ODKSZTAŁCENIE PLASTYCZNE METALI NA ZIMNO.
4-Ochrona przed korozją za pomocą powłok ochronnych
W warstwie nawęglonej wyróżniamy kilka stref:
Stale do nawęglania
Mechanizmami odkształcenia plastycznego na zimno są poślizg i
-- powłoki organiczne: farby, lakiery, tworzywa sztuczne, smoła i
- nadeutektoidalna – o strukturze perlitu z cementytem
Stale do nawęglania cechuje dobra skrawalność, odporność na
bliźniakowanie.
smary.
- eutektoidalna – o strukturze perlitycznej
przegrzanie, mała skłonność do odkształceń podczas obróbki
Poślizg – polega na wzajemnym przemieszczaniu się jednej części
-- powłoki nieorganiczne: metalowe i niemetalowe(utlenianie,
- podetektoidalna – o strukturze perlityczno – ferrytycznej.
cieplnej, hartowność dostosowana do przekroju, obciążeń i cech
kryształu względem drugiej w płaszczyznach poślizgu w wyniku
fosforanowanie, chromianowanie)
Obróbka cieplna po nawęglaniu:
geometrycznych wykonanych z nich elementów konstrukcyjnych
ruchu dyslokacji w kierunku poślizgu. Budowa krystaliczna obu
KRYSTALIZACJA --Krystalizacją nazywamy powstawanie
Obróbka cieplna stali nawęglonej polega na hartowaniu z
oraz wysokie własności wytrzymałościowe nawęglonej
części kryształu pozostaje niezmieniona. Przemieszczanie się
kryształów podczas przechłodzenia substancji ze stanu
temperatury właściwej dla rdzenia – wyższej od Ac3 – i ponownym
powierzchni i duża ciągliwość rdzenia. Stale stopowe do
dyslokacji podczas poślizgu odbywa się w określonych systemach
termodynamicznie mniej trwałego w stan bardziej trwały. W
hartowaniu z temp właściwej dla warstwy nawęglonej – wyższej od
nawęglania charakterzują się małym stężeniem C, nie
poślizgu tzn. w płaszczyznach i kierunkach poślizgu.
wypadku substancji czystych kryształy mogą powstawać z
Ac1. Nowoczesne stale stopowe do nawęglania umożliwiają
przekraczającym 0,25% i zwykle dodatkiem 1–2% Cr.
Płaszczyznami i kierunkami poślizg są najczęściej płaszczyzny
przechłodzonej pary lub z cieczy, a w stanie stałym – z nietrwałych
stosowanie jednokrotnego hartowania elementów konstrukcyjnych
Przykładowe stale: 15H, 16HG, 18HGM, 22HMN,
sieciowe i kierunki o najgęstszym ułożeniu atomów.
odmian alotropowych.
bezpośrednio z temp. nawęglania gazowego.
Bliźniakowanie – polega na jednorodnym ścinaniu o wektor
W substancjach złożonych jakimi są stopy, nowe kryształy mogą
Przedmioty nawęglone i zahartowane poddaje się niskiemu
Niektóre elementy konstrukcyjne, takie jak np. korbowody, wały
bliźniakowania kolejnych warstw atomów w płaszczyznach
powstawać także z przesyconych roztworów stałych.
odpuszczaniu w temp 160-180 w czasie 1,5-2h.
korbowe, koła zębate, tuleje, cylindry powinny się cechować b.
bliźniakowania. Zbliźniaczona część kryształu ulega skręceniu
W substancjach czystych zmiany te zachodzą skokowo, w stałej
Zastosowanie stali nawęglanych:
twardą i odporną na ścieranie warstwą wierzchnią w części
względem części niodkształconej w taki sposób, że ich struktury
temperaturze, a w stopach – w zakresie temperatur.
-- koła zębate
-- wałki rozrządów
współpracującej z innymi elementami oraz rdzeniem o dużej
krystaliczne stanowi ą odbicie lustrzane.
Do rozpoczęcia krzepnięcia jest konieczne przechłodzenie
-- sworznie tłokowe
-- sworznie kuliste
wytrzymałości przy możliwie dużej ciągliwości.
ODKSZTAŁCENIE PLASTYCZNE METALI NA GORĄCO.
niezbędne do wystąpienia różnicy energii swobodnych i im jest ono
Własności takie zapewniają stale konstrukcyjne stopowe do
Pełzanie dyslokacyjne – w procesie tym w ślad za odkształceniem
większe, tym większe jest prawdopodobieństwo rozpoczęcia się tej
Polega na nasyceniu warstwy powierzchniowej stali azotem
azotowania poddane ulepszaniu cieplnemu, a następnie azotowaniu.
plastycznym na gorąco przebiegają dynamiczne procesy
przemiany.
podczas wygrzewania obrabianego przedmiotu przez określony
Przykładowe stale: 38HMJ, 33H3MF, 25H3M.
aktywowane cieplnie, usuwające częściowo lub niemal całkowicie
REKRYSTALIZACJA -- zachodzi przez zarodkowanie oraz
czas w ośrodku zawierającym wolne atomy azotu. Azotowanie
skutki umocnienia zgniotowego, a mianowicie:
wzrost ziarn. Do zainicjowania rekrystalizacji podczas wyżarzania
odbywa się w temp niższej od Ac1. Azotowanie powoduje
Staliwem nazywamy stal w postaci lanej, nieobrobionej
- zdrowienie dynamiczne, które stanowią poślizg poprzeczny i metali uprzednio odkształconych plastycznie na zimno niezbędny
zwiększenie odporności stali na korozję i zmniejszenie jej
plastycznie. Odlewy staliwne uzyskują ostateczny kształt po
wspinanie dyslokacji.
jest pewien minimalny stopień odkształcenia zwany gniotem
współczynnika tarcia.
skrzepnięciu w formach, przeważnie piaskowych i podlegać mogą
- rekrystalizacja dynamiczna, która zachodzi w czasie samego krytycznym.
Azotowanie może być:
różnym operacjom technologicznym z wyjątkiem obróbki
odkształcenia( mechanizmy podobne jak z rekrystalizacji
ZARODKOWANIE --Rozróżniamy zarodkowanie jednorodne
- krótkookresowe – czas jego trwania wynosi od kilkunastu minut
plastycznej.
statycznej). Rekrystalizacja dynamiczna może być okresowa lub
(homogeniczne) i niejednorodne (heterogeniczne).
do kilku godzin. Na powierzchni stali tworzy się dyfuzyjna
Własności mechaniczne i spawalność staliw są wyższe niż żeliw.
ciągła.
Zarodkowanie homogeniczne występuje, kiedy
warstwa ferrytu przesyconego azotem z wydzieleniami azotków i
W porównaniu z żeliwami staliwa mają jednak gorszą lejność, są
A1 – ściennie (płasko) centrowana układu regularnego.
prawdopodobieństwo utworzenia zarodka jest jednakowe w
węglikoazotków.
wrażliwe na działanie karbu, posiadają skłonność do pęcherzy.
Elementarną komórkę tej sieci w kształcie sześcianu tworzy 14
dowolnym miejscu układu. Występuje tylko i wyłącznie w bardzo
- długookresowe – czas jego trwania wynosi kilkadziesiąt godzin.
Wadą staliw jest także mały uzysk.
rdzeni atomowych (8 w narożach i 6 w geometrycznym środku
czystych metalach.
W jego wyniku na powierzchni stali tworzy się ciągła strefa
Składnikami strukturalnymi występującymi w staliwie węglowym
ścian bocznych) Jest to jedna z najbardziej zagęszczonych
Zarodkowanie heterogeniczne występuje, kiedy funkcję zarodków
azotków, a często węglikoazotków.
są ferryt i perlit.
rdzeniami atomowymi sieci:
przejmują obce cząstki faz stałych, nie rozpuszczone w ciekłym
Obróbka cieplna azotowania:
Żeliwa
-liczba koordynacyjna – 12
metalu. Występuje w stopach różnych pierwiastków.
Azotowanie jest ostatnią operacją w procesie technologicznym.
Żeliwami nazywamy stopy żelaza z węglem zawierające ponad 2%
- liczba rdzeni na jedną komórkę sieciową – 4
Azotowaniu poddaje się przedmioty zahartowane i odpuszczone
węgla. Od tej zwartości węgla (2%) pojawia się w tych stopach nie
- 4 płaszczyzny o najgęstszym ułożeniu atomów
W niektórych metalach, już po skrzepnięciu, a więc w stanie stałym
(najlepiej w temp wyższej od temp azotowania). W niektórych
spotykany w stalach składnik mikrostruktury – ledeburyt, w
- 3 kierunki o najgęstszym ułożeniu atomów.
zachodzą dalsze przemiany. Są to przemiany alotropowe, a ich
przypadkach operacja azotowania może być połączona z operacją
którego skład wchodzi cementyt. Węgiel w żeliwie może
- Przykłady: Ag, Au, Cu, Al,...
istotą jest zmana sposobu rozmieszczenia atomów w przestrzeni.
odpuszczania. Ze względu na grubość warstwy azotowanej,
występować zarówno w postaci wiązanej (cementyt) jak i wolnej
- Sekwencja płaszczyzn ABCABC...
Przemiany alotropowe są spotykane w metalach, a w niektórych z
przedmiotów po azotowaniu nie poddaje się szlifowaniu.
(grafit). W zależności od postaci w jakiej występuje węgiel
A2 – regularnie, przestrzennie centrowana. Elementarna komórka
nich między temperaturą krzepnięcia a temperaturą otoczenia jest
Zastosowanie azotowania:
rozróżnia się żeliwa: szare, w których węgiel występuje w postaci
tej sieci składa się z 9 rdzeni atomowych (8 w narożach i 1 w
ich kilka. Odmiany alotropowe różnią się między sobą typami sieci
Azotowanie jest stosowane do elementów stali węglowych,
grafitu; białe, w których węgiel jest związany w cementycie,
geometrycznym środku). Ma mniejszą gęstość wypełnienia
krystalicznych. Zmiana sieci krystalicznej pociąga za sobą
wysokostopowych, narzędziowych i konstrukcyjnych, narażonych
połowiczne, w których występuje zarówno grafit, jak i cementyt
rdzeniami atomowymi niż A1
całkowitą zmianę własności chemicznych, fizycznych i
podczas pracy na zużycie ścierne, na korozję w środowisku
(powyżej 0,8% ogółu węgla w żeliwie).
