1. Opisz cechy charakterystyczne komórek krystalograficznych układu regularnego (RP, RPC I RSC) oraz heksagonalnego (HZ). Naszkicuj te komórki.

Regularna prosta(sześcienna)

Regularna przestrzennie centrowana- struktura regularna zawierająca atomy rozmieszczone dodatkowo, lub we wnętrzu komórki elementarnej; występuje w większości metali(żelazo gamma), które wykazują dobrą plastyczność na gorąco, na zimno, dobre przewodniki ciepła i prądu elektrycznego

Regularna ściennie centrowana- atomy rozmieszone na jej ściankach występuje w metalach (żelazo alfa)są mniej ciągliwe niż metale grupy pierwszej, obróbka plastyczna na gorąco

Struktura heksagonalna- gorsze właściwości plastyczne, niektóre mogą być obrabiane plastycznie na ciepło i zimno

2. Wymień wady (defekty) sieci krystalicznej oraz opisz ich rolę w strukturze materiałów.

• Punktowe

Wakanse:

- transport masy (dyfuzja)

- odkształcenie plastyczne w wysokich temperaturach - pełzanie dyfuzyjne

- anihilacja i tworzenie dyslokacji i błędów ułożenia

Atomy międzywęzłowe i różnowęzłowe:

- umocnienie roztworowe

- kotwiczenie dyslokacji - efekt Portevin-Le Chatelier

• Liniowe

Dyslokacje: krawędziowe, śrubowe, mieszane

- odkształcenie plastyczne

-umocnienie w wyniku wzajemnego blokowania się dyslokacji

• Powierzchniowe

Wady złożone, np. błędy ułożenia:

- umocnienie materiału - wady te stanowią barierę dla ruchu dyslokacji

Granice ziarn - im mniejsze ziarno, tym więcej granic, tym materiał bardziej wytrzymały.

3. Opisz grupy materiałów inżynierskich. Jakie kryteria determinują przynależność materiału do danej grupy?

• Metale - występuje wiązanie metaliczne, są dobrymi przewodnikami, tworzą stopy, posiadają połysk metaliczny i plastyczność.

• Ceramika - materiały nieorganiczne o jonowych i kowalencyjnych wiązaniach; wysoka wytrzymałość, twardość, kruchość, plastyczność bliska zeru; niezdolne do poddania obróbce cieplnej i plastycznej.

• Polimery - to związki organiczne wielocząsteczkowe , składające się z wielokrotnie powtórzonych jednostek zwanych merami; wysoka odporność chemiczna, przezroczystość, niska przewodność cieplna i elektryczna.

• Kompozyty - materiał utworzony z co najmniej dwóch komponentów (faz) o różnych właściwościach; wytrzymały na odkształcenie; mają osnowę: metalową, ceramiczną, polimerową.

4. Opisz termodynamiczną regułę dźwigni. Pokaż zastosowanie na przykładzie.

Aby określić skład chemiczny współistniejących faz w danej temperaturze, należy dla tej temperatury przeprowadzić linię równoległą do osi składów. Rzuty punktów przecięcia tej linii z krzywymi ograniczającymi obszar dwufazowy na oś składów, określają skład faz. Można określić ilość i skład chemiczny.

5. Wyjaśnij pojęcia: odmiana alotropowa, faza termodynamiczna, roztwór stały, faza międzymetaliczna. Podaj przykłady.

• Odmiana alotropowa - występowanie tego samego pierwiastka w dwóch lub więcej formach krystalicznych, np. węgiel.

• Faza termodynamiczna - jednostka części układu fizycznego, oddzielona od innych granicami faz, po przekroczeniu których zachodzi skokowo zmiana właściwości chemicznych i fizycznych.

• Roztwór stały - układ wieloskładnikowy jednofazowy o cząstkowej dyspersji

• Faza międzymetaliczna - to związek przynajmniej dwóch pierwiastków o własnej sieci krystalicznej (własnej strukturze) odmiennej od struktury tych pierwiastków.

