• Układy krystalograficzne -trójskośny a≠b ≠ c ;  α ≠ β ≠ γ ≠ 90
  -jednoskośny a≠b ≠ c ;  α = β = 90 ≠ γ
  -rombowy a≠b ≠ c ;  α = β = γ = 90
  -romboedryczny (trygonalny) a=b = c ;  α = β = γ ≠ 90
  -heksagonalny a=b ≠ c ;  α = β = 90 ; γ = 120
  -tetragonalny a=b ≠ c ;  α = β = γ = 90
  -regularny a=b = c ;  α = β = γ = 90

• Reguła faz Gibbsa – zależność termodynamiczna, wiąże liczbę faz w układzie (f) z liczbą niezależnych składników układu (n) oraz z liczbą stopni swobody tego układu (z), które można zmieniać bez naruszenia równowagi fazowej. Zgodnie z tą regułą suma maksymalnej liczby faz (f), które mogą współistnieć w układzie w stanie równowagi oraz liczby stopni swobody tego układu (z), jest równa liczbie niezależnych składników (n) powiększonych o 2. f+z=n+2

• Stopnie swobody – parametry określające stan termodynamiczny układu, które można zmieniać bez naruszenia równowagi fazowej.

• Reguła dźwigni – zwana też regułą odcinków, reguła opisująca stosunek udziału dwóch faz mieszaniny alfa + beta przy danym stężeniu składników C_i i stężeniu w poszczególnych fazach odpowiedni C_alfa i C_beta dla każdej temperatury T_z zakresu dwufazowego od T₁ do T₂.

• Austenit - roztwór stały węgla w żelazie gamma. Powstaje podczas krystalizacji lub w wyniku przemiany ferrytu. Maksymalna rozpuszczalność węgla w temperaturze eutektyczne wynosi ok. 2%. Jest fazą paramagnetyczną, o dobrych właściwościach plastycznych. Występuje w zakresie temperatury od przemiany parytektycznej do przemiany eutektoidalnej.

• Ledeburyt – mieszanina eutektyczna austenitu i cementytu powstała z roztworu zawierającego 4,3% węgla. Poniżej temperatury eutektoidalnej austenit występujący w ledeburycie przemienia się w perlit, tworzy się ledeburyt przemieniony, który jest składnikiem twardym i kruchym.

• Perlit – mieszanina eutektoidalna ferrytu i cementytu utworzona z austenitu o zawartości 0,77% węgla. Posiada dobre właściwości wytrzymałościowe, natomiast niską plastyczność.

• Cementyt – węglik żelaza Fe₃C, który może tworzyć się w wyniku krystalizacji z cieczy, wydzielać się z austenitu i ferrytu.

• Likwidus – linia graniczna, powyżej której występuje tylko ciecz.

• Solidus – linia graniczna poniżej której występuje tylko ciało stałe.

• Eutektyka – mieszanina składników w stanie stałym.

• Perytektyka – mieszania cieczy i kryształów roztworu stałego.

• Układ z monotektyką – jest tworzony przez składniki rozpuszczające się częściowo w stanie ciekłym i nierozpuszczające się wzajemnie w stanie stałym.

• Trójkąt Gibbsa – wyznacza zbiór punktów określających skład chemiczny stopu.

• Odmiana alotropowa żelaza alfa powstaje – w temperaturze niższej od 912 stopni oraz w zakresie do 1394 do 1538 stopni

• Odmiana alotropowa żelaza Y powstaje – w zakresie temperatury od 912 do 1394 stopni

• Odmiana żelaza ε powstaje – przy odpowiednio wysokim ciśnieniu.

• Przemianie żelaza alfa w żelazo Y towarzyszy – zmniejszenie objętości właściwej.

• Przemianie żelaza Y w żelazo alfa towarzyszy – zwiększenie objętości właściwej.

• Układ żelazo – węgiel – dwuskładnikowy układ równowagi utworzony przez żelazo i węgiel, krzepnący przeważnie jako układ żelazo – cementyt.

• Ferryt – roztwór stały węgla w żelazie alfa. Powstaje podczas krystalizacji lub w wyniku przemiany w stanie stałym z austenitu. Maksymalna rozpuszczalność węgla w temperaturze otoczenia wynosi 0,008%, a w temperaturze eutektoidalnej 0,02%. Jest fazą plastyczną o małej wytrzymałości mechanicznej i twardości, do temperatury 768 stopni wykazuje właściwości ferromagnetyczne.

