Mechanik_precyz_731[03]_O1.03

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

SPIS TREŚCI

1. Wprowadzenie

2. Wymagania wstępne

3. Cele kształcenia

4. Materiał nauczania

4.1. Materiały konstrukcyjne metalowe

4.1.1. Materiał nauczania

4.1.2. Pytania sprawdzające

4.1.3. Ćwiczenia

4.2.4. Sprawdzian postępów

4.2. Techniki wytwarzania materiałów konstrukcyjnych metalowych

4.2.1. Materiał nauczania

4.2.2. Pytania sprawdzające

4.2.3. Ćwiczenia

4.2.4. Sprawdzian postępów

4.3. Techniki zmiany właściwości materiałów konstrukcyjnych metalowych

4.3.1. Materiał nauczania

4.3.2. Pytania sprawdzające

4.3.3. Ćwiczenia

4.3.4. Sprawdzian postępów

4.4. Technologia proszków

4.4.1. Materiał nauczania

4.4.2. Pytania sprawdzające

4.4.3. Ćwiczenia

4.4.4. Sprawdzian postępów

4.5. Materiały konstrukcyjne niemetalowe i ich przetwarzanie

4.5.1. Materiał nauczania

4.5.2. Pytania sprawdzające

4.5.3. Ćwiczenia

4.5.4. Sprawdzian postępów

4.6. Powłoki ochronne i dekoracyjne. Materiały eksploatacyjne. Materiały

przewodzące i izolacyjne

4.6.1. Materiał nauczania

4.6.2. Pytania sprawdzające

4.6.3. Ćwiczenia

4.6.4. Sprawdzian postępów

5. Sprawdzian osiągnięć

6. Literatura:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1. WPROWADZENIE

Kontynuujesz naukę zawodu w systemie modułowym, w którym treści nauczania są

podzielone na jednostki modułowe. Jednostka modułowa „Rozróżnianie materiałów
konstrukcyjnych stosowanych w mechanice precyzyjnej”, do której otrzymałeś poradnik, jest
trzecią z kolei jednostką w module „Techniczne podstawy mechaniki precyzyjnej”.

Zadaniem tego modułu jest umożliwienie opanowania wiedzy ogólnotechnicznej. Do takiej

wiedzy  zalicza  się  także  ta,  dotycząca  materiałów  stosowanych  do  konstrukcji  maszyn
i mechanizmów  precyzyjnych  oraz  ich  eksploatacji,  a  także  wybranych  technik ich  wytwarzania.
Dzięki  niej  będziesz  zorientowany  w  różnorodności  stosowanych  materiałów,  a poznanie  ich
właściwości  pozwoli  trafnie  określać  ich  zastosowanie  i  odpowiednie  postępowanie  z  nimi
w toku pracy.

W poradniku zamieszczono:

−

wymagania wstępne,

−

cele kształcenia,

−

materiał nauczania,

−

pytania sprawdzające,

−

ćwiczenia,

−

sprawdziany postępów,

−

sprawdzian osiągnięć,

−

literaturę.

Poradnik dla ucznia ma pomóc Ci w opanowaniu wiedzy zawartej w jednostce

„Rozróżnianie  materiałów  konstrukcyjnych  stosowanych  w mechanice  precyzyjnej”.  Zawiera
niezbędny  materiał  nauczania  i  ćwiczenia  wraz  ze wskazówkami,  potrzebnymi  do  zaliczenia
jednostki modułowej. Przed rozpoczęciem nauki zapoznaj się z celami tej jednostki. Dowiesz się
na  tej  podstawie,  co  będziesz  umieć  po  jej  zakończeniu.  Poradnik  będzie  Ci  pomocny
w przyswajaniu  wiedzy  i umiejętności  z  zakresu  materiałów  konstrukcyjnych  stosowanych
w mechanice precyzyjnej.

Jednostka podzielona została na sześć tematów.

1.  Materiały konstrukcyjne metalowe.
2.  Techniki wytwarzania materiałów konstrukcyjnych metalowych.
3.  Techniki zmiany właściwości materiałów metalowych.
4.  Technologia proszków.
5.  Materiały konstrukcyjne niemetalowe i ich przetwarzanie.
6.  Powłoki  ochronne  i  dekoracyjne.  Materiały  eksploatacyjne.  Materiały  przewodzące

i izolacyjne.

Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczeń sprawdź, czy jesteś do nich odpowiednio

przygotowany.  W  tym  celu  odpowiedz  na  zestaw  pytań  sprawdzających  zamieszczony
po materiale  nauczania  do  każdego  z  tematów.  Na  końcu  opracowania  każdego  z  tematów,
po  ćwiczeniach  znajduje  się  sprawdzian  postępów,  który  pozwoli  Ci  określić  swoje  osiągnięcia
w  zakresie  poznawanej  wiedzy.  Jeśli  uzyskasz  pozytywne  wyniki,  będziesz  mógł  przejść
do  następnego  rozdziału,  a  jeśli  nie,  to  wiadomości  i umiejętności  powinieneś  powtórzyć
i uzupełnić  przy  pomocy  nauczyciela.  Ponadto  ćwiczenia  będą  tak  skonstruowane,  by  pomóc
Ci  ocenić  stopień  opanowania  wiedzy.  W  poradniku  zamieszczony  został  sprawdzian  osiągnięć
w  postaci  zestawu  zadań  testowych.  Rozwiązanie  tych  zadań  pozwoli  Ci  przygotować  się  do
zaliczenia jednostki modułowej.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Schemat układu jednostek modułowych

731[03].O 1.02.

Posługiwanie się dokumentacją

techniczną

731[03].O1.

Techniczne podstawy mechaniki

precyzyjnej

731[03].O 1.01

Stosowanie przepisów bezpieczeństwa i higieny

pracy, ochrony przeciwpożarowej i ochrony

środowiska

731[03].O 1.06

Magazynowanie i transport maszyn

i urządzeń precyzyjnych

731[03].O 1.05

Wytwarzanie prostych części maszyn

i urządzeń precyzyjnych

731[03].O 1.03.

Rozróżnianie materiałów

konstrukcyjnych stosowanych

w mechanice precyzyjnej

731[03].O 1.04

Dokonywanie pomiarów warsztatowych

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

−

posługiwać się literaturą techniczną i PN,

−

rozpoznawać materiały konstrukcyjne i eksploatacyjne,

−

rozróżniać stopy Fe-C i metali nieżelaznych,

−

dobierać materiały konstrukcyjny na wybraną część mechanizmu,

−

charakteryzować technologie wytwarzania części mechanizmu z określonego materiału,

−

rozpoznawać materiały na powłoki ochronne i dekoracyjne,

−

charakteryzować obróbkę cieplną materiału,

−

charakteryzować proces technologiczny wytwarzania części z proszków spiekanych,

−

rozróżniać materiały przewodzące i izolacyjne stosowane w mechanice precyzyjnej,

−

interpretować stanowiskowe instrukcje bhp i ochrony ppoż.,

−

udzielać pierwszej pomocy osobie poszkodowanej.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

−

sklasyfikować podstawowe materiały konstrukcyjne,

−

rozróżnić stopy Fe-C i metali nieżelaznych wykorzystywane w budowie maszyn i urządzeń
precyzyjnych,

−

rozróżnić materiały niemetalowe,

−

dobrać materiał konstrukcyjny na wybraną część mechanizmu,

−

scharakteryzować technologię wytwarzania części mechanizmu z określonego materiału,

−

dobrać materiały na powłoki ochronne i dekoracyjne,

−

scharakteryzować obróbkę cieplną materiału o określonych właściwościach,

−

opisać proces technologiczny wytwarzania części z proszków spiekanych,

−

dobrać materiały przewodzące prąd elektryczny i izolacyjne stosowane w mechanice
precyzyjnej,

−

skorzystać z PN.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4. MATERIAŁ NAUCZANIA

4.1. Materiały konstrukcyjne metalowe

4.1.1. Materiał nauczania

Do materiałów konstrukcyjnych metalowych najczęściej spotykanych w mechanice

precyzyjnej zaliczamy stopy żelaza, stopy miedzi, stopy aluminium, magnezu, cyny, cynku
i ołowiu.

Najbardziej użytkowymi stopami żelaza są stopy żelaza z węglem. W zależności od

zawartości  węgla  stopy  te  dzieli  się  na  staliwa  i  stale  do  2  %    zawartości  węgla  oraz  żeliwa
powyżej  2  %    zawartości  węgla.  Ponadto,  by  uzyskać  stal,  nie  wystarczy  połączyć  żelazo
z węglem w stosownej proporcji, ale także poddać go obróbce plastycznej. Jeśli materiał powstał
jedynie  przez  połączenie  żelaza  z  węglem  w  proporcji  do  2  %  węgla,  a  niepoddany  został
obróbce  plastycznej,  to  jest  staliwem.  W stalach  oprócz  żelaza  i  węgla  dodaje  się  inne
pierwiastki,

zwane

pierwiastkami

stopowymi,

celem

poprawienia

ich

właściwości.

