E=σ/ε, ε- odkształcenie Δl /l, σ- naprężenie P/A₀

σ/ ε- wykres dla materiału, P/ Δl- dla przekroju

R_o2-umo granica odkszt plast

R_e-wyraźna granica odksz plast

Gdy nastep odkszt przy const wart σ.

R_M- siła graniczna(maks)

σ_o- najmn wart napr ktor Powo trwale odkszt

σ_s-gran wytrz na scisk = (10+/-15) σ_r

σ_r-gran wytrz na rozc

Wytrzyma dla polimerów zależna od temp różna.

Twardosc materialu – odporność na dzialanie skupionej sily ściskającej. Jeśli zostaje ślad=> przekroczono σ_s

H[MPa]| HB- tw. Brimela, narzędziem wciskanym jest kulka stalowa, można zmienić obciążenie|HV- tw. Vickersa n/w ostroslup diamentowy. Obc zmien|HRC- tw. Rockersa n/w stozek diamentowy, obciążenie const=150kg

Podw. Temp. – proba rozciągania w danej temp nie pokazuje zmian właściwości w czasie działania temp.

Pełzanie Materiału- zmiana właściwości w okr. Temperaturze, w funkcji czasu przy stałym naprężeniu. Badamy jak się będzie odkształcał i jak się zachowa.| Wszystkie materiały pracujące w temp >400 są badane w kierunku pełzania.

Wytrzymałość czasowa- R_1/100000- jaka siła aby odkształcił się o 1% przez czas

Zużycie(tarcie, ścieranie)- na dany mat oddziałujemy obciążonym narzędziem i przesuwamy go, mierzymy ubytek materiału w funkcji czasu i obciążenia

Kruche pękanie rozwija się w materiale bez lub przy względnie
małych odkształceniach plastycznych, nagle, bez wcześniejszych
oznak, często przy niskim poziomie naprężeń eksploatacyjnych,
za to wysokim poziomie naprężeń własnych. K_ic= σc*sqrt(2c).

K_ic- współczynnik intensywności naprężeń. C rośnie odporność na KP maleje.

Poziomy strukturalne: 10^-1- ziarno, -4 porowatość fazowa, -5 wydzielenia, -7 defekty, granice ziarn -9 klastery, -10 sieć krystalograficzna

Istnieje zakres Gęstości wad budowy krystalicznej dla którego rośnie wytrzymałość materiału.

Wiązania pomiędzy atomami: Van der Walsa- między atomowe, jonowe- między atomami różnych Pier. Zaiązki(twarde,kruche), kowalencyjne- między tym samym typem atomów, metaliczne atomy tworzą zbiór jonów pomiędzy którymi przemieszczają się elektrony(gaz elektronowy).

Rodzaje budowy krystalograficznej: żeby zdefiniować rozłożenie atamów musimy zdefiniować 3 parametry liniowe a, b, c i 3 kątowe kat A, B, C.

W polimerach – uporządkowanie bliskiego zasięgu, materiały amforyczne- brak uporządkowania.

Typy sieci różnią się parametrami liniowymi. Podstawą są sieci prymitywne. Na ich podstawie są zbudowane sieci rzeczywiste. W metalach najczęściej sieć regularna i heksagonalna. Przestrzennie centrowane(Fe), ściennie centrowane(Nikiel), Heksagonalne(Mg) a=b/=c, A=B=90, C=120| Idealny układ -> monokryształ. Realnie nie otrzymuje się monokryształów. Polikryształy. Atomy leżą w różnych kierunkach. W monokryształach właściwości zależą od kierunku który badamy(ANIZOTROPIA)

Granice ziaren -> defekty|

Inne defekty: wakans, ekspansja sieci, kontrakcja sieci(zapadniecie). Granice ziaren uniemożliwiają ruch atomów w obrębie sieci. DYSLOKACJA -> decyduje o odkszt plastycznym(dodatkowa płaszczyzna)

Defekty mogą być: Punktowe, liniowe, złożone. Defekty pozwalają na procesy technologiczne prowadzące do zmiany struktury i gęstości.

Wykres P/T: -stany skupienia; - fazy występowania jednego skł subst; -układ ma 0 st swobody-równowaga. Chcąc uzyskać stan równowagi jeden parametr musi być ściśle zależny od 2. Jeden parametr zmienny- 1 st swobody.

W wykresie Zależności od składu chem Tk – temp krystalizacji.

Linia liquidusu(ciekły)/ solidusa(stały) – pomiędzy nimi równowaga fazy ciekłej i stałej.

Podczas krystalizacji zmienia się skład chem.

Aby przebdować strukturę należy zadziałać na materiał temp rekrystalizacji Tr=0.4-0.6Tt

Procesy plastyczne poniżej Tr służą utwardzeniu. Tr wyznacza dwa procesy obróbkę na ciepło i na zimno. Warunkiem odkszt plastycz jest przemieszczenie dyslokacji.

Typy struktur mat dwufaz: 1) wygląda jak komórki skóry: typowa budowa ziarnista z wydzieleniami o różnej morfologii 2) wygląda jak pola widziane z samolotu: zbiór ziaren różnych roztworów 3) taki dziwny w nim procesy odksz plast są trudne do realizacji.

