Zajęcia laboratoryjne z Materiałoznawstwa dla studentów II roku Wydziału Metalurgii /semestr zimowy 2006r/
0. Spotkanie organizacyjne, informacje bhp.
1.Krystalizacja stopów -analiza termiczna.
zadania do wykonania. Pomiary krzywych chłodzenia stopów podwójnych
tematy do dyskusji:
-podstawowe sieci krystaliczne A1, A2, średnice atomów, rozmiary ziaren struktury polikrystalicznej, stopy amorficzne.
-krystalizacja w układach jedno i dwuskładnikowych krzywe chłodzenia, układy równowagi.
-krystalizacja z fazy stałej -otrzymywanie nanokryształów.
-defekty sieci krystalicznej, punktowe, liniowe, ich rola w procesach zachodzących w materiałach.
2.Badania struktury metodami rentgenowskimi.
zadania do wykonania. Zapoznanie się z aparaturą , identyfikacja faz w oparciu o zdjęcia i zapis dyfraktometru.
tematy do dyskusji:
Powstawanie promieniowania X i jego własności. Oddziaływanie promieniowania X z materią: Dyfrakcja, Adsorpcja, Fluorescencja -ich wykorzystywanie w badaniach.
3.Zgniot i rekrystalizacja tworzyw metalicznych. zadania do wykonania:
-odkształcenie plastyczne a następnie wyżarzanie rekrystalizujące aluminium i stali niskowęglowej, pomiary twardości stali, pomiary wielkości ziarna po rekrystalizacji aluminium..
tematy do dyskusji:
-dyslokacyjny mechanizm odkształcenia plastycznego, odkształcanie polikryształu -wpływ na własności mechaniczne,
-temperatura rekrystalizacji (wpływ czystości), mechanizm rekrystalizacji pierwotnej, wielkość ziarna po rekrystalizacji (zgniot krytyczny), rekrystalizacja wtórna.
4.Badania mikroskopowe stali wyżarzonych. . zadania do wykonania:
-obserwacje mikrostruktur stali w stanie równowagi fazowej, określenie na ich podstawie ilości węgla w danej stali.
tematy do dyskusji:
-układ równowagi Fe-Fe3C, fazy i składniki struktury stali /zawartość w nich węgla?/ ferryt, austenit, cementyt (jego rodzaje), perlit.
-podział stali, zastosowania stali w zależności od ilości w nich węgla, stale konstrukcyjne, narzędziowe.
5.Badania mikroskopowe stali obrobionych cieplnie. zadania do wykonania:
-obserwacje mikrostruktur stali w stanie obrobionym cieplnie.
tematy do dyskusji:
Warunki uzyskania struktury martenzytycznej (Wykres CTP, szybkość krytyczna). Mechanizm przemiany martenzytycznej. Przemiana bainityczna. Zmiany struktury i własności podczas odpuszczania.
6.Badania mikroskopowe żeliw. . zadania do wykonania:
-obserwacje mikrostruktur żeliw.
tematy do dyskusji:
Rodzaje żeliw: białe i szare -fazy i składniki struktury w nich występujące. Wpływ składu chemicznego i obróbki cieplnej (szybkości chłodzenia) na składniki struktury -kształt grafitu. Typowe zastosowania żeliw.
7.Badania mikroskopowe stali stopowych. . zadania do wykonania:
-obserwacje mikrostruktur stali stopowych.
tematy do dyskusji:
Definicja stali stopowych.
-rozmieszczenie dodatków stopowych w strukturze stali, ferrycie, austenicie, węglikach, azotkach
-wpływ na rozpad austenitu /krzywą CTP, hartowność/ i własności
-stale narzędziowe /struktura, obróbka cieplna, skład chemiczny/, odporne na ścieranie Hatfielda
-stale odporne na korozję Cr i Cr -Ni struktura, skład, typowe wady.
-stopy magnetycznie miękkie i twarde, stal transformatorowa, permaloye (Fe-79Ni), stopy alnico.
8. Badania mikroskopowe metali nieżelaznych i ich stopów. zadania do wykonania:
-obserwacje mikroskopowe struktur stopów Cu i Al
tematy do dyskusji:
-krystalizacja w układach dwuskładnikowych (pełna rozpuszczalność, tworzenie eutektyk)
-Cu i jej stopy mosiądze i brązy ich struktura i zastosowania
-Al i jego stopy durale i siluminy.
9.Obróbka cieplna i cieplno- chemiczna stali. zadania do wykonania:
-hartowanie i odpuszczanie stali
tematy do dyskusji:
-rozpad austenitu krzywa CTPi otrzymywanie perlitu, bainitu, martenzytu
-hartowanie -przebieg i osobliwości przemiany martenzytycznej, hartowność jej miara, wpływ dodatków stopowych na hartowność
-odpuszczanie -procesy, otrzymywane struktury i własności, wpływ dodatków stopowych
-przesycanie, starzenie
-nawęglanie i azotowanie.
10.Identyfikacja i klasyfikacja tworzyw polimerowych. zadania do wykonania:
Statyczna krzywa rozciągania tworzyw przy różnych temperaturach.
tematy do dyskusji:
-struktura polimerów termoplastycznych, mer, stopień polimeryzacji.
-budowa amorficzna, krystaliczna -stopień krystalizacji, wpływ na własności.
-wpływ na własności dodatków (plastyfikatory, barwniki,....).
-podział polimerów, klasyfikacja przetwórcza.
11. Badania mechaniczne metali i stopów. zadania do wykonania:
-wykonanie statycznej próby rozciągania i określenie jej parametrów Re, Rm, A5, Ar , pomiary udarności i twardości.
tematy do dyskusji:
-dyslokacyjny mechanizm odkształcenia plastycznego, odkształcanie polikryształu, mechanizmy umocnienia tworzyw metalicznych.
-parametry statycznej próby rozciągania, odkształcenie równomierne, odkształcenie Ludersa.
-miary twardości HB HV HRC, miary udarności -próg kruchości (dla stali niskowęglowych).
12.Obserwacje makroskopowe tworzyw metalicznych. zadania do wykonania:
-obserwacje niejednorodności i wad materiału:
niejednorodności chemiczne - powierzchnie nawęglane i azotowane, niejednorodne rozłożenie siarki i fosforu
niejednorodności strukturalne - wtrącenia niemetaliczne, ujawnianie spoin i miejsc odkształconych plastycznie, warstwy hartowane.
obserwacje przełomów -plastyczny , kruchy, zmęczeniowy
tematy do dyskusji:
-krystalizacja wlewka segregacja chemiczna-rola siarki i fosforu w stalach, ich wpływ na próg kruchości przy badaniach udarności stali niskowęglowych (pomiar udarności).
-pęknięcia na zimno, na gorąco spoin, pęknięcia zwłoczne -wpływ na nie węgla.
-mechanizm odkształcenia plastycznego, zmęczenie nisko i wysoko cyklowe
13, 14 ,. Organizacyjne - odrabianie zaległych i zaliczanie ćwiczeń