Jeden z pierwiastków musi być metalem i musi występować przewaga wiązania metalicznego.

6. Wyjaśnij relację pojęć: likwidus - solidus, eutektyka - eutektoid, dendryt - segregacja dendrytyczna (likwacja), granica ziarna - granica faz.

Likwidus - linia temperatury na wykresie fazowym określająca początek krystalizacji

Solidus - linia temperatury końca krystalizacji

Eutektyka - powstaje z fazy ciekłej; przemiana ciecz → ciało stałe

Eutektoid - powstaje przez wydzielenie z fazy stałej; przemiana ciało stałe → ciało stałe

Dendryt - kryształ unoszący się w cieczy

Segregacja dendrytyczna - różnica składu chemicznego, wynikająca z oddalenia się dwóch linii od siebie (różnica temperatur początku i końca krystalizacji)

Granica ziarna - powierzchnia graniczna oddzielająca dwa kryształy o takim samym składzie chemicznym

Granica faz - powierzchnia graniczna oddzielająca dwa kryształy różniące się typem sieci krystalicznej i składem chemicznym

7. Wymień i omów typowe fazy (rodzaje faz) występujące w układach równowagi stopów metali.

Fazy międzymetaliczne charakteryzują się odmienną struktura krystaliczna niż struktury krystaliczne jej składników. Z reguły sieć krystaliczna fazy międzymetalicznej jest bardzo skomplikowana, co powoduje jej dużą twardość i kruchość. Fazę międzymetaliczną określa się symbolem AnBm, co oznacza, że składa się ona z n atomów składnika A i m atomów składnika B

Fazy elektronowe Do tej grupy zalicza się fazy międzymetaliczne tworzące się przy

określonych wartościach stężenia elektronowego, tzn. stosunku liczby elektronów walencyjnych do liczby atomów w jednej komórce strukturalnej. Często nazywa się je również fazami Hume-

Rothery'ego od nazwiska ich odkrywcy. Fazy elektronowe istnieją w dość szerokich zakresach stężeń składników, co jest związane z typowym wiązaniem metalicznym.

Fazy Lavesa Tej grupie faz międzymetalicznych przypisuje się wzór stechiometryczny AB2,

ale głównym czynnikiem wpływającym na ich powstanie jest stosunek promieni atomów

składników. Fazy Lavesa cechuje duża twardość i własności typowe dla stanu

metalicznego.

Fazy międzywęzłowe i fazy o strukturach złożonych. Podobnie jak fazy Lavesa, fazy

międzywęzłowe są fazami czynnika wielkości. Fazy międzywęzłowe występują w dość szerokim zakresie stężeń. Wykazują własności metaliczne, są trwałe i kruche, przewodzą prąd elektryczny, mają wysoką temperaturę topnienia i dobra dość odporność chemiczną.

Fazy Sigma. Są to fazy międzymetaliczne krystalizujące w sieci tetragonalnej, której komórka

zawiera 30 atomów. Są twarde i kruche. Największe znaczenie techniczne ma faza Sigma występująca w stopach żelaza z chromem

8. Wyjaśnij różnice pomiędzy składnikiem fazowym a strukturalnym stopu.

Faza - jednolita cześć układu fizycznego, oddzielona od innych powierzchniami międzyfazowymi - zwanymi też granicami faz, po przekroczeniu których zachodzi skokowa zmiana właściwości fizycznych lub chemicznych (ferryt, austenit, cementyt).

Składnik strukturalny - to pojedyncze fazy lub ugrupowanie kilku faz tworzące dany stop. W strukturach złożonych z pojedynczych faz nie występują granice faz, występują granice ziarn, po przekroczeniu których zachodzą bardzo małe zmiany właściwości fizycznych lub chemicznych.

Każda faza może być strukturą, ale nie każda struktura jest fazą.

9. Wymień i opisz fazy występujące w układzie równowagi azowej Fe - Fe₃C.

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.

10. Wymień i opisz struktury występujące w układzie równowagi fazowej Fe - Fe₃C.

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.