- liczba koordynacyjna – 8
mechanicznych.
wodnym, lub wilgotnej atmosfery.
Według Polskich Norm żeliwa dzielimy na:
- płaszczyzny o najgęstszym ułożeniu atomów – 12
•
szare – PN-92/H03101
- liczba rdzeni na jedna komórkę sieciową – 2
-- nie wywołuje zmiany innych włsności fizycznych poza
- wałów korbowych
- korbowodów
•
sferoidalne (grafit w postaci kulek) – PN-92/H03123
- Przykłady: Cr, Nb, Ta, W,...
własnościami elektrycznymi, magnetycznymi i cieplnymi,
- matryc kuźniczych
- wierteł
•
ciągliwe (grafit kłaczkowy) – PN-92/H83221
- Sekwencja płaszczyzn ABAB...
-- nie pociąga za sobą przekrystalizowania, tj. tworzenia się
- frezów
- wrzecion.
•
stopowe – PN-92/H83144
A3 – heksagonalna zwarta o gęstym ułożeniu atomów. Na
nowych ziarn wskutek zmiany sieci krystalicznej,
WĘGLOAZOTOWANIE – polega na jednoczesnym nasycaniu
Węglikostale spiekane należą do najdroższych tworzyw
elementarną komórkę składa się 17 rdzeni atomowych (12 w
-- przebiega bez histerezy, zawsze w tej samej temp-rze,
powierzchni stali węglem i azotem w ośrodkach gazowych lub
narzędziowych. Do ich produkcji są stosowane głównie węgliki
narożach, 2 w środku geometrycznym podstaw, 3 symetrycznie
niezależnie od szybkości chłodzenia lub grzania.
ciekłych
tytanu TiC, niemal zupełnie nie ulegające rozpuszczaniu w osnowie
wewnątrz komórki)
MARTENZYTYCZNA – jest to przemiana bez dyfuzyjna,
*wysokotemperaturowe – 750-950oC
stalowej podczas obróbki cieplnej, której poddaje się narzędzia lub
- 3 kierunki o najgęstszym ułożeniu atomów
zachodzi przy dużym przechłodzeniu austenitu do temperatury Ms
*niskotemperaturowe – 450-600oC
inne elementy wykonane z tych materiałów.
- liczba koordynacyjna – 12
początku tej przemiany przy chłodzeniu z szybkością większą od
Elementy poddane węgloazotowaniu wysokotemp. Obrabia się
Węglikostale spiekane są produkowane dwoma sposobami:
- liczba rdzeni na jedną komórkę sieci – 2
krytycznej Vk . Przemiana ta zachodzi pod warunkiem ciągłego
cieplnie w taki sam sposób jak przedmioty nawęglone.
-- przez spiekanie porowatego szkieletu z proszku węglika tytanu i
- Przykłady: Zn, Cd, Mg, Ti, Be,...
obniżania temperatury od Ms do Mf . Przemiana ta rozpoczyna się
PIERWIASTKI:
następnie nasycanie szkieletu ciekłą stalą,
- Sekwencja płaszczyzn ABCABC...
od utworzenia tzw. embrionu. W wyniku tej przemiany powstaje
>> Si
-- klasycznymi metodami metalurgii proszków przez mieszanie
martenzyt czyli przesycony roztwór węgla z żelazie α. Martenzyt
-zwieksza-wytrzymałość, twardość, żarowytrzymałość,granice
proszków TiC i proszków odpowiedniej stali, prasowanie i
Do nich należą wakanse, tj. wolne węzły w sieci krystal., oraz
dzielimy na listwowy i płytkowy. Przemiana martenzytyczna może
plastycznośći,przenikliwosxc magnetyczna,, bardzo
następnie spiekanie
atomy międzywęzłowe, które zajęły pozycje w lukach opuszczając
przebiegać termicznie, wybuchowo lub izotermicznie.
zw.spręzystość,
Stale stopowe i ich obróbka cieplna
węzły sieci na skutek drgań cieplnych. Obecność zarówno
BAINITYCZNA – przemiana ta łączy w sobie cechy przemiany
zmniejsza- wydłużenie, udarność, krytyczna szybkość chł.,
Stal stopowa to stal do której wprowadzono pierwiastki w celu
wakansów, jak i atomów międzywęzł., powoduje wokół nich
bez dyfuzyjnej i dyfuzyjnego przemieszczania węgla. Zachodzi
węglikotórczość, podatność na obróbke plas, skrawalność,
poprawienia jej własności. Dodatki stopowe wprowadzane są do
lokalne odkształcenie sieci przestrz. kryształu, zwane odpowiednio
prze przechłodzeniu austenitu do temperatury z zakresu 450-200°C.
podatność na tworzenie zgrzeliny, podat. Na azotowanie, muzą
stali w celu:
kontrakcją lub ekspansją.
Zarodkowanie bainityczne rozpoczyna dyfuzyjne przemieszczanie
odporność na zużycie,histereze, siłe koercji,stratność watową
-- spowodowania określonych zmian strukturalnych,
Wyróżnia się tu dwa mechanizmy:
węgla do granic ziarn i dyslokacji. Zarodkami przemiany są
>> Mn
-- zwiększenia własności wytrzymałościowych i polepszenia
-- defekt Schottky’ego – polega na przemieszczaniu się atomu w
miejsca ubogie w węgiel. Zainicjowanie przemiany wymaga
-zwiększa- wytrzymałość, twardość, sprężystość, podat. Na
niektórych własności chemicz. lub fizycznych,
miejsce sąsiadującego wakansu w wyniku czego powstaje wakans
pewnego czasu inkubacji. W wyniku przemiany powstaje bainit
obróbke plastyczna,
-- zwiększenia hartowności,
w innym miejscu sieci.
czyli mieszanina ferrytu przesyconego węglem i dyspersyjnych
zmniejsza-krytyczna szybkość chłodzenia, skrawalność,
-- polepszenia efektywności i ułatwienia obróbki cieplnej.
-- defekt Frenkla – polega na przemieszczeniu się rdzenia
węglików. Rozróżniamy bainit górny i dolny.
zwiekszona odporność na zuzycie,wpływ niemal stały- wydłuzenie,
atomowego z pozycji węzłowej do przestrzeni międzywęzłowej.
PERLITYCZNA – jest to przemiana dyfuzyjna. Zachodzi przy
przewęzenie, udarność, żarowytrzymałość, węglikotwórczosc,
Stale konstrukcjne stopowe są stosowane w budownictwie oraz w
Wzrost gęstości defektów powoduje wzrost oporności, wzrost
schłodzeniu austenitu nieznacznie poniżej temperatury Ar1 .Jest to
podat, na tworzenie zgorzeliny, azotowanie
budowie maszyn i urządzeń pracujących w zakresie temperatury od
twardości i obniżenie plastyczności.
przemiana dyfuzyjna związana z przegrupowaniem atomów węgla i
>> Ni
ok. 25 do 300°C, w środowiskach o niewielkim działaniu
DEFEKTY LINIOWE (DYSLOKACJE)
zachodząca przez zarodkowanie i wzrost zarodków. W wyniku tej
-zwieksza- wytrzymałość,
korozyjnym. Kryterium doboru stali stanowią najczęściej
-- krawędziowa – stanowi krawędź półpłaszczyzny sieciowej
przemiany powstaje perlit czyli mieszanina eutektoidalna płytek
twardość,gr.plastycznosci,żarowytrzymałość, bardzo, sile
podstawowe własności mechaniczne. Własności stali
umieszczonej między nieco rozsuniętymi płaszczyznami
ferrytu i cementytu.
koercji,pozostałość magnetyczna,
konstrukcyjnych stopowych zależą od stężenia węgla i
sieciowymi kryształu o budowie prawidłowej. W zależności od
WYŻARZANIE -- Wyżarzanie to operacja zwykłej obróbki
zmniejsza-skrawalnosc, podatność na tworzenie zgorzeliny, na
pierwiastków stopowych. W celu uzyskania najkorzystniejszych
położenia dodatkowej półpłaszczyzny dyslokacje mogą być
cieplnej polegająca na nagrzaniu stali do określonej temperatury,
obróbkę plastyczna,bardzo-krytyczna szybkość chlodzenia,
własności stale konstrukcyjne stopowe należy stosować w stanie
dodatnie (⊥) lub ujemne (T). Dodatnie jeśli półpłaszczyzna
wygrzaniu w tej temperaturze i studzeniu w celu uzyskania struktur
odporność na zuzycie,wpływ stały-wydłuzenie, przewężenie,
obrobionym cieplnie lub po innych procesach technologicznych
znajduje się nad płaszczyzną poślizgu, ujemne – odwrotnie.
zbliżonych do stanu równowagi.
udarnosc
zapewniających wykorzystanie pozytywnego działania
Wielkością charakterystyczną dla dyslokacji jest wielkość
Typy wyżarzania: ujednorodniające, rekrystalizujące, odprężające,
>> Cr
pierwiastków stopowych.
zaburzenia sieci krystalicznej jakie ona wywołuje, a dokładniej
normalizujące, zupełne, izotermiczne, sferoidyzujące (zmiękczanie)
-zwiększa-spręzystosc, żarowytrzymałość, odporność na zuzycie,
Stale konstrukcyjne trudno rdzewiejące.
energia związana z tym zaburzeniem. Jako miarę tego zaburzenia
ODPUSZCZANIE --Odpuszczanie polega na nagrzaniu stali
siłe koercji, bardzo- wytrzymałość, twardość,gr.plastycznosci,
Są przeznaczone do stosowania w temp. otoczenia na elementy
przyjęto wektor Burgersa. Dyslokacja krawędziowa ma wektor
zahartowanej do temperatury niższej od Ac1, wygrzaniu w tej
węglikotworczosc, podatność na azotowanie, ,odporność na
konstrukcyjne(spawane, zgrzewane i nitowane) , od których
prostopadły do swej linii.
