Tentamen MATERIAALKUNDE 2

Vergelijkbare documenten
Tentamen MATERIAALKUNDE II, code

Tentamen MATERIAALKUNDE II, code

Tentamen MATERIAALKUNDE II, code

Tentamen MATERIAALKUNDE II, code

Tentamen MATERIAALKUNDE II, code

Tentamen MATERIAALKUNDE II, code

Tentamen MATERIAALKUNDE Ia

Tentamen MATERIAALKUNDE Ia

R&D. Metallurgische (las)eigenschappen van slijtvaste witte gietijzers. Annemiek van Kalken Ludwik Kowalski

Materialenkennis. voor de laspraktijk 8

Tentamen MATERIAALKUNDE I, code

Metaalstructuren en toestandsdiagram. Metaalstructuren en toestandsdiagram. Metaalstructuren en toestandsdiagram. Metaalstructuren en toestandsdiagram

Hardheidscoderingen aluminium

Metaalkunde in de. Lastechniek. H.Schrijen 1. Lasgroep Zuid Limburg. Metaalkunde en Lastechniek. Lasgroep Zuid Limburg. Root Cause of Disasters

HARDEN/VEREDELEN CONDITIONING. conditioning. Verhoogde sterke eigenschappen. Goede buigingsweerstand

Bestel direct de Snijstaal Harderij Raadgever II! En verhoog vandaag nog uw kennis op het gebied van staalkeuze en warmtebehandeling.

a) Benoem de verschillende weefsels van een loofboom die je tegenkomt als je de stam horizontaal doorzaagt. Geef tevens de functie van elk weefsel.

Technische Thermodynamica 1, Deeltoets 2 Module 2, Energie en Materialen ( )

I T +31 (0) E info@gns-nederland.nl INHOUDSOPGAVE

Lasbaarheid van materialen - gietijzer

Oefeningen materiaalleer

8 Aanvulling Hoofdstuk 8 Metalen

Docenten: M.J. ten Bouwhuijs Datum: mei 2003 P.F. Willemse. Hoofdstuk 16: Beïnvloeden van de eigenschappen van een materiaal via de samenstelling

Metallurgie! CVO$Kisp$Lerarenopleiding$ Sander$Malfliet$ 2015$

Test report What You See Is Magic Realistic

Kernvraag: Hoe ziet een afkoelingsgrafiek eruit?

Lasgroep Zuid Limburg

Metaal 2e college metaal Utrecht

Prijzen excl. BTW, geldig van tot MEER VERMOGEN DAN U ZOU VERWACHTEN. HOLEX ProSteel de nieuwe generatie VHM-ruwfrezen HPC.

LOPUC. Een manier om problemen aan te pakken

Metaal. 2e college metaal Utrecht. Materialen

Tentamen Inleiding Meten en Modelleren Vakcode 8C120 7 april 2010, uur. Het gebruik van een (grafische) rekenmachine is toegestaan.

Geïntegreerde proef. Industriële wetenschappen. 2 de leerjaar 3 de graad TSO. Inductief Harden. Floris Devreese Matthias Hardeman

In het Besluit eindexamens h.a.v.o. komen twee artikelen voor die van belang zijn voor de correctie van het schriftelijke werk.

Toestand Omschrijving

Tentamen Verwerking en Eigenschappen van Kunststoffen ( ) 2 februari 2012, uur

Lees onderstaande goed door. Je niet houden aan de instructies heeft direct gevolgen voor de beoordeling.

TENTAMEN INLEIDING ASTROFYSICA WOENSDAG 15 DECEMBER,

Structuur en eigenschappen van metalen 4C330

CENTRALE EXAMENCOMMISSIE VASTSTELLING OPGAVEN CORRECTIEVOORSCHRIFT bij het examen NATUURKUNDE. Eerste tijdvak VWO

Meander. Aardrijkskunde BAKKAARTEN THEMA 4

Voortgangstoets NAT 4 HAVO week 11 SUCCES!!!

Elk vermoeden van fraude wordt gemeld bij de examencommissie.

RP PARTS GIETSTUKKEN STAAL

MINISTERIE VAN ONDERWIJS, WETENSCHAP EN CULTUUR UNIFORM EXAMEN HAVO 2015

NIETJE NIET VERWIJDEREN

! b) Hoe kan je dat verklaren?!

aan het water koeler is dan op het land langzamer afkoelt dan aarde

MAVO-C I CENTRALE EXAMENCOMMISSIE VASTSTELLING OPGAVEN CORRECTIEVOORSCHRIFT bij het examen NATUURKUNDE MAVO-C.

