Technologia Materiałów Konstrukcyjnych (wykład) uwaga!!! Uzupełnienia pojawiają się, tak jak poprawki, także wewnątrz całego opracowania. Nie są to tylko dodatkowe tematy dopisywane „na końcu”. Wstęp




Pobierz 151.32 Kb.
NazwaTechnologia Materiałów Konstrukcyjnych (wykład) uwaga!!! Uzupełnienia pojawiają się, tak jak poprawki, także wewnątrz całego opracowania. Nie są to tylko dodatkowe tematy dopisywane „na końcu”. Wstęp
strona2/9
Data konwersji10.12.2012
Rozmiar151.32 Kb.
TypDokumentacja
1   2   3   4   5   6   7   8   9

1. Metale.

Właściwości i budowa metali.


Metale mają budowę krystaliczną. Łatwo tworzą jony dodatnie (kationy), posiadają wysoką wytrzymałość i są plastyczne. Metale, a także ich stopy dobrze przewodzą prąd i ciepło. Oprócz rtęci metale są w temperaturze pokojowej ciałami stałymi. Najczęściej używanym materiałem konstrukcyjnym jest stal. Stal, czyli stop żelaza z węglem, zawiera ok. 1,8%-2% węgla. Poza stalą najczęściej stosuje się stopy aluminium i miedzi.

Ciała mogą przyjmować postać:

  • Krystaliczną np. metale

  • Amorficzną (bezpostaciową) np. szkło, woda, powietrze

Ciało o budowie krystalicznej składa się z tzw. komórek elementarnych. Komórka elementarna jest najmniejszym składnikiem ciał krystalicznych.

Istnieje kilka rodzajów komórek elementarnych np.:

  • Komórka elementarna prosta (stopień upakowania 1)



  • Komórka elementarna przestrzennie centrowana (stopień upakowania 2)



(żelazo , chrom, wolfram, molibden, tantal)

  • Komórka elementarna ściennie centrowana (stopień upakowania 4)



(żelazo , aluminium, miedź, złoto, iryd, platyna)

Zjawiska zachodzące przy ogrzewaniu i chłodzeniu metali.


Alotropia (polimorfia)- zjawisko polegające na zmianie rodzaju komórki elementarnej w funkcji temperatury np. żelazo i jego dwie odmiany alotropowe



Zmiana stanu ciała krystalicznego podczas zmiany temperatury:



Zmiana stanu ciała amorficznego podczas zmiany temperatury:


Quasiizotropia i tekstura metali.


Ciało izotropowe- ciało mające jednakową wytrzymałość na zmiany w każdym kierunku np. plastelina, powietrze, woda. Przeciwieństwem ciała izotropowego jest ciało a-izotropowe lub anizotropowe

Quasiizotropia- ciała prawie izotropowe np. płyty wiórowe. Komórki elementarne ciał krystalicznych składają się na ziarna, co powoduje, że też są quasiizotropowe.



Tekstura metali- ukształtowanie ziaren. Ma to na celu wzmocnienie wytrzymałości poprzez odpowiednie „uporządkowanie” ziaren w metalu. Im ziarna mają strukturę bardziej zbliżoną do idealnej struktury krystalicznej i mniej mają wtrąceń obcych pierwiastków, oraz błędów odlewniczych tym bardziej są wytrzymałe i mają strukturę zbliżoną do ciała izotropowego. Metale odlewane w stanie nieważkości mają prawie idealną strukturę izotropową. Ulepszanie przeprowadza się na gorąco lub zimno poprzez obróbkę plastyczną. Ulepszanie „na zimno” zaburza strukturę krystaliczną podnosząc właściwości wytrzymałościowe. Nosi ona nazwę zgniotu.

Obróbka plastyczna i umocnienie metali.



2. Metaloznawstwo.


Metaloznawstwo-nauka o budowie, własnościach i metodach badań metalurgicznych materiałów konstrukcyjnych. Zadaniem tej dziedziny wiedzy technicznej jest określenie wpływu zmiany warunków zewnętrznych na budowę materiału oraz ustalenie zależności między składem i budową materiału, a jego właściwościami.

