Cechy i właściwości metali

Cechy metali

Metaliczny

połysk

Dobra przewodność

cieplna

Na ogół dobra plastyczność i

obrabialność

Dobra przewodność

elektryczna

Właściwości fizyczne metali



Temperatura topnienia;



Gęstość;



Ciepło właściwe;



Rozszerzalność cieplna;



Przewodność elektryczna;



Przewodność cieplna;



Właściwości magnetyczne;

Podział metali ze względu na

temperaturę topnienia

metale

łatwotopliwe

trudnotopliwe

bardzo trudnotopliwe

Podział metali ze względu na

gęstość

metale

lekkie

ciężkie

Własności mechaniczne

metali

Właściwości mechaniczne

Wytrzymałość.

Udarność.

Twardość.

Rodzaje odkształceń

rozciągani
e

ściskanie

ścinanie

wyboczeni
e

zginanie

skręcanie

Młot Charpy’ego

)

( 



Twardościomierz Brinella

Zasada pomiaru met. Brinella

Twardościomierz Rockwella

Zasada pomiaru met.

Vickersa

Właściwości technologiczne

Próby badania plastyczności

Budowa metali i stopów

metali

Sieci krystaliczne metali

Zmiany stanu skupienia

Proces topnienia i krzepnięcia
czystego metalu

Stopy metali

Sieć płasko-centryczna

Sieć przestrzennie-

centryczna

Sieć heksagonalna

Wpływ ciśnienia i temperatury na zmiany stanu

skupienia

Powstawanie struktury

komórkowej

Proces krzepnięcia

rozpoczyna się od

pojawienia się małych

kryształków zwanych

zarodkami krystalizacji.

Zarodki te rozrastając się

obejmują stopniowo coraz

większą objętość substancji.

Równomierne

odprowadzanie ciepła

powoduje że zarodki

krystalizacji rozrastają

się równomiernie we

wszystkich kierunkach.

W takim przypadku

powstaje

STRUKTURA

KOMÓRKOWA

Narastanie kryształów

komórkowych

Powstawanie struktury

dendrytycznej

Nierównomierne

odprowadzanie ciepła

podczas procesu krzepnięcia

substancji powoduje że

zarodki krystalizacji

rozrastają się

nierównomiernie i rosną w

jednych kierunkach szybciej

a w innych wolniej. W takim

przypadku powstaje

STRUKTURA

DENDRYTYCZNA

Narastanie kryształów

dendrytycznych

Stopień przechłodzenia

–temp.

krzepnięcia

- temp.

przechłodzenia

Różnica pomiędzy temperaturą

krzepnięcia i temperaturą

przechłodzenia nazywa się

STOPNIEM PRZECHŁODZENIA

t 

Budowa

stopów

Stopami nazywa się substancje
wieloskładnikowe wykazujące własności
metaliczne i powstałe z fazy ciekłej. W
stanie stałym stop przybiera postać
krystaliczną.

W stanie stałym mogą występować w
stopach dwa rodzaje faz jednorodnych:

•roztwory stałe;
•fazy międzymetaliczne.

Budowa

stopów

r ó ż n o w ę z ło w e

m ię d z y w ę z ło w e

n a d s tr u k t u ra

r o z tw o r y s ta łe

f a z y m ię d z y m e ta lic z n e

R o d z a je f a z je d n o r o d n y c h

Roztwory

stałe

różnowęzłow
e

międzywęzło
we

nadstruktura

Roztwory stałe powstają wówczas, gdy w skład sieci
strukturalnej wchodzą przynajmniej dwa rodzaje atomów.

Faza międzymetaliczna

Fazę międzymetaliczną cechuje
odrębność struktury sieciowej w
porównaniu

czystymi

składnikami i określone pozycje
atomów składników w węzłach
sieci.

Stal i jej rodzaje.

Ogólna charakterystyka stali.

Rodzaje stali.

Oznaczanie gatunków stali.

Ogólna charakterystyka

stali.

Stal jest to stop żelaza z
węglem o zawartości węgla do
dwóch procent.

