MATERIAŁOZNAWSTWO I

dr inż. Małgorzata Rutkowska-Gorczyca

Katedra Materiałoznawstwa, Wytrzymałości i

Spawalnictwa

Politechnika Wrocławska

KONSULTACJE

dr inż. Małgorzata Rutkowska-Gorczyca

e-mail: malgorzata.rutkowska-

[e-mail]

Budynek B1, sala 120

godziny konsultacji:

W przerwach między wykładami

ZASADY ZALICZENIA WYKŁADU

Dwa terminy egzaminu

– I termin 10.09.2015 godz. 9.15.

-II termin 21.09.2015 godz. 9.15

Warunkiem koniecznym do uzyskanie oceny pozytywnej z egzaminu

w obu terminach, jest wykazanie się wiedzą z wykresu Fe-Fe3C.

Brak odpowiedzi na pytanie z zakresu Fe-Fe3C wiąże się

z niezaliczeniem kursu.

ABSOLUTNY ZAKAZ ŚCIĄGANIA

[1] Haimann R., Metaloznawstwo. Część I, OW PWr., Wrocław 2000, 1980,

(konieczna – dobrze tłumaczy wiele ważnych fragmentów naszego kursu)

[2] Blicharski M., Wstęp do Inżynierii Materiałowej, WNT, 2001, 1998,

(wystarczający w tym semestrze ogólny wstęp o wszystkich materiałach i problemach IM)

[3] Dobrzański L.A., Metaloznawstwo z podstawami nauki o materiałach,
WNT, 1996

(wydania późniejsze są b. drogie),

(pozycja encyklopedyczna – dobra ale dla nas w tym semestrze mało przydatna)

[4] Przybyłowicz K. i J., Materiałoznawstwo w pytaniach i odpowiedziach,
WNT, 2000,

(pozycja przydatna jako „poradnik” w trakcie przygotowywania się do egzaminu),

LITERATURA PODSTAWOWA

Zagadnienia do opracowania

•Wiązania metaliczne (pierwotne między atomami)

•Wiązania jonowe (pierwotne między atomami)

•Wiązania kowalencyjne (pierwotne między atomami),

•Stan krystaliczny materiału,

•Stan amorficzny (szklisty) materiału,

•Polimorfizm (alotropia) materiału,

•Anizotropia kryształu (monokryształu),

•Tekstura w polikrysztale,

•Defekty punktowe i liniowe w materiałach krystalicznych

•Wakans (defekt punktowy) w krysztale,

•Odkształcenie plastyczne w metalach,

•Linie i pasma poślizgu w kryształach metali,

•Płaszczyzny i kierunki łatwego poślizgu w sieciach krystalicznych
metali,

•Dyslokacja krawędziowa w krysztale,

•Dyslokacja śrubowa w krysztale,

•Energia dyslokacji,

•Ruch dyslokacji w krysztale,

•Spiętrzenie dyslokacji przed przeszkodą,

•Efekt umocnienia w wyniku spiętrzenia dyslokacji,

•Gęstość dyslokacji w polikrysztale metalu – wpływ na własności,

•Defekty płaskie w materiałach krystalicznych

•Granice ziarn (między ziarnami tej samej fazy),

•Wąskokątowa granica ziarn (małego kąta),

•Energia granic wąskokątowych,

•Szerokokątowa granica ziarn (dużego kąta),

•Energia granic szerokokątowych,

•Bliźniacze granice ziarn,

•Energia granic bliźniaczych,

•Bliźniakowanie w kryształach,

•Koherentna granica międzyfazowa (miedzy ziarnami różnych faz),

•Półkoherentna granica międzyfazowa,

•Niekoherentna granica międzyfazowa,

•Energia granic międzyfazowych,

•Kształt wydzieleń drugiej fazy wewnątrz ziarn pierwszej fazy
(osnowy),

•Kształt wydzieleń drugiej fazy na granicach ziarn pierwszej fazy,

•

Rodzaje faz stałych w stopach

•

Warunki powstawania roztworu stałego podstawowego,

•

Warunki powstawania fazy pośredniej, np. międzymetalicznej,

•

Sieć krystaliczna w roztworach stałych podstawowych (ogólnie),

•

Sieć krystaliczna w fazach pośrednich, np. międzymetalicznych (ogólnie),

•

Rozmieszczenie atomów (A i B w układzie dwuskładnikowym) w roztworze
stałym podstawowym,

•

Rozmieszczenie atomów (A i B w układzie dwuskładnikowym) w fazie pośredniej,
np. międzymetalicznej,

•

Własności roztworu stałego podstawowego są wynikiem:

•

Własności fazy pośredniej, np. międzymetalicznej są wynikiem:

