9 1. Wymień i omów fazy występujące w układach równowagi.
Ferryt
– roztwór stały (np. węgla) na osnowie żelaza α lub δ.
Austenit
– roztwór stały (np. węgla) na osnowie żelaza γ.
Cementyt
– faza międzymetaliczna na osnowie żelaza (węglik żelaza) o stałym
składzie stechiometrycznym Fe3C (stały skład chemiczny – 6,67%wag.
węgla) i skomplikowanej komórce elementarnej.
2.Omów różnicę pomiędzy fazą krystaliczną, a amorficzną
W fazie amorficznej w przeciwieństwie do fazy krystalicznej cząsteczki
nie są uporządkowane. W krystalicznej kryształ, w odróżnieniu od
ogólnie rozumianego ciała stałego posiada symetrię translacyjną, która
odróżnia go od ciał amorficznych.
1 3. Omów komórki elementarne układu regularnego, to jest: RP, RPC, RSC.
Ile jest atomów w każdej z tych komórek?
Układ regularny (sześcienny) - układ krystalograficzny, w którym
wszystkie trzy osie mają jednakową długość i są w stosunku do siebie
prostopadłe. Do układu regularnego należą kryształy o największej
liczbie elementów symetrii. Na jednym krysztale mogą występować
równocześnie 3 osie czterokrotnej symetrii, 4 osie trzykrotnej
symetrii i 6 osi dwukrotnej symetrii; ponadto 9 płaszczyzn symetrii i
środek symetrii.
5. Opisz różnicę pomiędzy ceramikami i polimerami.
ceramiki są to związki nieorganiczne i jonowych i kowalencyjnych
wiązaniach a polimery to związki organiczne wielocząsteczkowe związki
składające sie z wielokrotnie powtórzonych jednostek zwanych merami,
polimery mają6.
6 Opisz przemiany zachodzące w układzie żelazo-cementyt.
Przemiana eutektyczna Lc->gammaE+Fe3C
Przemiana perytektycznaLB+alfah◊gammaI
Przemiana eutektoidalna gammaS-◊alfaP=Fe3C
7.Opisz występowanie fazy austenitycznej.
8.Opisz występowanie fazy martenzytycznej.
Przemiana martenzytyczna – przemiana bezdyfuzyjna przechłodzonego
austenitu zachodząca podczas ciągłego chłodzenia z szybkością większą
od krytycznej w zakresie temperatur MS – początku i MF – końca
przemiany. W wyniku przemiany powstaje: Martenzyt – przesycony roztwór
węgla w żelazie α. Temperatury MS – początku i MF – końca przemiany,
silnie zależą od składu chemicznego austenitu i obniżają się wraz we
wzrostem zawartości węgla oraz wszystkich dodatków stopowych z
wyjątkiem Al i Co.
9. Opisz przebieg reakcji martenzytycznej w stalach.
Przemiana martenzytyczna zachodzi w wyniku wzrostu naprężeń
wewnętrznych spowodowanych zmniejszaniem się wymiarów komórki
elementarnej austenitu w trakcie chłodzenia i dążenia do zmiany sieci
z RSC austenitu do RPC ferrytu oraz ekspansji sieci przez „złapane w
pułapkę” atomy węgla, na skutek braku ich dyfuzji. W wyniku przemiany
powstałe komórki elementarne przesycone węglem z regularnych zmieniają
swój kształt na tetragonalny. Wywołuje to lawinowy wzrost naprężeń w
komórkach sąsiednich i skoordynowane przemieszczanie się atomów bez
zmiany sąsiadów, jak wspólny zwrot żołnierzy w kolumnie w trakcie
marszu. Stąd przemianę martenzytyczną często określa się jako
„przemianę wojskową” – MARTenSiT – MilitARyTranSformaTion, w
literaturze anglojęzycznej – choć nazwa przemiany i struktury pochodzi
od nazwiska Martensa – badacza stali hartowanych.
(23)10. Opisz różnicę między hartowaniem, a wyżarzaniem normalizującym.
Wyzarzanie normalizujące polega na ogrzaniu stali ok30-50C,wygrzaniu w
tej temp.i studzeniu w spokojnym powietrzu w celu uzyskania drobnego
ziarna i rownomiernego rozlożenia skladnikow
strukturalny.normalizowanie polepsza wlasnosci wytrzymalosciowe
stali.hartowanie-polega na nagrzaniu przedmiotu do temp,wktorej
nastepuje wytworzenie struktury austenitu i nastepnie szybkim
chlodzeniem w wodzie lub oleju w celu otrzymania struktury
martenzytycznej.
11. Opisz różnicę pomiędzy normalizacją, a ujednorodnieniem.
Normalizacja- krótki czas wygrzewania i szybkie chłodzenie w spokojnym
powietrzu w celu uzyskania drobnego ziarna i równomiernego rozłożenia
składników strukturalnych. Ujednoradnianie- długi czas wygrzewania i
powolne
chlodzenie w celu uzyskania jednorodności struktury i składu chemicznego
12. Opisz ulepszanie cieplne stali węglowychsą to połączone dwa
procesy:hartowaniemartenzytyczne a następnie odpuszczanie wysokie
13. Opisz strukturę staliStal ferrytyczna,stal
ferrytyczno-perlityczna,perlityczno-ferrytyczna,perlityczna,
14. Opisz strukturę żeliwzeliwa:ferrytyczne, ferrytyczno-perlityczne, perlityczno
ferrytyczne, perlityczne, austenityczne, austenityczno-ferrytyczne,
ledeburyczne

