Struktury: Ferryt jest roztworem stałym międzywęzłowym węgla w żelazie α zawierającym niewielkie ilości, mniejsze niż 0,025% węgla oraz niekiedy inne dodatki stopowe. Ze względu na małą zawartość węgla własności ferrytu niewiele różnią się od własności czystego żelaza α- 50-70HB, A5=40%. Austenit jest roztworem stałym, międzywęzłowym węgla w Fe-γ o maksymalnej rozpuszczalności węgla 2,11%. Austenit ma największa gęstość spośród wszystkich faz układu. W warunkach równowagi nie może istnieć poniżej temperatury 727ºC. HB= 200, A5=60%. Perlit jest eutektoidem o zawartości węgla 0,77%. Powstaje podczas przemiany eutektoidalnej, która zachodzi w temperaturze 727ºC. Jest zbudowany na przemian z płytek ferrytu i cementytu o stosunku grubości 7:1. Cementyt jest węglikiem żelaza. Cementyt jest jednym ze składników stali; jest materiałem twardym i kruchym. Ledeburyt jest mieszaniną eutektyczną austenitu i cementytu. Powstaje z roztworu ciekłego o zawartości 4,3% węgla. Bainit jest, więc mieszaniną ferrytu przesyconego węglem i węglikami. Martenzyt- przesycony roztwór stałe węgla w żelazie alfa, powstający podczas przemiany austenitu przechłodzonego do temp., w której nie zachodzi dyfuzja węgla. Stal to stop żelaza z węglem plastycznie obrobiony i plastycznie obrabialny o zawartości węgla nieprzekraczającej 2,06% co odpowiada granicznej rozpuszczalności węgla w żelazie. Surówka to stop żelaza z węglem (>2%), krzemem, manganem, fosforem i siarką będący produktem redukcji rudy w piecu. Żeliwo to stop odlewniczy żelaza z węglem zawierający ponad 2% do 3,6% węgla w postaci cementytu lub grafitu. (szare białe połowiczne ciągliwe). Staliwo to stal w postaci lanej w gotowych odlewach budowlanych, maszynowych lub in. Stal podeutektoidalna – stal zawierająca poniżej 0.77% węgla. P+C. Stal nadeuktoidalna – stal zawierająca powyżej 0.77% węgla. P + C. Stal eutektoidalna – stal zwierająca 0.77% węgla. Stal taka ma strukturę ziarnistego perlitu, składającego się z płytek ferrytu i cementytu. Rodzaje stali: niestopowe (węglowe), stopowe (nisko 3,5%, średnio 12%, wysoko 55%); nieuspokojone, uspokojone, półuspokojone. Stal nieuspokojona- zanieczyszczona gazami i ma niejednolitą strukturę na skutek tego, że po wytopieniu jest od razu wylewana z kadzi do wlewnicy. Stal uspokojoną otrzymuje się przez odtlenianie wytopu za pomocą aluminium lub krzemu, które podtrzymują wysoka temperaturę i powodują uspokojenie stali w kadzi, dzięki czemu gazy mogą się swobodnie wydzielać. Mosiądz to stop miedzi i cynku zawierający do 40% tego metalu. Brązy to stopy miedzi z innymi metalami i ewentualnie innymi pierwiastkami, w którym zawartość miedzi zawiera się w granicach 80-90% wagowych. Duraluminium to wieloskładnikowy stop aluminium, oraz: miedzi (2.0-4.9 %), magnezu (0.15-1.8 %), manganu (0.3-1.0 %) z domieszkami krzemu i żelaza, przeznaczony do obróbki plastycznej. Siluminy to stopy aluminium z krzemem. Zawierają zwykle 11–14% Si to znaczy, że ich skład jest zbliżony do składy eutektyki w układzie aluminium krzem. Żaroodporność to odporność stopu na działanie czynników chemicznych głównie powietrza oraz spalin i ich składników. Żaroodporność jest ściśle związana ze skłonnością stali do tworzenia zgorzeliny, która utrudnia dyfuzję utleniacza i jonów metalu. To stale niskowęglowe o strukturze ferrytu lub austenitu z Cr, Ni, Si i Al. Żarowytrzymałość- odporność stopu na odkształcenia, z czym wiąże się zdolność do wytrzymywania obciążeń mechanicznych w wysokiej temp. powyżej 550 C. Dużą żarowytrzymałością cechują się stale o strukturze austenitycznej. Rodzaje żaroodp. I żarowytrzym.: chromowe i