Do podstawowych właściwości stali należą:
–

właściwości mechaniczne – duża twardość, wytrzymałość, odporność na ścieranie,
sprężystość, udarność (odporność na uderzenia),

–

właściwości fizyczne i chemiczne – dobre właściwości magnetyczne, elektryczne,
odporność na korozję i działanie środowiska (dobra dla stali kwasoodpornych),

–

właściwości technologiczne – podatność na obróbkę plastyczną, hartowność czy lejność.

Jak można zauważyć, na przykładzie stali dokonano klasyfikacji właściwości materiałów.

A oto wpływ pierwiastków stopowych na właściwości stali:

–

chrom zwiększa wytrzymałość, twardość i właściwości hartownicze stali, zwiększa
odporność stali na ścieranie, korozję, działanie czynników chemicznych i wysokiej
temperatury,

–

nikiel zwiększa ciągliwość (ważne w obróbce plastycznej) i wytrzymałość stali oraz sprzyja
głębokiemu hartowaniu, a także uodparnia na korozję i działanie wysokich temperatur,

–

krzem zwiększa sprężystość i wytrzymałość stali,

–

mangan zwiększa wytrzymałość i sprzyja głębokiemu hartowaniu, zwiększa odporność
na uderzenia i ścieranie,

–

molibden

zwiększa

podatność

hartowanie,

wytrzymałość

w podwyższonych

temperaturach,

–

wolfram nadaje stali drobnoziarnistość, zwiększa hartowność, twardość i odporność
na zużycie,

–

wanad zwiększa drobnoziarnistość i hartowność stali.
Ze względu na zawartość węgla i innych dodatków stopowych oraz ze względu

na zastosowanie wyróżniamy różne rodzaje stali. Ze względu na skład chemiczny stale dzielimy
na węglowe (niestopowe) i stopowe. Ze względu na zastosowanie stale dzielimy
na: konstrukcyjne, narzędziowe i o szczególnych właściwościach.

A oto przykłady stali i ich oznaczeń:

–

stale węglowe konstrukcyjne, np. St3S,

–

stale węglowe narzędziowe, np. N12E,

–

stale stopowe konstrukcyjne np. 38HMJ,

–

stale stopowe narzędziowe, np. SW18.

–

stale stopowe o szczególnych właściwościach, np. stale odporne na korozje, stale
żaroodporne i żarowytrzymałe, stale magnetyczne.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Dokładny podział stali i ich znakowanie znajduje się w Polskich Normach, dotyczy to

również żeliw i staliw.

Żeliwo odznacza się dobrymi właściwościami odlewniczymi i dlatego stosowane jest na

wyroby  wytwarzane  techniką  odlewania,  na  przykład  na  korpusy  maszyn.  Głównego  podziału
żeliw dokonuje się ze względu na postać występującego w nich węgla. Jeśli w żeliwie występuje
cementyt,  to  przekrój  żeliwa  jest  biały,  błyszczący  i  żeliwo  nazywa  się  białe,  natomiast  gdy
występuje  grafit,  to  przekrój  jest  ciemny,  matowy  i  żeliwo  nazywa  się  szare.  Do  żeliwa  także
dodaje się dodatki stopowe i wówczas otrzymujemy żeliwo stopowe.

Staliwo stosowane jest w przypadkach, gdy właściwości wytrzymałościowe żeliwa są

niewystarczające. Rozróżnia się staliwo węglowe i stopowe.

Miedź używana jest zarówno w postaci niemal czystej (od 0,05÷0,1 % domieszek), jak

i w postaci stopów. Dzięki dużej przewodności elektrycznej czysta miedź używana jest na części
elektrotechniczne  przewodzące  prąd.  Miedź  ma  dobrą  odporność  na  korozję.  Pokrywa  się
patyną,  która  stanowi  dobrą  naturalną  izolację  reszty  materiału  przed  wpływem  środowiska.
Ze  względu  na  główny  dodatek  stopowy  powstają  z  miedzi  różne  stopy.  Jeśli  łączy  się  ją
z cynkiem  otrzymujemy  tombaki  i  mosiądze.  Stopy  z  małą  zawartością  cynku  (6  ÷20  %)  są
bardzo plastyczne i nadają się do wyrobu blach, rur i drutów i nazywają się tombakami. Częściej
jednak stosuje się stopy o dużej zawartości cynku (20÷45 %) i są to mosiądze. Mają one bardzo
dobre  właściwości  odlewnicze  i  nadają  się  do  obróbki  plastycznej.  Te  właściwości  mosiądze
uzyskują dzięki odpowiedniej zawartości cynku i dodatkom stopowym.

Stopy miedzi z cyną to brązy cynowe. Brązy o zawartości do 6 % cyny odznaczają się dużą

plastycznością,  a  ponadto  dobrymi  właściwościami  wytrzymałościowymi.  Obróbka  plastyczna
powoduje  zwiększenie  wytrzymałości  i  twardości.  Z  takich  brązów  wykonuje  się  sprężynki
i oprawki  stosowane  w  precyzyjnych  urządzeniach  elektrycznych  i mechanicznych.  Miedź
połączona  z  aluminium  lub  niklem  to  brązy  aluminiowe  i  niklowe.  Zaś  brązy  berylowe,
fosforowe  i  krzemowe  szeroko  są  stosowane  w  aparaturze  elektrycznej  na  elementy
sprężynujące.

Aluminium jest pierwiastkiem o małej gęstości, wyroby z aluminium są więc lekkie.

Ze względu na niską wytrzymałość, rzadko stosowane jest aluminium czyste. Pokrywa się
podobnie jak miedź warstwą tlenków izolując resztę materiału przed wpływem środowiska.
Aluminium ma także dobre właściwości technologiczne, dobrze przewodzi prąd i ciepło.

Aluminium tworzy stopy z: miedzią, cynkiem, krzemem i manganem.
Magnez jest pierwiastkiem „lekkim”. Stopy magnezu dzielimy na odlewnicze (odlewy

części lotniczych, korpusy pomp, armatura, części silników, agregatów, aparatów
fotograficznych, maszyn do pisania) i do obróbki plastycznej (elementy konstrukcji lotniczych
i samochodowych, od których wymagana jest wysoka plastyczność i dobra spawalność).

Stopy cynku (głównie z aluminium) stosowane są na ślimacznice, prowadnice, korpusy,

armaturę, gaźniki samochodowe, klamki, obudowy.

Stopy cyny stosowane są do wyrobu folii na otuliny i do platerowania folii ołowiowej oraz

na folie kondensatorowe.

Ołów jest pierwiastkiem „ciężkim”. Stopy ołowiu znalazły szerokie zastosowanie

w elektrotechnice,  przemyśle  chemicznym,  na  spoiwa  do  lutowania,  jako  stopy  łożyskowe,
używa się  go na podkładki, uszczelki, rury i blachy. Jest używany jako składnik łatwo topliwych
stopów. Wszystkie jego związki są bardzo trujące.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.1.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Jakie znasz materiały konstrukcyjne metalowe?
2.  Jakie najważniejsze właściwości mają poszczególne materiały?
3.  Jakie najważniejsze zastosowania mają poszczególne materiały?
4.  Jakie znasz rodzaje stali używanych w mechanice precyzyjnej?
5.  Do wykonania jakich elementów precyzyjnych zastosujesz brązy?
6.  Jaki wpływ ma chrom i krzem na właściwości stali?

4.1.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Na podstawie opisanych wymagań dotyczących różnych części mechanizmów precyzyjnych

dobierz do nich właściwy materiał i uzasadnij ich wybór. Swoje propozycje przedyskutuj
następnie z resztą grupy i nauczycielem.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś :

1) dobrać właściwy materiał do opisanych wymagań dotyczących różnych części

mechanizmów precyzyjnych,

2)  uzasadnić jego wybór,
3)  sporządzić notatkę w zeszycie,
4)  przedyskutować swoje propozycje z kolegami.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

wykaz wymagań dla różnych części mechanizmów precyzyjnych,

–

tablice poglądowe z materiałami,

–

długopis,

–

zeszyt,

–

poradnik ucznia,

–

literatura zgodna z rozdziałem 6.

Ćwiczenie 2

Dla podanych przez nauczyciela próbek materiałów, zdjęć bądź rysunków ich przekroju

określ, jaki to materiał. Swoje wyniki przedyskutuj z resztą grupy i nauczycielem.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) dla podanych przez nauczyciela próbek materiałów, zdjęć, bądź rysunków ich przekroju

określić, jaki to materiał,

2) omówić jego charakterystyczne cechy,
3) przedyskutować z resztą grupy i nauczycielem wyniki swojej pracy.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

zestaw próbek materiałów,

–

zdjęcia różnych materiałów,

–

zeszyt,

–

długopis,

–

literatura zgodna z rozdziałem 6,

–

podręcznik ucznia.

4.2.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) wskazać zastosowanie materiału na podstawie jego właściwości?

2) dobrać materiał na podstawie wymagań części?

3) rozpoznawać materiały w oparciu o PN?

4) rozpoznawać materiały w oparciu o wygląd lub strukturę przekroju?