temperaturze i ochłodzeniu do temperatury pokojowej. W
korozje, pozostałość magnetyczna,
wymagana jest podwyższona odporność na korozję atmosferyczną
-- śrubowa – defekt liniowy struktury krystalicznej spowodowany
zależności od temperatury odpuszczanie może być: niskie, średnie,
zmniejsza-wydłuzenie, przewęzenie, udarność, podatnmosc na
także w środowisku atmosfery przemysłowej. Zawierają do
przemieszczeniem części kryształu wokół osi, zwanej linią
wysokie. typy Typy odpuszczania: niskie, średnie, wysokie.
obróbkę plas, , bardzo-podat, na tworzenie zgorzeliny
0,16%C oraz dodatki 1,25%Cr i do 0,55 Cu. Do niektórych stali są
dyslokacji śrubowej. Wektor Burgersa dyslokacji śrubowej jest
>> Al.
wprowadzane także w niewielkim stężeniu P, Al., Ni oraz
skierowany równolegle do jej lini. Dyslokacje śrubowe występują
Hartowanie powierzchniowe polega na szybkim nagrzaniu warstwy
-zwieksza-bardzo-podatnosc na azotowanie, siłe
mikrododatki V, Nb lub Ti .
wtedy, gdy na materiał działają naprężenia tnące skierowane
wierzchniej przedmiotu do temperatury hartowania i następnie
koercji,pozostałość magnetyczna,
Stale stopowe konstrukcyjne i maszynowe do ulepszania
przeciwnie. Dyslokacje śrubowe mogą być prawo- lub lewoskrętne.
szybkim chłodzeniu. Hartowanie powierzchniowe umożliwia
zmniejsza- przewęzenie, udarność, bardzo-podat, na obróbke
-- mieszana – dyslokacja o dowolnej orientacji wektora Burgersa
ograniczenie nagrzewania do cienkiej warstwy powierzchniowej i
plastyczna, podat, na tworzenie zgorzeliny
Są stosowane na elementy konstrukcyjne i elementy maszyn
względem linii dyslokacji (nierównoległy i nie-prostopadły)
to jedynie w miejscach, które powinny być obrobione cieplnie.
>> W
podlegające dużym obciążeniom mechanicznym jak np. wały, koła
Specjalne metody obróbki cieplno – chemicznej.
Nie wywołuje więc dużych naprężeń i odkształceń cieplnych.
-zwieksza- wytrzymałość, twardość, gr.plastyczxnosci, podatność
zębate, sworznie, korbowody, śruby itp. Po hartowaniu i
DO METOD TYCH ZALICZAMY:
W zależności od sposobu nagrzewania można wyróżnić następujące
na azotowanie, bardzo- żarowytrzymałość, węglikotworczosc,
odpuszczaniu mają strukturę martenzytu wysokoodpuszczonego.
a) CVD – metoda ta polega na tworzeniu warstwy węglików i
rodzaje hartowania powierzchniowego:
odporność na zużycie, siłe koercji, pozostałość magnetyczną,
Średnie stężenie węgla w tych stalach wynosi ok. 0,25-0,5%.
azotków metali ze składników atmosfery gazowej, na powierzchni
indukcyjne, płomieniowe, kąpielowe, kontaktowe, elektrolityczne.
zmniejsza-wydłuzenie, przewęzenie, ,bardzo-krytyczna szybkość
Dodatki stopowe, które mają nadać tym stalom określoną
obrabianego przedmiotu. Składniki atmosfery mogą być
OBRÓBKA CIEPLNO-CHEMICZNA STALI
chłodzenia, , podatnmosc na obróbkę plas,skrawalnosc,,podatność
hartowność to np. Mn, Mo, Cr, Ni, V. Stale te poddaje się
aktywowane cieplnie lub plazmą.
Obróbka cieplno-chemiczna jest dziedziną obróbki cieplnej
na tworzenie zgorzeliny, wpływ stały- udarność
hartowaniu i wysokiemu odpuszczaniu (500-680°C). Można je
W procesie tworzenia warstwy biorą udział składniki podłoża.
obejmującą zespół operacji i zabiegów umożliwiających zmianę
>> V
poddawać hartowaniu powierzchniowemu a także obróbce cieplno
Wytwarzanie warstw metoda CVD następuje w szczelnym
składu chemicznego i struktury warstwy powierzchniowej stopu w
-zwieksza- wytrzymałość, twardość,gr.plastycznosci, udarność,
chemicznej.
reaktorze w wyniku niejednorodnych, katalizowanych fizycznie i
wyniku zmian temperatury i chemicznego oddziaływania ośrodka.
sperezystosc, podatność na obróbke plastyczna, ,podat. Na
chemicznie reakcji na powierzchni stali w temp ok. 1000 i przy
Polega na zamierzonej dyfuzyjnej zmianie składu chemicznego
azotowanie, korozje,bardzo-zarowytrzymalosc, odporonosc na
Stale konstrukcyjne do ulepszania cieplnego mają średnie stężenie
ciśnieniu 1*105-1,35*103 Pa.
warstwy powierzchniowej elementów metalowych w celu
zuzycie,węglikotworczosc,
węgla ok. 0,25-0,5% decydujące o własnościach
b) PVD – metoda ta polega na osadzaniu się warstwy z fazy
uzyskania odpowiednich ich własności użytkowych.
zmniejsza- podatnosc na tworzenie zgorzeliny, bardzo-krytyczna
wytrzymałościowych oraz dodatki stopowe, których głównym
gazowej z udziałem reakcji fizycznych. Metody PVD wykorzystują
Celem obróbki cieplno-chem. jest wytworzenie warstw
szybkość chłodzenia ,wpływ staly-wydłuzenie przewężenie,
celem jest nadanie stali określonej hartowności.
zjawiska fizyczne. W metodzie PVD warstwa powstaje z plazmy.
powierzchniowych o zwiększonej odporności na ścieranie i zużycie
>> Co
Założone własności elementów konstrukcyjnych ze stali do
Pary metali i związków osadzane są w specjalnym urządzeniu na
trybologiczne, o zwiększonej odporności korozyjnej i erozyjnej,
-zwieksza- wytrzymałość, twardość,gr.plastycznosci,bardzo-
ulepszania cieplnego uzyskuje się po obróbce cieplnej polegającej
zimnym, lub podgrzanym do temp 200-500 podłożu, co pozwala na
zwiększenie odporności elementów na zmęczenie lub poprawa
zarowytrzymalosc, krytyczna szybkość chlodzenia, odporność na
na hartowaniu i wysokim odpuszczaniu. Temperatura odpuszczania
pokrywanie podłoża zahartowanego i odpuszczonego bez
niektórych własności fizycznych powierzchni.
zuzycie, wł.magnetyczne-siła koercji,pozostałości
mieści się w zakresie 500-650
niebezpieczeństwa spadku twardości. Prowadzi to do wytwarzania
ADSORPCJA --polega na osadzaniu się wolnych atomów, z fazy
magnetyczne,przenikliwość magnetyczna,
Przykładowe stale: 30G2, 38HA, 35HGS, 40HM, 45HN2A,
warstw bardzo cienkich i adhezyjnie związanych z podłożem.
gazowej lub ciekłej, na granicy fazy stałej w postaci warstewki o
zmniejsza-wydłuzenie, przewężenie,udarność, podat.na obróbke
34HNM.
Zastosowanie:
grubości jednego atomu. Przyczyną adsorpcji są siły przyciągania
plastyczna,na tworzenie zgorzeliny,
Stale sprężynowe
- pokrywanie narzędzi ze stali wysokostopowych
atomów ośrodka gazowego lub ciekłego przez nienasycone rdzenie
>> Mo
Materiał stosowany na elementy sprężyste powinien cechować się
- pokrywanie precyzyjnych części maszyn
atomów występujące na powierzchni metalu. Zjawisko to jest
- zwieksza- wytrzymałość, twardość, gr.plastycznosci,udarność,siłe
b. dobrymi własnościami sprężystymi, tzn. wysoką granicą
Ochrona Metali Przed Korozją
nazywane adsorpcją fizyczną.
koercji, bardzo-zarowytrzymalosc, weglikotworczosc, podatność na
sprężystości Rsp oraz dużą wartością stosunków tej wielkości do
1--dobór odpowiedniego materiału do warunków środowiska
Adsorpcja chemiczna jest związana z tworzeniem warstewki fazy
tworzenie zgorzeliny, azotowanie,
granicy plastyczności Re i wytrzymałości na rozciąganie Rm.
agresywnego.
międzymetalicznej złożonej z atomów metalu i ośrodka
zmniejsza-wydłuzenie, skrawalność, podatność na obróbkę plas,
Pożądana jest duża wytrzymałość na zmęczenie przy
2- zastosowanie inhibitorów (opóźniaczy) korozji. Inhibitory
adsorbowanego.
bardzo-krytyczna szybkość hclodzenia
ograniczonych wymaganiach dotyczących własności plastycznych.
tworzą zwykle na powierzchni metalu warstewki ochronne
DYFUZJA -- jest aktywowanym cieplnie procesem zachodzącym
>> Cu
Stale sprężynowe zawierają ok. 0,5-0,8% C, od którego przede
hamujące szybkość korozji. Dla korozji w środowisku alkalicznym
wskutek ruchu atomów w sieci przestrzennej metalu w kierunku
-zwieksza- wytrzymałość, twardość,żarowytrzymałość, odporność
wszystkim zależą własności wytrzymałościowe i granica
jako inhibitory korozji stosowane są sole cyny, arsenu, niklu i
wyrównania stężenia składników. Warunkiem przebiegu dyfuzji
na korozje,bardzo-gr.plastycznosci,,
sprężystości.
magnezu, zaś w środowisku kwaśnym: krochmal, klej lub białko.