chrom-krzem., wysokochromowe z alum., chrom-nikl., chrom-nikl. Z krzemem. Własności i zastosowanie: stale ferrytyczne stosowane są na nieobciążone mechanicznie elementy aparatury chemicznej, pieców i kotłów przemysłowych. Stale austenityczne stosowane są na podobne elementy lecz obciążone mechanicznie. Obróbka plastyczna - metoda obróbki metali polegająca na wywieraniu narzędziem na obrabiany materiał nacisku przekraczającego granicę jego plastyczności, mającego na celu trwałą zmianę kształtu i wymiarów obrabianego przedmiotu. Rekrystalizacja to proces powstawania kryształów, polegający na formowaniu się nowych ziaren krystalicznych lub powiększaniu ziaren już istniejących.. Zgniotem określa się zmiany, jakie zachodzą w strukturze i właściwościach metali pod wpływem odkształcenia plastycznego na zimno. Wyżarzanie – jest operacją cieplną polegającą na nagrzaniu elementu stalowego do odpowiedniej temperatury, przetrzymaniu w tej temperaturze jakiś czas, a następnie powolnym schłodzeniu. Ma to głównie na celu doprowadzenie stali do równowagi termodynamicznej w stosunku do stanu wyjściowego. Hartowanie – jest operacją cieplną, której poddawana jest stal, składająca się z dwóch bezpośrednio po sobie następujących faz. Pierwsza faza to nagrzewanie do temperatury powyżej przemiany austenitycznej i wygrzewanie, tak długo jak to potrzebne, by nastąpiła ona w całej objętości hartowanego obiektu. Drugą fazą jest szybkie schładzanie. Odpuszczanie – jest to zabieg cieplny stosowany do przedmiotów uprzednio zahartowanych, polegający na nagrzaniu ich do temperatury niższej od przemian fazowych, wygrzaniu w tej temperaturze z następnym chłodzeniem powolnym lub przyspieszonym. Jest ono stosowane w celu polepszenia właściwości elementów przy jednoczesnym usunięciu naprężeń własnych..
Przemiany: Przemiana perlityczna- przemiana fazowa (termiczna) austenitu w perlit zachodząca w wyniku powolnego chłodzenia stali (poniżej temperatury 723°C) nagrzanej do temperatury austenitu. Przemian bainityczna – przechłodzenie austenitu do temp. odpowiadających środkowemu obszarowi na wykresie CTPi (ok. 550 – 200°C dla stali węglowej). Rozróżnia się bainit górny powstały z przemiany austenitu w temp. ok. 550 – 350°C, oraz bainit dolny powstały w zakresie 350 – 250°C. Przemiana martenzytyczna – bezdyfuzyjna przemiana przesyconego stopu żelaza zwanego austenitem, jaka zachodzi w czasie hartowania stali. Korozja - ogólna nazwa procesów niszczących mikrostrukturę materiału, które prowadzą do jego rozpadu. Korozja zachodzi pod wpływem chemicznej i elektrochemicznej reakcji materiału z otaczającym środowiskiem. Korozją gazową nazywa się korozję chemiczną w gazach przy wysokich temperaturach. Korozja równomierna - korozja rozprzestrzeniająca się równomiernie na całej powierzchni materiału. Korozja wżerowa występuje tylko w pewnych miejscach w postaci plam lub wżerów często sięgając głęboko w materiał. Korozja wżerowa polega na tworzeniu lokalnych wżerów w wyniku zainicjowania reakcji anodowej przez jony aktywujące i reakcji katodowej w obecności czynników utleniających. Dno wżeru jest anodą i zachodzi tam rozpuszczanie metalu. Otoczenie wżeru jest katodą i zachodzi tam redukcja tlenu. Korozja selektywna - rozpuszczenie jednej fazy lub składnika stopu pod wpływem działania środowiska korozyjnego. Korozja atmosferyczna - niszczące, żrące działanie wody oraz powietrza.. Korozja chemiczna jest to korozja spowodowana działaniem substancji chemicznych w obecności wilgoci. Korozja elektrochemiczna- jest to korozja spowodowana działaniem substancji chemicznych, gdy reakcjom chemicznym towarzyszy przepływ prądu. Korozja naprężeniowa jest to korozja lokalna zachodząca w materiale, w którym występują stałe naprężenia technologiczne lub eksploatacyjne. Korozja międzykrystaliczna - korozja przebiegająca na granicy ziaren metalu, powodująca spadek jego wytrzymałości i ciągliwości. Ochrona: Inhibitory są to substancje, które powodują zmniejszenie szybkości reakcji. Rozróżniamy: inhibitory anodowe hamujące anodowy proces inhibitory katodowe hamujące katodowy proces, inhibitory organiczne anodowo – katodowe. Ochrona katodowa oznacza, że przedmiot poddany ochronie spełnia rolę katody w korozyjnym ogniwie galwanicznym. Ochrona anodowa stosowana jest głównie dla metali na których tworzą się warstewki pasywne. Zahamowanie korozji można uzyskać przez podwyższenie potencjału elektrodowego próbki do wartości w której powstanie termodynamicznie trwała faza. Ochrona protektorowa polega na połączeniu metalu chronionego. Powłoki metalowe- można tu stosować powłoki izolujące z metalu bardziej szlachetnego od metalu chronionego. Powłoki izolujące. Powłoki ekranujące- Pokrywanie metalem mniej szlachetnym niż metal chroniony. Powłoki nieorganiczne- emalie szkliste, powłoki tlenkowe, powłoki fosforanowe, powłoki chromianowe. Powłoki organiczne- mają tu zastosowanie różnego rodzaju tworzywa polimerowe, farby wykazujące działanie inhibitujące (np. farby podkładowe przeciwrdzewne). Stale odporne na korozję- W stalach odp na korozję podztwawowym składnikiem jest chrom.Chrom przy zawartości około 13% powiększa zdolność do tzw pasywacji stopów żelaza czyli przejścia w stan pasywny. Pierwiastki stopowe – chrom nikiel niob molibden mangan miedź tytan aluminium Podział ze względu na skład chemiczny: Chromowe, chromowo-niklowe. Ze względu na strukturę: ferrytyczne, martenzytyczne, austenityczne. Stale chromowe pod wzglecen strukturalnym dzieli się na: Stale ferrytyczne wykazuja najwiekszą odporność na korozję i ciągliwośc w stanie wyżarzonym w około 800”C. Stale martenzytyczne hartuje się z temperatur 950-1050”Ci odpuszcza w temp uzależnionych od przeznaczenia. Stale austenityczne odporne na korozję są w zasadzie stalami chromowo-niklowymi o niskiej zawartości węgla. Stal nierdzewna – stal nierdzewna zaliczana jest do grupy stali o specjalnych właściwościach fizykochemicznych, a mianowicie do stali odpornych na korozje ze strony np.: czynników atmosferycznych (korozja gazowa), rozcieńczonych kwasów, roztworów alkalicznych (korozja w cieczach). Rodzaje: stal austenityczna, stal ferrytyczna, stal martenzytyczna, stal ferrytyczno-austenityczna duplex. stale kwasoodporne- stale o strukturze austenitycznej- są to stale, które nie ulegają działaniu większości środowisk kwaśnych.
Tworzywa sztuczne (polimery)- organiczne lub półorganiczne materiały o dużym ciężarze cząsteczkowym. Składają się z bardzo rozbudowanych cząsteczek (polimerów), które łącząc się tworzą łańcuchy polimerów. Adekwatną nazwą dla materiału podstawowego jest materiał polimerowy, natomiast jego przetworzenie daje materiał funkcjonalny. Materiały polimerowe można sklasyfikować, ze względu na własności i procesy na: elastomery i plastomery. Elastomery- cechują sie tym, że przy naprężeniach wykazują duże odkształcenie (do 1000%). Ta właściwość elastomeru wynika z niższej temp. zeszklenia od temp. pokojowej i tym samym temp. użytkowania znajduje się w stanie wysokosprężystym (gumy). Plastomery- wykazują bardzo małe odkształcenie (mniejsze od 1%). Zalicza się do nich: termoplasty (amorficzne i krystaliczne; sztywne w temp. pokojowej; PS, ABS), duroplasty (chemoutwardzalne i termoutwardzalne; sztywne w temp. pokojowej; PF, MF). Klasyfikacja