5) wskazać wpływ chromu i krzemu na właściwości stali?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2. Techniki wytwarzania materiałów konstrukcyjnych metalowych

4.2.1. Materiał nauczania

Technika wytwarzania materiałów metalowych nazywa się metalurgią. Otrzymywanie

surówek  żelaza  odbywa  się  w  piecach  hutniczych,  zwanych  wielkimi  piecami,  do  których  wsad
stanowią:  rudy  żelaza,  czasem  złom,  koks  i  topniki.  W  wyniku  procesu  wielkopiecowego
otrzymuje się: surówkę szarą i białą oraz żużel i gaz wielkopiecowy.
–  Staliwo  i  żeliwo  otrzymuje  się  w  wyniku  przeróbki  surówki.  Głównym  celem  procesu  jest

odwęglenie  surówki  oraz  pozbycie  się  niekorzystnych  składników  jak  fosfor  i  siarka
i pozostawienie  lub  dodanie  składników  typowych  dla  danego  gatunku  staliwa  i  żeliwa.
Staliwo można  otrzymywać:  metodami  konwertorowymi  (proces  besemerowski,  tomasowski,
LD),  w  piecach  martenowskich  i w piecach  elektrycznych,  najczęściej  po  to,  by  dalej
otrzymać stal. Żeliwo otrzymuje się w żeliwiaku.

– Miedź otrzymuje się z rud – chalkopiryt, bornit, chalkozyn, kowelin, kupryt, tenoryt,

malachit.  Podstawowym  procesem  otrzymywania  miedzi  jest  proces  pirometalurgiczny,
którego  główną  cechą  są  przemiany  fizykochemiczne  wsadu  pieca  pod  wpływem  wysokich
temperatur  uzyskanych  ze  spalania  paliwa.  Podstawowym  etapem  jest  wytapianie  kamienia
miedziowego,  który  służy  do  wytopu  miedzi  surowej;  miedź  surową  poddaje  się  rafinacji
ogniowej lub elektrolitycznej.

– Metalurgia aluminium obejmuje najczęściej trzy etapy: otrzymywanie czystego tlenku

aluminium Al

, rozpad tlenku aluminium rozpuszczonego w kriolicie podczas elektrolizy

oraz rafinację; główną rudą aluminium jest boksyt.

– Metalurgia cynku oparta jest na wykorzystaniu rud siarczkowych (blenda cynkowa),

węglanowych (galman cynkowy) i krzemianowych (wilemit). Podstawowym etapem
otrzymywania cynku jest wzbogacanie chemiczne rud w celu uzyskania tlenku cynku.

– W metalurgii ołowiu głównym związkiem do otrzymywania ołowiu jest błyszcz ołowiowy

(galena); rudy poddaje się wzbogacaniu (najczęściej metodą flotacji) uzyskując tzw.
koncentraty; koncentraty ołowiowe przerabia się zwykle na ołów metodami prażenia
i redukcji.

4.2.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczenia

1.  Jak otrzymuje się staliwo?
2.  Jak otrzymuje się żeliwo?
3.  Na czym polega proces otrzymywania miedzi?
4.  Jak otrzymujemy stopy miedzi?
5.  Jak otrzymujemy aluminium?
6.  Jak otrzymujemy stopy aluminium?
7.  Jak otrzymujemy cynk?
8.  Jak otrzymujemy stopy cynku?
9.  Jak otrzymujemy ołów?
10. Jak otrzymujemy stopy ołowiu?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Znajdź w źródłach, na czym polegają procesy: pirometalurgiczny miedzi, rafinacji ogniowej

i  elektrolitycznej  miedzi,  wzbogacanie  chemiczne  rud  w  celu  uzyskania  tlenku  cynku,  metody
flotacji  dla  uzyskania  koncentratów  ołowiowych  oraz  prażenia  i  redukcji  koncentratów
ołowiowych.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) znaleźć w różnych źródłach informacje o procesach: pirometalurgicznym miedzi, rafinacji

ogniowej i elektrolitycznej miedzi, wzbogacania chemicznego rud w celu uzyskania tlenku
cynku, flotacji dla uzyskania koncentratów ołowiowych oraz prażenia i redukcji
koncentratów ołowiowych,

2)  porównać poszczególne procesy,
3)  informacje zapisać w zeszycie,
4)  przekazać notatki do sprawdzenia nauczycielowi.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

plansze, makiety poglądowe poszczególnych procesów,

–

zeszyt,

–

ołówek, linijkę i gumkę,

–

poradnik ucznia,

–

literatura zgodna z rozdziałem 6.

4.2.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) wyjaśnić proces rafinacji ogniowej i elektrolitycznej miedzi?

2) wyjaśnić proces wzbogacania chemicznego rud w celu uzyskania

tlenku cynku?

3) wyjaśnić proces flotacji dla uzyskania koncentratów ołowiowych?

4) wyjaśnić proces prażenia i redukcji koncentratów ołowiowych?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3. Techniki zmiany właściwości materiałów konstrukcyjnych

metalowych

4.3.1. Materiał nauczania

Obróbka plastyczna służy do polepszenia właściwości mechanicznych materiałów

metalowych, jak również do ich kształtowania. Materiały na skutek odkształceń plastycznych
(trwałych) zmieniają strukturę wewnętrzną pod wpływem sił. Materiały metalowe mają struktury
krystaliczne różnego typu i te struktury ulegają deformacji pod wpływem obróbki plastycznej.
W ramach tej obróbki można materiał walcować, kuć, ciągnąć, wyciskać, tłoczyć.

Polepszone właściwości są trwałe tylko do temperatury rekrystalizacji, powyżej której

następuje ponowna zmiana struktury.

Obróbką cieplną nazywamy grupę zabiegów cieplnych, mających na celu zmianę struktury

metali  i  stopów  w  stanie  stałym,  a  co  za  tym  idzie  zmianę  ich  właściwości  mechanicznych,
fizycznych  i  niekiedy  chemicznych.  Zabieg  cieplny  to  cykl  zmian  temperatury  rozpoczynający
i kończący  się  w  temperaturze  otoczenia  przechodząc  przez  temperatury  wyższe.  Przebieg
zabiegu cieplnego obrazuje rysunek 1.

Rys. 1. Zabiegi cieplne.[10]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

W procesie obróbki cieplnej występują cztery parametry: szybkość nagrzewania,

temperatura wygrzewania, czas wygrzewania i szybkość chłodzenia. Ich wpływ jest opisany
niżej.

Szybkość nagrzewania

Przy nagrzewaniu stali zachodzą kolejno zmiany strukturalne znane z wykresu żelazo –

cementyt: przejście perlitu w austenit w temperaturze A

oraz dalej ferrytu w austenit aż do

temperatury A

. Wykres odpowiada sytuacji, gdy czas przebiegu nagrzewania (również

chłodzenia)  jest  nieskończenie  długi.  Każda  bowiem  przemiana  wymaga  długiego  czasu,  aby
zajść  i  osiągnąć  stan  równowagi.  Obróbka  cieplna  nie  może  przebiegać  w  czasach  zbyt  długich,
gdyż  podraża  to  koszty  obróbki.  Należy  się  zatem  liczyć  z  konsekwencjami  skrócenia  czasów,
a co za tym idzie zwiększenia szybkości nagrzewania i chłodzenia i czasu wygrzewania.
–

Zwiększenie szybkości nagrzewania powoduje podniesienie temperatury przemian o około
30 ºC przy standardowych szybkościach stosowanych w obróbce cieplnej.

–

Zwiększenie to powoduje, że przemiany zachodzą nie w jednej, lecz w pewnym zakresie
temperatur, tym szerszym, im większa jest szybkość nagrzewania.

–

Zwiększenie tej szybkości powoduje także wystąpienie naprężeń własnych.

Temperatura wygrzewania
–

Od temperatury 80 ºC do temperatury A

występuje zjawisko usuwania naprężeń

wewnętrznych powstałych w procesie innych obróbek, na przykład plastycznej.

–

W  temperaturze  około  440  ºC  do  550 ºC  (temperatura  ta zależy  wprost  proporcjonalnie od
zawartości  węgla  w  stali)  występuje  zjawisko  rekrystalizacji  po  zgniocie.  Uzyskuje  się
dzięki  temu  zmiękczenie  stali  (poprawienie  właściwości  plastycznych)  i  odpowiednią
ziarnistość (wielkość ziarna).

–

W temperaturach nieco niższych od A

dla stali podeutektoidalnych i nieco wyższych od A

dla stali nadeutektoidalnych zachodzi zjawisko zaokrąglenia ziaren cementytu –
sferoidyzacja, dająca w efekcie dobre właściwości plastyczne, dobrą obrabialność, ale
kosztem twardości.

–

Powyżej temperatury A

dla stali podeutektoidalnych zachodzą przemiany perlitu i ferrytu

w austenit, dla stali nadeutektoidalnych austenityzacja zachodzi powyżej temperatury A

–

Wzrost temperatury powyżej A

i A

powoduje wzrost szybkości przemian, rozrost ziaren

i ujednorodnianie struktury.