• Siła napędowa przemian fazowych – to różnica pomiędzy energią swobodną stanu początkowego oraz stanu końcowego układu.

• Mechanizmy i warunki krystalizacji -zarodkowanie homogeniczne
  -zarodkowanie heterogeniczne

• Zarodkowanie homogeniczne – czyli jednorodne, polega na tworzeniu się zarodków w fazie jednorodnej, przy czym prawdopodobieństwo utworzenia zarodka jest jednakowe w każdym punkcie.

• Zarodkowanie heterogeniczne – polega na utworzeniu zarodka nowej fazy na obcym podłożu lub na defektach struktury.

• Wzrost zarodka krystalizacji zależny jest od – struktury krystalicznej zarodka.

• Szybkość procesu krzepnięcia jest uzależniona od -szybkości zarodkowanie
  -liniowej szybkości krystalizacji

• Przemiany strukturalne -przemiany dyfuzyjne
  -przemiany bez dyfuzyjne
  -przemiany mieszane

• Przemiany dyfuzyjne -wydzielanie z przesyconych roztworów stałych
  -przemiana eutektoidalna

• Wydzielanie z przesyconych roztworów stałych – proces mogący zachodzić w różny sposób:
  -wydzielanie ciągłe
  -wydzielanie nieciągłe
  -rozpad spinodalny
  -wydzielanie z udziałem
  metastabilnych faz pośrednich

• Wydzielanie ciągłe – faza beta rośnie w obrębie fazy alfa, prowadząc do zmniejszenia stężenia składnika B w roztworze alfa, przemiana zachodzi jednocześnie w całej objętości stopu.

• Wydzielanie nieciągłe – wzrost fazy beta zachodzi w formie przemiany

• Rozpad spinodalny – roztwór nasycony ulega przemianie na dwa roztwory o takim samym typie sieci krystalicznej, lecz o różnym składzie chemicznym i różnym parametrze sieci.

• Wydzielanie z udziałem metastabilnych faz pośrednich – przechodzące przy dużych przesyceniach, wydzielanie ciągłe lub nieciągłe

• Przemiana perlityczna (dyfuzyjna) – zachodzi po ochłodzeniu austenitu nieznacznie poniżej temperatury Ar1. Przemiana ta związana jest z przegrupowywaniem atomów węgla zachodzącym przez zarodkowanie oraz rozrost zarodków. W jej wyniku z austenitu powstaje mieszanina eutektoidalna złożona z płytek ferrytu i cementyty.

• Siła napędowa przemiany perlitycznej – to różnica energii swobodnej austenitu i mieszaniny ferrytu i cementytu.

• Schemat przebiegu przemiany perlitycznej -tworzenie się płytek cementytu i ferrytu
  -zapoczątkowanie przemiany perlitycznej
  w ziarnach przechłodzonego austenitu
  -wzrost koloni prelitu

• Przemiana martenzytyczna (bez dyfuzyjna) – polega na skoordynowanym ruchu atomów na odległości mniejsze od parametrów komórki strukturalnej, przy zachowaniu składu chemicznego fazy wyjściowej i produktów przemiany,

• Przebiegi przemiany martenzytycznej -atermicznie przez tworzenie się kryształów
  martenzytu i austenitu bez aktywacji cieplnej
  -wybuchowo w kilku wybuchach zachodzących
  poniżej 0 stopni Celsjusza.
  -izotermicznie zwłaszcza gdy temperatura Ms
  jest wysoka, a przemiana jest funkcją czasu i zależy
  od małej szybkości zarodkowania aktywnego cieplnie

• Przemiana martenzytyczna rozpoczyna się w temperaturze – Ms

• Rodzaje martenzytu -listwowy
  -płytkowy

• Rodzaje martenzytu listwowego -dyslokacyjny
  -dyslokacyjnie częściowo zbliźniaczony

• Rodzaje martenzytu płytkowego -całkowicie zbliźniaczony
  -dyslokacyjnie częściowo zbliźniaczony

• Hartowanie – obróbka cieplna służąca do uzyskania struktury martenzytycznej

• Austenit szczątkowy – część austenitu nie ulegająca przemianie

• Przemiana bainityczna (mieszana) – łączy w sobie cechy przemiany bezdyfuzyjnej i dyfuzyjnego przemieszczenia węgla. Zachodzi przy przechłodzeniu stali do temperatury w zakresie ok. 450 do 200 stopni Celsjusza. W wyniku przemiany powstaje beinit będący mieszaniną ferrytu przesyconego węglem i dyspersyjnych węglików. Zarodkami przemiany są miejca ubogie w węgiel, utworzone w pobliżu granic ziaren i dyslokacji.