jest rozpuszczalność w stanie stałym pierwiastka nasycającego w
zmniejsza bardzo-podatnosc na obróbkę plastyczna
Obróbka cieplna sprężyn i resorów polega na austenityzowaniu w
3-Ochrona katodowa polega na połączeniu chronionej konstrukcji
metalu osnowy. Procesy dyfuzji są zależne od temperatury, czasu i
>> S
temperaturze 800-870°C i hartowaniu w oleju lub wodzie zależnie
z metalem mniej szlachetnym, tworzącym anodę (protektor)
gradientu stężenia dyfundujących pierwiastków. Od czynników
-zwieksza bardzo-skrawalnosc,
od gatunku zastosowanej stali, a następnie średnim odpuszczaniu w
ogniwa, natomiast katodą jest obiekt chroniony.
tych zależy zatem grubość i struktura warstw powierzchniowych
zmniejsza wydłuzenie, przewęzenie, udarność, odporność na
temperaturze 380-520°C. Po takiej obróbce cieplnej sprężyny mają
Połączenie takiej anody z konstrukcją chronioną wykonuje się
otrzymanych w wyniku obróbki cieplno-chemicznej.
korozje, bardzo-podatnosc na obróbkę plastyczna
strukturę martenzytu odpuszczonego o wymaganych własnościach
przez bezpośredni styk ( tzw. powłoki anodowe) lub za pomocą
NAWĘGLANIE -- Polega na nasycaniu warstwy powierzchniowej
>> P
mechanicznych.
przewodnika. Za pomocą protektorów chroni się przed korozją
stali w węgiel podczas wygrzewania obrabianego przedmiotu w
-zwieksza- wytrzymałość, twardość,gr.plastycznosci,bardzo-
Przykład stali: 45S, 50S2, 65G, 50HF.
duże obiekty stalowe, takie jak kadłuby statków, rurociągi i
ciągu określonego czasu w ośrodku zawierającym węgiel atomowy.
skrawalnosc,
Stale na łożyska toczne
podziemne zbiorniki. Protektorami są blachy lub sztaby wykonane
Nawęglanie odbywa się w temp. 900-950. O grubości warstwy
zmniejsza-przewezenie, wydłużenie, podatność na obróbkę
Stale konstrukcyjne stosowane do wytwarzania elementów łożysk
z metali aktywnych jak: cynk, magnez lub glin, W utworzonym w
nawęglonej (zwykle 0,5-2mm) decyduje czas nawęglania, który
plastyczna,,bardzo udarnosc
tocznych powinny cechować się b. dużą twardością,
ten sposób ogniwie anodą jest protektor, który ulega korozji. Po
dobiera się tak, aby skład fazowy warstwy powierzchniowej
jednorodnością struktury, wysokim stopniem czystości oraz
zużyciu protektory wymienia się na nowe.
odpowiadał strukturze stali eutektoidalnej.
hartownością, zapewniającą uzyskanie struktury martenzytycznej
w w w . c h o m i k u j . p l / M a r W a g 9 8 7
bez austenitu szczątkowego w całym przekroju. Stale te w stanie należą Mo, W, V, Co, a także Ti, Cr i Si. Żarowytrzymałość jest
do wytwarzania monet), oporowe, w tym głównie CuNi44Mn1
W zależności od ogniotrwałości materiały ogniotrwałe dzieli się:
obrobionym cieplnie są odporne na ścieranie, wykazują dużą
ponadto zwiększana w wyniku umocnienia zgniotowego oraz
(zwany konstantanem).
-zwykłe (do 1700°C),
wytrzymałość zmęczeniową i statyczną oraz odpowiednią
utwardzania wydzieleniowego.
Stopy Miedzi Z Cyną = Brązy Cynowe
-wysokoogniotrwałe (1700÷2000°C),
ciągliwość. Dużą twardość i odporność na ścieranie zapewnia
Przykłady stali: H18N9S, H23N18
Techniczne stopy Cu z Sn, nazywane tradycyjnie brązami
-o bardzo wysokiej ogniotrwałości (powyżej 2000°C).
stalom łożyskowym węgiel o stężeniu ok. 1
Stale odporne na korozję
cynowymi, mają zazwyczaj strukturę roztworu α. Duży zakres
Ze względu na własności chemiczne materiały ogniotrwałe:
OBR. Elementy łożysk tocznych hartuje się z temperatury 820-
Stale odporne na korozję obejmują trzy grupy:
temperatury krystalizacji brązów o strukturze α sprzyja jednak ich
-kwaśne, zawierające SiO2 i A l2O3,
840°C w oleju, po czym odpuszcza w temperaturze 180°C przez 1-
-Stale trudno rdzewiejące, o odporności na korozję jedynie
skłonności do segregacji. Z tego powodu w stopach chłodzonych w
-zasadowe, w skład których wchodzą CaO i MgO.
2 h. Po takiej obróbce cieplnej stale łożyskowe mają strukturę
nieznacznie większej od stali węglowych, zawierają 0,1% C oraz
warunkach rzeczywistych, nawet przy niewielkim stężeniu Sn,
Podział ceramiki narzędziowej:
niskoodpuszczonego martenzytu drobnolistwowego z
dodatki 1-3% pasywującego Cr i ok. 0,5% Cu, tworzącej na
oprócz niejednorodnej fazy α tworzą się fazy, które w warunkach
- ceramika tlenkowa - czysta cer tlenkowa
równomiernie rozmieszczonymi drobnymi ziarnami cementytu
powierzchni warstewkę pasywującą złożoną z siarczanów i
równowagi występują przy większym stężeniu Sn. Segregacja
- ceramika mieszana - cer umacniana whiskerami
stopowego i wykazują twardość przekraczającą 62 HRC.
węglanów miedzi. Do stali tych są wprowadzane także w
może być w pewnym stopniu usunięta przez długotrwałe
- ceramika nietlenkowa - czyli azotkowa
Przykładowe stale: ŁH15, ŁH15SG.
niewielkich stężeniach P, Al i Ni. Stale te znajdują zastosowanie
wyżarzanie ujednorodniające w ciągu 24 h w temperaturze
Do ceramiki narzędziowej zaliczamy:
Stale niestopowe narzędziowe
głównie jako stale spawalne pracujące w środowisku atmosfery
700÷750°C. Brązy cynowe wykazują dobrą odporność na korozję,
- Węgliki spiekane, - Spiekane tlenki metali, - Diament
Stale narzędziowe niestopowe wysokowęglowe znalazły
przemysłowej oraz morskiej.
szczególnie w środowisku atmosfery przemysłowej i wody
Whiskery - są to monokryształy w kształcie włosków o małym
zastosowanie na proste narzędzia tnące do drewna, papieru i
- Stale wysokochromowe o strukturze ferrytycznej ferrytyczno-
morskiej. Brązy cynowe o strukturze jednorodnego roztworu α
stężeniu defektów, których wytrzymałość jest wielokrotnie większa
tworzyw sztucznych, takie jak pilniki i proste narzędzia rolnicze –
martenzytycznej lub martenzytycznej są odporne głównie na
cechuje duża plastyczność i z tego względu mogą być obrabiane
od
tych
samych
materiałów
występujących
w
postaci
np. kosy lub zęby bron.
korozję chemiczną, w tym na utlenianie w atmosferze powietrza,
plastycznie na zimno.
polikrystalicznej
Stale narzędziowe niestopowe cechują się małą hartownością i
wody naturalnej i pary wodnej w niskiej i podwyższonej
Stopy Miedzi Z Berylem = Brązy Berylowe
8 grup ceramiki stosowanej w elektrotechnice:
małą skłonnością do rozrostu ziarna austenitu.
temperaturze, na działanie zimNych roztworów alkalicznych,
zawierają do 2,1% głównego pierwiastka stopowego, często Co i
Porcelana elektrotechniczna (g.100) Steatyt, forsteryt (g.200)
OBR. W celu uzyskania wymaganych własności stale narzędziowe
rozcieńczonych kwasów i soli, z wyjątkiem chlorków i jodków,
Ni, a niekiedy do 0,25% Ti Stopy te są brązami o najwyższych
Tytaniany (g.300) Kordieryt, celsjan (g.400) niestopowe poddaje się hartowaniu z temperatury 760-800°C z
oraz na działanie ropy naftowej i jej par, paliw, olejów, alkoholi, a
własnościach mechanicznych oraz odporności na korozję i
Materiały szamotowe (g.500) Materiały mulitowe (g.600)
chłodzeniem w wodzie i odpuszczaniu w temperaturze 180-300°C z
także środków spożywczych.
ścieranie. Cechują się dużą przewodnością cieplną i elektryczną
Materiały korundowe (g.700) Ceramika tlenkowa (g.800)
wygrzaniem przez 2 h. Temperatura odpuszczania jest dobierana w
-Stale chromowo-niklowe i chromowo-niklowo-manganowe, o
(zwiększa ją dodatek Co), brakiem skłonności do iskrzenia oraz
Steatyt, forsteryt
zależności od wymaganej twardości i ciągliwości narzędzia i
strukturze austenitycznej są odporne głównie na korozję
dobrą podatnością na obróbkę plastyczną na zimno i na gorąco
Skład: --talk(krzemian magnezu) --glina plastyczna ---skaleń
zwykle nie przekracza 200°C. Podwyższanie temperatury
elektrochemiczną w środowisku kwasów nieorganicznych i
Stopy Miedzi Z Krzemem = Brązy Krzemowe
Charakterystyka: --mały skurcz po wypalaniu - tylko 1%
odpuszczania powoduje szybkie zmniejszanie twardości i
organicznych, związków azotu, roztworów soli i agresywnych
wykazują strukturę jednofazową roztworu α, a stężenie Si w
--wypalany w 1400 C --duża rezystywność
odporności na ścieranie stali niestopowych.
środków spożywczych.
stopach dwuskładnikowych nie przekracza 3÷4%. Jednofazowa
Zastosowanie: --izolatory, --elementy izolacyjne wysoko obciążone
Przykłady stal: N9E, N11E (płytko), N9, N11 (głęboko).