Czas wygrzewania
–

Długi czas wygrzewania sprzyja pełnemu dokonywaniu się przemian i osiąganiu stanu
równowagi.

–

Wydłużenie czasu sprzyja ujednorodnianiu struktury, relaksacji naprężeń, sferoidyzacji
i rozrostowi ziaren.

Szybkość chłodzenia
–

Zwiększenie szybkości chłodzenia powoduje obniżenie temperatury przemian i może
doprowadzić do zjawiska przechłodzenia struktur i występowania przemian innego rodzaju
niż znane z wykresu żelazo – węgiel.

–

Przekroczenie pewnej szybkości chłodzenia zwanej szybkością krytyczną niższą niż V

(patrz rysunek 4) prowadzi do obniżenia przemiany austenit perlit (A

), której nie ulega

teraz wszystek austenit, ale jego jedna część ulega przemianie w bainit (A

r”

) – strukturę

o twardości 400 HB i druga w temperaturze około 320 ºC ( temperatura M

zmienia się

w martenzyt – strukturę o twardości 600 HB.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

–

Dalsze zwiększanie szybkości chłodzenia powoduje stłumienie przemiany A

a po

przekroczeniu szybkości zwanej szybkością krytyczną wyższą, także przemiany

r”.

Zachodzi wówczas w temperaturze M

(niezależnej od szybkości chłodzenia) jedynie

przemiana A

r””

Rys. 4. Krzywe ochładzania stali z różnymi szybkościami na przykładzie stali po zawartości 0,4 % C.[10]

–

Zwiększenie szybkości chłodzenia wywołuje naprężenia wewnętrzne tym większe, im
większa jest szybkość chłodzenia.

Operacje obróbki cieplnej
–

Wyżarzanie  jest  rodzajem  obróbki,  którego  celem  jest  otrzymanie  struktur  jak  najbliższych
stanom  równowagi.  Dlatego  polega  na  nagrzaniu  materiału  do  odpowiedniej  temperatury,
wygrzaniu  w  tej  temperaturze  i  następnie  wolnym  chłodzeniu.  Jego  rodzaje  to:
ujednorodniające,  normalizujące,  zupełne,  zmiękczające  (sferoidyzacyjne),  rekrystalizujące,
odprężające.

–

Hartowanie – polega na nagrzaniu stali do odpowiedniej temperatury (30

powyżej

przemiany A

), wygrzaniu w tej temperaturze i szybkim chłodzeniu; celem hartowania jest

zwiększenie twardości przez uzyskanie struktury martenzytycznej. Jego odmiany to:
zwykłe, stopniowe, z przemianą izotermiczną.

–

Odpuszczanie – umożliwia usunięcie naprężeń wewnętrznych powstałych w przedmiotach
podczas hartowania oraz polepsza ich właściwości plastyczne; odmiany – niskie
(w temperaturze 150-250

C), średnie (250-500

C), wysokie (500-650

C).

–

hartowanie oraz następujące po nim wysokie lub średnie odpuszczanie nazywa się
ulepszaniem cieplnym.
Obróbka cieplno-chemiczna stali polega na wzbogaceniu w węgiel lub azot

powierzchniowej warstwy części z miękkiej stali; zabiegi te wykonuje się w środowisku
chemicznym przez dyfuzję węgla lub azotu w głąb stali w wysokiej temperaturze; w wyniku
tego procesu otrzymuje się twardą powierzchnię zewnętrzną oraz miękki i ciągliwy rdzeń.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

–

Nawęglanie to wzbogacenie powierzchniowej warstwy przedmiotu w węgiel, zwykle na
głębokości 0,5-2 mm przez dłuższe wygrzewanie w temperaturze 890-930

C w ośrodku

wydzielającym węgiel. Stosuje się do przedmiotów stalowych o zawartości węgla do 0,25 %

–

Azotowanie to nasycenie warstwy powierzchniowej przedmiotu azotem, w temperaturze
500-850

–

Cyjanowanie to nasycenie powierzchni przedmiotu stalowego jednocześnie węglem
i azotem w temperaturze 500-900

4.3.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń

1.  Jakie efekty daje obróbka plastyczna?
2.  Na czym polega obróbka plastyczna?
3.  Jakie są rodzaje obróbki plastycznej?
4.  Na czym polega kucie?
5.  Na czym polega obróbka cieplna?
6.  Jakie są parametry obróbki cieplnej?
7.  Jaki jest wpływ poszczególnych parametrów obróbki cieplnej na właściwości materiału?
8.  Jakie są rodzaje obróbki cieplnej?
9.  Jakie efekty daje wyżarzanie?
10. Na czym polega wyżarzanie?
11. Jakie rezultaty daje hartowanie?
12. Na czym polega odpuszczanie?
13. Na czym polega obróbka cieplno-chemiczna?
14. W jakim celu stosuje się nawęglanie i azotowanie?
15. Co to jest cyjanowanie?

4.3.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Dla zadanych części dobierz materiał i zaprojektuj jego obróbkę cielną. Kieruj się

wymaganiami stawianymi danej części maszyny lub urządzenia. Przykłady części oraz opisy
przygotuje dla Ciebie nauczyciel.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) znaleźć w różnych źródłach informacje o procesach obróbki cieplnej,
2) porównać poszczególne procesy,
3) dla zadanych części dobrać materiał konstrukcyjny,
4) dobrać właściwy rodzaj obróbki cieplnej,
5) wszystkie informacje zapisać w zeszycie.
6) przekazać notatki do sprawdzenia nauczycielowi.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

plansze, makiety poglądowe poszczególnych procesów obróbki cieplnej,

–

zeszyt,

–

ołówek,

–

poradnik ucznia,

–

literatura zgodna rozdziałem 6.

–

części do doboru materiałów i obróbki cieplnej.

Ćwiczenie 2

Dla zadanych części dobierz materiał i zaprojektuj jego obróbkę cieplno-chemiczną. Kieruj

się wymaganiami stawianymi danej części maszyny lub urządzenia. Przykłady części oraz opisy
przygotuje dla Ciebie nauczyciel

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  znaleźć w różnych źródłach informacje o procesach obróbki cieplno-chemicznej,
2)  porównać poszczególne procesy,
3)  dla zadanych części dobrać materiał konstrukcyjny,
4)  dobrać właściwy rodzaj obróbki cieplno-chemicznej,
5)  wszystkie informacje zapisać w zeszycie,
6)  przedyskutować swoje propozycje z kolegami,
7)  przekazać notatki do sprawdzenia nauczycielowi.

4.3.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) podać przykłady stosowania obróbki cieplnej?

2) wyjaśnij, kiedy stosujemy obróbkę cieplną?

3) dobrać obróbkę cieplną dla zadanych właściwości części?

4) opisać, jakie efekty daje nawęglanie a jakie azotowanie?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.4. Technologia proszków

4.4.1. Materiał nauczania

Technologia proszków to istota metody wytwarzania metali z ich proszków. Metalurgia

proszków  jest  technologią  wytwarzania  wyrobów  i półwyrobów  ze  sproszkowanych  metali,
mieszanek  metali,  mieszanek  metali  z  niemetalami  lub  proszków  stopowych  bądź  częściowo
stopowych.  Cechą  charakterystyczną  tej  technologii  jest  to,  że  w procesie  produkcji  wyrobów
metalowych  nie  zachodzi  konieczność  przeprowadzenia  całego  produktu  w  stan  ciekły.  Wyrób
wytworzony techniką metalurgii proszków nazywa się wyrobem spiekanym (spiekiem).

Rozróżnia

się

następujące

rodzaje

materiałów

spiekanych:

spiekane

materiały

konstrukcyjne,  spieki  o  wysokiej  porowatości, spiekane materiały łożyskowe, spiekane materiały
cierne,  metale  wysokotopliwe,  spiekane  styki  elektryczne  i elektrody,  spiekane  kompozytowe
materiały  ceramiczno-metalowe,  spiekane  materiały  narzędziowe.  Węgliki  spiekane  odznaczają
się  bardzo  dużą  twardością,odpornością  na  ścieranie  oraz  odpornością  na  wysokie
temperatury.Przy  prawidłowej  eksploatacji  narzędzi  z  tych  materiałów,zapewniają  one  dużą
trwałość ostrza.Wadą węglików  spiekanych jest ich znaczna kruchość.

Proces technologiczny wytwarzania wyrobów metalowych metodą metalurgii proszków

składa się zazwyczaj z następujących etapów:
–

otrzymywanie proszku metalu lub stopu, ewentualnie mieszaniny proszków,

–

prasowanie (formowanie),

–

spiekanie w wysokiej temperaturze,

–

obróbka wykańczająca.

4.4.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Na czym polega technologia wytwarzania spieków?
2.  Jakie występują rodzaje materiałów spiekanych?
3.  Z jakich etapów składa się produkcja spieków?

4.4.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Odszukaj w literaturze i wypisz zastosowanie poszczególnych spieków w mechanice

precyzyjnej.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) znaleźć w różnych źródłach informacje o zastosowaniu spieków do wyrobu elementów

precyzyjnych,

2) dobrać poznane spieki do wskazanych elementów precyzyjnych,
3) informacje zapisać w zeszycie.
4) przekazać notatki do sprawdzenia nauczycielowi.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

plansze poglądowe spieków,

−

zeszyt,

−

poradnik ucznia,

−

literatura zgodna z rozdziałem 6.