polimerów w zależności od reakcji otrzymywania i struktury: modyfikowane materiały naturalne (termoutwardzalne, termoplastyczne); syntetyczne materiały polimerowe (polikondensaty, polimery addycyjne(termoutw., termoplast.), poliaddukty(termoutw., termoplast.)) Materiały polimerowe to wieloskładnikowe związki chemiczne złożone z polimeru oraz z co najmniej jednego dodatku takiego, jak: stabilizator(zapobiega przedwczesnej polimeryzacji), plastyfikator(dp wytwarzania kauczukopodobnych mas z PCV), napełniacz(poprawa podatności na przetwarzanie), antyutleniacz, barwnik, pigment(powoduje zachowanie trwałości w czasie użytk.), antystatyt(zmienia oporność powierzchniową), antypiren(zmniejsza zapalność), nośnik. Polimery powstają w wyniku poddania syntezie chemicznej wielu powtarzalnych jednostek strukturalnych zwanych monomerami. Są związkami wielocząsteczkowymi. W budowie chemicznej podstawowej jednostki monomeru uczestniczą pierwiastki takie, jak: C, H, O, N, Cl, pomiędzy którymi występują wiązania kowalencyjne. Polimery liniowe, termoplastyczne (termoplasty)- monomery z dwoma aktywnymi wiązaniami połączone w łańcuch siłami van der Waasala (polipropylen, polistyren). Polimery silnie usieciowane, utwardzalne (duroplasty)- monomery mające więcej niż dwa aktywne wiązania o budowie przestrzennej, która zapobiega pięknieniu podczas ogrzewania (żywice poliestrowa, epoksydowa, bakelit). Łączenie monomerów w makrocząsteczki następuje podczas polireakcji. Są to procesy: polimeryzacji (monomer+monomer=polimer; reakcja, w wyniku której związki chemiczne o małej masie cząsteczkowej zwane monomerami lub mieszanina kilku takich związków reagują same ze sobą, aż do wyczerpania wolnych grup funkcyjnych, w wyniku czego powstają cząsteczki o wielokrotnie większej masie cząsteczkowej od substratów, tworząc polimer.)i kopolimeryzacji, polikondensacji (1monomer+2monomer=polikondensat+woda, reakcja polimeryzacji, przebiegająca stopniowo i z wydzieleniem niskocząsteczkowego produktu ubocznego.) poliaddycji(1monomer+2monomer=poliaddukt; polimeryzacja, w której nie występują produkty uboczne i która ma charakter stopniowy a nie łańcuchowy. W procesie poliaddycji są otrzymywane m.in. poliuretany). Podstawowe stany fazowe termoplastycznych materiałów polimerowych w zależności od temp. to: ciekły, amorficzny (krystaliczny), szklisty. Typowe procesy kształtowania polimerów: wytłaczanie, rozdmuchiwanie, wtryskiwanie, termo formowanie, kalandrowanie, przędzenie, odlewanie, prasowanie, spienianie(stosowane w celu wytwarzania cienkich płyt; ogrzanie do odp. Temp. materiału i wprowadzenie do masy niskowrzących poroforów). Metody oceny własności polimerów: ogólne (gęstość, lepkość), mechaniczne (naprężenia, wydłużenie, wytrz. na rozciąg.), cieplne(temp. topnienia, temp, ugięcia pod obciąż., temp, pięknienia), elektryczne (rezystancja, wytrzymałość dielektryczna). Kleje polimerowe: żywice naturalne(skrobia i dekstryna, proteiny, guma naturalna), syntetyczne (żyw. Termoplastyczne i termoutwardzalne, guma syntetyczna), materiały nieorganiczne (krzemiany). Kleje wiążące fizycznie: rozpuszczalnikowe (wiążące pod odparowaniu), dyspersyjne (żyw. syntetyczne), plastizolowe(otrzymywanie przez dyspergowanie PCV), ,topliwe(przez grzanie), termotopliwe (układane jako folie, po stopieniu wypełniające). Kleje wiążące chemicznie: reaktywne jednoskładnikowe (polimeryzujące pod wpływem wilgoci lub odcięcia dostępu powietrza), reaktywne dwuskładnikowe (zawierające spoiwa MMA, żywice).
