Wydaje mi się że to jest w miarę do ogarnięcia. Nie ma odpowiedzi na dwa pytania może uda mi się
do kooca tygodnia od kogoś w notatkach to odnaleźd. Są trzy zadania z gwiazdką których nie jestem
do kooca pewien czy odpowiedz jest w 100% więc niech ktoś to jeszcze sprawdzi.
108. Rodzaje defektów?
Punktowe
(wakanse, atomy międzywęzłowe, domieszki),
Liniowe
(dyslokacje krawędziowe i śrubowe),
Powierzchniowe
(granice między ziarnowe, mikropęknięcia),
Objętościowe (puste miejsca, wtrącenia obcych faz).
109.
Wakans (a)?
Wakans:
brak atomu w węźle sieci krystalicznej. Powstaje przede wszystkim wskutek drgań
cieplnych sieci, które są tym większe, im wyższa jest temperatura. Powoduje odkształcenie
sieci krystalicznej w
najbliższym otoczeniu wakansu. Powoduje zmniejszenie gęstości
kryształu.
(a)wakans ,(
b) (obcy) atom międzywęzłowy, (c) mały atom domieszki, (d) duży atom domieszki, (e) defekt Frenkela, (f)
Defekt Schottky’ego.
110. Wpływ defektów w postaci obcych at./jaki to rodzaj umocnieo ?
Odkształcenie sieci wywołane wakansem polega na kontrakcji, a atomem
międzywęzłowym — na ekspansji. Atom obcy węzłowy powoduje kontrakcję, jeżeli jego
promieo jest mniejszy, albo ekspansję, jeżeli jego promieo jest większy od promienia atomu
bazowego, natomiast atom obcy międzywęzłowy zawsze powoduje ekspansję sieci.
Umocnienie przez tworzenie się roztworu stałego
111.
Wpływ defektu punktowego ?
Procesy dyfuzji (Przemieszczenia się atomów)
Własności elektronowe
Mogą wpływad na dwa sposoby
a) Mogą zmniejszyd przewodnictwo metalu (zwiększyd jego opór)
b) Mogą zwiększyd przewodnictwo
I- Mogą zwiększyd przewodnictwo elektronowe (w półprzewodnikach, czyli
materiałach kowalencyjnych )
II- Mogą zwiększyd przewodnictwo jonowe (w materiałach jonowych)
Umocnienie roztworów stałych
Luminescencja (zmiana barwy)
a) Domieszki absorbują (i emitują) światło o innej długości fali niż idealna substancja
krystaliczna. W skutek tego domieszki mogą zmieniad kolor kryształu np.: szmaragd (
zielony
),
rubin (
czerwony
), szafir (
niebieski
).
112.
Mechanizm tworzenia wad punktowych ?
Mechanizmy tworzenia wad punktowych: Liczba wad punktowych budowy krystalicznej jest funkcją
temperatury Podwyższeniu temperatury towarzyszy wzrost amplitudy drgao cieplnych, co ułatwia
opuszczenie przez rdzenie atomowe pozycji w węźle sieci krystalicznej.
113. Rodzaje mechanizmów tworzenia wad punktowych ?
Wyróżnia się tu dwa mechanizmy:
defekt Schottky’ego
oraz
defekt Frenkla.
(a) defekt Schottky’ego,
(b) defekt Frenkla.
a) Polega na powstawaniu i wywędrowaniu atomu, który ten wakans utworzył, na powierzchnie
kryształu.
b) W modelu Frenkla atom z węzła sieci zajmuje położenie między węzłowe.
114.
Wpływ gęstości dyslokacji na wytrzymałośd/na rozciąganie (rys.) ?
115.
Różnice dyslokacja krawędziowa/śrubowa ?
Jeśli jako podstawę definicji dyslokacji przyjmiemy orientację tzw. wektora Burgersa b (co do
wielkości równego najbliższej odległości międzyatomowej w kierunku poślizgu) względem kierunku
dyslokacji, to okazuje się, że różnica między dyslokacjami jest głównie ilościowa. W przypadku
dyslokacji krawędziowej kąt między linią dyslokacji i b jest równy 90°, a dla dyslokacji śrubowej jest
równy zeru. Różnice w orientacji b mają jednak swe konsekwencje w zróżnicowaniu własności
dyslokacji, głównie w charakterze pól naprężeo, możliwości ruchu, oddziaływania z defektami
punktowymi i inn. Jeśli kąt ten jest zawarty między 0 i 90° mamy do czynienia z dyslokacją mieszaną.
Dyslokacja taka może byd jednakże rozłożona na składowe krawędziowe i śrubowe.
116. Właściwości dyslokacji ?
Jedno wymiarowe
117. Wektor Burgersa ? (To zadanie oprócz wkucia warto zrozumied więc radze samemu trochę
ogarnąd, na koocu podałem stronę na której to znajdziecie(Ctrl+LPM otwiera rysunek)).