Metale-materiały, które w stanie stałym charakteryzują się następującymi właściwościami:

  • Fizyczne-dobre przewodnictwo cieplne i elektryczne (1020), połysk metaliczny, nieprzezroczystość, stan stały w temperaturze otoczenia (z wyjątkiem rtęci), wzrost oporu elektrycznego wraz ze wzrostem temperatury



  • Chemiczne-tendencja do oddawania elektronów (tworzą kationy), tworzą tlenki metali, reagując z wodą tworzą zasady

  • Mechaniczne:

    • Technologiczne:

Właściwości odlewnicze-oceniane są na podstawie jednorodności składu chemicznego w całej masie odlewu, skurczu podczas stygnięcia, lejności (zdolności do wypełniania formy). Lejność zależy od płynności materiały w temperaturze zalewania formy. Jej miarą jest odległość, na jaką płynie metal w znormalizowanej formie ustawianej poziomo i mającej kształt pręta lub spirali. Skurcz ma wpływ na powstawanie w gotowym przedmiocie naprężeń mogących powodować pęknięcia lub odkształcenia. Do celów odlewniczych nadają się szczególnie stopy o małej różnicy temperatury początku i końca krzepnięcia, gdyż wówczas segregacja składników nie jest zbyt duża

Skrawalność-jest to podatność do obróbki skrawaniem. Metale charakteryzujące się dobrą skrawalnością mają małą wytrzymałość mechaniczną. Skrawalność ocenia się na podstawie trwałości ostrza, oporów skrawania, gładkości powierzchni obrabianej i postaci wióra.

Ścieralność-podatność materiału do zużywania się w skutek tarcia ślizgowego. Miarą ścieralności jest zmniejszenie masy badanej próbki spowodowane tarciem twardej tarczy o badany materiał.

Właściwości plastyczne-bada się je na podstawie prób zginania, nawijania drutu, kucia i tłoczności, mających wykazać podatność materiału do trwałych odkształceń niezbędnych do nadania właściwych kształtów przedmiotów

    • Wytrzymałościowe-podstawowym i głównym sposobem określania tych właściwości jest statyczna próba rozciągania (próba zrywania).



P- obciążenie, siła

L- wydłużenie

Psp- punkt sprężystości

Pm- punkt maksymalnej wartości siły

Pe- punkt plastyczności

Pz- punkt zerwania

SIŁA MAKSYMALNA / PRZEKRÓJ POPRZECZNY = NAPRĘŻENIE

P/A=

Rm = Pm/A0

Re = Pe/A

Rz = Pz/A

Względne wydłużenie procentowe A=(Lu-L0)/L0

Przewężenie procentowe Z=(A0-Au)/A0

(Lu -długość po zerwaniu, Au- powierzchnia przekroju poprzecznego po zerwaniu)

Pełzanie- wydłużenie materiału pod niezmiennym obciążeniem w miarę upływu czasu. Stosunek wydłużenia do czasu jego powstawania nazywamy prędkością pełzania.




AB- początkowy okres pełzania, podczas którego następuje znaczne odkształcenie próbki w krótkim czasie

BC- powolny i równomierny okres pełzania (odkształcenia trwałe)

CD- coraz szybszy i ciągły przyrost długości prowadzący do zerwania próbki

Wytrzymałość zmęczeniowa-, jeżeli na materiał działają siły zmieniające swą wartość okresowo w czasie to mogą w nim powstać pęknięcia, mimo że wartość siły jest znacznie mniejsza maksymalna wartość powodująca dopuszczalne naprężenia.

Udarność- odporność na uderzenia zależna od próbki i kształtu badanego materiału, rodzaju materiału, temperatury i sposobu obciążenia. Udarność ocenia się na młotach udarnościowych (np. CHARPY).

Właściwości cieplne- pojemność cieplna (ilość ciepła potrzebna do podniesienia temperatury o 10C), pojemność cieplna przypadająca na jednostkę masy nazywa się ciepłem właściwym (J/kg K), rozszerzalność temperaturowa (zmiana wymiarów wraz ze zmianą temperatury), przewodność cieplna (ilość ciepła przepływająca w jednostce czasu przez jednostkę powierzchni)

Właściwości elektryczne- Przewodnik do 1, półprzewodnik od 1 do 1010, izolator powyżej 1010

Właściwości magnetyczne- w zależności od zachowania się w polu magnetycznym wyróżniamy:

  • Diamagnetyki- ustawiają się w polu magnetycznym prostopadle do kierunku linii sił pola (cynk, miedź, bizmut)

  • Paramagnetyki- ustawiają się równolegle do linii sił pola (chrom, aluminium, mangan)

  • Ferromagnetyki- umieszczone w polu magnetycznym wraz ze wzrostem natężenia pola ulegają namagnesowaniu i po usunięciu pola wykazują właściwości magnetyczne (żelazo w temperaturze otoczenia, nikiel, kobalt)

Odmiany technicznego żelaza:

  • Chemicznie czyste- otrzymywane drogą reakcji chemicznych zawierające domieszek do 0,007%