Inżyniera powierzchni- zajmuje się warstwami wierzchnimi materiałów oraz technologicznymi i materiałowymi aspektami ich wytwarzania. Obejmuje całokształt działalności związanej z poznaniem, wytwarzaniem, badaniem i użytkowaniem warstwy powierzchniowej lepszej niż jej podłoże. Celem wytwarzania lub nakładania powłok jest kształtowanie charakterystyk wyrobu, na które decydujący wpływ ma powierzchnia. Takimi charakterystykami są, m.in.: odporność na zużycie przez tarcie, odporność korozyjna przez nanoszenie, właściwości elektryczne, technologiczne, termofizyczne, optyczne, eksploatacyjne. Implantacja jonowa- polega na wprowadzeniu do warstwy wierzchniej materiału zjonizowanych atomów pierwiastków stopowych. Jest to możliwe dzięki dużej energii kinetycznej nabywanej w próżni w przyśpieszającym i koncentrującym jony w wiązkę polu elektrycznym. Jony o energii od kilkunastu keV do kilkudziesięciu MeV wnikają w głąb materiału tracą swoją energię na elektronach i jądrach atomowych i zostają osadzone w warstwie implantowanej. Implantacji poddaje się głównie stopy żelaza i metali nieżelaznych. Jonami natomiast są jony B,N,C,P,Cr,Co. W wyniku implantacji otrzymuje się warstwy wierzchnie o strukturach: metastabilnych, amorficznych, przesyconych roztworów, umocnionych dyspersyjnie. Mają one podwyższone właściwości mechaniczne i są odporne na korozję, ścieranie, zmęczenie. Obróbce implantacyjnej poddaje się narzędzia skrawające, ciągadła, matryce, stemple, walce, nożyce, łożyska. Techniki elektronowe- na materiał kierowana jest wiązka elektronów o mocy kilkudziesięciu kW, skoncentrowana na niewielką powierzchnię. Powierzchnia ta ulega nagrzaniu. W rezultacie w krótkim czasie dochodzi do silnego nagrzania lub roztopienia cienkiej warstwy powierzchniowej metalu. Różnica temperatur między nagrzaną warstwą a materiałem położonym głębiej pozwala na tzw. samochłodzenie. Zakres stosowania tej techniki: wyżarzanie, hartowanie, stopowanie, szkliwienie, natapienie. Za pomocą tej techniki można wytwarzać: warstwy kompozytowe, wprowadzać pierwiastki stopowe. Techniki laserowe- lasery generują głównie promieniowanie podczerwone i stosuje się je jako źródło szybkiego nagrzewy lokalnego o dużej gęstości mocy. Nagrzew może być ciągły lub impulsowy. Gęstość mocy doprowadzonej do powierzchni reguluje się poprzez sterowanie zogniskowaniem wiązki i czasem ekspozycji. Technikę laserową stosuje się do hartowania, wyżarzania, odpuszczania, szkliwienia stopowania, natapiania. Technikę tę wykorzystuje się do: cięcia, spawania, umacniania gniazd zaworów w silnikach. Hartowanie laserowe- dzięki szybkiemu czasowi nagrzewu i chłodzenia daje lepszą twardość niż hartowanie konwencjonalne. Hartowanie laserowe bezprzetopieniowe polega na nagrzaniu materiału metalowego do temperatury w której zachodzi określona przemiana fazowa w materiale i samoschłodzeniu go, w wyniku czego uzyskuje się strukturę twardszą, dla stali martenzytyczną. Uzyskuje się w ten sposób warstwy zahartowane, twardsze o bardziej drobnoziarnistej strukturze, cieńsze wytrzymałe statycznie i zmęczeniowo, udarnościowo i o większej ciągliwości, odporne na korozję i zużycie przez tarcie. Grubość warstwy wynosi w przedziale 0,25 - 2,5 mm. Techniki jarzeniowe- procesy obróbki cieplno-chemicznej w atmosferze gazowej z wykorzystaniem zjawiska wyładowania jarzeniowego. Przedmioty obrabiane, stanowiące katodę, umieszcza się w komorze roboczej, której ścianki i odpowiednie ekrany są anodą. Gaz reaktywny wprowadza się do komory roboczej przy ciśnieniach 1-13Hpa. Przedmiot obrabiany nagrzewa się od przykatodowych wyładowań elektrycznych i na skutek bombardowania jonami gazu. Techniki jarzeniowe należą do technik plazmowych. W wyniku złożonych procesów