4.4.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) wymienić rodzaje stosowanych spieków?

2) dobrać właściwe spieki na wybrane elementy precyzyjne?

3) wymienić, jakich surowców używamy na spieki?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.5. Materiały konstrukcyjne niemetalowe i ich przetwarzanie

4.5.1. Materiał nauczania

Oprócz materiałów metalowych i spieków w urządzeniach i narzędziach precyzyjnych

występują także inne: tworzywa sztuczne, kompozyty, guma, szkło, ceramika i drewno.

Tworzywa sztuczne są to wielkocząsteczkowe materiały organiczne, przeważnie

o skomplikowanej budowie chemicznej, którym w określonych warunkach (odpowiednia
temperatura

ciśnienie)

można

nadawać

określone

kształty;

poza

związkiem

wielkocząsteczkowym tworzywa sztuczne zawierają dodatkowe składniki, które nadają im
właściwości użytkowe – stabilizatory, utwardzacze, wypełniacze, zmiękczacze, barwniki.

Zaletami tworzyw sztucznych są: dobra odporność chemiczna, łatwość formowania, dobre

właściwości mechaniczne, izolacyjne, estetyka, różnorodna barwa i postać. Wadami zaś - niższa
wytrzymałość i twardość niż metali i ich stopów, mała odporność na działanie podwyższonej
temperatury.

Rodzaje tworzyw sztucznych:

–

termoplastyczne – każdorazowo pod wpływem działania podwyższonej temperatury stają
się miękkie, a po obniżeniu temperatury z powrotem stają się twarde i sztywne; możliwa jest
wielokrotna przeróbka tworzyw,

–

termoutwardzalne – podczas ogrzewania początkowo miękną, ale przetrzymywane
w podwyższonej temperaturze stają się twarde nieodwracalnie,

–

chemoutwardzalne – ulegają utwardzeniu już w temperaturze pokojowej pod wpływem
działania dodanego do tworzywa utwardzacza.
Podstawowymi technologiami otrzymywania elementów konstrukcyjnych mechanizmów

z tworzyw sztucznych są:
–

odlewanie w formach lub pod ciśnieniem,

–

prasowanie tłoczne i przetłoczne,

–

wtryskiwanie,

–

wytłaczanie,

–

walcowanie.
Kolejnym materiałem niemetalowym są kompozyty. Są to materiały o strukturze

niejednorodnej,  złożone  z  dwóch  lub  więcej komponentów.  Właściwości  kompozytów  nigdy  nie
są  sumą,  czy  średnią  właściwości  jego  składników.  Najczęściej  jeden  z  komponentów  stanowi
lepiszcze,  które  gwarantuje  jego  spójność,  twardość,  elastyczność  i  odporność  na  ściskanie,
a drugi,  tak  zwany  komponent  konstrukcyjny,  zapewnia  większość  pozostałych  właściwości
mechanicznych  kompozytu.  Jednymi  z  najczęściej  stosowanych  komponentów  konstrukcyjnych
są  włókna    szklane,  kwarcu,  azbestu,  kevlaru  czy  włókna  węglowe  dające  materiałowi  dużą
odporność  na  rozciąganie.  Do  najczęściej  stosowanych  lepiszczy  zaliczają  się  żywice
syntetyczne  oparte  na  poliestrach,  polieterach  (epoksydach),  poliuretanach  i  żywicach
silikonowych.

Najbardziej znanymi kompozytami są kompozyty strukturalne (np. żelbet), laminaty,

mikrokompozyty i nanokompozyty, oraz stopy strukturalne.

Guma to materiał uzyskany w wyniku zwulkanizowania kauczuku naturalnego lub

syntetycznego zawierającego substancje dodatkowe. Charakteryzuje się wysoką elastycznością
w szerokim zakresie temperatur (od –60

C do 220

C), dużym wydłużeniem względnym

(150-800  %),  twardością  i  wytrzymałoś na rozciąganie 2,5 MPa.  Przemysł  chemiczny  wytwarza
ogromną ilość różnych  rodzajów gumy. Przez mieszanie szeregu polimerów tworzących osnowę
oraz  bardzo  różnorodnych  wypełniaczy  można  uzyskać  materiały  o całkowicie przeciwstawnych
właściwościach;  w  zależności od użytych surowców rozróżnia się gumę naturalną produkowaną
z kauczuku otrzymywanego z żywicy drzewa Hevea brasiliensis - lateksu oraz gumę syntetyczną
produkowaną  na  przykład  w  oparciu  o  butadien  oraz  inne  substancje.  Najczęściej  stosowane
technologie wytwarzania wyrobów gumowych to: prasowanie tłoczne i wtryskowe, wytłaczanie,
gumowanie  i konfekcjonowanie.  A  oto  przykłady  gumowych  elementów  konstrukcyjnych

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

stosowanych w urządzeniach precyzyjnych: elementy sprzęgieł, paski klinowe, uszczelnienia,
węże (przewody giętkie).

Szkło powstaje przez stopienie głównie tlenków: krzemu, wapnia, sodu i potasu

i ochłodzenie  poniżej  temperatury  rekrystalizacji.  Ma  cenne  właściwości:  jest  nieprzenikliwe  dla
gazów  i cieczy,  odporne  na  działanie  czynników  chemicznych,  niepalne  i  wytrzymałe  na
podwyższoną  temperaturę.  Odmiany  szkła mające  największe zastosowanie  to:  szkło bezpieczne
(szyby  samochodowe,  lotnicze,  na  ściany  pomieszczeń),  szkło  kwarcowe  (wykładziny  pieców
elektrycznych,  indukcyjnych,  osłony  termoelementów),  szkło  piankowe  (budownictwo,  izolacja
cieplna kotłów parowych i chłodni), włókno szklane (materiał izolacyjny).

Materiały ceramiczne i elementy konstrukcyjne z nich wykonane uzyskuje się przez

uformowanie  w  temperaturze  otoczenia  z  mieszaniny  materiałów  mineralnych  proszkowych  lub
plastycznych,  a  następnie  utrwalanie  za  pomocą  wypalania  lub  spiekania.  Podstawowymi
materiałami  do  wytwarzania  tworzyw  ceramicznych  są:  glina,  krzemionka,  magnezyt,  kwarc,
skaleń,  talk,  związki  wapnia,  związki  metali.  Zaletami  wyrobów  ceramicznych  są:  duża
odporność  chemiczna  i  cierna,  bardzo  mała  przewodność  elektryczna,  odporność  na  ścieranie,
duża twardość. Wadą zaś jest ich kruchość i często mała odporność na uderzenia.

Największe zastosowanie w przemyśle znalazły: porcelana (elementy pomp, wentylatorów,

rury, kształtki), kamionka (jako tworzywo izolacyjne, części pomp), steatyt (części izolacyjne
w wyrobach przemysłu elektrotechnicznego), cermetale (robocze części narzędzi skrawających),
klinkier.

Drewno to surowiec otrzymywany ze ściętych drzew i formowany przez obróbkę w różnego

rodzaju  sortymenty;  drewno  zajmuje  przestrzeń  pomiędzy  rdzeniem,  a  warstwą  łyka  i kory.
Zaletami drewna jest to, że jest łatwe w obróbce (gatunki miękkie), daje dobrą izolację termiczną
i  elektryczną  oraz  jest  materiałem  ekologicznym.  Wady  drewna  to:  sękatość,  skręt  włókien,
sinienie,  grzybienie,  kurczenie,  pęcznienie,  zgnilizna,  wielordzenność.  Drewno  ma  specyficzne
właściwości  mechaniczne.  Jest  materiałem  anizotropowym,  jego  wytrzymałość  na  ściskanie,
rozciąganie,  zginanie  zależy  od  kierunku  działania  sił  w  stosunku  do  włókien;  drewno  znacznie

łatwiej  przenosi  siły  działające  wzdłuż  włókien,  wraz  ze  wzrostem  kąta  odchylenia  tych  sił  od
kierunku  włókien  wytrzymałość  drewna  zmniejsza  się.  W celu  zwiększenia  odporności  drewna
na  działanie  czynników  atmosferycznych,  ochrony  przed  owadami  i  grzybami,  zmniejszenia
palności  i  polepszenia  właściwości  stosuje  się  tzw.  impregnację,  czyli  nasycanie  różnymi
preparatami.  Drewno  występuje  nie  tylko  w  postaci  naturalnej.  Stosowane  są  także  wyroby
z drewna:  drewno  klejone,  fornir,  sklejka,  płyty  pilśniowe,  płyty  wiórowe,  płyty  MDF  i  HDF,
płyty stolarskie, materiały podłogowe.

