SPRAWOZDANIE Z PNOMu NA 11.12.2007

TECHNICZNE ZASTOSOWANIA MATERIAŁÓW INŻYNIERSKICH I PORÓWNANIE ICH PODSTAWOWYCH WŁASNOŚCI

Przeanalizuj różne grupy materiałów konstrukcyjnych pod kątem ich doboru na butlę do nurkowania, która ma spełniać następujące wymagania:
- wytrzymałość na rozciąganie , Rm min 100 MPa
- odporność do temperatury około 100 stopni C
- odporność na pękanie K min 10 MpA m^1/2
- maksymalna gęstość 6g/cm^3
- względny koszt na jednostkę objętości nie powinien przekroczyć 600
- musi posiadać odporność korozyjną w określonym środowisku minimum klasy B
Kolejność zadań :
- określić kryteria doboru materiału na podstawie tablicy 2.44
- dobór przeprowadzić w określonej kolejności i poprzeć go szkicami rysunków i komentarzami
- sporządzić wnioski końcowe.

Nie mam tablicy 2.44, a z reszta i tak nie wiedzialem o co w niej chodzi :P

Wytrzymałość na rozciąganie ma być minimum 100 MPa. Korzystając z mapki Ashbiego wyróżniamy takie materiały spełniające warunek:

Stopy Zn, Al, Mg, Cu, Ni, Ti, Mo, W, PZWA, PZWW, laminaty, żeliwa, Be, B, Si, produkty garncarskie, stale, cerametale, MgO, Ge, ZrO2, Al2O3, SiC, diament.

Następnie badamy odporność do temperatury około 100°C. Pomijając pianki polimerowe, elastomery, lód, drewno, polimery inżynierskie, które nam się nie nadadzą w wytworzeniu butli do nurkowania, zostają nam inżynierskie stopy metali i kompozyty inżynierskie takie jak:

Stopy Zn, Al, PZWA, PZWW

Odporność na pękanie powinno być minimum 10 MpA m^1/2, a więc materiały odpowiadające to:

Stopy Mg, Al, Cu, Ni, W, Ti, żeliwa, stale, cerametale, PZWW, PZWS, PZWA

Z kolei gęstość nie powinna przekraczać 6g/cm^3. Nie bierzemy pod uwagę grup materiałów takich jak korek, pianki polimerowe, drewno, ceramika porowata, elastomery, polimery inżynierskie. Zostają nam więc:

Stopy Al, Ti, Mg, PZWS, PZWW, PZWA, Be, Si, B, MgO, Ge, Al2O3, diament, SiC, ZrO2

Kolejnym warunkiem jest cena. Pomijamy wcześniej odrzucone grupy materiałów i odczytujemy następujące materiały:

Stopy Al, Zn, Cu, Ni, Ti, Mg, żeliwa, PZWW, PZWS, PZWA, Al2O3, SiC, stale

Warto zaznaczyć, ze cena odgrywa dużą rolę w produkcji, a najtańsze z wyżej wymienionych to:

Stopy Al i żeliwa.

Ostatnia rzecz, której trzeba się podporządkować to odporność na korozję w określonym środowisku minimum klasy B.

Środowisko w jakim butla do nurkowania będzie używana to woda napowietrzona, a spełniające warunek materiały to:

Stopy Al, Pb, Ti, Ni, Cu, stale, PZWA, PZWS, PZWW, żeliwo

Najczęściej występującym materiałem jest Stop Al, PZWA i PZWW. Znajdują się one w każdym z wyznaczonych warunków. Jednak są miedzy tymi materiałami róznice:

Stopy Al są znacznie tańsze,

Kompozyty PZWA i PZWW są zdecydowanie bardziej wytrzymałe, odporniejsze na korozję.

Kompozyty wprawdzie są lepsze jakościowo, ale stop Al też mieści się w wyznaczonych normach i jest do tego zdecydowanie tańszy. Gdyby więc cena nie grała roli to kompozyty PZWA i PZWW są lepszym wyborem.

---