Для изготовления различных инструментов применяются и углеродистые инструментальные стали. Эти стали обладают высокой твердостью и прочностью и одновременно хрупки. Режущие инструменты при нагреве теряют свою твердость. Введением хрома, вольфрама, ванадия, молибдена, марганца, кремния, никеля придает инструментальным сталям высокую твердость, износостойкость, ударную вязкость, способность выдерживать высокие температуры, не теряя твердости, и других ценных свойств.
Инструментальные легированные стали делят на две группы: группа 1 – стали для режущего и измерительного инструмента; группа 2 – стали для штампового инструмента
Рабочие части измерительного инструмента должны иметь высокую твердость и износостойкость. Эти свойства придают стали хром, вольфрам и марганец. Сталь марки ХВГ содержит эти химические элементы, поэтому и применяется для изготовления измерительных инструментов
Назовите виды коррозионных разрушений металлов, укажите сущность каждого из них и приведите примеры металлов и сплавов, подвергающихся при определенных условиях тому или иному виду коррозионного разрушения. Почему коррозионностойкие стали не ржавеют?
По характеру коррозионных разрушений различают:
- Поверхностная коррозия равномерно распределяется по всей поверхности металла Скорость распространения равномерной коррозии легко определить, процесс коррозии хорошо заметен, поэтому можно заранее рассчитать срок службы детали. Наиболее часто встречается у чистых металлов в сильнодействующих средах, препятствующих образованию защитной пленки, и в сплавах с однородной структурой: сплавах – твердых растворах; сплавах – химических соединениях
- Местная коррозия не распространяется равномерно по всей поверхности, а сосредоточивается на отдельных участках детали, проникая в глубь металла. Чем более неравномерная коррозия, тем она опаснее. Местной коррозии подвергаются железо, стали, алюминиевые сплавы в пресной и морской воде, в почве и в некоторых окислительных средах.
- При межкристаллитной коррозии разрушение металлов происходит по границам зерен. Такой вид коррозии наиболее часто наблюдается у алюминиевых сплавов при воздействии морского воздуха или воздуха, загрязненного отходами промышленного производства.
Высокая коррозионная стойкость нержавеющих сталей обусловлена содержанием в них хрома, который образует на поверхности изделия прочную и плотную пленку своих окислов.
Назовите основные группы полупроводниковых материалов. Какие полупроводниковые материалы обладают нелинейным сопротивлением, и в каких электрических устройствах используется это свойство?
Полупроводники составляют обширную область материалов, отличающихся друг от друга большим многообразием электрических и физических свойств, а также большим многообразием химического состава, что и определяет различные назначения при их техническом использовании.
По химической природе их можно разделить на четыре группы:
1. Кристаллические полупроводниковые материалы, построенные из атомов или молекул одного элемента. (кремний, германий, селен, бор)
2. Окисные кристаллические полупроводниковые материалы, т.е. материалы из окислов металлов (закись меди, окись цинка, окись кадмия и др.)
3. На основе соединений атомов третьей и пятой групп системы элементов (соединение сурьмы с индием, галием и алюминием) Они получили наименование интерметаллических соединений
4. На основе соединений серы, селена и теллура с одной стороны и меди, кадмия и свинца с другой стороны. Такие соединения называются сульфидами, селенидами и теллуридами
Объясните диэлектрическую проницаемость материала. Во сколько раз электропроводность меди выше, чем алюминия, если известно удельное электросопротивление меди 0,017 Ом∙мм2 /м, а у алюминия 0,027 Ом∙мм2 /м.
Эта характеристика позволяет определить способность диэлектрика при нанесении на него электродов и подаче напряжения образовывать электрическую емкость.
Диэлектрическая проницаемость электроизоляционных материалов зависит от интенсивности процессов поляризации, протекающих в диэлектриках под действием проложенного напряжения. Различают четыре основных вида поляризации диэлектриков: электронная поляризация упругое смещение электронных оболочек относительно ядра в атомах диэлектрика); дипольная поляризация (поворот полярных молекул); ионная поляризация (упругое смещение ионов с мест своего закрепления); спонтанная поляризация протекает в диэлектриках особого вида).
Диэлектрическая проницаемость электроизоляционных материалов изменяется в зависимости от температуры, частоты приложенного напряжения и других факторов.
0,027/0,017 = 1,6 (раза)
Электропроводность меди а 1,6 раза выше, чем у алюминия.
Назовите электрические характеристики материалов и единицы их измерения. Сколько надо взять проволоки для изготовления нихромовой спирали, если известно сопротивление проволоки 22 Ом, площадь поперечного сечения проволоки составляет 0,3 мм2 и удельное электрическое сопротивление ρ 1,1Ом∙м.
Удельное электрическое сопротивление (Ом∙м) – позволяет оценить степень электропроводности того или иного материала
Температурный коэффициент удельного сопротивления (1/0С) – позволяет оценить изменение удельного электрического сопротивления материала при изменении его температуры
Диэлектрическая проницаемость (величина безмерная) – позволяет определить способность диэлектрика при нанесении на него электродов и подаче напряжения образовывать электрическую емкость
Электрическая прочность (МВ/м) – позволяет определить разрушение диэлектрика
Объясните назначение обмоточных проводов. Назовите вид изоляции, который обеспечивает наибольшую холодостойкость установочных проводов. Дайте характеристику провода установочного марки ПРИ.
Обмоточные провода служат для изготовления обмоток электрических машин, аппаратов и приборов и выпускаются с жилами из проводниковых меди и алюминия, а также сплавов большого удельного сопротивления (манганина, нихрома и др.). Жилы обмоточных проводов могут иметь эмалевую, пленочную, волокнистую и эмалево-волокнистую изоляцию.
Установочные провода могут иметь изоляцию из резины или гибких пластмасс (полиэтилен, поливинилхлоридный пластикат) – данная изоляция обеспечивает наибольшую холодостойкость
Провод с медной однопроволочной жилой с резиновой изоляцией в пропитанной хлопчатобумажной оплетке. Применяется для неподвижной прокладки внутри помещений и в не помещений в сетях напряжением до 660В переменного тока