4.5.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Jakie stosuje się w mechanice precyzyjnej niemetalowe materiały konstrukcyjne?
2.  Jakie stosuje się rodzaje tworzyw sztucznych?
3.  Jakie właściwości mają tworzywa sztuczne?
4.  Jak przetwarzane są tworzywa sztuczne?
5.  Jakie właściwości mają kompozyty?
6.  Jakie stosuje się rodzaje gum?
7.  Jakie właściwości i zastosowanie ma guma?
8.  Co to jest szkło?
9.  Jakie właściwości i zastosowanie ma szkło?
10.  Jak wytwarza się wyroby ceramiczne?
11.  Jakie właściwości i zastosowanie mają wyroby ceramiczne?
12.  Co to jest drewno?
13.  Jakie właściwości i zastosowanie ma drewno?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.5.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Dla wybranych części konstrukcyjnych określ rodzaj zastosowanego materiału i uzasadnij

jego wybór.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) znaleźć w różnych źródłach informacje o stosowanych materiałach niemetalowych

na elementy precyzyjne,

2)  dobrać poznane materiały do wykonania wskazanych elementów precyzyjnych,
3)  informacje zapisać w zeszycie,
4)  uzasadnić wybór materiałów na wybrane elementy,
5)  przekazać notatki do sprawdzenia nauczycielowi.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

plansze poglądowe materiałów niemetalowych,

–

zeszyt,

–

poradnik ucznia,

–

literatura zgodna z rozdziałem 6.

4.5.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) wyszukać informacje o niemetalowych materiałach

konstrukcyjnych na elementy precyzyjne?

2) dobrać materiały niemetalowe na elementy precyzyjne?

3) wymienić właściwości materiałów niemetalowych?

4) opisać zastosowanie materiałów niemetalowych?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.6. Powłoki ochronne i dekoracyjne. Materiały eksploatacyjne.

Materiały przewodzące i izolacyjne

4.6.1. Materiał nauczania

Farby, lakiery i emalie są podstawowymi materiałami, które zalicza się do grupy materiałów

wykończeniowych.  Są  używane  do  wytwarzania warstw  powierzchniowych  gotowych  wyrobów
w  celu  zabezpieczenia  materiałów  konstrukcyjnych  przed  szkodliwym  działaniem  czynników
zewnętrznych  przy  jednoczesnym  nadaniu  wyrobom  estetycznego  wyglądu.  Farby  stanowią
zawiesiny  pigmentów  w  spoiwie  olejnym  lub  syntetycznym.  Lakiery  zaś  są  roztworami
koloidowymi  nielotnych  substancji  powłokotwórczych  –  żywic,  pochodnych  celulozy  itp.  –
w rozpuszczalnikach organicznych. A emalie są zawiesinami pigmentów w spoiwie lakierowym.

Do materiałów eksploatacyjnych zaliczamy: luty, kleje i kity, materiały ścierne, materiały

uszczelniające i izolacyjne oraz oleje i smary.

Luty służą do łączenia metali i ich stopów. Ich temperatura topnienia nie powinna

przekraczać  temperatury  topnienia  metalu.  Łączenie  bowiem  następuje  przez  stopienie  lutu
i wniknięcie  w  strukturę  materiału  łączonego  bez  jego  topienia.  Luty  dzielimy  na  twarde
i miękkie.  Podział  ten  wyznacza  temperatura topnienia: luty  o temperaturze topnienia do 450 ºC
nazywa  się  miękkimi  a  powyżej  tej  temperatury  –  twardymi.  Do  lutów  miękkich  zalicza  się  luty
na  bazie  cyny,  cynku,  kadmu,  bizmutu  i indu.  Luty  na  bazie  cyny  mają  najszersze  zastosowanie
w technice. Oprócz cyny zawierają ołów w ilości 4÷92 %. Luty na bazie cynku służą do łączenia
stopów  aluminium,  wysokowęglowych  stopów  żelaza  i cynku.  Luty  kadmowe  stosuje  się  do
lutowania  miedzi  i  mosiądzu.  Luty  bizmutowe  stosuje  się  do  sprężyn  stalowych  i brązowych
oraz  części,  które  nie  mogą  być  silnie  nagrzewane  ze  względu  na  bliskie  sąsiedztwo  części
z materiałów  słabo  odpornych  na  temperaturę  –  niektórych  tworzyw  sztucznych,  materiałów
izolacyjnych.  Luty  twarde  to  luty  na  osnowie:  miedzi,  srebra,  złota,  aluminium,  magnezu.  Luty
twarde stosuje się w przypadkach, gdy łączenia powinny odznaczać się dużą wytrzymałością i to
w podwyższonych temperaturach.

Kleje służą do trwałego łączenia różnych części. Ich rodzaj zależny jest od rodzaju

klejonych  materiałów.  Do  metali  używa  się  najczęściej  klejów  produkowanych  na  bazie  żywic
naturalnych  lub  tworzyw  sztucznych.  Kleje  i  kity  składają  się  przede  wszystkim  z żywicy
podstawowej  oraz  utwardzacza  i  rozcieńczalnika;  ponadto  stosuje  się  jeszcze  przyspieszacze,
środki  modyfikujące  i  wypełniacze.  Innych  klejów  używa  się  do  metali,  innych  do  tworzyw
sztucznych,  innych  do  drewna,  choć  dostępne  są  także  kleje  uniwersalne,  które  pozwalają  kleić
różne materiały.  Są  cenne,  gdy  przychodzi kleić ze sobą części wykonane z różnych materiałów.
Zaletami  klejenia  są:  duża  wytrzymałość,  brak  naprężeń  w  złączu,  niskie  koszty  technologii,
zdolność  tłumienia  drgań,  brak  konieczności  korzystania  z  obrabiarek  i drogich  narzędzi.  Zaś
wadami:  mała  odporność  na  wzrost  temperatury,  niektóre  kleje  są  mało  odporne  na  działanie
wody.  Niektóre  kleje  dostępne  są  w  postaci wymagającej  przygotowania  przed  użyciem.  Polega
ono  na  rozpuszczeniu  suchego  kleju  w rozpuszczalniku,  bądź  podgrzaniu  do  temperatury,
w której staje się płynny.

Materiały ścierne używane są do szlifowania, docierania, polerowania i wygładzania

powierzchni  przedmiotów,  do  ostrzenia  narzędzi,  czyszczenia  przedmiotów  skorodowanych,
utlenionych,  pokrytych  lakierem.  Twardość  materiałów  ściernych  określa  się  w  skali  Mohsa.
Materiały ścierne dzieli się na: naturalne (diament, korund, kwarc, szmergiel, pumeks) i sztuczne
(sztuczne  diamenty,  karborund,  elektrokorund i węgliki boru). Dostępne są w postaci proszków
lub  w postaci  wyrobów  ściernych.  Te  ostatnie  dzieli  się  na  ściernice,  pilniki,  osełki  i segmenty
ścierne, wyroby nasypowe (papiery i płótna ścierne) oraz pasty ścierne.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Materiały uszczelniające odpowiednio ukształtowane, wprowadzone między elementy

łączone  i  zamocowane,  uniemożliwiają  przedostawanie  się  cieczy  lub  gazów  za  zewnątrz.
W zależności  od  rodzaju  połączenia,  temperatury  i  ciśnienia  oraz  rodzaju  czynnika  roboczego
zastosowanego  wewnątrz  dobiera  się  materiał,  kształt,  sposób  i  siłę  docisku  uszczelnienia.
Uszczelnienia  dzieli  się  na  spoczynkowe  i  ruchowe,  w zależności  od  tego, czy  części,  z którymi
uszczelnienie współpracuje statyczne czy też połączenie jest ruchome.

Najczęściej stosowane materiały uszczelniające to: materiały metalowe (żeliwo, miedź,

ołów, aluminium), guma, tworzywa sztuczne, bawełna i konopie, masy silikonowe, gumy,
tektura impregnowana i grafitowana, fibra, skóra, korek, filc techniczny.

Materiały izolacyjne są przeznaczone do izolacji cieplnej. Najważniejsze ich cechy

użytkowe to: mały współczynnik przewodzenia ciepła, niska gęstość, duża wytrzymałość,
łatwość obróbki, mała higroskopijność, odporność na działanie czynników atmosferycznych.

Oleje i smary to substancje, które wprowadza się między trące powierzchnie w celu

zmniejszenia  współczynnika  tarcia,  a  tym  samym  przedłużenia  trwałości  tych  powierzchni.  Przy
ocenie  zastosowania  i przydatności  olejów  i  smarów  bierze  się  pod  uwagę:  lepkość,  smarność,
temperaturę  krzepnięcia,  temperaturę  zapłonu,  zawartość  zanieczyszczeń  mechanicznych
i kwasowych.  Ze  względu  na  pochodzenie  oleje  i  smary  dzieli  się  na:  mineralne,  roślinne,
zwierzęce  i  syntetyczne.  Współcześnie  dostępna  jest  spora  gama  tych  materiałów.  Znaleźć  je
można  w  ofercie  olejów  i  smarów.  Zużyte  oleje  i  smary  można  odzyskać  dla  celów  przemysłu
przez regenerację metodą: fizyczną, fizykochemiczną, chemiczną.

Najlepszymi materiałami przewodzącymi są: srebro, miedź, aluminium oraz złoto.

