 % C. Hvilke egenskaper har et slikt stål? d) Regn ut hvor mye sementitt og hvor mye ferritt det er i perlitt. e) Stålet med 1.2 % C skal herdes. Hvordan vil du utføre herdingen dersom stålet skal bli hardest mulig? t) Hvordan foregår settherding av stål? Forklar hvorfor vi foretar slik herding. 2. a) c) Hva er galvanisk korrosjon? Gi en kort forklaring. H va mener vi med at et stål er rustfritt? d) Aluminium ligger høyt i spenningsrekken, men blir ofte valget når e) Hvilke prinsipper for korrosjonsbeskyttelse kjenner du til? korrosjonsbestandighet er viktig. Forklar hvorfor. Hva er interkrystallinsk korrosjon og hvordan kan slik korrosjon unngås? 2

3 a) Forklar forskjellen mellom stål og støpejern. Forklar forskjellen mellom grått og hvitt støpejern og hvilke faktorer som er avgjørende for om støpejernet størkner grått eller hvitt. c) Gjør rede for forskjeller i oppbygging og bruksområder for herdeplaster og tem1oplaster. Gjør rede for hvorfor keramiske materialer brukes til skjærende verktøy. Hvordan foregår produksjonen av keramiske materialer som brukes til tekniske formål? d) Hvorfor defonneres ikke keramiske materialer når de utsettes for belastning? Hvilken type brudd inntreffer? 5. a) Når vi snakker om herdbare aiuminiumlegeringer, tenker vi gjeme på legeringer som a) c) d) e) kan partikkelherdes. Forklar hvordan slik herding foregår. En legering av AI-M~Si, sammensatt av 1.5% M~Si er herdet på denne måten. Tegn prosessen inn i fasediagrammet på figur 3. Hvorfor er partikkelherding mer effektivt enn løsningsherding? Hva skjer med legeringen ved overeldering? Egner denne legeringen seg for sveising? Begrunn svaret. Hva skiller en knalegering fra en støpelegering? 6. En rund prøve stav fra et metallisk materiale er gjort klar for strekkprøving. Prøven har følgende dimensjoner: lengde Lo = 100 mm og diameter do = 30 mm. Under testen ble følgende observert:. Proporsjonaliteten mellom kraft og forlengelse opphørte når strekkraften var 9 kn... a) Forlengden var de 1.5 mm. Den største strekkraften under prøven var 18 kn. Forlengden til staven var da 18 mm. Når brudd inntraff, ble strekkraften målt til 15kN. Lengden til staven var da 130 mm. Tegn kraft- forlengelsesdiagram BeregnRpO,2 3

4 c) d) e) t) Hvilke synlige effekter får vi på prøve staven mellom toppunktet på kurven og bruddpunktet? Beregn E-modulen og forklar hvilken betydning den har i forbindelse med konstruksjon. Etter bruddet legger vi de to delene sammen og måler lengden. Hvor lang tror du målestaven er nå? Hvordan kan du bruke strekkprøvediagrammet til å avgjøre om et materialet er sprøtt eller duktilt? 7. Ved sveising av stål dannes det struktursoner (HAZ) rundt sveisegodset. a. Lag en skisse som viser hvilke strukturer slike soner innholder og forklar hvordan de påvirker egenskapene til sveisen. b. Hvilke oppgaver har belegget på en dekket sveiseelektrode? c. Hvordan foregår hardhetsmåling med Vickers metode? d. Hva mener vi med kravprofil og egenskapsprofil i forbindelse med materialvalg? 4

5 ('"i1!li r 2

6