Przykłady stali: 0H13, 1H13, 4H14, 0H17T, 3H17M.
struktura zapewnia brązom krzemowym duże własności plastyczne,
Szkła Stan struktury szkieł jest pośredni między stanami ciekłym i
Stale narzędziowe stopowe szybkotnące
przy czym Si powoduje zwiększenie ich odporności na korozję.
stałym. A więc bezpostaciowa. Stan ten nie jest stanem równowagi
Stale szybkotnące są stosowane głównie na wieloostrzowe
Stanowią niskowęglowe stopy żelazowo-niklowe o strukturze
Praktyczne zastosowanie znalazły głównie brązy krzemowe
i jest osiągany przez powstrzymanie krystalizacji, w wyniku
narzędzia skrawające, często narzędzia wykrojnikowe, a także na
martenzytycznej, utwardzane wydzieleniowo, cechujące się
wieloskładnikowe zawierające dodatki Mn, Fe, Zn, Ni, niekiedy
szybkiego chłodzenia w zakresie temperatury krzepnięcia.
narzędzia do obróbki plastycznej na zimno i gorąco. Stale te
znaczną wytrzymałości i plastycznościa.
także Co i Cr. Pierwiastki Mn, Zn i Ni, występujące w roztworze,
Jaką strukturę ma szkło, - Szkła posiadają bezpostaciową ciągłą
wykazują dużą twardość i odporność na ścieranie w temperaturze
Nazwa tych stali pochodzi od angielskiego określenia starzenie
silnie zmniejszają rozpuszczalność Si w fazie α, przy czym Mn i Ni
strukturę. Siec wewnętrzna najprostszych szkieł składa się z
do ok. 600°C. Wymagane własno
martenzytu. Starzenie martenzytu to obróbka wydzieleniowa stali
zwi
wzajemnie poł
ści, zwłaszcza b. dużą hartowność
ększają wytrzymałość i odporność na korozję, natomiast Zn
ączonych czworościanów lub trójkątów.
oraz efekt twardości wtórnej, uzyskuje się przez odpowiednią
polegające na przesycaniu w czasie którego powstaje miękki ,
polepsza lejność. Własności mechaniczne najbardziej poprawia Fe.
Podział szkieł ze względu na skład chemiczny:
kombinację stężenia C i takich pierwiastków stopowych, jak Cr, W,
bardzo niskowęglowy martenzyt , który może być starzony w celu
Stopy Miedzi Z Manganem = Brązy Manganowe
--kwarcowe, --borowe, --litowe i inne,
Mo i V, a w wielu gatunkach dodatkowo – Co
uzyskania żądanych własności.
zawierają zwykle 5÷6 lub 12÷15% Mn i są przeznaczone do
--krzemowo-sodowo-wapniowe, --krzemowo-glinowo-sodowe.
OBR. Są dostarczane w stanie zmiękczonym. Zapewnia to dobrą
Głównym pierwiastkiem stopowym jest Ni, o stężeniu 8-25%
obróbki plastycznej. Najczęściej stosuje się stopy
Podział szkieł ze względu na zastosowanie:
obrabialność mechaniczną stali. Ze względu na małą przewodność
zwiększa on hartowność, odpornośc na kruche pękanie i decyduje o
wieloskładnikowe, oprócz Mn zawierające Ni, w niektórych
--szkła techniczne, --szkła budowlane, --szkła gospodarcze,
cieplną stali szybkotnących w czasie hartowania jest stosowane
obniżeniu progu kruchości. Tytan tworzy w tych stalach liczne fazy
gatunkach także Si lub Al. Manganin CuMn12Ni3 o bardzo małej
--szkła do wyrobu opakowań.
stopniowe podgrzewanie narzędzi do temperatury austenityzowania
międzymetaliczne.
rezystywności jest stosowany
Podział ceramiki szklanej:
w kąpielach solnych, z wygrzewaniem w temperaturze ok. 550 i
OBR. Cieplna polega na hartowaniu z temp zależnej od gatunku
====================Ni=========================
--B-spodumenowa, --B-kwarcowa, --Mikowa,
850oC. Czas wygrzewania zależy od wielkości wsadu. W procesie
stali, zbliżonej jednak do 800-900oc. Z chłodzeniem w powietrzu.
Żarowytrzymałościowe stopy Niklu – zawierają głównie dodatki
--z krzemkiem litu, --kordierytowa
obróbki cieplnej ważne jest zastosowanie prawidłowej temp.
Strukturę po hartowaniu stanowi bezwęglowy martenzyt żelazowo-
do 20% Cr lub 20% Mo i do 10%Fe. Do często stosowanych
Ceramika szklana zwana też dewitryfikatami lub pyroceramiką
austenityzowania, zwykle o ok. 50-70oC niższej od temp. solidusu
niklowy. Odpuszczanie odbywa się w zakresie 450 – 550oC w
stopów tej grupy należą tzw. nimonik i inconel.
powstaje przez krystalizację(odszklenie) masy szklanej w ściśle
danego gatunku stali.
zależności od gatunku Odpuszczanie powoduje znaczne
Są stosowane na łopatki wirników oraz dysze turbin gazowych,
określony sposób, umożliwiający utworzenie struktury bardzo
Przykładowe stale: sw18, sk5.
zmniejszenie wytrzymałości i niewielki zmniejszenie własności
silników rakietowych i odrzutowych oraz elementu aparatury
drobno-ziarnistej, bez porowatości, z pozostałością tylko ok. 2%
chemicznej, pracuj
fazy szklistej.
ędziowe stopowe do pracy na gorąco
ągliwych.
ące w wysokiej tem i w warunkach korozji
Są stosowane na narzędzia pracujące w zakresie temperatury 250-
Zastosowanie: materiał konstrukcyjny w temp od -200 do +600oC,
gazowej.
Dewitryfikaty łączą naturę ceramik krystalicznych i szkieł.
700oC. W najniższej temperaturze pracują niektóre narzędzia
budowa okrętów, wyrób sprężyn, zbiorniki wysokociśnieniowe,
Są dostarczane w postaci blach , taśm, prętów i kształtowników
W porównaniu z porcelaną i szkłem ma znacznie lepsze
kuźnicze i noże do ciecia na gorąco, w najwyższej – matryce pras
technika lotnicza i rakietowa.
walcowanych na gorąco i na zimno.
właściwości. Jest to tworzywo wyjątkowo drobnoziarniste, o dużej
kuźniczych i do wycinania oraz formy do odlewania pod
=====================AL.===================
======================X========================
wytrzymałości mechanicznej i znacznie odporniejsze na uderzenia.
ciśnieniem.
Szkła metaliczne – materiał otrzymane po zastosowanie bardzo
Agalit (arco) jest jeszcze mniej porowaty niż porcelana, przez co
Skład chemiczny oraz ich obróbka cieplna zapewniają wysoką
W porównaniu ze stalmi stopy aluminiowe charakteryzują się
dużej szybkości chłodzenia podczas krzepnięcia, w wyniku czego
jego powierzchnia staje się idealnie gładka i stuprocentowo
wytrzymałość, twardość i odporność na ścieranie w wysokiej
znacznie mniejszą masą, a w niskiej temperaturze – większą
metale uzyskują strukture amorficzna (bezpostaciową.
higieniczna.
temperaturze pracy. W stalach tych stężenie węgla jest ograniczone
udarnością. Najogólniej – ze względu na sposób wytwarzania –
Ma strukturą pośrednią między stanem krystalicznyma stanem
Odmainy alotropowe węgla:
do ok. 0,3-0,6 %. Głównymi pierwiastkami stopowymi są Cr, W,
stopy aluminium dzieli się na: odlewnicze i do obróbki plastycznej.
ciekłym. W szkle metalicznym są uporządkowane jedynie najbliżej
--fulereny, --grafit, --diament, --nanorurki
Mo, i V, powodujące efekt twardości wtórnej podczas
Odlewnicze stopy aluminium są przeważnie stopami
sąsiadujące ze sobą atomy.
Do czego służy kamionka
odpuszczania.
wieloskładnikowymi o dużym stężeniu – od 5 do 25% –
Cechują się własnościami różnymi od kryształów metali nie
Kamionka cechuje się wytrzymałością na ściskanie ok. 800 MPa,
OBR. Stale te dostarcza się w stanie zmiękczonym,
pierwiastków stopowych, głównie Cu, Si, Mg i Ni lub ich różnych
wykazują wszystkich cech dla nich charakterystycznych.
na zginanie ok. 90 MPa, oraz dużą rezystywnością i odpornością
zapewniającym dobrą obrabialność i jednorodny rozkład węglików
zestawień. Charakteryzują się dobrą lejnością i często małym
Są stosowane na bardzo cienkie taśmy magnetyczne, taśmy do
chemiczną, wobec czego jest stosowana w elektrotechnice, na
w osnowie ferrytu. W celu zmniejszenia naprężeń cieplnych stosuje
skurczem odlewniczym. Stopy do obróbki plastycznej zawierają
lutowania i ostrza do golenia.
produkty stosowane w gospodarstwie domowym i sanitarne, rury
się wielostopniowe nagrzewanie do temperatury austenityzowania,
znacznie mniej, bo ok. 5%, pierwiastków stopowych, zwykle Cu,
Materiały nanokrystaliczne
kanalizacyjne, elementy aparatury chemicznej i laboratoryjnej.
Temperatura austenityzowania stali narzędziowych do pracy na
Mg, Mn, niekiedy także Si, Zn, Ni, Cr, Ti lub Li.
– mają własności zbliżone do szkieł metalicznych, występują w
======================OP====================
gorąco jest zawarta w zakresie 850-1150oC i dobierana tak, aby nie
Z Krzemem (Siluminy) zawierają one dodatki Cu, Mg i Mn,
nich bardzo drobne obszary o strukturze krystalicznej.