Najlepszą  przewodność  wśród  metali  ma  srebro  jednakże  jego  właściwości  mechaniczne  nie  są
dobre,  poza  tym  jest  drogie.  Największe  zastosowanie  wśród  materiałów  przewodzących  ma
miedź  i jej  stopy.  Do  składników  niepożądanych  w  przewodzących  stopach  miedzi  zaliczamy:
fosfor,  arsen,  żelazo,  aluminium,  antymon  i  cynę.  Najbardziej  pożądanymi  za  to  są:  kadm,
mangan  i srebro.  Poza  miedzią  duże  zastosowanie  ma  aluminium  (glin)  i  podobnie,  jak
w przypadku miedzi dodatki zanieczyszczające aluminium nie sprzyjają przewodności.

Materiały przewodzące dzieli się na: oporowe, do pracy w próżni, materiały stykowe

i półprzewodniki. Duże znaczenie wśród materiałów elektrycznych mają także materiały
magnetyczne i izolacyjne.

Materiały oporowe stosowane są na elementy grzejne, elementy urządzeń pomiarowych

oraz  oporniki  zarówno  przemysłowe  jak  i  elektroniczne  czy  pomiarowe.  Najlepszymi
opornikami  są  stopy  metali:  żelaza  (stale  oporowe),  bezniklowe  stopy  żelaza  i chromu,  miedzi
z niklem  lub  manganem  oraz  najlepsze  z  nich  stopy  niklowo–chromowe.  Nie  tylko  materiały
metalowe  przeznaczane  są  na  wyroby  oporowe.  Także  materiały  niemetalowe  na  przykład  na
osnowie  karborundu  (węglika  krzemu)  czy  krzemku  molibdenu  mają  takie  zastosowanie.
Materiały  te  charakteryzują  się  spadkiem  oporu  właściwego  wraz  ze  wzrostem  temperatury,
odwrotnie zatem, niż w przewodnikach metalowych.

Oporniki do termometrów – oporniki termoelektryczne wykonuje się z platyny, niklu, żelaza

i  miedzi.  Na  termoelementy  (powstają  przez  połączenie  dwóch  różnych  materiałów)  stosowane
są  metale  i stopy  (miedzi,  srebra  lub  żelaza  z  konstantanem,  nichromu  z  niklem,  platynarodu
z platyną  i  inne).  W  zależności  od  rodzaju  stopu  termoelementy  pracują  w różnych
zakresach  temperatur:  od  200  ºC÷400  ºC  dla stopów  miedzi  i konstantanu  aż  po  0  ºC÷1300 ºC
dla platynorodu i platyny.

Materiały do pracy w próżni (w lampach i urządzeniach elektronowych) nie powinny

zawierać  zanieczyszczeń  (na  przykład  tlenu,  azotu  czy  wodoru),  zwłaszcza  takich,  które
mogłyby  się  wydzielać  w czasie  pracy i podnosić ciśnienie w próżniowym zbiorniku urządzenia.
Materiałami do pracy w próżni są:
–

miedź próżniowa wytwarzana na bazie miedzi elektrolitycznej (otrzymanej poprzez jej
odtlenienie i oczyszczenie),

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

–

nikiel i jego stopy (nikiel próżniowy) stosowany na anody, siatki, wsporniki,

–

nikiel katodowy stosowany na katody,

–

stopy żelazo-nikiel-kobalt lub stopy żelazo-chrom na elementy łączone ze szkłem,

–

materiały  warstwowe  powstające  przez  łączenie  dwóch  lub  kilku  metali  poprzez
platerowanie  lub  elektrolizę  (na  przykład  blachy  stalowe  platerowane  aluminium  lub
aluminium  z  jednej  strony  a  nikiel  z  drugiej,  czy  druty  płaszczowe  wykonywane  ze  stopu
Fe-Ni pokryte z zewnątrz miedzią i boraksem).
Materiały  stykowe  używane  są  na  elementy  stykowe  rozmaitych  wyłączników,

przerywaczy,  regulatorów  lub  przekaźników.  Szczególną  grupę  stanowią  szczotki  do  maszyn
elektrycznych.  Na  te  elementy  używa  się  czystych  metali,  zwłaszcza  szlachetnych  (platyna,
pallad, iryd, złoto, srebro), ich stopów i spieków oraz spieków niemetali (na przykład grafitu).

Półprzewodniki to materiały przewodzące prąd elektryczny w inny sposób niż przewodniki.

W przewodnikach  prąd  elektryczny  to  ruch  elektronów  swobodnych  z  powłok  walencyjnych,
w półprzewodnikach zaś prąd jest wynikiem przemieszczania się elektronów - typ N lub dziur po
nich  -  typ  P  w  innych  poziomach  (powłokach)  niż  walencyjne.  Materiały  te  mają  zastosowanie
do wytwarzania diod, tranzystorów, układów scalonych i innych.

Materiały magnetyczne mają zastosowanie zarówno w elektrotechnice i elektronice jak

i  w urządzeniach  pomiarowych  i  kontrolnych.  Są  to  materiały,  które  mają  zdolność
magnesowania  się.  Materiały  magnetyczne  dzielą  się  na miękkie  i twarde.  Materiały  miękkie
magnesują  się  tylko  w  obecności  zewnętrznego  pola  magnetycznego,  zaś  twarde  magnesują  się
trwale

(pozostają

namagnesowane

zaprzestaniu

działania

zewnętrznego

pola

magnetycznego).

Do materiałów magnetycznie miękkich zaliczamy:

–

żelazo,

–

stal niskowęglową,

–

stopy żelaza z krzemem,

–

stop żelaza z aluminium, Fe-AL-Si,

–

stopy Fe-Ni, Fe-Co oraz ferryty o ogólnym wzorze Me O •Fe

(Me – symbol

odpowiedniego metalu).
Ze względu na właściwości wyróżniamy materiały o dużej przenikalności magnetycznej

stosowane w maszynach i aparatach elektrycznych, transformatorach, przekaźnikach i o stałej
przenikalności magnetycznej – na rdzenie w obwodach telefonicznych i radiowych.

Materiały magnetycznie twarde stosowane są w prądnicach i silnikach prądu stałego,

mikrofonach, słuchawkach i głośnikach, w magnetoelektrycznych przyrządach pomiarowych,
w zegarach i urządzeniach sterujących, a także busolach. Do materiałów tych należą:
–

stale wysokowęglowe i stopowe martenzytyczne (w których podstawą struktury
wewnętrznej jest martenzyt),

–

stopy utwardzane dyspersyjnie (stopy kobaltu, żelaza-molibdenu-kobaltu, żelaza-
aluminium-niklu i tym podobne),

–

stopy utwardzane przez tworzenie nadstruktury,

–

magnesy z proszków żelaza i kobaltu,

–

ferryty magnetyczne twarde (na osnowie tlenków baru i tlenków żelaza).
Materiały izolacyjne (dielektryki) to materiały bardzo słabo przewodzące prąd elektryczny.

Dzielą się na gazowe, ciekłe i stałe. Gazowe to powietrze, argon, azot, wodór i neon, ciekłe to
oleje mineralne, a stałe to ceramika, szkło, tworzywa sztuczne oraz minerały (mika i kwarc).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.6.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Jakie rozróżnia się rodzaje powłok dekoracyjnych i ochronnych?
2.  Jakie mamy materiały eksploatacyjne?
3.  Jaki dzielimy luty?
4.  Jakie zastosowanie mają kleje?
5.  Jakie są rodzaje materiałów ściernych?
6.  Do czego służą materiały uszczelniające?
7.  Do czego służą materiały izolacyjne?
8.  Jakie są rodzaje olejów i smarów?
9.  Jakie wyróżnia się rodzaje materiałów przewodzących?
10.  Jakie zastosowania mają materiały oporowe?
11.  Jakie są rodzaje materiałów stykowych?
12.  Jakie wyróżnia się materiały magnetyczne miękkie?
13.  Jakie wyróżnia się materiały magnetyczne twarde?
14.  Jakie rozróżnia się materiały półprzewodnikowe?
15.  Jakie jest przeznaczenie materiałów izolacyjnych?
16.  Jakie są rodzaje materiałów dielektrycznych?

4.6.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Dla wybranych części konstrukcyjnych określ rodzaj zastosowanej powłoki ochronnej

i uzasadnij swój wybór.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  znaleźć w różnych źródłach informacje o rodzajach powłok ochronnych,
2)  dobrać poznane powłoki do wskazanych części konstrukcyjnych,
3)  informacje zapisać w zeszycie,
4)  uzasadnić wybór powłok na wybrane elementy.
5)  przedyskutować swoje propozycje z kolegami
6)  przekazać notatki do sprawdzenia nauczycielowi.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

zestawy zadań przygotowane przez nauczyciela,

–

zeszyt i długopis,

–

poradnik dla ucznia,

–

literatura zgodna z rozdziałem 6.

Ćwiczenie 2

Dla wybranych części konstrukcyjnych dobierz materiał uszczelniający te części. Uzasadnij

swój wybór.

