1.Żarowytrzymałość, w metaloznawstwie, odporność materiałów na obniżanie wytrzymałości mechanicznej (np. na rozciąganie, zginanie itp.) w wysokiej temperaturze. Wzrost żarowytrzymałości zapewniają zazwyczaj te same czynniki, które powodują wzrost żaroodporności. Ponadto na wzrost żarowytrzymałości ma wpływ struktura drobnoziarnista otrzymywana przez odpowiednią obróbkę cieplną.
2.Jakie właściwości powłok wpływają na tarcie i zużycie układów powłoka-podłoże 1. Plastyczność i granica plastyczności – odporność na zużycie ścierne i nośność powierzchni 2. Sprężystość powłoki i podłoża 3. Wytrzymałość na rozciąganie 4. Wytrzymałość połączenia powłoki i podłoża – naprężenia styczne prowadzące do delaminacji ( siła adhezji) 5. Wytrzymałość na ścinanie warstewek istniejących na powierzchni lub tworzonych w procesie tarcia 6. Grubość powłoki ( mechanizm przenoszenia obciążenia, adhezja do podłoża) 7. Chropowatość powierzchni
3. Technologie wytwarzania warstw wierzchnich • Metody mechaniczne: nagniatanie, natryskiwanie detonacyjne,
• Metody cieplno-mechaniczne: natryskiwanie, platerowanie, utwardzanie detonacyjne, • Metody cieplne: hartowanie, odpuszczanie, napawanie, stapianie, • Metody cieplno-chemiczne: azotowanie, nawęglanie, obróbki
jarzeniowe, •Technologie elektronowe: hartowanie, stopowanie…, • Technologie laserowe: hartowanie, stopowanie…
4.Technologie nakładania powłok • Metody zanurzeniowe: ogniowe, malarskie, • Metody galwaniczne: elektrolityczne, bezprądowe, konwersyjne, • Metody natryskowe: malarskie, natryskowe • Platerowanie: dociskowe, detonacyjne, napawanie • Technologie laserowe, • Metody CVD, PVD i techniki jarzeniowe
5. Badanie tworzyw konstrukcyjnych w podwyższonej temperaturze Testy wykonano dla dwóch materiałów w styku rozłożonym płaskim w układzie typu trzpień-tarcza (pin-on-disc) przy użyciu urządzenia do badania właściwości tribologicznych materiałów w wysokiej temperaturze. Badania przeprowadzono w styku niesmarowanym przy identycznych warunkach współpracy. W czasie badania mierzono następujące wielkości: siłę tarcia, sumaryczne zużycie liniowe elementów węzła tarcia, temperatura we wnętrzu komory badawczej, prędkość obrotowa, czas i liczba obrotów tarczy (droga tarcia).
Ważną cechą dla materiałów pracujących w podwyższonej temperaturze jest ich pełzanie. Pełzanie nazywamy rosnące odkształcenie materiału przy zachowaniu obciążenia na jednym poziomie. Z tym efektem mamy do czynienia w temperaturach pracy materiału od 0,3 do 0,5 Tt (temperatury topnienia)
6.Powłoki pracujące w podwyższonej temperaturze powinny mieć: wysokość twardość przy odporności na udary mechaniczne; wysoką adhezje do podłoża; niską ścieralność; niski współczynnik tarcia; odporność na utlenianie; dobre przewodnictwo cieplne oraz elektryczne
6.Powłoki pracujące w podwyższonej temperaturze: tlenkowe, siarczkowe – są stosowane jako smary stałe, powłoki z tych związków są bardzo dobrymi powłokami samosmarującymi, azotkowe- używane do pracy z twardymi materiał, bardzo dobrze przeciwdziałają zużyciu i korozji.
7. Materiały funkcjonalne, inteligentne: wykazują zdolność do zmiany swoich właściwości lub kształtu pod wpływem zewnętrznego oddziaływania np.: ogrzewania, nacisku, pola elektrycznego lub magnetycznego. Typowymi materiałami funkcjonalnymi są: stopy metali i tworzyw sztucznych z pamięcią kształtu, materiały magnetostrykcyjne, ciecze elektro i magnetotestrykcyjne, materiały rezystywne lub piezoelektryczne // Znajdują one zastosowania w układach zbierania informacji i jej przetwarzania i kontroli i są używane w nowoczesnej mikroelektroniki.
