¡Descarga examen Q1 y más Exámenes en PDF de Tecnología de Materiales solo en Docsity!
Ciència i Tecnologia de Materials – Examen final 19/01/
NOM:
RESPOSTES: Trieu 1 opció de les tres possibles en cada qüestió.
Pregunta 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 A Resposta B
C
Model Resposta Nº punts
Correcta 1
No Contestada 0
A
Incorrecta -0.
Quantes hores d’estudi fora de classe has dedicat a l’assignatura en tot el quadrimestre (aproximadament):
________h_
1. De entre els materials polimèrics, els termoestables es distingeixen per la seva:
a) Elevada rigidesa i resistència a la tracció b) Elevada temperatura de transició vítria c) Fàcil reutilització i reciclatge
2. El factor d’empaquetament és la relació entre el volum dels àtoms o ions presents en una cel·la unitària i:
a) El nombre d’àtoms presents b) El pes atòmic de l’element c) El volum de la cel·la
3. Al defecte cristal·lí produït pel canvi d’orientació d’un grup de plans cristal·lins per efecte d’una tensió tallant es
coneix com: a) Burgers b) Dislocació c) Macla
4. Es defineix línia solvus com aquella línia en un diagrama d’equilibri que marca la màxima solubilitat del solut en el
dissolvent en: a) Dos fases sòlides b) Una fase líquida c) Una fase sòlida
5. Es diu que un material és aïllant elèctric si?
a) Té la banda de valència completament plena i molt separada de la de conducció b) Té la banda de valència completament plena i molt solapada amb la de conducció c) Té la banda de conducció completament plena i molt separada de la de valència
6. Es coneix com a ruptura dielèctrica a:
a) La conversió d’un dielèctric en conductor b) La intensitat màxima de camp elèctric que pot resistir un material c) La relació entre la rigidesa i la capacitat d’un condensador
7. La tensió màxima al voltant d’una esquerda interior serà menor quan:
a) Major sigui la tensió aplicada b) Més petit sigui el radi del defecte c) Més petita sigui la longitud del defecte
8. Quina afirmació és falsa:
a) La corrosió intergranular té lloc a l’interior dels grans del material b) La corrosió per aireació diferencial és de tipus electroquímic c) La corrosió per picadures és un atac molt localitzat
9. Quina de les següents afirmacions és certa?
a) Les foses blanques contenen cementita, i s’obtenen per refredament ràpid b) Les foses grises contenen ferrita i grafit, i s’obtenen per refredament ràpid c) Les foses mal·leables contenen perlita i grafit, i s’obtenen per refredament lent
10. En un procés de difusió d’un solut en un dissolvent, el coeficient de difusió depèn de:
a) De les característiques del solut i del dissolvent b) De les dues a la vegada c) La temperatura del procés
Ciència i Tecnologia de Materials – Examen final 19/01/
11. Un acer al carboni refredat molt lentament per a que es compleixi el diagrama d’equilibri mostra una microestructura
formada pel 50% de ferrita proeutectoide i 50% de perlita. El percentatge aproximat de carboni d’aquest acer serà: a) 0,22% b) 0,38% c) 0,52%
12. Per a frenar el desplaçament de les dislocacions en un material que augmentaríeu:
a) El treball en fred
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.
20
40
60
80
100
120
140
160
Tensión (MPa)
Deformación (%)
b) Mida de gra c) Puresa
13. La zona ombrejada del diagrama de màquina de la figura correspon al mòdul de:
a) Resiliència b) Tenacitat c) Young
14. Quina relació hi ha entre el treball en fred i la temperatura de recristal·lització:
a) Augmenten conjuntament b) Cap c) Es redueix una al augmentar l’altre
15. Quin punt de la figura faríeu servir per calcular la magnetització de saturació:
a) A b) C c) D
16. Amb quin tipus de sol·licitació de càrrega és més apte un ceràmic:
a) Compressió b) Flexió c) Tracció
17. El canvi de permitivitat i permeabilitat entre medis provoca en la llum la:
a) Absorció b) Luminescència c) Refracció
18. Si volem aconseguir un comportament més dúctil amb un polímer termoplàstic, les condicions d’assaig han de ser:
a) Alta temperatura i baixa velocitat de deformació. b) Baixa temperatura i baixa velocitat de deformació. c) Alta temperatura i baixa velocitat de deformació.