Rodzaje stali.

w ę g lo w e

s to p o w e

s ta l e

Rodzaje stali.

z w y k łe j j a k o ś c i

w y ż s z e j ja k o ś c i

n a jw y ż s z e j ja k o ś c i

k o n s tr u k c y j n e

p ły tk o h a r tu ją c e s ię

g łę b o k o h a r tu ją c e s ię

z g r z e w a ln e

n a r z ę d z io w e

s p e c ja ln e

s ta le w ę g lo w e

Rodzaje stali.

n a k o n s tr u k c je s ta l o w e

s p r ę ż y n o w e

d o u le p s z a n ia c ie p l n e g o

d o n a w ę g la n ia

d o a z o to w a n ia

k o n s tr u k c y jn e

d o p r a c y n a z im n o

d o p r a c y n a g o r ą c o

s z b k o tn ą c e

n a r z ę d z io w e

s p e c ja ln e

s ta l e s to p o w e

Oznaczanie gatunków stali

Stale węglowe

konstrukcyjne zwykłej

jakości

St 1

St 2

MSt 1

St 2 S

N 7

N 8

Stale węglowe

konstrukcyjne wyższej

jakości

Stale węglowe

narzędziowe

Oznaczanie gatunków

stali

Stale stopowe konstrukcyjne. Znak tych stali składa się z

liczby oznaczającej zawartość węgla w setnych częściach

procenta i kolejnych liter wraz z cyframi oznaczającymi

dodatki stopowe.

G – mangan

S – krzem

H – chrom

N – nikiel

M –

molibden

F – wanad

I –

aluminium

T - tytan

Przykład:

30H2G2M

Stal stopowa konstrukcyjna o zawartości

węgla

0,30

której

głównymi

węgla

0,30

której

głównymi

dodatkami stopowymi są chrom w ilości 2

%, mangan 2 % i molibden o zawartości

poniżej 1,5 %.

Oznaczanie gatunków

stali

Stale stopowe narzędziowe do pracy na zimno. Znak

tych stali składa się z litery N i kolejnych liter

oznaczających dodatki stopowe.

M – mangan

S – krzem

C – chrom

W – wolfram

V– wanad

L – molibden

P – grupa

pierwiastków

chrom –

nikiel -

wanad

Przykład:

NCWV

Stal stopowa narzędziowa do pracy na

zimno

której

głównymi

dodatkami

zimno

której

głównymi

dodatkami

stopowymi są chrom, wolfram i wanad.

Oznaczanie gatunków

stali

Stale stopowe narzędziowe do pracy na gorąco. Znak

tych stali składa się z litery W i kolejnych liter

oznaczających dodatki stopowe.

M – mangan

S – krzem

C – chrom

N – nikiel

L – molibden

W – wolfram

B - bor

Przykład:

WCL

Stal stopowa narzędziowa do pracy na

gorąco

której

głównymi

dodatkami

gorąco

której

głównymi

dodatkami

stopowymi są chrom i molibden

Oznaczanie gatunków

stali

Stale stopowe narzędziowe do szybkotnące. Znak tych

stali składa się z litery S i litery oznaczającej głowny

dodatek stopowy.

M – mangan

S – krzem

C – chrom

N – nikiel

L – molibden

W – wolfram

B - bor

Przykład:

SW18

Stal

stopowa

narzędziowa

Stal

stopowa

narzędziowa

szybkotnąca której głównym dodatkiem

stopowym jest wolfram w ilości ok. 18 %

Stopy miedzi.

Ogólna charakterystyka miedzi.

Stopy miedzi.

1. Ogólna charakterystyka

miedzi.

•Barwa czerwono-złota;

•Dobra przewodność cieplna i elektryczna;

METODY BADANIA BUDOWY

METALI

STOPÓW

łasności metali i stopów zależą

od ich budowy wewnętrznej.
Nauka, która zajmuje się opisem
budowy metali i stopów, nazywa
się metalografią. Badania mające
na celu określenie budowy
dzielimy na:

-makroskopowe

-mikroskopowe

-badania rentgenowskie
strukturalne

Badania makroskopowe polegają na
obserwacji przedmiotu gołym,
nieuzbrojonym okiem.

Badania te wykonuje się w celu
wykrycia:

Wad materiału(pęcherze
gazowe, pęknięcia itp.)

Niejednorodności budowy
spowodowanej obróbką
plastyczną.

Niejednorodności składu
chemicznego, zwanej
segregacją.