15. Opisz różnicę pomiędzy przesycaniem, a hartowaniem. Od strony
strukturalnej i technologicznej.

Różnica pomiędzy przesycaniem a Hartowaniem:
Hartowanie - polega na nagrzaniu stali do temperatury
austenityzowania, wygrzaniu w tej
temperaturze i oziębianiu w celu uzyskania struktury nierównowagowej –
martenzytycznej lub
bainitycznej – odznaczającej się większą niŜ w stanie wyjściowym
twardością i wytrzymałością oraz
mniejszą plastycznością..
Przesycanie – jest zabiegiem cieplnym któremu poddawana jest stal w
celu stabilizacji austenitu.
Polega na nagrzaniu stali do temperatury, w której nastąpi przemiana
austenityczna, a następnie tak
jak w hartowaniu szybkie schładzanie. RóŜnicą pomiędzy hartowaniem a
przesycaniem jest to, Ŝe przy
przesycaniu unika się zajścia przemiany martenzytycznej. W związku z
tym, przesycanie daje się zastosować
tylko dla stali, w których początek przemiany martenzytycznej jest
niŜszy od temperatury otoczenia, czyli dla stali
wysokowęglowych lub zawierających dodatki stopowe obniŜające tę
temperaturę i stabilizujących austenit, takich jak chrom
16. Od czego zależy dobór parametrów procesów obróbki cieplnej na
przykładzie hartowania

zalezy od:
- gatunku stali - skladu chemicznego (zaw. wegla i dodatkow stopowych);
- ksztaltu i gabarytow obrabianego przedmiotu;
- wzglednejobrobki cieplnej, cieplno-chemicznej, cieplno-plastycznej;
- projektowanych wlasciwosciach po hartowaniu;
- dalszych planowanych obrobkach;
- "wierzen i tradycji" - doswiadczenie hartownika
17. Na czym polega rekrystalizacja statyczna stopów i kiedy zachodzi.
18. Ceramika porowata. Technologia wytwarzania i struktura.
Generalnie technologie, według których najczęściej wytwarzane są
ceramiczne tworzywa porowate można podzielić na następujące grupy:
1. Spiekanie frakcjonowanych proszków ceramicznych z dodatkiem (lub bez) spoiwa;
2. Spiekanie materiału ziarnistego z dodatkiem substancji porotwórczej;
3. Metoda osadzania ceramicznej masy lejnej na podłożu polimerowym;
4. Spienianie;
5. Metoda pianowa;
6. Metoda zamrażania masy lejnej i sublimacji rozpuszczalnika;
7. Technologie specjalne z wykorzystaniem energii ciężkich jonów, biomimetyczne
19. Ceramika inżynierska. Technologia wytwarzania i struktura.
20.  Materiały naturalne. Cechy i zastosowanie.
21 Duroplasty a termoplasty
Termoplasty pod wpływem temperatury ulegaja uplastycznieniu co pozwala
na dowolne kształtowanie a duroplasty po podgrzaniu nie miekna tylko
ulegaja rozkladowi, pod wplywem temperatury ulegają utwardzeniu.
22. Omów strukturę polimerów.
23. Umocnienie wydzieleniowe na podstawie durali.

durale miedziowe  i cynowe sa to stopy na osnowie aluminium i sa
przeznaczone umacniania wydzieleniowego durale miedziowe cechuja sie
znacznym umocnienem w procesie przesycania i starzenia zarowno
naturalnego jak i sztucznego. durale cynkowe wykazujanajwyzsze
właściwosci wytrzymalosciowe w stanie utwardzonym wydzieleniowo z
posród wszystkich stopow aluminum Rm równe okolo 700 MPa

24. Modyfikacja siluminów, żeliw i stopów odlewniczych.
Rozpuszczalność aluminium w krzemie jest znikoma, stąd w
strukturze siluminów występują wydzielenia fazy β będące w zasadzie
czystym krzemem. Wydzielenia te powodują znaczny spadek
właściwości mechanicznych siluminów. Tą niekorzystną sytuację zmienić
można poprzez modyfikację.Siluminy podeutektyczne modyfikuje się sodem
dodawanym w postaci mieszaniny NaF, NaCl i KCl. Sód obniża temperaturę
przemiany eutektycznej i przesuwa punkt eutektyczny do wyższych stężeń.
Dzięki temu siluminy posiadają strukturę drobnoziarnistej eutektyki α+β
z wydzieleniami fazy α.Siluminy nadeutektyczne modyfikuje się fosforem,
który tworzy drobnodyspersyjne cząstki AlP, stanowiące miejsce łatwego
zarodkowania fazy β. Siluminy nadeutektyczne modyfikowane mają
strukturę drobnoziarnistej eutektyki α+β z bardzo drobnymi
wydzieleniami fazy β(czysty krzem).
Modyfikacja żeliw. Modyfikować można żeliwa, które wykazują tendencję
do krystalizacji jako żeliwa białe lub połowiczne. Przebieg
modyfikacji. Do żeliwa w stanie ciekłym, tuż przed odlaniem, dodaje
się sproszkowany modyfikator, najczęściej żelazo-krzem, wapno-krzem
lub aluminium, który odgazowuje stop oraz radykalnie zwiększa liczbę
miejsc zarodkowania grafitu. Dzięki temu żeliwo krystalizuje jako
szare z bardzo dużą ilością bardzo drobnych i równomiernie rozłożonych
płatków grafitu.

