1. Stopy żelaza z węglem
- Żeliwo – stop żelaza z węglem o zwartości węgla powyżej 2%. Temperatura topnienia: 1160’C. Żeliwa są stosowane w odlewnictwie. Żeliwa dzielą się na: Białe (węgiel w postaci węglików, kruche) i Szare (węgiel w postaci wolnej (grafitu), ogromna odporność na zużycie).
- Stal – stop żelaza z węglem o zawartości węgla poniżej 2%. Temperatura topnienia: 1500’C.
Na właściwości i strukturę stali najbardziej wywiera węgiel. Im więcej węgla w materiale to traci na plastyczności, ale wzrasta na twardości, wytrzymałości na rozciąganie i na granicy plastyczności. Jeśli zawartość węgla przekroczy ok. 1% to wytrzymałość na rozciąganie i granica plastyczności ulega obniżeniu, ponieważ wzrasta kruchliwość materiału. Węgiel obniża temperaturę topnienia.

2.Stale konstrukcyjne - powinny cechować się:

a) Dobrą spawalnością

b) Wysoką odpornością na kruche pękanie

c) Jak najwyższe właściwości wytrzymałościowe ( Re i Rm )

d) Niską ceną

e) Max zawartością C <=0.5%

3.Stale konstrukcyjne niestopowe - stosowane są do mało odpowiedzialnych konstrukcji, pracujących w temperaturze otoczenia. Zwykle nie są poddawane obróbce cieplnej. Umacniane są przez umocnienia roztworowe i przez granice ziarn. Dodatki stopowe powodują poprawienie hartowności stali. Pierwiastki węglikotwórcze powodują utwardzenie wydzieleniowe.

4.Stale konstrukcyjne stopowe - wysokie właściwości, wysoka granica plastyczności, bardzo dobra spawalność. Zastosowanie w konstrukcjach spawanych.

5.Niestopowe i stopowe stale sprężynowe :

a) Duża wartość granicy sprężystości, (Rsp)

b) Duża wartość umownej granicy sprężystości, (Rsp0,2)

c) Duża wytrzymałość zmęczeniowa i na rozciąganie.

6.Dobra stal sprężynowa: wysoka zawartość(max. 1,25%), możliwość obróbki na zimno taśm i drutów.

6a.Patentowanie – s.sprężynowe – wielokrotne austenityzowanie, chłodzenie izotermiczne oraz przeciąganie na zimno.

7.Stale maszynowe – wysoka wytrzymałość, wysoka ciągliwość, dobra hartowność, dobra skrawalność.

8. Stale na narzędzia – wysoka twardość i odporność na ścieranie, odpowiednia wytrzymałość i ciągliwość, twardość i wytrzymałość w wysokich temp., odporność na zmęczenie termiczne.

9.Stale odporne na korozję i żaroodporne – rodzaje: martenzytyczna, ferrytyczna, austenityczna.

10. Wpływ węgla na właściwości mechaniczne stali
Na właściwości i strukturę stali najbardziej wywiera węgiel. Im więcej węgla w materiale to traci na plastyczności, ale wzrasta na twardości, wytrzymałości na rozciąganie i na granicy plastyczności. Jeśli zawartość węgla przekroczy ok. 1% to wytrzymałość na rozciąganie i granica plastyczności ulega obniżeniu, ponieważ wzrasta kruchliwość materiału. Węgiel obniża temperaturę topnienia.

11. Rodzaje obróbki cieplnej (opis, wykresy 7/1)
Obróbka cieplna polega na nagrzaniu materiału do wymaganej temperatury, utrzymaniu go w tej temperaturze przez określony czas, a następnie chłodzić z żądaną prędkością, by uzyskać odpowiednie właściwości mechaniczne. (Nagrzewanie -> Wygrzewanie -> Chłodzenie).

Rodzaje obróbki cieplnej:

- Wyżarzanie (wykres: 7/2) – jest to zabieg, w którym głównym czynnikiem jest temperatura i czas wygrzewania. Temperatura w tej obróbce może leżeć powyżej jak i poniżej temperatury krytycznej. Szybkość chłodzenia z temperatury krytycznej musi być bardzo powolna, by mogły zajść przemiany fazowe. Poniżej temperatury krytycznej, czas chłodzenia jest dowolny. Rodzaje wyżarzeń powyżej temperatury krytycznej: Ujednorodniające, Normalizujące, Zmiękczające. Rodzaje wyżarzeń poniżej temperatury krytycznej: Odpuszczające, Normalizujące, Odprężające, Starzejące.

- Hartowanie (wykres: 7/3) – głównym czynnikiem tego zabiegu jest temperatura i szybkość chłodzenia stopów. W tej obróbce nagrzewa się stop powyżej temperatury krytycznej, a następnie chłodzi z tak szybką prędkością by nie mogły zajść przemiany zgodne z wykresem równowagi, a zaszły przemiany prowadzące do otrzymania faz metastabilnych. W skrócie: W skutek szybkiego chłodzenia austenitu powstaje Martenzyt.