T2: Verbranden en Ontleden, De snelheid van een reactie en Verbindingen en elementen

MAVO-D I CENTRALE EXAMENCOMMISSIE VASTSTELLING OPGAVEN CORRECTIEVOORSCHRIFT bij het examen NATUURKUNDE MAVO-D.

Tentamen Inleiding Astrofysica 19 December 2016,

MINISTERIE VAN ONDERWIJS, WETENSCHAP EN CULTUUR UNIFORM HEREXAMEN HAVO 2015

Uitwerkingen. T2: Verbranden en Ontleden, De snelheid van een reactie en Verbindingen en elementen

vm 128 Vereniging FME-CWM vereniging van ondernemers in de technologisch-industriële sector

/14 /28 /28 /30 /100. Naam:.. Studentnr.:.. Resultaten: Totaal: Opgave 1 Opgave 2 Opgave 3 Opgave 4

Examen Rekenen en Wiskunde

Museum Sloten. Weegspel

Voortgangstoets NAT 5 HAVO week 6 SUCCES!!!

Verslag Materiaalgebruik Dieselmotoren

MAVO-D I CENTRALE EXAMENCOMMISSIE VASTSTELLING OPGAVEN CORRECTIEVOORSCHRIFT bij het examen NATUURKUNDE MAVO-D. Eerste tijdvak F-D

Kernvraag: Kun je je gevoel geloven?

Week 5: Oppervlakteruwheid Hardheid Materiaalaanduiding

Hoe? Taal 1. Waar? Tijd? Extra? SPEL DENK

TENTAMEN THERMODYNAMICA 1 Wb april :00-12:00

Uitwerkingen Basischemie hoofdstuk 1

STAAL SERVICE VLAANDEREN STERK IN METAAL EN SERVICE NON-FERRO & SPECIAAL-STAAL

Spreekopdrachten thema 2 Geld

Instructies voor de testafname Groep 5

Naam:. Namen groepsleden:... Begeleider:

Laslegeringen voor kwalitatieve onderhoudswerke

Schriftelijke zitting Regeltechniek (WB2207) 3 november 2011 van 9:00 tot 12:00 uur

Instructies voor de testafname Groep 6

Basismechanica SOLDEREN GRIZLI Tim Fack

NITROTEC CONVERTING. converting. Alternatief voor hardchroomlagen. Verhoging van de corrosiebestendigheid. Hoge slijtvastheid

Elk vermoeden van fraude wordt gemeld bij de examencommissie.

Instructies voor de testafname Groep 4

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN Faculteit Wiskunde en Informatica

M V. Inleiding opdrachten. Opgave 1. Meetinstrumenten en grootheden. Vul het schema in. stopwatch. liniaal. thermometer. spanning.

natuurkunde 1,2 Compex

Voortgangstoets NAT 6 VWO 45 min. Week 5 SUCCES!!!

Kieming en. Jilt Sietsma. groei in metalen

Technische informatie Roestvast staaltypen

Fysische Chemie en Kinetiek

blok 11 groep 4 Malmberg s-hertogenbosch

Hertentamen Inleiding Astrofysica 19 December 2015,

DEZE PAGINA NIET vóór 8.30u OMSLAAN!

Lees onderstaande goed door. Je niet houden aan de instructies heeft direct gevolgen voor de beoordeling.

Slakinsluitsels in een smeedijzeren baar uit het 17 e eeuwse scheepswrak Aanloop Molengat. Datum 7 januari 2012

Inhoud Reflectie 8. Moeilijke woorden. Smartphone of tablet bij de hand? Gebruik deze dan maar om de QR-codes te scannen of app s te gebruiken.

Bruggen. elsmarlon smithuis. CC Naamsvermelding 3.0 Nederland licentie.

Augustus geel Chemie Vraag 1

Workshop Handleiding. Sinterklaas en Kerstmis. wat is jouw talent?

Construerende Technische Wetenschappen

6 WARMTEBEHANDELINGEN VAN STAAL

... ::s. Correctievoorschrift VWO .:.:: ::s. ::s. Inhoud 1 Algemene regels 2 Scoringsvoorschrift 2.1 Scoringsregels 2.