• Rodzaje austenitu -austenit wzbogacony
  -austenit zubożony

• Podział bainitu w zależności od temperatury przechłodzenia -bainit górny
  -bainit dolny

• Bainit górny – składa się z ziaren przesyconego węglem ferrytu o nieregularnych kształtach z nieregularnym wydzielaniem węglików oraz z austenitu szczątkowego.

• Bainit dolny – składa się z przesyconego węglem ferrytu o postaci listwowej, zbliżonego do martenzytu, płytkowych węglików w równoległych rzędach, ściśle zorientowanych względem listew ferrytu oraz z austenitu szczątkowego.

• Położenie w układzie współrzędnych i kształt wykresów zależą od – składu chemicznego stopów.

• Sposób odkształcenia materiału zależy od -składu chemicznego
  -struktury
  -temperatury procesu

• Skład chemiczny – materiału decyduje o wiązaniu pomiędzy atomami, ich rozmieszczeniu w przestrzeniu, a więc o strukturze krystalicznej i jej defektach oraz o rodzaju i właściwościach faz.

• Podział odkształcenia względem temperatury procesu -odkształcanie na zimno
  -odkształcanie na gorąco

• Temperatura krystalizacji zależy od – temperatury topnienia Tr=(0,35 do 0,6)Tt

• Poślizg – podstawowy mechanizm odkształcania monokryształów, polega na przemieszczaniu się jednej części kryształu względem drugiej, bez zmiany objętości oraz orientacji krystalograficznej.

• Linie i pasma poślizgu – tworzone są lokalnie na powierzchni kryształu.

• Symetria poślizgu – określone płaszczyzny i kierunki krystalograficzne wzdłuż których następuje ścinanie warstw kryształu w procesie poślizgu.

• Bliźniakowanie – proces odkształcania możliwy po wyczerpaniu możliwości poślizgu. Polega na jednorodnym ścinaniu o wektor bliźniakowania kolejnych warstw atomów w płaszczyznach bliźniakowania.

• Zbliźniaczona część kryształu stanowi – lustrzane odbicie części nieodkształconej.

• Granica plastyczności- naprężenie niezbędne do zapoczątkowania makroskopowego odkształcenia plastycznego we wszystkich ziarnach.

• Atmosfera Cottlera – atmosfera atomów obcych usytuowanych w pobliżu jądra dyslokacji

• Dolna granica plastyczności zwiększa się wraz ze – zmniejszeniem wielkości ziaren zgodnie z równaniem Holla-Petcha

• Materiał odkształcany na zimno charakteryzuje się – większym zefektowaniem struktury nazywanym zgniotem.

• Ponowne uplastycznienie materiału umożliwione jest przez – aktywowane cieplnie procesy zdrowienia i rekrystalizacja zachodząca podczas wyżarzania rekrystalizującego.

• Zdrowienie statyczne – proces zachodzący podczas wyżarzania poniżej temperatury rekrystalizacji w materiałach uprzednio odkształconych plastycznie na zimno.

• Podczas zdrowienia następuje -dyfuzja o anihilacja efektów punktowych
  -poślizg i wspinanie dyslokacji
  -anihilacja dyslokacji różnoimiennych
  -kurczenie się i zanik pętli dyslokacyjnych
  -poligonizacja

• Wzrost wielkości ziarna następuje po – krystalizacji.

• Wielkość ziarna po wyżarzaniu krystalizującym uzależniona jest od – wielkości odkształcenia.

• Normalny wzrost ziaren – to proces , w którym średnica ziaren jest statycznie jednorodna.

• Temperatura rekrystalizacji – Tr, temperatura, w której dany materiał odkształcony plastycznie na zimno całkowicie ulega rekrystalizacji po wyżarzaniu trwającym jedną godzinę.

• Temperatury rekrystalizacji można wyznaczyć z – krzywej zależności twardości materiału odkształcanego plastycznie na zimno wyżarzanego prze 1h od temperatury wyżarzania.