Perlit - mieszanina eutektoidalna ferrytu i cementytu o strukturze płytkowej.

Ledeburyt - mieszanina eutektyczna austenitu i cementytu.

Ledeburyt przemieniony - cementyt na tle przemienionego w perlit austenitu. Mieszanina cementytu pierwotnego i perlitu.

11. Wymień równowagowe przemiany zachodzące w układzie Fe - Fe₃C.

Podaj składniki fazowe i strukturalne będące efektem tych przemian.

Przemiana:

• eutektyczna: ( 1148°C ) składnik strukturalny: ledeburyt, składnik fazowy: austenit i cementyt pierwotny.

• eutektoidalna: ( 727°C ) składnik: perlit - eutektoid - złożony z ferrytu i cementytu.

• perytektyczna: ( 1495°C ) składnik: austenit

12. Omów relację między strukturą a właściwościami stopów z układu Fe - Fe₃C.

13. Jaki wpływ wywiera węgiel na strukturę i własności stali?

Najniższą wytrzymałość i najwyższą plastyczność ma stal o strukturze ferrytycznej

(zawartość węgla mniejsza od 0,008%). Wraz ze wzrostem zawartości węgla, a więc wzrasta ilość ziarn perlitu w strukturze, rośnie wytrzymałość i twardość stali, a obniża się plastyczność. Dalszy wzrost zawartości węgla powoduje podwyższenie twardości, gdyż

w strukturze pojawia się cementyt wtórny; równocześnie maleje wytrzymałość stali, ponieważ staje się ona mało plastyczna.

14. Jaki wpływ mają dodatki stopowe na strukturę stali?

Dodatki stopowe wprowadzone do stali mają za zadanie zmienić strukturę stali, a przez to właściwości stali. Wprowadzamy je celowo. Zadania to też: podwyższenie hartowności stali, polepszenie efektu przeróbki plastycznej. Stosuje się:

- pierwiastki austenitotwórcze: stabilizujące strukturę austenityczną (np. mangan, nikiel)

- pierwiastki ferrytotwórcze: stabilizujące strukturę ferrytyczną (np. chrom, miedź, krzem)

- pierwiastki nie wpływające na stabilność faz

15. Od czego zależy struktura stali? Podaj przykłady.

Struktura stali zależy od:

- składu chemicznego: np. stale niestopowe, stopowe

- stopnia czystości: zwykłej jakości, specjalnego przeznaczenia

- zastosowania: konstrukcyjne, narzędziowe

- postaci: kuta, walcowana na zimno/gorąco

16. Opisz strukturę i właściwości żeliw szarych zwykłych.

Właściwości:

- trwałość i wytrzymałość rośnie wraz z zawartością perlitu

- dobra skrawalność

- tłumienie drgań

- dobre właściwości lejne

- mała odporność na zużycie ścieranie

Struktura (osnowa): ferrytyczna, ferrytyczno-perlityczna, perlityczna. Zawiera grafit płatkowy, różnej wielkości, steadyt (eutektyka fosforowa) oraz wtrącenia niemetaliczne.

17. Opisz strukturę i właściwości żeliwa sferoidalnego.

Właściwości:

- dobre właściwości wytrzymałościowe

- zwiększona plastyczność

- mniejsza zdolność tłumienia drgań niż w szarych

Uzyskuje się je w wyniku procesu modyfikacji polegającej na wprowadzeniu do metalu dodatku sferoidyzującego np. Mg lub Ce.

Struktura (osnowa): ferrytyczna, ferrytyczno-perlityczna, perlityczna. Grafit występuje

w postaci kulistej.

18. Opisz proces otrzymywania żeliwa ciągliwego. Omów jego strukturę, właściwości i zastosowania.

Żeliwo ciągliwe otrzymuje się z żeliwa białego w wyniku wyżarzania grafityzującego

w celu wydzielenia węgla w postaci grafitu. Wydzielenia te nazywamy węglem żarzenia.

Mają postać kłaczkowatych skupień.