THERMODYNAMICA 2 (WB1224)

Slakinsluitsels in een smeedijzeren baar uit het 17 e eeuwse scheepswrak Aanloop Molengat

Tentamen Leesvaardigheid; hier hoef/kun je niet voor leren

Transcriptie:

Universiteit Twente Faculteit der Construerende Technische Wetenschappen Leerstoel Productietechniek Module 3 WB Energie en Duurzaamheid 201500273 Tentamen MATERIAALKUNDE 2 19 april 2017, 08.45-11.45 uur AANWIJZINGEN 1. Vergeet niet uw naam en alle voorletters te vermelden op het werk en op de opgaven. 2. Dit tentamen bestaat uit 6 opgaven. 3. Waardering : opgave 1: 6 punten 2: 5 punten 3: 4 punten 4: 4 punten 5: 4 punten 6: 4 punten Eindcijfer = (opgave 1 + opgave 2 + opgave 3 + opgave 4 + opgave 5 + opgave 6 + 3)/3 4. Lees elke vraag goed door. Geef een helder antwoord en schrijf netjes. Indien u vermoedt dat u een rekenfout heeft gemaakt, geef dit aan. 5. Rekenantwoorden worden alleen beoordeeld indien deze van de juiste eenheden zijn voorzien. 6. U mag de vragen in uw eigen volgorde afwerken. Bijvoorbeeld, favoriete vragen eerst. 7. Opgaven en uitwerkingen worden ruim na afloop van het tentamen op Blackboard gepubliceerd. 8. Het betreft een gesloten-boek tentamen. Alleen het gebruik van pen, potlood, gum, geodriehoek en een (grafische/eenvoudige) rekenmachine is toegestaan. Succes! 1 van 5

1) In de gieterij: fasediagram Fe-C In een staalgieterij laat een afstudeerster een Fe-C-legering met een eutectoïdische samenstelling met een normale snelheid afkoelen tot kamertemperatuur. Ga voor de beantwoording van deze vraag uit van onderstaand fasediagram. a) Welk deel van het fasediagram gaat u gebruiken en waarom? Maak een schets van de structuur van deze legering bij elk van de volgende temperaturen. Geef bij elke schets aan uit welke fasen de legering bij die temperatuur bestaat en bepaal de hoeveelheid op de juiste wijze (%). Laat zien hoe u tot de waarde komt. b) 1500 ºC, c) 1450 ºC, d) 1150 ºC, e) 800 ºC en f) 700 ºC. In een tweede experiment laat de afstudeerster de gietlering met dezelfde snelheid afkoelen tot 700 ºC, maar vervolgens gooit ze het relatief kleine proefstuk in een bak met water. g) Maak een schets van de microstructuur van deze legering na afkoelen tot kamertemperatuur. Geef de fasen aan en bepaal de hoeveelheid (%) van elke fase. Laat zien hoe u tot de waarden komt. 2 van 5

2) Warmtebehandelingen Staal wordt aangekocht in een bepaalde leveringstoestand. Vaak wordt voor een bepaalde toepassing, of als onderdeel van het productieproces, een andere microstructuur vereist. Daardoor is er een passende warmtebehandeling nodig om van een bepaalde begintoestand naar een andere eindtoestand te komen. In dit geval gaat het om 4340-staal waarvan het isotherme TTT-diagram hieronder te zien is. Dit staal heeft een koolstofgehalte van 0,4 %. Bepaal mede aan de hand van dit diagram en/of het fasediagram van opgave 1 hoe de warmtebehandeling er uit ziet, wanneer het materiaal vanaf kamertemperatuur met een bepaalde begintoestand moet worden behandeld om een bepaalde eindtoestand op kamertemperatuur te bereiken. In de onderstaande tabel staan de gevraagde begin- en de eindtoestanden. Tip: zorg er voor dat de warmtebehandeling zo kort mogelijk duurt en let altijd goed op. Beschrijf de warmtebehandeling zo duidelijk mogelijk en noem relevante waarden van de gebruikte temperaturen, verwarmingstijden, opwarm- en afkoelsnelheden. Begintoestand (20 ºC) Eindtoestand (20 ºC) a) Zacht gegloeid Bainiet b) Koud vervormd Microstructuur met randcementiet c) Afgeschrikt Ferriet en martensiet d) Ferriet en perliet Perliet en bainiet e) Ferriet met grove bolletjes Ferriet met fijne bolletjes cementiet cementiet f) Ferriet met fijne bolletjes cementiet Ferriet met grove bolletjes cementiet 3 van 5