Stopy metaliczne, techniczne: żelazne, - nieżelazne(met. Kolorowe)

Stopy podwzgl technologii: Metalurgia i spiekane. Mechanical Alois: uzysk materiałów o strukturach nanokrystalicznych.

Stopy techniczne żelaza: Fe + C; C<6.67%

Sieć krystaliczna żelaza zależy od temperatury 3 sieci alotropowe o różnej rozpuszczalności węgla

Hartowanie Stali: przemiana austenitu w strukturę przesyconego roztworu węgla w A – martenzyt. Martenzyt stani nierównowagi, posiada najwyższe właściwości wytrzymałościowe w stali. Największa objętość właściwa, stan naprężeń w mat jest znacznie wyższy niż w stanie równowagi

Austenit—wodnechłodzenie A(RPC) + węglik;

j.w –szybkie chłodzenie martenzyt

martenzyt –wyżarzanie A(RPC)+ węglik;

odpuszczanie:

1) 80-200 wydzielanie węgliku, martenzyt wciąż trwały

2) 200-300 dalszy rozpad martenzyt regularny

3) 300-400 cały węglik dyfuzował

4) 400 – Ac1 rozrastanie węgliku

Procesy odpuszczania prowadzą do rozpadu martenzytycznej do stanu równowagi w warunkach izotermicznych.

Aby zahartować materiał w żądanym przekroju należy dobrać odpowiednią szybkość. Dodawanie odpowiednich pierwiastków pozwala na zmianę właściwości. Zdolność stali do przemiany martenzytycznej nazywamy HARTOWNOŚCIĄ i jej miarą jest wielkość przekroju jaki możemy przeprowadzić w stan martenzytyczny. Nikiel i Al. Zmniejszają hart. Szybkość przemiany zależy od składu chemicznego. Odpuszczanie + Hartowanie = ulepszanie.

Obecność Pier stopowych zmienia zakres przedziałów etapów odpuszczania. Regulatory procesu odpuszczania.

Hartowanie powierzchniowe w bardzo krótkim czasie rozgrzewamy, twardość na powierzchnie, środek plastyczny.

Azot azotowanie proces umocnienia stali poprzez wprowadzenie azotu do stopu który tworzy azotki z Pier stopowymi. 480-750 stopni

W stalach niskowęglowych => proces nawęglania. Prowadzi do uzyskania najlepszych właściwości struktury martenzytycznej.

STALE NARZĘDZIOWE -narzędzia skrawające -do obróbki plastycznej

Duża twardość, odporność na ścieranie, wytrzymałość i ciągliwość, zdolność do skrawania, wytrzymałość i twardość w podwyższonej temp,.

20HRC – maks dla skrawających. Dodając S, Pb ułatwiamy skrawanie.

Stale automatowe

Stale skrawające: - stele niestopowe: do pracy na zimno 0.7-1.3% C, hartowane, odpuszczane. – stale stopowe: wyższa odp na temp, 1%C, Cr, Wolfram, narzędzia grawerskie. – Chrom, W, V zwiększenie odporności na ścieranie, twardosc, ciągliwość. – Stale szybkotnące HSS Wolfram, chrom, Malibden, Kobalt, 1.3-0.8%C, zbliżone do cementytu, stop nieeutektyczny, lebed.

Stale stopowe do pracy na gorąco

-Stale stopowe(Mo, V) C 0.4-0.55% stop6-7%, plastyczność

HRC 40-48, twardość wtórna,

Stale odporne na korozje

12-17% Cr, 0.1-1% C martenzytyczne ( nakrętki)

15-30% Cr, <0.1% C Ferretyczne (plastyczne)

18% Cr, 9%N <0.1%C Austenityczne

Wytwarzanie na pow warstwy zaporowej(farby) mało skuteczne.

Wybór stali: odporność korozyjna, wł mechanicze, fizyczne, zdolność do obróbki plastycznej, spawalność.

Żaroodporność-odporność korozyjna przy wyskiej temp.

ŻELIWA: >2%C, odlewanie

Niestopowe: 2-4%C, 0.4-3.5% Si, 0.2-1%Nu, 0,05-0.8% P Si i Nu- regulatory krystalizacji.

Stopowe: Mi i Si oraz Ni, Cr, Mo, V, Ti, Cu, Au.

ŻELIWO: Białe; Połowiczne; Szare: grafit; Stopowe: nisko, średnio, wysoko;

Białe obróbka cieplna ciągliwe: białe W, czarne B, perlityczne P.

Szare wysoko wydajnościowe: wernikularne, modyfikowane, sferoidlane: ADI, Zwykłe: grafit pyłkowy.

ADI Sferoidalne, niskostopowe, dodatki Mn, Mo, Ni, Cu, Su. R_m=1600MPa

Żeliwo obrabialne cieplnie, hartowanie Ferryt+austenit R_m750-1600Mpa, A₅=1.6-1%, HB 230-550,.

Stopy na bazie innych pierw niż Fe: odlewnicze; przeróbki plastycznej: jednofazowe roztwory.

Brązy Cu + inne, cynowy(podstawowy), aluminiowy, berylowy wysoka wytrzymałość.
Mosiądz (Cu+Zn)

STOPY z pamięcią kształtu: Cu+Al., Cu+Zn+Al., Ni+Ti. Połączenia nitowe, kości