Właściwości:

- dobre właściwości wytrzymałościowe

- bardzo dobre właściwości plastyczne

Struktura (osnowa): ferrytyczna lub perlityczna.

Zastosowanie: przemysł górniczy, samochodowy, ciągnikowy.

19. Od czego zależy struktura żeliw? Podaj przykłady.

Struktura żeliw zależy od postaci węgla w żeliwie, ona natomiast zależy od:

- szybkości chłodzenia - chłodzenia powolne sprzyja grafityzacji

- dodatków stopowych:

• Si, P: sprzyja grafityzacji

• P: tworzy eutektykę fosforową-steadyt

• Mn: przeciwdziała grafityzacji stabilizując cementyt

20. Wymień nierównowagowe przemiany zachodzące w układzie Fe - Fe₃C.

Podaj składniki fazowe i strukturalne będące efektem tych przemian.

21. Opisz przebieg przemiany martenzytycznej w stalach węglowych.

Przemiana martenzytyczna - przemiana bezdyfuzyjna przechłodzonego austenitu, zachodząca podczas ciągłego chłodzenia w zakresie temperatur M_S (początek przemiany) a M_F (koniec przemiany) z szybkością większą od krytycznej. Temperatury M_S i M_F zależą od składu chemicznego austenitu i obniżają się ze wzrostem zawartości węgla oraz wszystkich dodatków stopowych poza Al i Co.

22. Opisz dobór parametrów procesu obróbki cieplnej na przykładzie hartowania.

Dobór warunków hartowania zależy od:

• gatunku stali - składu chemicznego i wyjściowej struktury materiału

• kształtu i gabarytów obrabianego przedmiotu

• wstępnej obróbki cieplnej, cieplno-chemicznej lub cieplno-plastycznej

• projektowanych właściwościach po hartowaniu

• dalszych planowanych obróbek

• doświadczenia hartownika

Materiał hartujemy, aby nadać mu pożądane właściwości. Najpierw nagrzewamy stal do temperatury występowania austenitu, wyżarzamy ją, czyli austenityzujemy, a następnie szybko chłodzimy w celu uzyskania struktury martenzytycznej lub bainitycznej. Po hartowaniu zawsze stosujemy odpuszczanie.

23. Opisz różnice pomiędzy hartowaniem a wyżarzaniem normalizującym.

Hartowanie: to nagrzanie stopu do temperatury austenityzowanej, wygrzaniu, a następnie szybkim chłodzeniu. Uzyskuje się strukturę martenzytyczną lub bainityczną. Chłodzenie odbywa się z szybkością większą od krytycznej. Zbyt szybkie chłodzenie powoduje powstawanie w materiale naprężeń. Po hartowaniu stosuje się odpuszczanie.

Wyżarzanie normalizujące: to nagrzanie stali do temperatury o 30÷50 °C wyższej od temperatury początku przemiany austenitu w ferryt i cementyt (A_C3 = 727°C), wygrzaniu

i studzeniu w wolnym powietrzu. Mniejsza szybkość chłodzenia. Operacja ta ma na celu uzyskanie struktury drobnoziarnistej o jednakowej wielkości ziarna w całym przekroju. Stosowana jest po obróbce, która wywołuje rozrost ziarna. Usuwa naprężenia własne, poprawia właściwości mechaniczne stali. Poprzedza hartowanie.

24. Opisz ulepszanie cieplne stali węglowych - technologia, struktura, właściwości.

Ulepszanie cieplne = hartowanie martenzytyczne + odpuszczanie wysokie.

To obróbka cieplna polegająca na hartowaniu martenzytycznym (hartowanie, które ma na celu uzyskanie struktury martenzytycznej), a następnie wysokim odpuszczaniu (sorbitycznym), które jest wykonywane w temperaturze powyżej 500°C. Uzyskana struktura to sorbit, czyli struktura ferrytyczna z bardzo drobnymi kulkowymi wydzieleniami cementytu i innych węglików. Ulepszanie cieplne prowadzi do uzyskania świetnych właściwości wytrzymałościowych i plastycznych. Spada twardość, wzrasta ciągliwość. Jedynym problemem jest kruchość (odwracalna), która powstaje w wyniku powolnego chłodzenia.