19. Per determinar la temperatura de transició ductil-fràgil d’un material s’utilitza l’assaig de:
a) Resistència a l’impacte b) Resistència a la fatiga c) Resistència a la tracció
20. Quines propietats generals es poden esperar d’un material amb enllaç iònic?
a) Que sigui bon conductor tèrmic i elèctric. b) Que sigui dur i fràgil. c) Que sigui dur i tenaç.
Ciència i Tecnologia de Materials – Examen final 19/01/
11. La tensió màxima al voltant d’una esquerda interior serà menor quan:
a) Major sigui la tensió aplicada b) Més petit sigui el radi del defecte c) Més petita sigui la longitud del defecte
12. De entre els materials polimèrics, els termoestables es distingeixen per la seva:
a) Elevada rigidesa i resistència a la tracció b) Elevada temperatura de transició vítria
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.
20
40
60
80
100
120
140
160
Tensión (MPa)
Deformación (%)
c) Fàcil reutilització i reciclatge
13. La zona ombrejada del diagrama de màquina de la figura correspon al mòdul de:
a) Resiliència b) Tenacitat c) Young
14. El canvi de permitivitat i permeabilitat entre medis provoca en la llum la:
a) Absorció b) Luminescència c) Refracció
15. Quina relació hi ha entre el treball en fred i la temperatura de recristal·lització:
a) Augmenten conjuntament b) Cap c) Es redueix una al augmentar l’altre
16. Per determinar la temperatura de transició ductil-fràgil d’un material s’utilitza l’assaig de:
a) Resistència a l’impacte b) Resistència a la fatiga c) Resistència a la tracció
17. Quin punt de la figura faríeu servir per calcular la magnetització de saturació:
a) A b) C c) D
18. Amb quin tipus de sol·licitació de càrrega és més apte un ceràmic:
a) Compressió b) Flexió c) Tracció
19. El factor d’empaquetament és la relació entre el volum dels àtoms o ions presents en una cel·la unitària i:
a) El nombre d’àtoms presents b) El pes atòmic de l’element c) El volum de la cel·la
20. Quina afirmació és falsa:
a) La corrosió intergranular té lloc a l’interior dels grans del material b) La corrosió per aireació diferencial és de tipus electroquímic c) La corrosió per picadures és un atac molt localitzat
Final de Ciència i Tecnologia de Materials 19/01/
NOM:
1. ( 2.5 punts ) El material de la barra que suporta la cabina d’un telecadira es té que triar entre tres
materials candidats. El materials escollit ha de complir amb els criteris de col·lapse plàstic i de
ruptura fràgil amb un factor de seguretat de 2 i a més ha de tenir el mínim pes. El pes del
telecadira carregat s’espera que sigui de 12000 N. Mitjançant tècniques d’inspecció d’ultrasons
es comprovarà que no hi hagin esquerdes internes de longitud total major que 1,5 mm.
Dades: Factor geomètric Y: 1,6.
Materials (^) σ 0,2% (MPa)^ K (^) IC (MPa·√m) Densitat (kg/m 3 )
Acer DP 1200 1200 63 7860 Titani Ti-6Al-4V 820 50 4750 Alumini 2024-T6 650 26 2630
Ressolució:
a) Es calcula la tensió de disseny com la menor tensió de fallida (mínim entre colapse
plàstic i fractura fràgil).
