6. Zasady doboru materiałów inżynierskich, źródła informacji o materiałach inżynierskich, ich właściwościach i zastosowaniach

Główne czynniki decydujące od doborze materiałów

• Ogólne: względny koszt, gęstość

• Własności mechaniczne: moduł sprężystości, wytrzymałość, odporność na pękanie, wskaźnik zmęczeniowy

• Własności cieplne: przewodność cieplna, dyfuzyjność, pojemność cieplna, temperatura topnienia, temperatura zeszklenia, współczynnik rozszerzalności cieplnej, odporność na udary cieplne, odporność na pełzanie

• Zużycie: wskaźnik zużycia

• Odporność na korozje: wskaźnik korozyjny

Komputerowe wspomaganie doboru materiałów

Do dzisiaj bardzo ważnym czynnikiem decydującym o doborze materiałów do konkretnych zastosowań jest doświadczenie i intuicja projektanta, a nawet jego przyzwyczajenia. Współcześnie w ramach systemów komputerowego wspomagania projektowania CAD (computer aided design) i wytwarzania CAM (computer aided manufacturing) należne miejsce znajdują także systemy komputerowego wspomagania doboru materiałów CAMS (computer aided materials selection).

Wykresy doboru materiałów - graficzne porównanie podstawowych własności mechanicznych, technologicznych i eksploatacyjnych materiałów inżynierskich.

Wykorzystanie metod komputerowego wspomagania w doborze materiałów wymaga opracowania obszernych baz danych zawierających informacje o różnych materiałach

i ich własnościach. Dane tego typu, opracowane na podstawie prac M.F. Ashby'ego.

Porównanie możliwości zastosowania materiałów inżynierskich w warunkach zużycia.

Dobór materiałów inżynierskich do pracy w warunkach zużycia opiera się na kilku zasadach:

• materiał winien być stabilny chemicznie, mechanicznie lub cieplnie w warunkach eksploatacji,

• nominalne naprężenia kontaktowe nie powinny przekraczać granicy

• sprężystości materiału,

• w warunkach zużycia ściernego twardość materiału winna być wyższa niż czynnika ścierającego,

• warunki użytkowania muszą być dostosowane do możliwości zastosowanego materiału.

Ekonomiczne uwarunkowania stosowania materiałów inżynierskich

Szacuje się, że do osiągnięcia czasu połowicznego wyczerpania na przykład

• Ropy naftowej pozostaje tylko ok. 20 lat, gdy w

• przypadkach cynku, cyny, ołowiu, rtęci, srebra i wolframu - od 50 do 80 lat, natomiast

• aluminium, żelaza oraz większości surowców stosowanych do wytwarzania ceramiki i szkła upłynie jeszcze kilkaset lat.