• Na przebieg wyżarzania rekrystalizującego ma wpływ -rodzaj materiału określany przez
  skład chemiczny i strukturę
  -parametry odkształcenia obejmujące
  stopień gniotu, temperaturę i
  prędkość oraz sposób odkształcenia
  -warunki obróbki cieplnej czyli
  temperatura wyżarzania, czas
  wyżarzania, szybkość nagrzewania

• Procesy przebiegające po odkształceniu plastycznym -zdrowienie dynamiczne
  -rekrystalizacja dynamiczna

• Zdrowienie dynamiczne – proces przebiegający w równym stopniu podczas odkształcania plastycznego metali na gorąco oraz pełzania. Polega na anihilacji dyslokacji poprzez poślizg i wspinanie oraz w procesach poligonizacji.

• Rekrystalizacja dynamiczna – proces zachodzący podczas odkształcenia plastycznego na gorąco prowadzący do powstania nowych ziaren.

• Pełzanie – szczególny rodzaj odkształcania plastycznego, jest wywołany długotrwałym oddziaływaniem obciążenia na materiał w podwyższonej temperaturze, zazwyczaj od 0,3 Tt.

• Obróbka cieplna – proces technologiczny, którego celem jest zmiana właściwości mechanicznych i fizykochemicznych metali i stopów w stanie stałym, przede wszystkim przez wywołanie zmian strukturalnych, zawsze w wyniku działania temperatury i czasu, a podobno bardzo często środowiska oraz rzadziej pola magnetycznego lub odkształcenia plastycznego.

• Obróbkę cieplną można dzielić ze względu na -czynniki wpływające na kształtowanie
  struktury i właściwości metali i stopów
  -zasięg

• Podział obróbki cieplnej ze względu na czynniki wpływające na kształtowanie struktury i właściwości metali i stopów -obróbka cieplna zwykła (temperatura, czas)
  -obróbka cieplno-chemiczna (temp., czas, środowisko)
  -obróbka cieplno – plastyczna (temp., czas, odkształcenie
  plastyczne.)
  -obróbka cieplno-magnetyczna (temp., czas, pole magn.)

• Podział obróbki cieplnej ze względu na zasięg -objętościowa
  -powierzchniowa

• Obróbka cieplna objętościowa – obróbka cieplna, w wyniku której zmieniają się właściwości mechaniczne i fizykochemiczne metali i stopów w całej objętości obrabianego metalu.

• Obróbka cieplna powierzchniowa – obróbka cieplna, w wyniku której zmieniają się właściwości mechaniczne i fizykochemiczne metali i stopów tylko w warstwie powierzchniowej obrabianego metalu.

• Klasyfikacja obróbki cieplnej zwykłej -wyżarzanie
  -hartowanie i odpuszczanie
  -przesycanie i starzenie

• Podział wyżarzania -z przemianą alotropową: ujędrniające, normalizujące
  zupełne, zwiększające, izotermiczne
  -bez przemian alotropowych: rekrystalizujące, odprężające,
  stabilizujące

• Procesy hartownicze -martenzytyczne
  -bainityczne
  -patentowanie
  -objętościowe
  -powierzchniowe

• Procesy odpuszczania -niskie
  -średnie
  -wysokie

• Odpuszczanie niskie lub średnie + hartowanie – ulepszanie cieplne

• Odpuszczanie wysokie + hartowanie – utwardzanie cieplne

• Podział obróbki cieplno-chemicznej -nasycanie dyfuzyjne jednym pierwiastkiem
  -kompleksowe nasycanie dyfuzyjne

• Podział obróbki cieplno-plastycznej -niskotemperaturowa
  -wysokotemperaturowa
  -z przemianą izotermiczną

• Obróbka cieplno-magnetyczna –nie posiada swojej klasyfikacji.

• Proces technologiczny obróbki cieplnej – podstawowa część procesu produkcyjnego, podczas której następuje zmiana właściwości fizycznych, chemicznych i innych obrabianego cieplnie wsadu.

• Wsad – materiały, części lub przedmioty obrabiane cieplnie.

• Operacja obróbki cieplnej – część procesu technologicznego obróbki cieplnej wykonywana na jednym stanowisku obróbki cieplnej przez jednego lub kilku pracowników na jednym wsadzie.

• Zabieg obróbki cieplnej – część operacji obróbki cieplnej realizowana za pomocą tych samych środków technologicznych przy niezmiennych parametrach obróbki cieplnej.