Wektor Burgersa wskazuje kierunek i wielkośd przesunięcia atomów przy powstawaniu lub ruchu
dyslokacji. Wektor Burgersa jednoznacznie charakteryzuje dyslokację. Dla tej samej dyslokacji, b ma
wartośd stałą. Kierunek, zwrot i wielkośd wektora Burgersa można wyznaczyd za pomocą tzw.
obwodu Burgersa. Sposób wyznaczania wektorów Burgersa dyslokacji krawędziowej i śrubowej jest
pokazany na (
rys.6.7
) i (
rys.6.8
). Najpierw w pobliżu dyslokacji wybieramy jeden atom jako punkt
początkowy obwodu (np.atom A). Następnie przesuwamy się od tego atomu w kierunku zgodnym z
ruchem wskazówek zegara od atomu do atomu o taką samą liczbę odległości międzyatomowych,
parami we wzajemnie równoległych, ale przeciwnych kierunkach, zakreślając zamknięty obwód. W
przypadku gdy wewnątrz zakreślonego obwodu znajduje się dyslokacja, to obwód nie zamyka się i
odcinek domykający BA stanowi wektor Burgersa tej dyskolacji. Zwrot wektora Burgersa jest zgodny z
kierunkiem wykreślania obwodu. Z rysunków wynika wyraźnie, że wektor BA jest prostopadły do
dyslokacji na (
rys.6.8
) i równoległy na (
rys.6.9
). Wektor Burgersa i linia dyslokacji wyznaczają jej
płaszczyznę poślizgu. Dla dyslokacji krawędziowej jest to jedna płaszczyzna, dla śrubowej wiele
płaszczyzn równoległych do linii dyslokacji.
Rysunki znajdziecie na stronie (zad 14).
http://www.pawel.prospect.pl/kielce/r6.htm
118. Gęstośd dyslokacji w materiałach nie odkształconych ?*
Całkowita długośd linii dyslokacji na jednostkę objętości kryształu: 10
6
-10
8
cm
-2
119. Wspinanie dyslokacji ?
Wspinaniu mogą podlegad tylko dyslokacje krawędziowe, gdyż tylko one mogą oddziaływad z
wakancjami, które są niezbędne do wspinania. Istota wspinania wynika z (
rys.6.11
)rys.6.11. Dojście
wakancji do krawędzi dyslokacji powoduje, że zostaje ona skrócona lokalnie o jeden atom (rys.a-jest
to wspinanie dodatnie) i na odwrót dołączenie się atomu do ekstrapłaszczyzny powoduje lokalne
wydłużenie ekstrapłaszczyzny, podczas gdy wakancja dyfunduje w głąb sieci (rys.b- jest to wspinanie
ujemne). Oczywiście, aby dyslokacja mogła wspiąd się na całej swojej długości o jednoatomową
odległośd. Wymagane jest przyłączenie się (lub odłączenie) od ekstrapłaszczyzny dużej liczby
wakancji. Wspinanie powoduje ruch dyslokacji krawędziowych w kierunku prostopadłym do
płaszczyzny poślizgu. Cechuje się tym, że proces następuje atom po atomie, a jego szybkośd jest
kontrolowana przez dyfuzję wakancji, czyli samodyfuzję. Wspinanie może byd intensyfikowane przez
naprężenie normalne. Np. ściśnięcie kryształu w kierunku prostopadłym do ekstrapłaszczyzny
spowoduje wspinanie dodatnie, a rozciągnięcie - ujemne. Dzięki wspinaniu dyslokacje mogą stanowid
źródło lub ujście wakancji i przez to wpływad na ustalenie się równowagowej koncentracji wakancji w
krysztale. Wspinanie powoduje obniżenie energii odkształcenia, prowadzi do skracania, zaniku lub
porządkowania się dyslokacji i jest podstawowym procesem towarzyszącym zdrowieniu i
rekrystalizacji, a także odgrywa rolę w przeróbce plastycznej na gorąco i przy pełzaniu.
120. Różnice warstw obrabialnej metodami PVD/CVD?*
Zasadniczą cechą procesu CVD odróżniającą od procesów PVD jest dyfuzja pierwiastków
(objętościowa) poprzez defekty struktury krystalicznej (wakacje) z utworzeniem warstwy dyfuzyjnej.
121. Wyżarzenie ?
Jest to operacja cieplna polegająca na nagrzaniu elementu stalowego do odpowiedniej temperatury,
przetrzymaniu w tej temperaturze odpowiedni czas, a następnie powolnym schładzaniu.
122. Rodzaje wyżarzenia ?
a) Przeprowadzane z wygrzaniem powyżej temperatur krytycznych(z przemianą fazową):
wyżarzanie normalizujące
wyżarzanie zmiękczające
wyżarzenie zupełne
wyżarzenie izotermiczne
perlityzowanie
przegrzewanie
b) Przeprowadzane z wygrzaniem poniżej temperatur krytycznych:
ujednorodnienie
rekrystalizowanie
odprężenie
123. Różnica hartowanie a przesycanie ?
Patrz Pytanie niżej (124)
124. Podobieostwo hartowanie przesycenie ?
Zarówno hartownie jak i przesycanie jest obróbką cieplną. Ich przebieg jest prawie identyczny polega
na nagrzaniu stali do temperatury, w której nastąpi przemiana austenityczna, a następnie tak
jak w hartowaniu szybkie schładzanie.(123) Różnicą pomiędzy hartowaniem a przesycaniem jest to,
że przy przesycaniu unika się zajścia przemiany martenzytycznej. W związku z tym, przesycanie daje
się zastosowad tylko dla stali, w których początek przemiany martenzytycznej jest niższy od
temperatury otoczenia, czyli dla stali wysokowęglowych lub zawierających dodatki stopowe
obniżające tę temperaturę i stabilizujących austenit, takich jak chrom.