Y a
K (^) Ic
Acer: MPa
, ,
3
i 0.2 = 1200 MPa = 811 MPa
Titani: MPa
, ,
3
i 0.2 = 820 MPa = 644 MPa
Alumini: MPa
, ,
3
i 0.2 = 650 MPa = 335 MPa
b) Amb la tensió de disseny, la força i el factor de seguretat, es calcula la secció, i d’aquí la
massa per unitat de longitud:
tensió aplicada:
factor de seguretat: fs = 2
Per tant minimitza el pes el Titani
A
K Ic Y a
S
F
f F S S
f (^) s F s
f F S L
m m v S L
s
, kg/ m
f F
L
m Acer :
s 0233 811 10
6
kg/ m
f F
L
m Ti tani:
s 0177 644 10
6
,
, kg/ m
f F
L
m Alu mini:
s 0189 355 10
6
Final de Ciència i Tecnologia de Materials 19/01/
NOM:
1. ( 2.5 punts ) El material de la barra que suporta la cabina d’un telecadira es té que triar entre tres
materials candidats. El materials escollit ha de complir amb els criteris de col·lapse plàstic i de
ruptura fràgil amb un factor de seguretat de 2 i a més ha de tenir el mínim pes. El pes del
telecadira carregat s’espera que sigui de 11500 N. Mitjançant tècniques d’inspecció d’ultrasons
es comprovarà que no hi hagin esquerdes internes de longitud total major que 1,8 mm.
Dades: Factor geomètric Y: 1,3.
Materials (^) σ 0,2% (MPa)^ K (^) IC (MPa·√m) Densitat (kg/m 3 )
Acer DP 1200 1200 67 7860 Titani Ti-6Al-4V 850 38 4750 Alumini 2024-T6 700 26 2630
Ressolució:
a) Es calcula la tensió de disseny com la menor tensió de fallida (mínim entre colapse
plàstic i fractura fràgil).
Y a
K (^) Ic
Acer: , MPa
, ,
3
i 0.2 = 1200 MPa = 969,25 MPa
Titani: , MPa
, ,
3
i 0.2 = 850 MPa = 549,72 MPa
Alumini: , MPa
, ,
3
i 0.2 = 700 MPa = 376,12 MPa
b) Amb la tensió de disseny, la força i el factor de seguretat, es calcula la secció, i d’aquí la
massa per unitat de longitud:
tensió aplicada:
factor de seguretat: fs = 2
Per tant minimitza el pes l’ Alumini
B
K Ic Y a
S
F
f F S S
f (^) s F s
f F S L
m m v S L
s
, kg/ m ,
f F
L
m Acer :
s 0187 96925 10
6
, kg m ,
f F
L
m Ti tani:
s 0199 54972 10
6
/
, kg/ m ,
f F
L
m Alu mini:
s 0161 37612 10
6
Final de Ciència i Tecnologia de Materials 19/01/
NOM:
2. (2.5 punts) El suport d’un bastidor d’anoditzat, que ha de conduir 95 kA de corrent, ha de tenir
una longitud d’149 cm i una resistència elèctrica menor que 105 m. Si la temperatura de
treball màxima del bastidor és de 105 ºC, seleccioneu el material que minimitza el pes, complint
amb les especificacions. Quin és aquest pes?
Material
Densitat
(kg/m
3 )
E
(GPa)
Rp0.
(MPa)
Max trac.
(MPa)
(20 ºC)
(n·m)
a
(p·m/K)
Crom 7100 279 90 103 132 21. Estany 7280 49.9 180 220 126 46
Titani 4500 120.2 140 230 540 38
A
L
R
L
A
R
L
m m v A L A
R
L
m m
L
L
m
L
R
2 2
T 20 º a T
Crom (^) T º a T , ( ) , m
9 12 7 20 132 10 214 10 105 20 133819 10
Es tany (^) T º a T ( ) , m
9 12 7 20 126 10 46 10 105 20 12991 10
Ti tani (^) T º a T ( ) , m
9 12 7 20 540 10 38 10 105 20 54323 10
, kg
R
L
Crom m 00201 105 10
3
2 7 2 2
, kg
R
L
Es tany m 00200 105 10
3
2 7 2 2
, kg
R
L
Ti tani m 005169
105 10
3
2 7 2 2
Solució: Estany amb 20 g
B