• Najważniejsze zabiegi obróbki cieplnej -nagrzewanie
  -wygrzewanie
  -chłodzenie

• Hartowanie – operacja obróbki cieplnej prowadząca do uzyskania struktury o dużej twardości, wytrzymałości i odporności na ścieranie.

• Odpuszczanie – operacja obróbki cieplnej stosowana po hartowaniu, składa się z nagrzewania do temperatury poniżej Ac1, wygrzewanie w tej temperaturze, chłodzenie do temperatury otoczenia.

• Odpuszczanie niskie – operacja mająca na celu usunięcie naprężeń hartowniczych z zachowaniem dużej twardości, wytrzymałości i odporności na ścieranie. Stosowane jest w narzędziach skrawających, częściach maszyn, nawęglonych i hartowanych powierzchniach.

• Odpuszczanie średnie – operacja mająca na celu uzyskanie wysokiej wytrzymałości i granicy sprężystości przy nieznacznym obniżeniu twardości. Stosowane jest w sprężynach, resorach, matrycach, młotach pneumatycznych.

• Odpuszczanie wysokie – operacja mająca na celu uzyskanie najwyższej udarności przy wystarczającej wytrzymałości na rozciąganie. Stosowane jest w częściach maszyn narażonych na uderzenia, w kołach zębatych, wałach korbowych, wałach okrętowych.

• Wytrzymałość na rozciąganie – naprężenie rozciągające wyrażone w Pa, odpowiadające największej sile obciążającej uzyskanej podczas przeprowadzania próby.

• Wyraźna granica plastyczności – naprężenie rozciągające po osiągnięciu którego następuje wyraźny wzrost wydłużenia rozciąganej próbki bez zwiększenia lub nawet przy krótkotrwałym zmniejszeniu siły obciążenia.

• Materiał poddany obciążeniu reaguje poprzez -odkształcanie sprężyste
  -odkształcanie plastyczne
  -umocnienie
  -pękanie

• Właściwości mechaniczne materiałów – właściwości określające zachowanie się pod działaniem naprężeń wywołanych siłami zewnętrznymi, zmianami temperatury, przemianami fazowymi, zmianami objętości i tym podobnymi.

• Właściwości mechaniczne zależą od -składu chemicznego
  -historii materiału
  -struktury
  -warunków obciążenia
  -wielkości naprężeń
  -temperatury

• Przewężanie – stosunek zmniejszania się pola powierzchni pierwotnego przekroju poprzecznego próbki w miejscu rozerwania do pola powierzchni jej pierwotnego przekroju.

• Ściskanie – ma zastosowanie głównie do badań właściwości materiałów budowlanych. Jest to stosunek maksymalnej siły potrzebnej do zniszczenia próbki do pola pierwotnego przekroju.

• Zginanie – polega na obciążaniu siłą próbki podpartej w dwóch punktach i wyznaczenie strzałki ugięcia.

• Twardość materiałów – twardością materiałów nazywamy odporność materiałów na odkształcanie trwałe pod względem sił skupionych, działających na małą powierzchnię materiału, wywołanych przez wciskanie odpowiednich wgłębników.

• Metody pomiaru twardości -próba Brinella
  -metoda Vickersa
  -metoda Knoopa
  -metoda Lookwella

• Próba Brinella – polega na wciskaniu kulki w powierzchnię materiału obciążeniem wywołanym siłą.

• Metoda Vickersa – polega na statecznym wgniataniu wgłębnika w kształcie ostrosłupa o podstawie kwadratu i kącie między przeciwległymi ścianami równym 136 stopni w badany materiał.

• Metoda Knoopa – polega na statecznym wgniataniu wgłębnika w kształcie ostrosłupa o podstawie rombu w badany materiał. Metoda jest stosowana głównie do pomiaru twardości warstw powierzchniowych.

• Metoda Lookwella – polega na dwustopniowym wciskaniu wgłębnika w badany materiał oraz pomiarze trwałego przyrostu głębokości odcisku na obciążeniu.

• Pomiary kulką stalową odbywają się dla – materiałów o twardości 200-100HRB

• Stożek diamentowy stosuje się do pomiaru – twardości HRC.

• Mikrotwardość – twardość której pomiary wykonywane są przy bardzo małych obciążeniach, mniejsze niż 2N.

• Próba udarności – polega na złamaniu jednym uderzeniem młota wahadłowego Chorpy’ego próbki z karbem podpartej swobodnie ma obu końcach i pomiarze pracy jej złamania.