Albo określenia:

Rozłożenia zanieczyszczeń w
metalu.

Sposobu wykonania
przedmiotów

Prawidłowości wykonania
wykonania spoin i połączeń
zgrzewanych

Za pomocą tej próby można określić
rozmieszczenie siarczków w stali.Kwas
siarkowy, działając na siarczki żelaza i
siarczki manganu zawarte w stali,
powoduje reakcje

FeS+H

= FeSO

MnS+H

= MnSO

Rozkład siarczków w nicie
stalowym

Badania te wykonuje się w
celu określenia struktury
metali i stopów pod
powiększeniem 100-
900krotnym.

Za pomocą mikroskopu
optycznego można określić
strukturę metalu, wielkość
ziarn,zawartość
zanieczyszczeń oraz jakiej
obróbce metal był poddawany.

Wewnętrzne wady metali wykrywa się
metodami:

radiograficzną, magnetyczną,
ultradźwiękową.

Metoda radiograficzna –
prześwietlenie przedmiotu
promieniami X lub gamma.

Źródłem promieni X jest
lampa rentgenowska.

1-katoda,2-przesłona 3-anoda,4-strumień elektronów,5-
promieniowanie

Zasada badań
radiograficznych:

1- źródło promieniowania,2-badany
przedmiot

3-stopień zaczernienia kliszy

Wady
uwidocznione są
na kliszy w
postaci plam.Na
ich podstawie
można
wnioskować o
wielkości i
położeniu wady.

Metoda ultradźwiękowa

umożliwia

wykrycie wad występujących w metalach
w postaci pęcherzy, pęknięć itp. Polega
na obserwowaniu (na oscyloskopie)
zaburzeń fali ultradźwiękowej.

Paliwa, oleje i smary

Paliwa

le k k ie

( b e n z y n o w e )

c ię ż k ie

( o le je n a p ę d o w e )

g a z o w e

p a liw a

Właściwości paliw

d u ż a w a r to ś ć o p a ło w a

d o b r a lo tn o ś ć i p r ę ż n o ś ć p a r

n ie p o w in n y w y t w a r z a ć o s a d ó w

p o w in n y u m o ż liw ia ć b e z d e t o n a c y jn e s p a la n ie

n ie p o w in n y z a w ie r a ć z a n ie c z y s z c z e ń a n i w o d y

p o w in n y b y ć o d p o r n e n a z a m a rz a n ie i r o z w a r s tw ia n ie

n ie p o w in n y w y k a z y w a ć s k ło n n o ś ć i d o ro z k ła d u

w ła ś c iw o ś c i

p a liw

Właściwości paliw ciężkich

d u ż a w a r t o ś ć o p a ło w a

d o b r a z a p ło n n o ś ć

w ła ś c iw a le p k o ś ć

m a ła s k ło n n o ś ć d o k o k s o w a n ia i t w o r z e n ia p o p io łu

o d p o r n o ś ć n a n is k ie te m p e ra t u ry

w ła ś c iw o ś c i

p a liw c ię ż k ic h

Obróbka cieplna



Hartowanie



Odpuszczanie



Wyżarzanie

Hartowanie

Ogólna charakterystyka hartowania

Rodzaje hartowania

Zakres temperatur

wygrzewania podczas

hartowania

Rodzaje hartowania

P o w i e r z c h n i o w e

Z o g r z e w a n i e m

n a w s k r o ś

H a r to w a n i e

Rodzaje hartowania

Tytuł schematu

Hartowanie

powierzchniowe

Gazowe

Indukcyjne

Kąpielowe

Rodzaje hartowania z
ogrzewaniem na wskroś

Tytuł

schematu

Hartowanie

z ogrz. na wskroś

Zwykłe

Stopniowe

Z przemianą

izotermiczną

Wyżarzanie

Ogólna charakterystyka wyżarzania

Rodzaje wyżarzania

Ogólna charakterystyka

wyżarzania

Wyżarzanie jest

zabiegiem cieplnym

polegającym na

nagrzaniu stopu do

odpowiedniej

temperatury wygrzaniu

w tej temperaturze a

następnie bardzo

wolnym chłodzeniu

( najczęściej wraz z

piecem )