oddziaływania pierwiastków gazu reaktywnego z podłożem katody następuje nasycenie wierzchniej warstwy materiału np. azotem. Azotowanie jarzeniowe stosowane w szerokim zakresie temp. umożliwia uzyskiwanie różnych struktur i rozkładów twardości w warstwie wierzchniej. Techniką tą obrabia się narzędzia i części pracujące w warunkach zużycia przez tarcie. Obróbką jarzeniową realizuje się złożone procesy np. węgloazotowanie, siarko azotowanie, borowanie. Techniki CVD- służą do osadzania warstwy z fazy gazowej z udziałem reakcji chemicznej w celu wytworzenia warstw odpornych na ścieranie i działanie korozyjne środowiska. Umożliwiają wytworzenie warstw powierzchniowych: z węglików, azotków, borków. Wytwarza się warstwy z najtwardszych kompozycji ceramicznych, z azotkiem krzemu, węglikoazotkiem tytanu, węglikami wanadu i tytanu. Podłoże mogą stanowić czyste metale, stale narzędziowe, ceramika narzędziowa i inne. Technika ta realizowana jest przy ciśnieniu atmosferyczny, w temp. około 1270K. Ze względu na wysoką temp. zastosowanie tej techniki jest ograniczone do pokrywania węglików spiekanych, a także konieczne jest wykonanie po pokryciu obróbki cieplnej, np. hartowania i odpuszczania stali szybkotnącej w próżni. Techniki PVD- fizyczne osadzanie warstwy z fazy gazowej. Polegają one na kondensacji kierowanych elektrycznie, zjonizowanych cząstek plazmy na stosunkowo zimnym podłożu (300-500C) przy ciśnieniu obniżonym do 10-10 do -5 Pa. Cechą charakterystyczną jest adhezyjne połączenie pokrycia z podłożem. Zwiększenie przyczepności pokrycia jest możliwe w ograniczonym zakresie poprzez nieznaczne procesy dyfuzyjne. Proces składa się z: wytworzenia par metali i stopów,>jonizacji elektrycznej dostarczonych gazów i wytworzonych par metali lub stopów>krystalizacji z plazmy metalu>kondensacji składników plazmy na względnie zimnym podłożu. W rzeczywistości jest to bardzo złożony proces ze względu na metody odparowywania, rozpylania, aktywacji, osadzania.
Ceramika- materiały nieorganiczne o jonowych i kowalencyjnych wiązaniach międzyatomowych, wytworzone w procesach wysokotemperaturowych(szkło, posadzki, materiały budowlane, porcelana, materiały ścierne i budowlane). Główne typy materiałów ceramicznych: węgliki (tytanu, krzemu, wolframu), azotki (boru, tytanu, krzemu), tlenki (al. i cyrkonu), sialony, cermetale, krzemionka, szkła, ceramika szklana, grafit, diament. Zastosowanie: elektronika, budownictwo, szkło, produkty z glinu, ścierne, przemysł samochodowy i lotniczy. Materiały ceramiczne są złożone z co najmniej dwóch elementów, a ich struktura krystaliczna jest bardziej złożona niż metali. W materiałach ceramicznych między atomami występują wiązania: jonowe, kowalencyjne, mieszane. W materiałach ceramicznych, w których przeważają wiązania jonowe występuje równowaga między dodatnio naładowanymi jonami metali, a ujemnie naładowanymi jonami niemetali. Jony metalu oddają swoje elektrony walencyjne jonom niemetalu. Jeżeli aniony pozostają w kontakcie z otaczającymi je kationami, to materiał ceramiczny ma strukturę stabilną. O układzie i bliskości anionu względem kationu decyduje liczba koordynacyjna. Ceramika inżynierska (specjalna lub drobnoziarnista)- powstaje w wyniku spiekania w wysokiej temp, bez udziału fazy ciekłej, bardzo czystych związków takich, jak: węgliki, tlenki, azotki. Wykazuje ona w stanie stałym postać krystaliczną bez udziału fazy szklistej. Otrzymywanie ceramiki: wytwarzanie proszków>formowanie proszków>spiekanie wyrobu>obróbka końcowa. Do produkcji stosuje się proszki wejściowych materiałów.W kształtowaniu półwyrobu ceramicznego stosuje się: prasowanie