1. Podstawowe właściwości materiałów:

wydłużenie A- przyrost długości próbki odniesiony do długości wyjściowej próbki wyrażony w procentach to wydłużenie i określa się symbolem A

Przewężenie Z- zmniejszenie przekroju próbki odniesione do przekroju wyjściowego próbki wyrażone w procentach to przewężenie i określa się symbolem Z

Granica plastyczności- naprężnie przy którym zachodzi płynięcie materiału czyli wzrost wydłużenia przy stałym działaniu obciążenia zwane jest granicą plastyczności Ơe. Jednostką jest MN/m²

Umowna granica plastyczności- naprężenie, które wywołuje trwałe odkształcenie 0,2% zwane jest umowną granicą plastyczności Ơ _0,2` Jednostką jest MN/m²

Granica sprężystości- naprężenie po przekroczeniu którego powstają nieznaczne, rzędu 0,001-0,03%, trwałe odkształcenia to granica sprężystości Ơ _spr. Jednostką jest MN/m²

Wytrzymałość na rozciąganie- naprężenie wywołane największym obciążeniem, to wytrzymałość. Jed. MN/m²

Twardość- to opór jaki materiał stawia przy wciskaniu innego materiału twardszego. HB twardość

Naprężenie- to miara gęstości powierzchniowej sił wewnętrznych występujących w ośrodku ciągłym. Jest podstawową wielkością mechaniki ośrodków ciągłych. Jednostką naprężenia jest paskal lub N/mm²

Naprężenie w dowolnym punkcie zależy od kierunku, w którym jest rozpatrywane. Mimo iż pole powierzchni przekroju A dąży do zera, czyli przekrój dąży do punktu, istotne jest jaki kierunek miała normalna do powierzchni przekroju:

Udarność - odporność materiału na obciążenia dynamiczne. Udarność określa się jako stosunek pracy L potrzebnej na złamanie znormalizowanej próbki z karbem do przekroju pola A poprzecznego tej próbki w miejscu karbu:

U= L/A

Udarność materiałów kruchych jest mała, a ciągliwych duża.

Miarą udarności zgodnie z PN jest stosunek energii zużytej na złamanie próbki za pomocą jednorazowego uderzenia do pola przekroju poprzecznego próbki w miejscu karbu:

2. Moduł Younga( sprężystości E)- wielkość określająca sprężystość materiału. Wyraża ona, charakterystyczną dla danego materiału, zależność względnego odkształcenia liniowego ε materiału od naprężenia σ, jakie w nim występuje w zakresie odkształceń sprężystych.

Jednostką modułu Younga jest PASCAL, czyli N/m².

Prawo Hook`a- prawo mechaniki określające zależność odkształcenia od naprężenia. Głosi ono, że odkształcenie ciała pod wpływem działającej na niego siły jest wprost proporcjonalne do tej siły. Współczynnik między siłą a odkształceniem jest często nazywany współczynnikiem (modułem) sprężystości.

Ɛ= ∆l/l l- dłg. Początkowa E- epsilon

2. Wytrzymałość zmęczeniowa- jeżeli materiał zostaje poddany działaniu sił zewnętrznych, które zmieniają się w sposób cykliczny tak jak np. wał korbowy w silniku spalinowym to wzrasta niebezpieczeństwo zniszczenia obiektu i to przy znacznie niższych naprężeniach, niż przy obciążeniu jednokrotnym. Należy wyznaczyć odpowiednio niski poziom naprężenia, który nie spowoduje niszczenia przedmiotu po dowolnie dużej liczbie cykli.

Otrzymana krzywa nazywa się wykresem Wȍhlera. Dla stali ustala się pewną stałą wartośc naprężeń 10⁷ cyklach. Naprężenie to określa się jako dopuszczalne i nazwane jest wytrzymałością zmęczeniową.

3. Materiały amorficzne -(bezpostaciowe) nie mają określonej temperatury topnienia stopniowo mięką i w dużym zakresie temperatury przechodzą z fazy stałej w ciekłą.
   Do materiałów amorficznych należą: szkła, półprzewodniki amorficzne i amorficzne metale.

Supertwarde materiały polikrystaliczne - produkowane sš na bazie syntetycznego diamentu i azotku boru. Materiały te powstały dzięki rozwojowi techniki wysokich ciśnień i wysokich temperatur.
Materiały te można podzielić na dwie grupy:
pierwsza - to materiały oparte na sztucznym diamencie, nazywane krótko karbonado, stosuje sieje do obróbki metali nieżelaznych, węglików spiekanych, tworzyw sztucznych,
druga - to materiały oparte na azotku boru o twardości zbliżonej twardości diamentu zwane kompozytami, stosuje sieje do obróbki stali, żeliw i stopów trudno obrabialnych.