25. Opisz różnice pomiędzy przesycaniem a hartowaniem - technologia, struktura właściwości.

Przesycanie to zabieg cieplny, któremu poddawana jest stal w celu stabilizacji austenitu. Technologia jest podobna. Polega na nagrzaniu stali do temperatury, w której nastąpi przemiana austenityczna, a następnie szybkim chłodzeniu. Różnica polega tym, że

w przesycaniu chcemy uniknąć wystąpienia przemiany martenzytycznej. W związku

z tym przesycanie stosuje się w stalach, w których początek przemiany martenzytycznej jest niższy od temperatury otoczenia, czyli dla stali wysokowęglowych lub zawierających dodatki stopowe, które obniżają temperaturę i stabilizują austenit. Przesycanie powoduje zwiększenie odporności stali na korozję. Jeżeli hartujemy za szybko powstają naprężenia hartownicze, a jak za wolno to cementyt.

Właściwości po przesycaniu:

- zwiększona plastyczność

- zmniejszona wytrzymałość i twardość

Właściwości po hartowaniu:

- zwiększona twardość i wytrzymałość

Struktura po przesycaniu:

- jednorodna struktura austenityczna

Struktura po hartowaniu:

- struktura martenzytyczna

26. Opisz różnice pomiędzy starzeniem a odpuszczaniem - technologia, struktura właściwości.

Odpuszczanie polega na nagrzaniu stali do temperatury wyższej niż 600°C, wygrzaniu stali w tej temperaturze, a następnie albo wolnym, albo szybkim jej ostudzeniu. W procesie odpuszczania zmieniają się własności stali. Zmiany te to zmniejszenie twardości stali i wytrzymałości stali na rozciąganie, natomiast zwiększa się wydłużalność i udarność stali. Starzenie stopu - operacją cieplną, któremu poddawany jest stop żelaza wcześniej przesycony. Proces ten powoduje poprawę właściwości wytrzymałościowych i twardości oraz pogorszenie plastyczności. Polega na nagrzaniu stopu uprzednio przesyconego do temperatury poniżej granicznej rozpuszczalności drugiego składnika, wygrzaniu w tej temperaturze i powolnym chłodzeniu. Podczas procesu z roztworu przesyconego wydziela się składnik znajdujący się w nadmiarze w postaci drobnodyspersyjnych faz. Jeżeli proces starzenia zachodzi w temperaturze pokojowej to nosi nazwę starzenia samorzutnego lub naturalnego.

27. Omów błędy technologiczne procesów obróbek cieplnych.

28. Opisz występowanie fazy austenitycznej.

W czystych stopach żelaza austenit występuje w temp. > 727°C zawiera maksymalnie 2,1% węgla (w temp. 1148°C). W niższej temp. rozpada się na ferryt i cementyt, tworząc perlit. Dodatki stopowe mogą rozszerzyć zakres występowania austenitu poniżej 20°C. Zakres występowania stabilnego austenitu określa obszar opisany punktami G, S, E, J i N wykresu żelazo-węgiel.

29. Opisz występowanie przemiany martenzytycznej.

Martenzyt powstaje w wyniku bezdyfuzyjnych przemian fazowych, które zachodzą w metalach mających odmiany alotropowe oraz w ich stopach, jeżeli roztworyHYPERLINK "http://pl.wikipedia.org/wiki/Roztwór_stały" stałe również ulegają przemianom polimorficznym.

Przemianom martenzytycznym ulega wiele różnych metali i ich stopów z niemetalami, np. Ti, Zr, Co, Na, Tl, Hg, Li, Fe-C, Fe-N, Cu-Sn, Cu-Zn, Cu-Al. Przemiany zachodzą wówczas, gdy odmiana alotropowa trwała w wyższej temperaturze zostaje bardzo szybko ochłodzona do temperatury, w której jest trwała druga z odmian.