Warstw powierzchniowa: warstwa materiału ograniczona
dopuścić do nadmiernego rozrostu ziarn austenitu pierwotnego,
zwiększające wytrzymałość. Aluminium tworzy z krzemem układ z
Wykazują
odmienne
własności
mechaniczne,
elektryczne,
rzeczywistą powierzchnią przedmiotu obejmującą tą powierzchnie
gdyż powoduje to zmniejszenie ciągliwości stali. Trwałość narzędzi
eutektyką występującą przy stężeniu 12,6% Si i dwoma roztworami
magnetyczne i optyczne od materiałów konwencjonalnych.
oraz części materiału obejmującą tą powierzchnie w głąb
do pracy na gorąco zależy od poprawnie wykonanej obróbki
stałymi granicznymi o rozpuszczalności skaładników
Przykładowa ziarna miedzi o wielkości 6 nm mają twardość
powierzchni rzeczywistej która wykazuje zmienne cechy fizyczne i
cieplnej oraz od właściwych warunków eksploatacji, w
zmniejszającej się wraz z obniżeniem temp Roztwór α wykazuje
pięciokrotnie większą od miedzi konwencjonalnych.
niekiedy chemiczne w stosunku do cech tego materiału w głębi
szczególności do temperatury ok. 300oC przed rozpoczęciem
sieć regularną typu A1.
====================MC===============
przedmiotu.
pracy.
Z Magnezem wykazują największą odporność na korozję i
Materiałami ceramicznymi nazywamy materiały nieorganiczne i
Powłoka: warstwa materiału wytworzona w sposób naturalny bądź
Przykładowe stale: WCL, WWV, WNLV.
najmniejszą gęstość Zawierają zwykle inne dodatki stopowe
niemetaliczne
o
kowalencyjnych
i
jonowych
wiązaniach
sztuczny albo nanoszona sztucznie na powierzchnie przedmiotu
Stale narzędziowe stopowe do pracy na zimno
wprowadzane w niewielkim stężeniu. W celu usunięcia
międzyatomowych.
Materiały
ceramiczne
otrzymywane
są
wykonanego z innego materiału, w celu uzyskania określonych
Są stosowane na narzędzia nieosiągające w czasie pracy
niekorzystnej dwufazowej struktury stopy te poddawane są
zazwyczaj w procesie wysokotemperaturowym, podczas którego
właściwości technologicznych lub dekoracyjnych.
temperatury wyższej niż 200OC. Stale stopowe do pracy na zimno
przesycaniu z temp wyższej od granicznej rozpuszczalności Mg w
zachodzą nieodwracalne reakcje.
Metody wytwarzania warstw powierzchniowych:
w porównaniu ze stalami narzędziowymi niestopowymi wykazują
Al.
Jakie wiązania posiadają materiały ceramiczne
* mechaniczne: nagniatanie, natryskiwanie dekoracyjne, skrawanie,
podwyższoną hartowność, powodowaną głównie zwiększonym
Z Mg Do Obróbki Plastycznej (Hydronalia) Zawierają 0,4-5,6%
- jonowe, - kowalencyjne
* cieplno mechaniczne: natryskiwanie cieplne, platerowanie.
stężeniem Mn, Cr, a w niektórych gatunkach – także W, V, Ni.
Mg, a także niewielki dodatek Si Cr Fe Pb Charakteryzują się
Przebieg wytwarzania ceramiki :
* cieplne: hartowanie, odpuszczanie, wyżarzanie, nadtapianie.
Umożliwia to harowanie stali narzędziowych stopowych w oleju, a
podwyższonymi własnościami mechanicznymi, odpornością na
- Wytwarzanie mas, - Formowanie, - Suszenie, - Wypalanie
* cieplno chemiczne: nasycanie.
nawet powietrzu, zmniejszając prawdopodobieństwo zmian
korozję w środowisku wody i atmosfery morskiej oraz dobrą
Ceramikę dzielimy na: Ceramikę inżynierską, Cermetale
* elektrochemiczno chemiczne: polerowanie, trawienie, zestalanie
wymiarowych, paczenia i pęknięć hartowniczych.
spawalnością i podatnością na głębokie tłoczenie. Mają strukturę
inżynierskie, Ceramikę porowatą, Szkła i ceramikę szklaną
chemiczne.
OBR. Od stali narzędziowych stopowych do pracy na zimno
dwufazową Własności wytrzymałościowe tych stopów są
Ceramika porowata, określona również tradycyjną, klasyczną lub
* fizyczne: zestalanie fizyczne, osadzanie, implantowanie jonów.
wymaga się przede wszystkim dużej twardości i odporności na
zwiększone w wyniku umocnienia zgniotowego.
wielkotonażową z tego
względu, że obejmuje
masowo
Przygotowanie
podłoża
obróbką
ścieranie, dlatego poddaje się je hartowaniu i niskiemu
Wieloskładnikowe Stopy Z Cynkiem (Durale Cynkowe)
produkowane materiały budowlane i ogniotrwałe lub stosowane
powierzchniową:
Oczyszczanie
powierzchni,
usunięcie
odpuszczaniu. Stale narzędziowe stopowe do pracy na zimno
wykazują największe własności wytrzymałościowe są mało
m.in. w technice sanitarnej.
zanieczyszczeń zgorzelin i innych produktów korozyjnych,
wykazują w stanie zahartowanym strukturę martenzytu listwowego
odporne na korozję w szczególności naprężeniową Ograniczenie
Charakteryzuje się 5 – 15 % udziałem porów, po wypaleniu w
zadziorów, przeszlifowanie przez polerowanie.
z austenitem szczątkowym i węglikami nie rozpuszczonymi
ich stosowania jest związane z małą odpornością na działanie
wysokiej temperaturze, stosowanym w celu odprowadzenia wody.
Parametry strumienia ściernego:
podczas austenityzowania, równomiernie rozmieszczonymi w
podwyższonej temp Ich obróbka cieplna polega na wyżarzaniu
Do ceramiki porowatej zaliczamy:
Kąt nachylenia, kąt rozwarcia strumienia, odległość czyszczonej
osnowie. Odpuszczenie tych stali odbywa się najczęściej w zakresie
rekrystalizującym w temp ok.410C oraz na utwardzaniu
--materiały tradycyjne (porcelana, porcelit, fajans, kamionka)
powierzchni od końca dyszy, średnica dyszy, prędkość ziaren w
temperatury 150-260OC.
wydzieleniowym.
--materiały ogniotrwałe
strumieniu, prędkość posuwu materiału obrabianego, czas.
Przykłady stali: NC4, NCV1, NC11, NZ2.
Z Miedzią I Magnezem Do Obróbki Plastycznej (Durale
--materiały budowlane (klinkier, cement)
--Metody chemicznego i elektrochemicznego oczyszczania
Miedziowe) Maj
żaroodporne
ą podwyższone własności wytrzymałościowe oraz
Żaroodporność to odporność stopu na działanie czynników
zmniejszone własności plastyczne i podatność na obróbkę
- Budownictwo – cegła, cement, dachówki, tynk, szyby szklane
odtłuszczanie:
chemicznych, głównie powietrza oraz spalin i ich agresywnych
plastyczną Ich skład chemiczny jest dobierany tak aby w stanie
- Szkło – butelki, aparatura laboratoryjna, glazura
-w rozpuszczalnikach organicznych, najbardziej skuteczne jest
składników w temperaturze wyższej niż 550°C. Żaroodporność jest
równowagi w temp pokojowej wykazywały strukturę α Podczas
- Produkty ogniotrwałe – cegła, tygle, cement, formy
odtłuszczanie w parach rozpuszczalnika.
ściśle związana ze skłonnością stali do tworzenia zgorzeliny.
krystalizacji w warunkach technicznych tworzą się jednak
- Produkty z gliny – cegła, produkty garncarskie, kamionka, rury
-w roztworach alkaicznych.
Zgorzelina powinna stanowić ciągłą warstwę, dokładnie
podwójne lub potrójne eutektyki zwłaszcza w stopach o większym
kanalizacyjne
-elektrolityczne.
przylegającą do metalicznego rdzenia, co utrudnia dyfuzję
stężeniu.
- Produkty porcelanowe i emaliowane – porcelana stołowa, kafelki,
trawienie:
utleniacza i jonów metalu. Wymagania te spełniają niskowęglowe
=====================Cu.===================
armatura sanitarna, emalie i produkty emalierskie
-trawienie chemiczne: polega na zanurzeniu przedmiotu w
stale o jednofazowej strukturze ferrytu lub austenitu, o dużym
- Produkty ścierne – tarcze ścierne, płótna, papiery ścierne, dysze odpowiednich roztworach kwasów lub alkaliów które reagują z
stężeniu chromu i niklu oraz dodatkowo krzemu i aluminium.
Stopy Miedzi Z Cynkiem = Mosiądze. ze względu na skład
do piaskowania, kule do mielenia
tlenkami znajdującymi się na powieszeni danego metalu.
PIERWIASTKI WPŁYWAJ
Proces produkcji porowatej - Przygotowanie masy formierskiej
-trawienie elektrolityczne: zachodzi w wyniku przepływu pr
ĄCE NA ŻAROODPORNOŚĆ
fazowy dzieli się na: 1) jednofazowe – o strukturze roztworu α i
ądu
STALI Chrom jest podstawowym pierwiastkiem zwiększającym
stężeniu od 2 do 39% Zn, 2) dwufazowe – o strukturze mieszaniny
- Formowanie, - Suszenie, - Wypalanie, - Szkliwienie, - Zdobienie
elektrycznego. Proces jest prowadzony katodowo luba anodowo
żaroodporność stali. Dodatek ok. 5% Cr zapewnia odpowiednią
α+β i stężeniu od 39 do 45% Zn. Mosiądze jednofazowe cechuje b.
Zastosowanie inżynierskiej
(katodowe: następuje redukcja tlenków metalu za pomocą
żaroodporność w temperaturze 600÷650°C. Zwiększenie stężenia
duża plastyczność, co umożliwia stosowanie ich na wyroby
- Przemysł samochodowy i lotniczy – elementy turbin, osłony
wydzielającego się wodoru) (anodowe: na powierzchni metalu
tego pierwiastka powoduje wzrost żaroodporności do ok. 1100°C
głęboko tłoczone i obrabiane plastycznie na zimno. Mosiądze w
termiczne i wymienniki, uszczelnienia , elementy systemu osłony
zachodzi jego elektrolityczne rozpuszczenie oraz mechaniczne
przy stężeniu ok. 30% Cr w stali. Dodatki Si i Al, mimo
znacznym stopniu umacniają się w wyniku zgniotu. Mosiądze
termicznej promów kosmicznych
usunięcie tlenków przez wydzielający się tlen)
analogicznego wpływu na żaroodporność, są dodawane w
charakteryzują się dobrą odpornością na korozję, szczególnie
- Wytwarzanie – narzędzia skrawające, elementy odporne na
polerowanie:
ograniczonym stężeniu – odpowiednio ok. 3 i 2,5% ze względu na
atmosferyczną i w wodzie morskiej.