Materiały nanokrystaliczne są to polikrystaliczne ciała stałe, złożone z ziaren, których wielkość przynajmniej w jednym kierunku nie przekracza 100 nm. się one z takich samych atomów, jak ich mikrokrystaliczne lub monokrystaliczne odpowiedniki, jednak tworzące je ziarna mają wielkość poniżej 100 nm, co sprawia, że zawierają mniej niż kilkadziesiąt tysięcy atomów, podczas gdy ziarna mikrometryczne utworzone są z miliardów atomów. Oddzielone są one od siebie granicami o większej energii, nieuporządkowanej strukturze i o mniejszej zwartości, co ułatwia dyfuzję masy. Zmniejszenie wielkości ziarna poniżej pewnego progu powoduje zwykle zmianę określonych właściwości fizycznych materiału, dlatego często jako nanokrystaliczne określa się materiały, których ziarna są równe lub mniejsze od tej granicznej wartości.

7. Faza - jest to część układu jednorodna pod względem fizycznym i krystalograficznym, oddzielona od reszty układu resztą międzyfazową (α, β, γ, …).

Istnieją układy jednoskładnikowe (H₂O) - pojedyncze, Dwuskładnikowe - podwójne.

Fazy:

-ferryt, austenit, cementyt, roztwór ciekły

Struktura materiałów, w szczególności metalicznych wywiera znaczny wpływ na ich

właściwości. Stosując procesy technologiczne zmieniające strukturę materiału, można w

pewnych granicach celowo kształtować jego właściwości. Należy zwrócić uwagę na fakt, że

wyraźną zależność od struktury wykazują właściwości mechaniczne, elektryczne,

magnetyczne i odporność na korozję, natomiast zależność od struktury pozostałych

właściwości np. cieplnych jest pomijalna. Struktury: perlit, ledeburyt, ledeburyt przemieniony

8. Roztwór stały - jednorodna pod względem fizycznym krystaliczna mieszanina dwóch lub więcej izomorficznych substancji, znajdująca się w stałym stanie skupienia. Mieszaninę taką traktuje się jako roztwór, jeżeli po dodaniu substancji rozpuszczonych struktura krystaliczna rozpuszczalnika nie zmienia się i roztwór ten pozostaje w pojedynczej fazie jednorodnej.

Roztwory stałe można podzielić na dwa zasadnicze rodzaje:

a) roztwory międzywęzłowe,

b) roztwory różnowęzłowe.

Roztwory międzywęzłowe powstają, gdy atomy pierwiastka stopowego mają małą średnicę i

mogą w sieci krystalicznej metalu podstawowego zajmować pozycje międzywęzłowe.

Pierwiastkami takimi są azot, wodór, węgiel i bor. Wszystkie inne pierwiastki stopowe tworzą

roztwory różnowęzłowe, tzn. atomy pierwiastka stopowego zajmują w sieci krystalicznej

położenie węzłowe, zastępując atomy pierwiastka podstawowego. W obu przypadkach obce

atomy tworzą określone defekty punktowe. Ich ilość i wielkość są funkcjami rodzaju i

zawartości pierwiastka stopowego w stopie.

11. Fazy w układzie Fe- Cementyt

a)ferryt- roztwór stały węgla na bazie żelaza α o max zawartości węgla 0,022%

b) austenit- roztwór stały węgla na bazie żelaza δ o max zawartości węgla 2,14%

c) cementyt- (węglik żelaza, Fe₃C 6,67%C) - jedna z podstawowych faz międzymetalicznych z grupy węglików, występującą w stopach żelaza z węglem i innymi pierwiastkami. Cementyt jest jednym ze składników stali; jest materiałem twardym i kruchym, posiada strukturę krystaliczną rombową. Posiada liczne wiązania metaliczne, co sprawia, że posiada własności metaliczne.

12. Struktury w układzie Fe- Cementyt

a) perlit( ferryt+cementyt)- mieszanina eutektoidalna ferrytu z cementytem zawierająca 0,77% węgla.Perlit ma budowę ziarnistą. Pojedyncze ziarno perlitu zbudowane jest z płytek ferrytu i cementytu ułożonych na przemian.

b) ledeburyt (austenit+ cementyt)- mieszanina eutektyczna austenitu γ z cementytemzawierająca dokładnie 4,3% węgla. Ledeburyt powstaje w krzepnącym ciekłym roztworze żelaza z węglem, gdy zawartość węgla jest w granicach 2,06% - 6,67%, w temperaturze 1147 °C.

c) ledeburyt przemieniony (perlit+ cementyt)- Ledeburyt przechodzi wtedy w tzw. ledeburyt przemieniony. Staje się wtedy podwójną eutektyką. Pierwotnie występujący w niej cementyt, zachowuje swą formę, a austenit rozpada się na mieszaninę perlitu i cementytu.

---