22 polimery mają strukture makroczasteczkowa skladajaca sie z
wielokrotnie powtorzonych jednostek zwanych merami moga byc liniowe,
liniowe rozgałęzione,liniowe z wiazaniami poprzecznym  usieciowione.

12.ulepszanie cieplne stali węglowych są to połączone dwa
procesy:hartowaniemartenzytyczne a następnie odpuszczanie wysokie

23 durale miedziowe  i cynowe sa to stopy na osnowie aluminium i sa
przeznaczone umacniania wydzieleniowego durale miedziowe cechuja sie
znacznym umocnienem w procesie przesycania i starzenia zarowno
naturalnego jak i sztucznego. durale cynkowe wykazuja najwyzsze
właściwosci wytrzymalosciowe w stanie utwardzonym wydzieleniowo z
posród wszystkich stopow aluminum Rm równe okolo 700 MPa

Przy przesycaniu unika się wystąpienia przemiany martenzytycznej.

2515. Różnica pomiędzy przesycaniem a Hartowaniem:
Hartowanie - polega na nagrzaniu stali do temperatury
austenityzowania, wygrzaniu w tej
temperaturze i oziębianiu w celu uzyskania struktury nierównowagowej –
martenzytycznej lub
bainitycznej – odznaczającej się większą niŜ w stanie wyjściowym
twardością i wytrzymałością oraz
mniejszą plastycznością..
Przesycanie – jest zabiegiem cieplnym któremu poddawana jest stal w
celu stabilizacji austenitu.
Polega na nagrzaniu stali do temperatury, w której nastąpi przemiana
austenityczna, a następnie tak
jak w hartowaniu szybkie schładzanie. RóŜnicą pomiędzy hartowaniem a
przesycaniem jest to, Ŝe przy
przesycaniu unika się zajścia przemiany martenzytycznej. W związku z
tym, przesycanie daje się zastosować
tylko dla stali, w których początek przemiany martenzytycznej jest
niŜszy od temperatury otoczenia, czyli dla stali
wysokowęglowych lub zawierających dodatki stopowe obniŜające tę
temperaturę i stabilizujących austenit, takich jak chrom

17. rekrystalizacja statyczna:
-przebiega powyżej temperatury rekrystalizacji;
-polega na powstawaniu i migracji szeroko kątowych ziaren;
-niezbędny jest pewien zgniot krytyczny;
-zachodzi przez zarodkowanie i wzrost ziaren.

16. zależy od:
-gatunku stali, składu chemicznego;
-kształtu i gabarytów obrabianego przedmiotu;
- względnej obróbki cieplnej, cieplno-chemicznej, cieplno-plastycznej;
-projektowanych właściwości po hartowaniu;
-dalszych planowanych obróbek;

23. Umocnienie wydzieleniowe na podstawie durali.

Obróka cieplna durali - utwardzanie wydzieleniowe
(na przkładzie stopów z układu Al - Cu {do ok. 5%}

1- podstawą  dla przeprowadzenia procesu utwardzania wydzieleniowego
jest występowanie zmiennej (granicznej) rozpuszczalności składnika
stopowego, w stanie stałym

2 - proces składa się z dwóch zabiegów : przesycania i starzenia

3 - Przesycanie polega na:
       - nagrzaniu stopu(<5.65%Cu) do temp.>linii granicznej rozp. w stanie
 stałym.(solvus) Rys.3



- wygrzaniu w tej temperaturze
       - gwałtownym chłodzeniu(H2O lub powietrze) zawsze z szybkością > niż
rozpad fazy K
          (przesunięcie obszaru jednofazowego do temp. otoczenia -
równowaga metastabilna)
4 - starzenie ma na celu :
       - wydzielenie przsyconego składnika(Cu)z roztworu stałego K w
odpowiednim st. dyspersji
       - starzenie może przebiegać samorzutnie (w temp. otoczenia) lub
sztucznie (w temp.<od              linii solvus)
        - konsekwencją tego zabiegu jest wzrost własności wytrzymałościowych
stopu - w wyniku           zmian zachodzących po przesyceniu w jego
strukturze
-       uzyskiwany efekt jest funkcją temp. i czasu starzenia; im
temp.procesu jest wyższa tym   efekt uzyskiwany jest wcześniej,
niemniej jednak jest on zawsze niższy od
              otrzymywanego  w niższych temperaturach.