Rodzaje wyżarzania

Tytuł schematu

Wyżarzanie

ujednoradniające

normalizujące

zmiękczające

odprężające

Zakres temperatur

powró
t

Wyżarzanie ujednoradniające

Temperatura

wygrzewania

( 1000 – 1250 )

Czas wygrzewania

( 12 – 15 h )

Cel zabiegu

(usunięcie niejednorodności składu

chemicznego powstałej podczas

krzepnięcia stali)

Wyżarzanie normalizujące

Temperatura wygrzewania

( 50

C powyżej lini A

)

Cel zabiegu

otrzymanie równomiernej

drobnoziarnistej struktury

wykres

Wyżarzanie zmiękczające

Temperatura wygrzewania

( w przybliżenie temp. lini A

)

Cel zabiegu

stosuje się do stali w których

występują duże kryształy cementytu

Wyżarzanie odprężające

Temperatura wygrzewania

( 550 – 650

C )

Cel zabiegu

usunięcie lub zmniejszenie

naprężeń własnych

powstałych w materiale

wskutek zgrubnej obróbki

skrawaniem, odlewania,

spawania lub obróbki

plastycznej

Rodzaje odpuszczania

n i s k i e

ś r e d n i e

w y s o k i e

O d p u s z c z a n i e

Zakres temperatur
odpuszczania

Zakres temperatur

powró
t

Odpuszczanie niskie

Temperatura

wygrzewania

( 150 - 250

C )

Cel zabiegu

usunięcie naprężeń własnych

bez spadku twardości

Odpuszczanie średnie

Temperatura wygrzewania

( 300 - 500 )

Cel zabiegu

(zachowanie wysokiej wytrzymałości i

sprężystości przy dostatecznie dużej

ciągliwości )

Odpuszczanie wysokie

Temperatura wygrzewania

( 500 - 650

C )

Cel zabiegu

uzyskanie dużej wytrzymałości i

sprężystości przy zachowaniu dużej

twardości i odporności na uderzenia

wykres

Obróbka

cieplno - chemiczna

Obróbka cieplno -

chemiczna

Nawęglanie

Ogólna charakterystyka

nawęglania

Rodzaje nawęglania

Ogólna

charakterystyka

nawęglania

Nawęglanie polega na

wprowadzeniu węgla do

warstw powierzchniowych

stali.

Atomy węgla wprowadzone

dzięki zjawisku dyfuzji

zajmują w sieciach miejsce

między węzłami utworzonymi

z atomów żelaza

Ogólna

charakterystyka

nawęglania

Proces nawęglania polega na

podgrzaniu stali do

odpowiedniej temperatury,

wygrzaniu w tej temperaturze

w ośrodku wydzielającym

węgiel

Rodzaje nawęglania

N a w ę g l a n i e
w p r o s z k a c h

N a w ę g l a n i e
w p a s t a c h

N a w ę g l a n i e
w c i e c z a c h

N a w ę g l a n i e
g a z o w e

N a w ę g l a n i e

Document Outline

Slide 1
Slide 2
Slide 3
Slide 4
Slide 5
Slide 6
Slide 7
Slide 8
Slide 9
Slide 10
Slide 11
Slide 12
Slide 13
Slide 14
Slide 15
Slide 16
Slide 17
Slide 18
Slide 19
Slide 20
Slide 21
Slide 22
Slide 23
Slide 24
Slide 25
Slide 26
Slide 27
Slide 28
Slide 29
Slide 30
Slide 31
Slide 32
Slide 33
Slide 34
Slide 35
Slide 36
Slide 37
Slide 38
Slide 39
Slide 40
Slide 41
Slide 42
Slide 43
Slide 44
Slide 45
Slide 46
Slide 47
Slide 48
Slide 49
Slide 50
Slide 51
Slide 52
Slide 53
Slide 54
Slide 55
Slide 56
Slide 57
Slide 58
Slide 59
Slide 60
Slide 61
Slide 62
Slide 63
Slide 64
Slide 65
Slide 66
Slide 67
Slide 68
Slide 69
Slide 70
Slide 71
Slide 72
Slide 73
Slide 74
Slide 75
Slide 76
Slide 77
Slide 78
Slide 79
Slide 80
Slide 81
Slide 82
Slide 83
Slide 84
Slide 85
Slide 86
Slide 87