ścieranie i korozję, ceramika szklana, magnesy, włókna optyczne,
-plerowanie chemiczne: polega na selektywnym rozpuszczaniu
niekorzystny wpływ na własności plastyczne stali i obniżanie
NAJCZĘŚCIEJ SPOTYKANYMI RODZAJAMI KOROZJI
światłowody
powierzchni obrabianych elementów.
podatności na obróbkę plastyczną. Dodatki V i Mo wywierają
MOSIĄDZÓW jest :
- Elektronika – półprzewodniki, izolatory, nadprzewodniki, lasery,
-polerowanie elektrolityczne: polega na anodowym rozpuszczeniu
niekorzystny wpływ na żaroodporność stali. Tlenki wanadu
Odcynkowanie zachodzi w mosiądzach dwufazowych o stężeniu
dielektryki, elementy grzejne
podłoża w odpowiednio dobranym elektrolicie.
bowiem łatwo ulegają stopieniu, natomiast tlenki molibdenu
Zn przekraczającym 20% zanurzonych w elektrolitach
- Wysoka temperatura – produkty ogniotrwałe, armatura
--Termiczne oczyszczenie powierzchni: polega na oczyszczaniu
utleniają się.
zawierających Cl. W elektrolitach takich Cu oraz Zn przechodza do
instalacyjna, piece
powierzchni najczęściej stalowej. Pokryta śladami korozji i/lub
Przykłady stali: H6S2, 2H17.
roztworu, z którego Cu wytrąca się w postaci gąbczastej, co
- Medycyna – osprzęt laboratoryjny, elementy sterowania, protezy,
zgorzelin poddaje się działaniu płomienia pochodzącego z palnika
materiały stomatologiczne.
gazowego.
żarowytrzymałe
wzmaga korozję. Odcynkowanie nie powoduje zmian kształtu
Żarowytrzymałością jest nazywana odporność stopu na
korodującego przedmiotu, lecz wpływa na znaczne obniżenie
Porcelana - Jest to materiał ceramiczny spiekany z mullitu, kwarcu
ADHEZJA - zjawisko silnego i trwałego łączenia się warstw
odkształcenia, z czym wiąże się zdolność do wytrzymywania
własności wytrzymałościowych mosiądzu.
i szkła skaleniowego. Wypalana jest :
powierzchniowych dwóch różnych ciał doprowadzonych do
obciążeń mechanicznych w wysokiej temperaturze – powyżej
Pękanie sezonowe jest międzykrystaliczną korozją naprężeniową
--jednokrotnie w temperaturze 850-1000°C (nieszkliwiona)
zetknięcia. Przyczyną adhezji jest występowanie sił pomiędzy
550°C. Żarowytrzymałość w temperaturze wyższej od 550°C jest
mosiądzów jedno- lub dwufazowych, obrobionych plastycznie na
--lub dwukrotnie w 1280-1320°C (szkliwiona).
cząsteczkami stykających się ciał.
uzależniona głównie od odporności na pełzanie Dużą
zimno i poddanych działaniu ośrodka zawierającego amoniak.
Można ją podzielić na: - porcelanę twardą - porcelanę miękką
-
wygładzanie
powierzchni
tworzywa,
żarowytrzymałość wykazują więc stale o strukturze austenitycznej
Temu rodzajowi korozji można zapobiegać przez wyżarzanie
Składniki porcelany:
uszczelnianie powłoki metalowej lub niemetalowej lub uzyskanie
– ze względu na mniejsze współczynniki dyfuzji niż w ferrycie o
odprężające w temperaturze 200-300°C.
- Mullit (3Al3O3+2SiO2), - Kwarc, - Szkło skaleniowe
struktury amorficznej warstwy nadtopionej o innych niż rdzeń
znacznej wielkości ziarn i z dyspersyjnymi wydzieleniami faz,
Stopy Miedzi Z Niklem = Miedzionikle
właściwościach fizycznych i chemicznych.
głównie na granicach ziarn.
Stopy te, których głównym dodatkiem jest Ni o stężeniu do 40%,
- Stołowa (zastawy stołowe),
- Artystyczna
NATAPIANIE - wykorzystanie grzania laserowego elektronowego
PIERWIASTKI WPŁYWAJ
lub elektroiskrowego w celu naniesienia powłoki metalu (np: Al,
ĄCE NA
zawierają także 1÷2% Si, Al, Fe lub Mn. Nikiel powoduje
- Elektrotechniczna (izolatory niskiego i wysokiego napięcia)
ŻAROWYTRZYMAŁOŚĆ STALI Nikiel przy stężeniu 9%, w
podwyższenie własności mechanicznych, odporności na korozję,
-Laboratoryjna (sprzęt laboratoryjny i elementy aparatury
Ni), stopów metali (Cr. Ni), związków metali, ceramiki lub
obecności ok. 18% Cr, powoduje tworzenie trwałej struktury
rezystywności oraz siły termoelektrycznej miedzionikli.
chemicznej),
- Dentystyczna
cermetali na powierzchnie metalu lub stopu o właściwościach
austenitycznej, co decyduje o zwiększeniu żarowytrzymałości stali.
Miedzionikle są oparte na układzie Cu–Ni o nieograniczonej
Porcelana twarda to: Porcelana twarda biskwitowa bez szkliwa,
innych od właściwości materiału podłoża.
Żarowytrzymałość podwyższają pierwiastki stopowe zwiększające
rozpuszczalności składników w stanie ciekłym i stałym. Można
która może być barwiona, stosowana jest głównie jako
NAPAWANIE – odmiana natapiania realizowana przy użyciu
energię wiązania atomów sieci roztworu stałego, a więc
wydzielić dwie grupy miedzionikli, a mianowicie: odporne na
dekoracyjna, np. na figurki lub płaskorzeźby. Jest wytwarzana z
palników spawalniczych dla pokrycia metalu stopu warstwą spoiwa
podwyższające temperaturę topnienia i rekrystalizacji, do których
korozję, takie jak CuNi19 (zwany nikieliną) i CuNi25 (stosowany
kaolinu (ok. 50%), kwarcu (ok. 25%) i skalenia (ok. 25%).
w celu uzyskania powłoki o własnościach:
w w w . c h o m i k u j . p l / M a r W a g 9 8 7
*zbliżonych do właściwość materiału rdzenia(uzupełnienie metalu poszczególnym elementom produktu a także ich prawidłowe
zużytych części – regeneracja)
współdziałanie po zmontowaniu).
*różnych (podwyższanie trwałości eksploatacyjnych)
CZYNNIKI DECYDUJĄCE O DOBORZE MATERIAŁÓW
POWLEKANIE ZANURZENIOWE: do roztopionego metalu
INŻ.: wymagania funkcjonalne i ograniczenia, własności
powłokowego zanurza się przedmiot obrabiany, jego temperatura
mechaniczne, kształt, możliwość wykonania, odporność na korozję
topnienia
musi
być
wyższa
niż
temperatura
materiału
i degradację, stabilność, względy estetyczne, kryteria ekonomiczne
powlekającego.
i koniunkturalne, jakość i nowoczesność materiału, cena,
CYNOWANIE – cyna i jej związki nie są toksyczne i dlatego
dostępność
powłoki cynowe znalazły szeroki zastosowanie w przemyśle
DOBÓR MAT. INŻ. ZAMIENNYCH DLA ISTNIEJĄCYCH
spożywczym w postaci białej blachy na puszki konserwowe oraz
PRODUKTÓW: dla dokonania zmiany w istniejącym produkcie
jako pokrycia artykułów gospodarstwa domowego, mających
należy kolejno: scharakteryzować obecnie stosowany materiał inż.
kontakt z żywnością.
w danej postaci ; określić, które z własności muszą być poprawione
Osadzanie elektrolityczne (galwaniczne)- umożliwia otrzymanie
dla rozszerzenia funkcji użytkowych produktu ; poszukać
powłoki z metalu lub stopu w wyniku redukcji; prądem
alternatywnych materiałów inż. i procesów technologicznych,
elektrycznym jonów metalu powłokowego z roztworu elektrolitów,
wykorzystując metodę przeglądu zalet ; zestawić krótki wykaz
--otrzymane powłoki mogą być jednowarstwowe (0.3 +– 300 um)
materiałów inż. i odpowiadającym im procesów technologicznych ;
lub wielowarstwowe.
rozwinąć wyniki osiągnięte w poprzednim kroku i wskazać
–Najczęściej stosuje się chromowanie, niklowanie, miedziowanie,
materiał inżynierski zamienny, określając jego krytyczne
srebrzenie, złocenie.
własności.
właściwości
kąpieli
DOBÓR MAT. INŻ. DLA NOWYCH PRODUKTÓW: należy
zdefiniować funkcje użytkowe, jakie musi spełniać produkt i opisać
* wgłębność kąpieli, * zdolność krycia, * mikrowygładzenie
je wymaganymi własnościami ; określić wymagania dotyczące
TECHNIKI ELEKTRONOWE: służą głównie do hartowania
wytwarzania podając liczbę koniecznych elementów ; porównać
bardzo cienkich warstw a także wyżarzania, odpuszczania,
wymagane własności i parametry z obszernymi bazami danych
oczyszczania i odgazowania obrabianych powierzchni
materiałowych
;
zbadać
bardziej
szczegółowo
wstępnie
Sposoby doprowadzenia wiązki elektronów do powierzchni:
wytypowany
materiał
inżynierski
pochodzący
z
dostaw
* ciągły
handlowych i zastosowany w danym produkcie ; uzupełnić dane
* impulsowy
projektowe ustalając najmniejszą liczbę własności opisujących
Wiązki elektronowe pod względem geometrii dzielimy na
dany materiał inżynierski.
punktowe, liniowe, pierścieniowe, powierzchniowe.