125. Przesycenie ?
Jest to proces składający się z dwóch etapów:
I- wyżarzenie rozpuszczające, którego celem jest wprowadzenie do roztworu stałego
maksymalnej ilości składnika stopowego.
II- szybkie schłodzenie w celu zatrzymania składnika rozpuszczonego w roztworze w
ilości większej niż to wynika z układu równowagi.
126. Cel stosowania odpuszczania/hartowania skoro i tak otrzymamy perlit ?
Uzyskujemy lepszą kombinację własności plastycznych i wytrzymałościowych (większą ciągliwośd).
127. Odpuszczanie ?
Odpuszczanie polega na nagrzaniu stali zahartowanej do temp niższej od Ac1 wygrzaniu w tej temp i
ochłodzeniu do temp pokojowej.
128. Przebieg odpuszczania ?
Odpuszczanie polega na rozgrzaniu zahartowanego wcześniej przedmiotu do temperatury w
granicach 80 do 650 C, przetrzymywaniu w tej temperaturze przez pewien czas, a następnie
schłodzeniu.
129. cele odpuszczania ?
usunięcie naprężeo własnych materiału
uzyskanie wysokiej wytrzymałości i odpornośd na ścieranie
uzyskanie sprężystości
uzyskanie wysokich własnośd plastycznych
130. Cel odpuszczania po hartowaniu?
Celem odpuszczania jest usunięcie naprężeo hartowniczych oraz zmiana własności fizycznych
zahartowanej stali, a przede wszystkim zmniejszenie twardości, a podniesienie udarności
zahartowanej stali.
131. Rodzaje odpuszczania ?
- niskie (usunięcie naprężeo hartowniczych z zachowaniem dużej twardości, wytrzymałości i
odporności na ścieranie)
- średnie (twardośd ulega niewielkiemu zmniejszeniu, lecz zostają zachowane duża wytrzymałośd i
sprężystośd)
- wysokie (osiągnięcie możliwie dobrych własności plastycznych)
132. Hartowanie ?
Hartowanie
– jest operacją cieplną, któremu poddawana jest stal, składającym się z dwóch
bezpośrednio po sobie następujących faz.
133. Przebieg hartowania ?
Pierwsza faza
to nagrzewanie do temperatury powyżej przemiany austenitycznej (dla stali
węglowej 723°C) (zwykle 30°C do 50°C powyżej temperatury przemiany austenitycznej) i
wygrzewanie, tak długo jak to potrzebne, by nastąpiła ona w całej objętości hartowanego
obiektu.
Drugą fazą jest szybkie schładzanie. Szybkość schładzania musi być taka, by z austenitu
nie zdążył wydzielić się cementyt i jego struktura została zachowana do temperatury
przemiany martenzytycznej,
w której to austenit przemienia się w fazę zwaną martenzytem.
134. Cel hartowania ?
W większości wypadków celem hartowania jest uzyskanie wysokiej twardości,
wysokiej
odporności na ścieranie, dużej trwałości ostrza narzędzi skrawających, jak również
uzyskanie
struktury wyjściowej dla późniejszych zabiegów cieplnych, w rezultacie których
otrzymuje się optymalne własności mechaniczne ( ulepszanie cieplne ).
135. Rodzaje hartowania ? *
powierzchniowe
objętościowe
1. Hartowanie martenzytyczne zwykłe
2. Hartowanie martenzytyczne stopniowe
3. Hartowanie bainityczne zwykłe
4. Hartowanie bainityczne izotermiczne
136. Wpływ szybkośd schładzania na hartowanie ?
Szybkie chłodzenie przy hartowaniu (oziębianie) ma na celu przechłodzenie austenitu do zakresu
temperatur przemiany martenzytycznej (poniżej Ms- początku przemiany martenzytycznej ), w
którym to zakresie temperatur austenit ulega przemianie na martenzyt . Zastosowana szybkośd
chłodzenia musi byd większa od szybkości krytycznej dla danego gatunku stali . Podstawową zasadą
przy doborze ośrodka chłodzącego jest unikanie szybszego niż to konieczne chłodzenia , gdyż ze
wzrostem szybkości chłodzenia powstają większe naprężenia i wzrasta w związku z tym tendencja do
odkształceo względnie pęknięd .
137. Hartownośd ?
Jest to zdolnośd do hartowania na określoną głębokośd w celu osiągnięcia struktury martenzytycznej.