•

Wykresy równowagi fazowej

•

Liczba stopni swobody (reguła faz Gibasa) i jej wpływ na kształt krzywych
chłodzenia i nagrzewania,

•

Maksymalna liczba współistniejących w równowadze faz w układzie jedno- i
dwuskładnikowym,

•

Nieograniczona rozpuszczalność składników stopu w układzie dwuskładnikowym
A-B,

•

Ograniczona rozpuszczalność składników stopu w układzie dwuskładnikowym A-
B,

•

Wydzielanie fazy drugorzędowej (przyczyny, miejsce w strukturze, wpływ na
własności),

•

Przemiana eutektyczna w układzie dwuskładnikowym,

•

Eutektyka (definicja, struktura, własności),

•

Struktura i własności stopu przedeutektycznego lub zaeutektycznego (układ
dwuskładnikowy),

•

Przemiany fazowe

•

Energia swobodna F (Hemholtza) – uniwersalne kryterium równowagi,

•

Energia wewnętrzna E w wyrażeniu na energię swobodną,

•

Człon TS w wyrażeniu na energię swobodną (druga zasada termodynamiki),

•

Warunek konieczny przemiany fazowej, np. krzepnięcia,

•

Wielkość krytyczna zarodka (zarodkowanie jednorodne) zależy od:

•

Energia aktywacji przemiany (konieczna do pokonania bariera energetyczna),

•

Szybkość zarodkowania (LZ) – dlaczego krzywa LZ = f(T) ma maksimum,

•

Kiedy zachodzi przypadek zarodkowania niejednorodnego,

•

Warunek aktywności (katalitycznego działania) podkładki,

•

Modyfikowanie przemian fazowych – dwa sposoby działania modyfikatorów,

•

Liniowa szybkość wzrostu kryształu (drugi etap krystalizacji) zależy od:

•

Parametry i kształt krzywej kinetyki krystalizacji,

•

Od jakich parametrów i czynników zależy wielkość ziarna po krystalizacji,

•

Krystalizacja dendrytyczna zachodzi gdy:

•

Segregacja dendrytyczna polega na:

•

Układ żelazo-cementyt

•

Odmiany alotropowe czystego żelaza,

•

Ferryt – rodzaj fazy stałej, sieć krystaliczna, własności, zakres występowania na wykresie Fe-
Fe

3

C,

•

Austenit – rodzaj fazy stałej, sieć krystaliczna, własności, zakres występowania na wykresie
Fe-Fe

3

C,

•

Cementyt – rodzaj fazy stałej, sieć krystaliczna, własności, zakres występowania na wykresie
Fe-Fe

3

C,

•

Przyczyna wydzielania się cementytu trzeciorzędowego – zakres występowania jako fazy
strukturalnie wolnej,

•

Przyczyna wydzielania się cementytu trzeciorzędowego – zakres występowania jako fazy
strukturalnie wolnej,

•

Przemiana alotropowa (temperatura A

3

) w stopach układu Fe-Fe

3

C,

•

Przemiana eutektoidalna (temperatura A

1

) w stopach układu Fe-Fe

3

C,

•

Perlit – definicja (jak, kiedy i z czego powstaje), budowa, przyczyna własności,

•

Struktura i własności stopu (stali) zawierającej 0,01 %C – w temp. pokojowej po wolnym
chłodzeniu,

•

Struktura i własności stopu (stali) zawierającej 0,2 %C – w temp. pokojowej po wolnym
chłodzeniu,

•

Struktura i własności stopu (stali) zawierającej 0,4 %C – w temp. pokojowej po wolnym
chłodzeniu,

•

Struktura i własności stopu (stali) zawierającej 0,6 %C – w temp. pokojowej po wolnym
chłodzeniu,

•

Struktura i własności stopu (stali) zawierającej 0,8 %C – w temp. pokojowej po wolnym
chłodzeniu,

•

Struktura i własności stopu (stali) zawierającej 1,2 %C – w temp. pokojowej po wolnym
chłodzeniu,

•

Przemiana eutektyczna (temperatura 1147

o

C) w stopach układu Fe-Fe

3

C,

•

Ledeburyt – definicja (jak, kiedy i z czego powstaje),

•

Ledeburyt przemieniony – definicja (jak, kiedy i z czego powstaje), budowa, przyczyna
własności,

•

Struktura i własności żeliwa białego przedeutektycznego – w temp. pokojowej po wolnym
chłodzeniu,

•

Struktura i własności żeliwa białego eutektycznego – w temp. pokojowej po wolnym
chłodzeniu,

•

Struktura i własności żeliwa białego zaedeutektycznego – w temp. pokojowej po wolnym
chłodzeniu,