Sposób wykonania ćwiczenia

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  znaleźć w różnych źródłach informacje o rodzajach materiałów uszczelniających,
2)  dobrać poznane materiały uszczelniające do wskazanych części konstrukcyjnych,
3)  informacje zapisać w zeszycie,
4)  uzasadnić wybór powłok na wybrane elementy.
5)  przedyskutować swoje propozycje z kolegami
6)  przekazać notatki do sprawdzenia nauczycielowi.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

zestawy zadań przygotowane przez nauczyciela,

–

zeszyt i długopis,

–

poradnik dla ucznia,

–

literatura zgodna z rozdziałem 6.

4.6.4.

Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) wymienić powłoki ochronne?

2) wskazać zastosowania powłok ochronnych i dekoracyjnych?

3)  dobrać powłokę ochronną do zadanych części?
4)  dobrać materiał uszczelniający  do zadanych części?
5)  wymienić materiały przewodzące ?
6)  wymienić materiały izolacyjne?
7)  wskazać zastosowanie materiałów ściernych?
8)  dobrać kleje do zadanych części?
9)  wskazać zastosowanie lutu?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ

INSTRUKCJA DLA UCZNIA

1.  Przeczytaj uważnie instrukcję.
2.  Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
3.  Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
4.  Test  pisemny  zawiera  22  zadania  i sprawdza  Twoje  wiadomości  z zakresu  rodzajów

materiałów stosowanych w mechanice precyzyjnej.

5. Udzielaj odpowiedzi tylko na załączonej karcie odpowiedzi. Zakreśl tylko jedną odpowiedź

prawidłową. W przypadku pomyłki należy błędną odpowiedź wziąć w kółko i zakreślić
odpowiedź prawidłową.

6. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.
7. Kiedy udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż rozwiązanie zadania

na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci wolny czas.

8. Na rozwiązanie testu pisemnego masz 45 minut.

Powodzenia!

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

1. Udarność zalicza się do właściwości:

a)  fizycznych,
b)  mechanicznych,
c)  technologicznych,
d)  chemicznych.

2. Stopy żelaza z węglem zawierające do 2 % węgla to:

a)  stale i staliwa
b) żeliwa
c)  surówki
d)  brąz

3. Żeliwo charakteryzuje się:

a) dużą wytrzymałością na rozciąganie,
b) dobrą skrawalnością,
c) dobrymi właściwościami odlewniczymi,
d) dużą wytrzymałością na zginanie.

4. Mosiądze, które mają bardzo dobre właściwości odlewnicze i nadają się do obróbki

plastycznej, to stopy:

a)  miedzi z aluminium,
b)  miedzi z cyną,
c)  miedzi z cynkiem,
d)  miedzi z niklem.

5. Proces pirometalurgiczny charakteryzuje to, że:

a) stosowany jest przy otrzymywaniu ołowiu,
b) główną cechą procesu są przemiany fizykochemiczne wsadu pieca pod wpływem

wysokich temperatur uzyskanych ze spalania paliwa,

c) podstawowym etapem jest wytapianie kamienia cynkowego,
d) jest procesem chemicznym.

6. Który produkt wielkopiecowy stosuje się do otrzymywania stali?

a) surówkę białą,
b) surówkę szarą,
c) żużel,
d) krzem.

7. Proces otrzymywania aluminium, polegający na przepuszczaniu chloru przez roztopione

aluminium to:

a)  flotacja,
b)  rafinacja ogniowa,
c)  rafinacja elektrolityczna,
d) reaktywacja.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

8. Uzyskanie struktury martenzytycznej to efekt:

a) hartowania,
b) wyżarzania,
c) odpuszczania,
d) starzenia.

9. Cyjanowanie to proces obróbki cieplno-chemicznej, polegający na wzbogaceniu warstwy

przypowierzchniowej:

a)  cynkiem,
b)  cyną,
c)  węglem i azotem,
d)  złotem.

10. Odkształcenie plastyczne materiału w temperaturze otoczenia powoduje jego umocnienie,

czyli:

a)  wzrost odporności na ściskanie,
b) wzrost twardości i polepszenie właściwości mechanicznych,
c)  polepszenie właściwości plastycznych,
d)  wzrost temperatury topnienia.

11. Cechy charakterystyczne proszków metali to:

a)  temperatura topnienia proszku wyższa od temperatury topnienia metalu,
b) gęstość proszku taka sama jak gęstość metalu,
c)  skłonność do samozapłonu,
d)  duża sprężystość.

12. Do wad tworzyw sztucznych można zaliczyć:

a) słabe właściwości izolacyjne,
b) małą odporność na działanie podwyższonej temperatury,
c) małą odporność chemiczna,
d) dużą odporność na zginanie.

13. Tworzywa termoplastyczne:

a) każdorazowo pod wpływem działania podwyższonej temperatury stają się miękkie, a po

obniżeniu temperatury z powrotem stają się twarde i sztywne; możliwa wielokrotna
przeróbka tworzyw,

b) podczas ogrzewania początkowo miękną, ale przetrzymane w podwyższonej

temperaturze stają się twarde nieodwracalnie; niemożliwy powtórny przerób,

c) ulegają utwardzeniu już w temperaturze pokojowej pod wpływem działania dodanego do

tworzywa utwardzacza,

d) poddają się hartowaniu.

14. Guma charakteryzuje się następującymi właściwościami:

a)  wysoką elastycznością w szerokim zakresie temperatur,
b)  małym wydłużeniem względnym,
c)  dużą odpornością na wysokie temperatury,
d) słabą plastycznością.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

15. Właściwości mechaniczne drewna opisuje zdanie:

a) drewno znacznie łatwiej przenosi siły działające w poprzek włókien, (ma większą

wytrzymałość)

b) wytrzymałość drewna na ściskanie, rozciąganie, zginanie zależy od kierunku działania sił

w stosunku do włókien,

c) drewno nie jest materiałem anizotropowym,
d) drewno jest odporne na spalanie.

16. Cechy charakterystyczne szkła opisuje zdanie:

a)  szkoło nie jest odporne na działanie czynników chemicznych,
b) szkło nie jest wytrzymałe na podwyższoną temperaturę,
c)  szkło jest nieprzenikliwe dla gazów i cieczy,
d)  szkło jest odporne na uderzenia.

17. Zawiesiny pigmentów w spoiwie olejnym lub syntetycznym to:

a)  farby,
b)  lakiery,
c)  emalie,
d)  proszki.

18. Podczas lutowania łączenie następuje przez:

a) stopienie lutu i wniknięcie go w strukturę materiału łączonego, który także ulega

topieniu,

b)  stopienie lutu i docisk łączonych części,
c)  stopienie lutu i wniknięcie w strukturę materiału łączonego bez jego topienia,
d)  wniknięcie lutu w część bez topienia obu materiałów.

19. Ważną cechą użytkową materiałów izolacyjnych jest:

a) duży współczynnik przewodzenia ciepła,
b) niska temperatura zapłonu,
c) mała higroskopijność,
d) duża wydajność.

20. Elementów

stykowych

rozmaitych

wyłączników,

przerywaczy,

regulatorów

lub

przekaźników nie wykonuje się z:

a)  materiałów ceramicznych,
b)  metali szlachetnych (na przykład platyny),
c)  spieków niemetali (na przykład grafitu),
d)  stopów metali.

21. Do powłok ochronnych zalicza się:

a)  powłoki malarskie,
b)  powierzchnię nawęgloną,
c)  korozję,
d)  powierzchnię hartowaną.

22. Do materiałów ściernych zalicza się:

a)  korund,
b)  drewno,
c)  sproszkowany metal,
d)  olej.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

KARTA ODPOWIEDZI

Imię i nazwisko....................................................................................

Rozróżnianie materiałów konstrukcyjnych stosowanych w mechanice
precyzyjnej.

Zakreśl poprawną odpowiedź.

zadania

Odpowiedź

Punkty

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

17.

18.

19.

20.

21.

22.

Razem:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

LITERATURA

1.  Ciekanowski A.: Poradnik ślusarza narzędziowego wzorcarza. WNT, Warszawa 1989
2.  Górecki A.: Technologia ogólna. WSiP, Warszawa 2000
3.  Hansen A.: Bezpieczeństwo i higiena pracy. WSiP, Warszawa 1998
4.  Kowalewski  S.,  Dąbrowski  A.,  Dąbrowski  M.:  Zagrożenia  mechaniczne.  Centralny  Instytut

Ochrony Pracy, Warszawa 1997

5. Mac S., Leowski J.: Bezpieczeństwo i higiena Pracy. Podręcznik dla szkół zasadniczych.

WSiP, Warszawa 1999

6.  Okoniewski S.: Technologia maszyn. WSiP, Warszawa 1995
7.  Okoniewski S.: Podstawy technologii mechanicznej, WNT, Warszawa 1983
8.  Legutko St.: Podstawy eksploatacji maszyn i urządzeń, WSiP, Warszawa 2004
9.  Rutkowski A.: Części maszyn. WSiP, Warszawa 1996
10.  Uhman G.: Obróbka cieplna, zeszyt nr 6a i 6b, CODN Warszawa