jednoosiowo-ściskające, prasowanie izostatyczne, prasowanie wyciskowe z plastyfikatorami, wtryskiwanie. Spiekanie- w trakcie spiekania odrębne cząstki proszku ulegają połączeniu. Spiekaniu towarzyszy zmniejszenie porowatości i skurcz. Proces ten jest prowadzony w atmosferze utleniającej dla ceramiki tlenkowej lub obojętnej dla ceramiki nietlenkowej. Spiekanie prowadzi się w temp. 1200-3000C. Obróbka końcowa i kontrola jakośći: z reguły obróbka polega na korekcie wymiarów za pomocą tarcz diamentowych, elektrochemicznie, laserowo. Kontrolę wewnętrznej makrobudowy prowadzi się z użyciem metod rentgenowskich i defektoskopii ultradźwiękowej. Cermetale (węgliki, azotki, tlenki, botki, węglikoazotki) to materiały złożone z drobnych cząsteczek krystalicznych, np. węglików lub azotków równomiernie rozmieszczonych w osnowie metali lub ich stopów stanowiących fazę wiążącą. Materiały te bywają zaliczone do materiałów ceramicznych lub kompozytowych. Cermetale wytwarzane są metodami metalurgii proszków ze spiekaniem w wysokiej temp. Są stosowane na narzędzia do pracy na gorąco, elementy wysokotemperaturowych zaworów, elementy odporne na ścieranie, ściernice. Cechy ceramiki narzędziowej: wysoka twardość, odp na ścieranie, chemiczna obojętność względem obrabianych materiałów. Do produkcji stosuje się tlenek aluminium z dwutlenkiem cyrkonu, węgliki i azotki tytanu. W silnikach napędowych najbardziej efektywne zastosowanie ceramiki dotyczy konstrukcji: wysokoprężnych silników spalinowych, wysokotemperaturowych turbin gazowych. Ceramika jest tu stosowana ze względu na odporność temperaturową (wirniki i łopatki turbin, pierścienie tłokowe). Materiały stosowane: węgliki i azotki krzemu.
Materiał kompozytowy- to kombinacja dwóch lub więcej materiałów różniących się rodzaje lub składem chemicznym skali makrocząsteczki. Składniki kompozytu zachowują swoją tożsamość, ponieważ całkowicie nie rozpuszczają się w sobie, jak również nie łączą się w inne elementy, natomiast oddziałują wspólnie. Składniki kompozytu są identyfikowane fizycznie i wykazują powierzchnie rozdziału między sobą. Materiały kompozytowe są wytwarzane sztucznie dla uzyskania własności, które nie mogą być osiągnięte oddzielnie przez żaden z występujących składników. Podział: poziom1(rodzaj osnowy- metalowa, organiczna, ceramiczna), poziom2(rodzaj składników wzmacniających- wzmacniane cząstkami, włóknami, strukturalne). Rodzaje wzmocnień: cząsteczkami dyspersyjnymi, płatkami, włóknami nieciągłymi lub ciągłymi w postaci tkaniny, szkieletowo, warstwowo w laminatach. Włókna: szklane, węglowe, ceramiczne, ar amidowe. Materiały kompozytowe o osnowie polimerowej- Rodzaje żywic tworzących osnowy kompozytów: epoksydowa (materiały umacniane włóknami i tkaninami, osprzęt elektryczny), poliestrowa (łódki, jachty, części samolotów zbiorniki), silikonowa (materiały w przemyśle elektrotechnicznym, lotniczym, kosmicznym), fenolowa (laminaty). Materiały kompozytowe o osnowie metalowej- osnowę ich stanowią monolityczne stopy metali, zwykle lekkich, ale także żarowytrzymałych nadstopów. Wzmacniane są włóknami boru, węglików, tlenków. Metody wytwarzania kompozytów o osnowie metalowej: odlewanie, metalurgia proszków dyfuzyjne zgrzewanie, prasowanie lub walcowanie na gorąco. Materiały o osnowie ceramicznej i węglowej- wytwarzane z wykorzystaniem zarówno techniki konwencjonalnej metalurgii proszków i nowych technik, wprowadzanych specjalnie dla otrzymania określonego kompozytu. Zastosowanie: płytki do zbrojenia narzędzi skrawających, elementy odporne na zużycie, elementy konstrukcji lotniczych, kosmicznych, zastosowania przemysłowe, silniki.