3) Microstructuur Een afstudeerster heeft een eenvoudig gietijzer gegoten in een mal. Onder de microscoop ziet ze bij voldoende vergroting bovenstaande microstructuur. Ze vraagt zich af hoe deze microstructuur is ontstaan. a) Geef globaal de samenstelling van dit gietijzer. Beperkt u tot de drie belangrijkste elementen. Verklaar uw antwoord. b) Geef een verklaring voor het ontstaan van de lange zwarte structuurbestanddelen. Neem in uw verklaring de rol van de afkoelsnelheid mee. c) Geef een verklaring voor het ontstaan van de zebra -achtige patronen. Betrek hierin de rol van de afkoelsnelheid en het groeimechanisme van deze fase. De afstudeerster herhaalt het experiment, maar nu laat ze het gietijzer zeer langzaam afkoelen na het stollen. d) Maak een schets van de microstructuur na afkoelen tot kamertemperatuur. Leg uit wat u tekent en verklaar het ontstaan van deze microstructuur. 4) Ketelpijpen in (elektriciteits)centrales In elektriciteitscentrales wordt veel staal gebruikt voor ketelpijpen. De eenvoudige soorten bevatten naast een zekere hoeveelheid koolstof in het algemeen ook kleine hoeveelheden legeringselementen zoals Cr en kunnen worden toegepast tussen 450 550 C. a) Welke 2 belangrijke materiaalkundige gevaren bestaan er voor stalen ketelpijpen in elektriciteitscentrales en waarom? Leg nauwkeurig uit wat elk gevaar inhoudt. b) Wat is de rol van koolstof in dergelijke materialen? c) Geef het samenstellingsgebied aan van dit element in dit materiaal. Leg uit waardoor de grenzen worden bepaald. d) Wat is de rol van Cr? Leg uw antwoord nauwkeurig uit. e) Wat is de rol van de korrelgrootte in dergelijke materialen? Leg helder uit. 4 van 5

5) Falende constructie (i) Een fabrikant van beach-cruisers krijgt voortdurend klachten over het roesten van hun stalen frames. Het blijkt dat het staal niet goed bestand is tegen zout water. De fabrikant besluit roestvaststaal te gebruiken om bruine roestvlekken te voorkomen. Om kosten te besparen wordt het frame niet gelakt. Het staal bevat 18 % Cr en 8 % Ni. een beach-cruiser (heeft niets met het genoemde probleem te maken) Na langdurig gebruik in zomerse zee -omstandigheden blijken er opnieuw serieuze corrosieproblemen op te treden met het frame. a) Welke vorm van corrosie acht u het meest waarschijnlijk in dit geval en waarom? b) Leg nauwkeurig uit wat de oorzaak van het corrosieprobleem is. Ondersteun uw uitleg met een duidelijke tekening. c) Welke maatregelen kunnen genomen worden om deze vorm van corrosie te voorkomen. Let op: frame dient ongelakt te blijven en fabrikant blijft staal toepassen met 18 % Cr en 8 % Ni. 6) Falende constructie (ii) De fietsfabrikant uit de vorige vraag bouwt ook goedkope frames uit koolstofstaal. De getrokken buizen worden door hardsolderen met elkaar verbonden. Vervolgens worden de frames gelakt. De frames voldoen goed, behalve onder winterse omstandigheden in Siberië. Dan treedt op grote schaal falen op. Uit een eerste onderzoek blijkt de treksterkte van de buizen ruimschoots aan de eisen te voldoen, is ook vermoeiing niet aan de orde en zijn de soldeerverbindingen in orde. De fabrikant vraagt zich af wat er met het buismateriaal aan de hand is. a) Wat zou het probleem van de fietsfabrikant kunnen zijn? Leg duidelijk uit hoe u tot deze constatering komt. b) Leg vervolgens uit wat de achterliggende materiaalkundige oorzaak is van het probleem geconstateerd bij a)? c) Welke materiaalkundige oplossing adviseert u en waarom? Leg opnieuw helder uit. Let op! Er bestaan meerdere mogelijkheden om dit probleem op te lossen. Fabrikant blijft staal gebruiken. Zorg ervoor dat u mij overtuigt van de toepasbaarheid van uw aanpak. 5 van 5