8. Efekt pamięci materiału: polega na odwracalnej termosprężystej przemianie martenzytycznej. Powrót elementu następuje w wyniku wyzwoleniu naprężeń wewnętrznych podczas przemiany odwrotnej w wyniku nagrzewania lub w skutek zwolnionej naprężenia odkształcającego. NITILON – stop niklu i tytanu najbardziej znany materiał który pod wpływem energii cieplnej lub elektrycznej powraca do pierwotnego stanu, stosowany do włączników temperaturowych, samo nitujących się nitów oraz muf złącznych rur, ma wysoką odporność korozyjną i wysoką biozgodność
9.Magnetostrykcyjne zjawisko: powstanie odkształceń w ferromagnetykach pod wpływem pola magnetycznego, zjawiskiem odwrotnym jest efekt Villariego. Efekt ten wykorzystywany jest w generatorach ultradźwiękowych
10. Materiały piezoelektryczne: piezoelektrycznośc to zjawisko generowania potencjału elektrycznego przez elementy poddawane mechanicznemu ściskaniu i rozciąganiu lub zmiany wymiarów na skutek przyłożenia do nich potencjału elektrycznego, zjawisko to jest odwracalne
11. Materiały rezystywne: efekt piezo rezystywny różni się od efektu piezoelektrycznego tym że występuje jedynie zmiana rezystancji, nie powstaje żadna siła elektromotoryczna. Efekt piezo rezystywny w półprzewodnikach może być kilkukrotnie większy niż w metalach, występuje w germanie oraz w kilku odmianach krzemu.
12.Polimery termoodporne charakteryzują się: wyższą temperaturą topnienia, pięknienia i termicznego rozkładu; mniejszym ubytkiem masy podczas ogrzewania w podwyższonej temperaturze; wyższą temperaturą ugięcia pod obciążeniem; mniejszymi zmianami właściwości podczas krótkiego i długiego działania podwyższonej temperatury. // Najwyższą termostabilność wśród polimerów posiadają poliimidy których max temperatura długotrwałej stabilności przekracza 250 C oraz poliestroimidy i polihydantoidy
1.Metody badań właściwości mechanicznych i tribologicznych- nanoindentacja, 3,4-punktowe zginanie, test zarysowania, testy tribologiczne.
2.Pomiar twardości i modułu Younga metodą nanoindentacji- polega na zagłębieniu wgłębnika o znanej geometrii w badaną powierzchnię. Podczas badania komputer gromadzi trzy komplety danych: czas zagłębienia, zagłębienie oraz siła, z jaką wciskamy wgłębnik. Analiza właściwości odkształceniowych oparta jest o metodę Oliver’a i Pharr’a zgodnie, z którą moduł sprężystości badanego materiału jest obliczany bezpośrednio z uzyskiwanej krzywej odciążenia. Rodzaje wgłębników- Vickers’a; Berkovich’a; w kształcie wierzchołka sześcianu; stożka; stożkowo-sferyczna.
3.Pomiar adhezji warstw do podłoży-wykonujemy metodą testu zarysowania. Polega na przyłożeniu do badanej próbki wgłębnika z zadaną siłą. W tym badaniu wykorzystujemy wgłębnik Rockwella. Próbka przesuwana jest w jednym kierunku. Badanie przeprowadzamy aż do zerwania powłoki.
4.Pomiary tribologiczne z wierzchnimi warstwami- Analiza odporności na zużycie przez tarcie oraz opory ruchu. Realizowane po przez styk: kula-tarcza, trzpień-tarcza, rolka-klocek, 3 wałeczki, kulki-stożek.
5.Cele nakładania powłok-ograniczenie zużycia i wytwarzania warstw wierzchnich, zmniejszenie strat energii wynikające z procesu tarcia, ochrona przed korozją, nadanie odpowiednich cech biomedycznych, fizycznych, optycznych, elektrycznych, dekoracyjnych, regeneracja zużytych, uszkodzonych powierzchni.
6.Podział powierzchni przeciwzużyciowych- Budowa: jednowarstwowe-skład chemiczny i fazowy zmienia się w całym przekroju poprzecznym powłoki, wielowarstwowe- składa się z kilkudziesięciu warstw o różnym składzie i budowie: gradientowe i multiwarstwy, kompozytowe. Skład chemiczny: powłoki proste-zbudowane z jednego pierwiastka-diamentowe, metaliczne., powłoki złożone: wieloskładnikowe, metastabilne, wielofazowe
7.Przewodzenie prądu w powłokach- Wraz z wzrostem obciążenia maleje opór. Jest to spowodowane tym iż przy zwiększaniu obciążenia bardziej elastyczna osnowa ulega w większym stopniu deformacji niż sztywne cząsteczki napełniacza. Cząsteczki napełniacza przy zwiększeniu obciążenia zmniejszają odległości między sobą co powoduję zmniejszenie oporu podczas przepływu prądu.