  • Elektrolityczne- otrzymywane drogą elektrolizy zawiera do 0,02% domieszek

  • Karbonylkowe- otrzymane poprzez rozkład karbonylku żelaza

  • Armco- otrzymywane metodą hutniczą, zawiera od 0,1% do 0,2% domieszek

Właściwości mechaniczne czystego żelaza:

Rm-180-280 MPa

Re-90-200 MPa

A-30%-50% (wydłużenie)

Z-70%-80% (przewężenie)

Kuz-180-280 J/cm2 (udarność)

HB- 45-80

Krzywa chłodzenie czystego żelaza



Stal- stop żelaza z węglem zawierający do 2,11% węgla. Stal jest obrobiona plastycznie

Staliwo- stal nieobrobiona plastycznie

Żeliwo-stop żelaza z węglem o zawartości węgla od 2,11% do 6,67%

Wpływ składników stopowych na właściwości mechaniczne stali:

  • Węgiel- wzrost zawartości powoduje zmniejszenie właściwości plastycznych, wydłużenia, udarności i przewężenia. Zwiększa się wytrzymałość mechaniczna i twardość, pogarsza spawalność stali

  • Mangan- poprawia spawalność i zgrzewalność stali. Podwyższa wytrzymałość.

  • Krzem- podnosi wytrzymałość stali, zwłaszcza granicę sprężystości, pogarsza spawalność i zgrzewalność. Stal jest krucha, ale ma wysoką udarność

  • Miedź- poprawia odporność na korozję

  • Siarka- składnik zwiększający kruchość. Podczas przeróbki plastycznej na gorąco w temp. Powyżej 9850C następuje nadpalenie otoczek siarczkowych (siarka nie rozpuszcza się w stali), co prowadzi do powstania pęknięć i naderwań. Zjawisko to nosi nazwę kruchości na gorąco

Podział stali:

  • W zależności od składu chemicznego:

    • Stale węglowe- podstawowym ich składnikiem jest (poza żelazem) węgiel, a pozostałe składniki są wynikiem procesu wytapiania np.:

      • Mangan do 0,8%

      • Krzem do 0,4%

      • Fosfor i Siarka do 0,05%

    • Stale stopowe- są to stale węglowe zawierające dodatki stopowe np.:

  • Nikiel 8%-10% (kwasoodporne, nierdzewne, do hartowania)

  • Chrom 12%-20% (również kwasoodporne i nierdzewne)0)

  • Mangan 10%-15%

  • Wolfram 8%-20% (wpływa na zużycie ścierne)

  • Krzem do 2,6%

  • W zależności od zastosowania

    • Stale konstrukcyjne:

  • Stale konstrukcyjne wyższej jakości (uspokojone-krzepnące powoli)

  • Stale węglowe konstrukcyjne ogólnego przeznaczenia zwykłej jakości

  • Stale niskostopowe o podwyższonej jakości (o strukturze perlityczno-ferrytycznej)

  • Stale do nawęglania (niska zawartość węgla)

  • Stale do azotowania (zawierają aluminium)

  • Stale sprężynowe (zawierają krzem)

  • Stale automatowe (zwiększona zawartość siarki i fosforu powoduje kruchy wiór podczas obróbki)

  • Stale łożyskowe do ulepszania cieplnego

  • Stale narzędziowe

  • Stale węglowe od 0,5%-1,3% węgla. Mają mało domieszek szkodliwych. Pracują do temperatury 1800C, nadają się do hartowania

  • Stale stopowe:

      1. Do pracy na zimno (150-2000C)

      2. Do pracy na gorąco (zawierają większą ilość dodatków stopowych. Przeznaczone na formy odlewnicze. Pracują do 4000C)

      3. Stale szybkotnące (zawierają duże ilości wanadu, wolframu, chromu, molibdenu; do 6000C)

  • Stale specjalne

Podział żeliwa:

  • Szare-zawiera węgiel w postaci grafitu. Twarde i dobrze obrabialne.

  • Białe-zawiera węgiel w postaci cementytu (zaw. Węgla powyżej 4,3%)
1   2   3   4   5   6   7   8   9

Powiązany:

Technologia Materiałów Konstrukcyjnych (wykład) uwaga!!! Uzupełnienia pojawiają się, tak jak poprawki, także wewnątrz całego opracowania. Nie są to tylko dodatkowe tematy dopisywane „na końcu”. Wstęp iconGleboznawstwo (uwaga!!! Uzupełnienia pojawiają się, tak jak poprawki, także wewnątrz całego opracowania. Nie są to tylko dodatkowe tematy dopisywane „na końcu”) Zakres materiału

Technologia Materiałów Konstrukcyjnych (wykład) uwaga!!! Uzupełnienia pojawiają się, tak jak poprawki, także wewnątrz całego opracowania. Nie są to tylko dodatkowe tematy dopisywane „na końcu”. Wstęp iconNic nie daje dzieciom tyle stosownej pewności siebie I umiejętności zachowania się I nic ich tak nie pobudza do obcowania z ludźmi starszymi od nich, jak taniec, przeto sądzę, że należy uczyć je tańczyć tak wcześnie, jak tylko są w stanie się tego nauczyć.”