PRZYKŁADY
KOMPUTEROWEGO
PROJEKTOWANIA MATERIAŁOWEGO:
* hartowanie powierzchniowe
Dostępne są obszerne bazy danych zarówno w sieci Internet jak
* nadtapianie
również na dyskach CD. Zwykle są to bazy umożliwiające
* utwardzanie detonacyjne
uzyskanie informacji o wybranej grupie materiałów inż. w formie
Zalety: czystość obróbki, precyzyjne komputerowe sterowanie
raportu. Taka baza danych spełnia zatem wymagania katalogu
wiązką,
możliwość
obrabiania
fragmentów
powierzchni
danej grupy materiałów inż. Przykładem może być program
przedmiotów o skomplikowanych kształtach, duża wydajność.
komputerowy „Materiale Selektor”, w tym programie można
TECHNIKI LASEROWE - źródłem energii cieplnej jest strumień
dokonać wyboru materiałów inż. przy użyciu map własności.
promieniowania świetlnego uporządkowany w czasie i przestrzeni
Innym przykładem może być „Leksykon materiałoznawstwa”
emitowane w sposób ciągły lub w postaci bardzo krótkich
zadaniem użytkownika tego systemu jest określenie kryteriów jakie
impulsów.
powinien spełniać materiał. Kryteria te obejmują zarówno
Obróbkę tą stosuje się głównie do zwiększania twardości
własności, skład , możliwe do zastosowania metody obróbki
narzędzi i części maszyn poprzez realizacje następujących grup
materiału, postać półproduktu itp.
CZYNNIKI FUNKCJONALNE W PROJEKTOWANIU INŻ.:
* technologia bez topienia powierzchni obrabianego przedmiotu:
1.Specyfikacja parametrów użytkowych (określenie potrzeb,
- oczyszczanie powierzchni
ustalenie ryzyka i konsekwencje jego wymagań, konsekwencje
- hartowanie powierzchniowe
zawyżonych wymagań)
- odwrotna przemiana martenzytyczna
2.Elementy
(podejście
probabilistyczne,
- wyżarzanie
uwzględnianie naprężeń lub obciążeń, ograniczenia wymiarów,
* technologia z przetopieniem się powierzchni przedmiotu:
trudne warunki pracy, niezawodność, łatwość konserwacji,
- hartowanie przetopieniowe
dostępność, skala produkcji, analiza wartości)
- natapianie
(analiza
projektu,
uproszczenia
i
- nadtapianie (tzw szkliwienie)
normalizacja, alternatywne rozwiązania funkcjonalne).
- utwardzanie udarowe (detonacyjne)
CZYNNIKI MATERIAŁOWE DECYDUJĄCE O DOBORZE
* technologia z odparowaniem powierzchni obrabianego
PROCESÓW WYTWARZANIA PRODUKTÓW:
przedmiotu
do tych czynników zaliczamy: rodzaj i skład chemiczny materiału
IMPLANTACJA JONÓW - proces wprowadzania do ciała
inż.(rodzaj stopu, materiału polimerowego, ceramicznego lub
stałego ciał obcych dla tego ciała zjonizowanych atomów. Jony
kompozytowego), postać materiału inż. (pręt rura drut itp.),
mogą być implantowane do ciała stałego w sposób ciągły i
wielkość,
stan
obróbki
cieplnej,
anizotropię
własności
impulsowy.
mechanicznych, obróbkę powierzchniową, jakość, wielkość
===============BSiWM=================
produkcji, technologiczność, przydatność do recyklingu, koszt
Etapy cienkich foli :
materiału inżynierskiego.
1.
wycinanie próbki z materiału
UWZGLĘDNIANE
W
2.
wycinanie krążka o średnicy 3 mm
MATERIAŁOWYM:
3.
szlifowanie próbki – do ok. 100 um
Własności fizyczne (struktura krystaliczna, gęstość, temp.
4.
ścieranie – do 20 – 30 um
topnienia, lepkość, porowatość, przepuszczalność, przeźroczystość)
5.
ścienianie jonowe
; Własności elektryczne (przewodność, stała dielektryczna,
6.
końcowe polerowanie elektroniczne lub jonowe
natężenie koercji) ; Własności jądrowe (okres półrozpadu, przekrój
poprzeczny, stabilność) ; Własności cieplne (przewodnictwo,
1.
w polu jasnym
pojemność cieplna, emisyjność, absorpcyjność, ogniotrwałość) ;
2.
w polu ciemny
Własności
mechaniczne
(twardość,
moduł
sprężystości,
3.
badania dyfrakcyjne
współczynnik Poissona, krzywa naprężenie/ odkształcenie,
SCRATCH TEST - W metodzie tej diamentowy wgłębnik
wytrzymałość,
własności
zmęczeniowe,
wykruszanie
się,
(Rockwell) przemieszcza się po powierzchni badanej próbki ze
oddziaływanie balistyczne, odporność na kruche pękanie, pełzanie,
stałą prędkością przy ciągle wzrastającej sile obciążającej (rys.
naprężenie do zerwania, współczynnik drgań, własności cierne) ;
5.102). Diamentowe ostrze podczas zarysowania
Własności chemiczne (pozycja w szeregu napięciowym, korozja i
wykonuje pracę tarcia,
degradacja, utlenianie, stabilność cieplna, biologiczna, korozja
KOLOTEST - polega na pomiarze charakterystycznych wielkości
naprężeniowa, kruchość wodorowa) ; Własności technologiczne
krateru utworzonego na powierzchni badanej próbki z powłoką. Do
(lejność, obrabialność cieplna, hartowność, odkształcalność,
utworzenia krateru wykorzystuje się obracającą się kulkę stalową o
skrawalność, spawalność)
średnicy 15 mm. Pomiędzy obracającą się kulkę a powierzchnię
EKOLOGICZNE
OBRÓBKI
próbki dostarcza się zawiesinę diamentu.
CIEPLNEJ:
ELEKTRONY WTÓRNE - są wybijane przez elektrony padające
dzięki operacjom obróbki cieplnej przy relatywnie małym
na próbkę i doznają przez to straty cześci swojej energi.
zużyciu zasobów można kształtować własności materiałów
- elektrony wtórne pochodzą ze słabo związanych z jadrem zew
tak by wytwarzane z nich produkty były oszczędne ze
powłok elektronowych atomów próbki.
względu zarówno na masę zużytych na nie materiałów
- e wtórne są jednym z sygnałów wykorzystywanych do tworzenia
metalowych jak i trwałość wytwarzanych z nich produktów
obrazu topografi pow probki w mikroskopie skaningowym.
lub ich elementów. Podstawowe działania proekologiczne w
Mikroanaliza rentgenowska :
zakresie obróbki cieplnej dotyczą także stosowania urządzeń
-- jakościowa
emitujących do atmosfery ograniczonej ilości pyłów, gazów
-- ilosciowa
cieplarnianych, gazów degradujących powłokę ozonową oraz
-- powierchniowe rozmieszczenie pierwiastków
szkodliwe dla ludzi flory i fauny. Starannie należy
-- liniowe rozmieszczenie pierwiastków
wyselekcjonować nieszkodliwe dla środowiska chłodziwa
Ścienianie jonowe - polega na bombardowaniu pow próbki wiązka
hartownicze i środki myjące.
zjonizowanego gazu
Z
ZROBIĆ
KOŁO
ZĘBATE
JAKĄ
======================ZDMI===================
TECHNOLOGIĘ ZASTOSOWAĆ: koło zębate wykonane jest
ze stali niskostopowej o niskiej zawartości węgla ok. 0,15%.
INŻ.:
Technologią jest nawęglanie częściej azotowanie, odpuszczanie.
Materiały inżynierskie: nie występujące w naturze lecz wymagające
zastosowania
złożonych
procesów
wytwórczych
do
ich
przystosowania do potrzeb technicznych. Zaliczamy do nich:
Metale i ich stopy (charakteryzują się wiązaniem metalicznym,
mają dobre przewodnictwo cieplne i elektryczne, dodatni temp.
wspł. rezystywności, połysk metaliczny, plastyczność) ;
Polimery (nazywane są tworzywami sztucznymi lub plastikami są
materiałami organicznymi złożonymi ze związków węgla.
Charakteryzują się małą gęstością izolacyjnymi własnościami
cieplnymi i elektrycznymi, słabo odbijają światło) ;
Materiały ceramiczne (ceramikę stanowią materiały nieorganiczne
o jonowych i kowalencyjnych wiązaniach międzyatomowych,
wytwarzane
zwykle
w
wysokotemperaturowych
procesach
związanych z przebiegiem nieodwracalnych reakcji) ;
Kompozyty (są połączeniami dwóch lub więcej odrębnych i
nierozpuszczających się w sobie faz, z których każda odpowiada
innemu
podstawowemu
materiałowi
inżynierskiemu
zapewniającymi lepszy zespół własności i cech strukturalnych).
ELEMENTY I FAZY PROJEKTOWANIA INŻ.: pierwsza faza
dotyczy wzornictwa przemysłowego związanego z ogólnym
opisem funkcji produktu oraz opracowaniem ogólnej jego
koncepcji. Następne fazy obejmują projektowanie inżynierskie i
kolejno przygotowanie produkcji. W projektowaniu inżynierskim
można wyróżnić projektowanie systemu wytwarzania oraz
projektowanie produktów. Projektowanie produktu łączy w sobie
3 ważne elementy: Projektowanie konstrukcyjne (którego celem
jest opracowanie kształtu cech geometrycznych produktów
zaspokajających ludzkie potrzeby) ; Projektowanie materiałowe (
w celu zagwarantowania wymaganej trwałości produktu lub jego
elementów wytworzonych z materiałów inżynierskich o
wymaganych
własnościach
fizykochemicznych
i
technologicznych); Projektowanie technologiczne (umożliwia
nadanie
wymaganych
cech
geometrycznych
i
własności
w w w . c h o m i k u j . p l / M a r W a g 9 8 7