- Przesycanie (wykres: 7/3) – zabieg w którym głównym czynnikiem jest temperatura i szybkość chłodzenia. Wygrzewanie musi się odbyć koniecznie w temperaturze powyżej temperatury granicznej rozpuszczalności składnika w metalu zasadniczym. Chłodzenie musi być na tak szybkie by nie zdążyły zajść żadne zmiany fazowe.

-ODPUSZCZANIE – obróbka cieplna polegająca na rozgrzaniu materiału do temperatury 723’C (przemiana eutektoidalna) i następnie ochłodzeniu. Odpuszczanie jest końcowym etapem obróbki cieplnej stali konstrukcyjnych.
Rozróżniamy 3 rodzaje odpuszczeń:
- Niskotemperaturowe – w zakresie od 150 do 200’C (usunięcie naprężeń hartowniczych, zachowanie dużej twardości i odporności na ścieranie).
- Średniotemperaturowe – w zakresie od 250 do 500’C (twardość ulega dość znacznym obniżeniu, stal zyskuje wytrzymałość i sprężystość).
- Wysokotemperaturowe – od 500’C, a poniżej temperatury przemiany eutektoidalna (723’C) (Ma na celu zwiększenie stosunku Re do Rm, zwiększenie granicy plastyczności, wydłużenia i przewężenia.

12. 5 grup stali nierdzewnych
Stale nierdzewne dzieli się na:
- stale martenzytyczne
- stale ferrytyczne
- stale austenityczne
- stale ferrytyczno-austenityczne
- stale umacniane wydzielinowe

13. Odporność na korozję
Stale zawierające nie mniej niż 12% Chromu są odporne na korozję. Chrom tworzy na powierzchni warstwę tlenku, zapobiegającą przedostania się tlenku w głąb materiału.

14.Metody umacniania aluminium

a) Roztworowe,

b) Wydzieleniowe,

c) Odkształceniowe.

15.Klasyfikacja stopów aluminium w/g

a) Rodzaj składnika stopowego (Cu,Mn,Si,Mg,Zn,Ni),

b) Podatności na umocnienie wydzieleniowe,

c) Sposobu wytwarzania: odlewnicze i do obróbki plastycznej.

16. Stopy miedzi – podział ze względu:

a) na sposoby wytwarzania:
-odlewnicze,
przeznaczone do obróbki plastycznej,

b) na skład chemiczny:
-brązy – stopy z Sn,
-mosiądze – stopy z Zn,
-miedzionikle – stopy z niklem Ni.

17.Obróbka powierzchniowa - to nadanie nowych cech przedmiotowi obrabianemu, zgodnie z założeniami technologicznymi. Obróbka jest procesem przetwarzania surowca w końcowy produkt. Obróbkę powierzchniową powinno stosować się po obróbce dokładnej, głównej. Proces ten jest bowiem końcową fazą całkowitego procesu obróbki i ma na celu osiągnięcie - przy możliwie najmniejszych kosztach wytwarzania - odpowiednio dużej jakości obrobionego przedmiotu, zgodnej z wymaganymi warunkami technicznymi. Obróbka powierzchniowa usuwa po obróbce dokładnej warstwy o niekorzystnym stanie naprężeń, umożliwia również uzyskanie gładkiej powierzchni o dobrej nośności, odznaczającej się odpornością na ścieranie i korozję.

18.Ceramika – materiały ceramiczne to zagęszczone tworzywa polikrystaliczne nieorganiczne i niemetaliczne, uzyskujące charakterystyczne właściwości podczas wytwarzania w wysokiej temperaturze, ok. 800 st. C. Charakteryzują się dużą twardością, żaroodpornością i żarowytrzymałością.

19. Właściwości materiałów ceramicznych zależne są od :

a) rodzaju wiązań materiałów międzymetalicznych ,

b) przestrzennego ułożenia atomów ,

c) defektów sieci krystalicznej ,

d) gęstości porów i ich kształt .

20. Wpływ struktury:
-kowalencyjny i jonowy charakter wiązań atomowych nadaje ceramice:
wysoką temperaturę topnienia, wysoką wartość modułu właściwego,
-na duży moduł Younga ma wpływ mikrostruktura ceramiki(materiał dwufazowy+pory powietrza),
-ostre pory powodują dużą koncentrację naprężeń,
-duży opór, jaki stawia sieć dyslokacjom powoduje twardość ceramiki.

21. Krzywa rozciągania dla:
-ceramiki,
-polimerów,
-kompozytów.

22. Temperatura zeszklenia
Jest to temperatura w której objętość swobodna równa się zero, a poniżej tej temperatury polimer ma strukturę szklistą.

23.Właściwości polimerów są zależne od:
-wielkości sił międzycząsteczkowych,
-ciężaru cząstkowego,
-stopnia krystalizacji struktury.

24.Kompozyty – materią utworzony z co najmniej dwóch komponentów o różnych właściwościach. Dzielimy je na naturalne i wytworzone przez człowieka.

.