Technologia Materiałów Konstrukcyjnych (wykład) uwaga!!! Uzupełnienia pojawiają się, tak jak poprawki, także wewnątrz całego opracowania. Nie są to tylko dodatkowe tematy dopisywane „na końcu”. Wstęp iconPieniądze (kapitał) potrzebne są nie tylko, gdy rozpoczynasz działalność gospodarczą. Przydadzą się także, gdy zechcesz ją rozszerzyć, wprowadzić nowy produkt czy usługę. Problemem jest nie tylko samo znalezienie kapitału, ale także odkrycie dostępu do jak najtańszego jego źródła

Technologia Materiałów Konstrukcyjnych (wykład) uwaga!!! Uzupełnienia pojawiają się, tak jak poprawki, także wewnątrz całego opracowania. Nie są to tylko dodatkowe tematy dopisywane „na końcu”. Wstęp iconTen trochę mnie niepokoił, ponieważ nie miałem dokładnie sprecyzowanego rodzaju praktyk, jakich bym się chciał podjąć, miewałem także myśli, że nie uda mi się żadnych praktyk zaliczyć I przez to nie ukończę studiów (chyba tak naprawdę nie sądziłem, że tak może się stać, jednak jestem pesymistą I cza

Technologia Materiałów Konstrukcyjnych (wykład) uwaga!!! Uzupełnienia pojawiają się, tak jak poprawki, także wewnątrz całego opracowania. Nie są to tylko dodatkowe tematy dopisywane „na końcu”. Wstęp iconOdpowiedzialne rodzicielstwo wstęp – Każde małżeństwo staje przed misją przekazywania życia
«Po co ona tak się męczy, przecież ma już jedno dziecko drugiego się jej zachciało ja nigdy bym się tak nie poświęcała». Czy ja dobrze...

Technologia Materiałów Konstrukcyjnych (wykład) uwaga!!! Uzupełnienia pojawiają się, tak jak poprawki, także wewnątrz całego opracowania. Nie są to tylko dodatkowe tematy dopisywane „na końcu”. Wstęp iconPrzedmiot: technologia materiałÓw konstrukcyjnych (mgr) dr hab inż. Jerzy Bystrzycki, Prof. Wat

Technologia Materiałów Konstrukcyjnych (wykład) uwaga!!! Uzupełnienia pojawiają się, tak jak poprawki, także wewnątrz całego opracowania. Nie są to tylko dodatkowe tematy dopisywane „na końcu”. Wstęp iconPhilippe Ariés, Człowiek I śmierć
«Ach, piękny, słodki panie, myślicie, że tak rychło pomrzecie? "Tak – odpowiada Gawain – wiedzcie, że I dwu dni nie przeżyję"». Ani...

Technologia Materiałów Konstrukcyjnych (wykład) uwaga!!! Uzupełnienia pojawiają się, tak jak poprawki, także wewnątrz całego opracowania. Nie są to tylko dodatkowe tematy dopisywane „na końcu”. Wstęp icon4 typy materiałów konstrukcyjnych. Różni je przede wszystkim sposób łączenia między atomami, ale także właściwości mechaniczne I niemechaniczne

Technologia Materiałów Konstrukcyjnych (wykład) uwaga!!! Uzupełnienia pojawiają się, tak jak poprawki, także wewnątrz całego opracowania. Nie są to tylko dodatkowe tematy dopisywane „na końcu”. Wstęp iconSld szukał ratunku u byłego prezydenta Pytanie: „jak żyć?”, które stało się motywem tej kampanii wyborczej, zadają nie tylko zwykli Polacy. Ten problem dręczy także przywódcę lewicy

Technologia Materiałów Konstrukcyjnych (wykład) uwaga!!! Uzupełnienia pojawiają się, tak jak poprawki, także wewnątrz całego opracowania. Nie są to tylko dodatkowe tematy dopisywane „na końcu”. Wstęp iconKonspekt katechezy dla klasy III gimnazjum
«potrzebujący» ma bardzo szerokie znaczenie. Nie chodzi tu tylko o potrzebujących materialnej pomocy, ale także duchowej. Potrzebującymi...

Umieść przycisk na swojej stronie:
Rozprawki


Baza danych jest chroniona prawami autorskimi ©pldocs.org 2014
stosuje się do zarządzania
Rozprawki
Dom