30. Opisz zjawisko umocnienia odkształceniowego.

Umocnienie odkształceniowe(umocnienie zgniotem) jest realizowane poprzez odkształcenie plastyczne metali. Podczas odkształcania materiału, wzrasta gęstość dyslokacji. Dyslokacje zaczynają się wzajemnie przecinać i hamować ruch poślizgowy, a to prowadzi do ich spiętrzania i gromadzenia się. Rezultatem takiego zjawiska jest silne umocnienie.

31. Wymień mechanizmy odkształcenia plastycznego polikrystalicznych metali. Omów wpływ temperatury i szybkości odkształcenia na deformację plastyczną.

32. Wyjaśnij pojęcia: odkształcenie plastyczne, zgniot krytyczny, temperatura rekrystalizacji, przeróbka plastyczna na zimno.

Odkształcenie plastyczne- odkształcenie trwałe, nie zanikające po usunięciu obciążeń (obciążenie), które je wywołały. Odkształcenie plastyczne może powstać przez poślizg - przesunięcie jednej części kryształu względem drugiej lub poprzez bliźniakowanie - obrót jednej części kryształu względem drugiej w taki sposób, że obie części kryształu przyjmują symetryczne położenie

Zgniot krytyczny - jest to taka wartość odkształcenia plastycznego na zimno dla którego po rekrystalizacji otrzymujemy ziarno o maksymalnych wymiarach

Temperatura rekrystalizacji - Dla danego stopu, minimalna temperatura, w której pełne rekrystalizacji nastąpi w ciągu około godziny.

Obróbka plastyczna na zimno - Jest to obróbka prowadzona poniżej temperatury rekrystalizacji

33. Opisz metody umacniania aluminium. Wymień jego właściwości

i zastosowania.

Metody umacniania aluminium:

- odkształcenie plastyczne

- dodanie drugiego pierwiastka

- z obszaru dwufazowego podgrzać do obszaru jednofazowego

Właściwości:

- niska gęstość 2,7 g/cm³

- brak odmian alotropowych

- wysoka plastyczność

- odporność na korozję atmosferyczną

Zastosowanie: puszki, folia aluminiowa, przemysł spożywczy.

34. Opisz właściwości i zastosowania stopów aluminium przeznaczonych do przeróbki plastycznej.

Durale miedziowe: stopy na osnowie aluminium z miedzią i magnezem. Cechują się bardzo dobrą plastycznością oraz niską odpornością na korozję.

Durale cynkowe: stopy na osnowie aluminium z cynkiem, miedzią i magnezem. Cechują się bardzo dobrą plastycznością oraz niską odpornością na korozję. Wykazują najwyższe właściwości wytrzymałościowe ze wszystkich stopów aluminium.

Zastosowanie: tabor kolejowy, elementy konstrukcji lotniczych, elementy maszyn.

35. Scharakteryzuj odlewnicze stopy aluminium. Podaj przykłady zastosowania.

Są to stopy (dwu- lub wieloskładnikowe) o dużej zawartości dodatków stopowych (od 5 % - 20% ), głownie jest to krzem, magnez, miedź lub nikiel. Mają dobre właściwości odlewnicze, mały skurcz odlewniczy oraz małą skłonność do pękania na gorąco. Przykładami są siluminy lub stopy aluminium z magnezem ( wykazujące wysoką odporność na korozję, dobrą spawalność).

Zastosowanie: felgi, części do statków, głównie silników (kadłub silnika).

36. Opisz właściwości i zastosowania stopów aluminium utwardzanych wydzieleniowo.

Durale miedziowe i cynkowe:

- dobre właściwości mechaniczne

- słaba odporność na korozję

- duża wytrzymałość plastyczna

(Podobnie jak w pytaniu 34).

37. Opisz właściwości i zastosowania miedzi.

Właściwości:

- gęstość 8,9 g/cm³

- brak odmian alotropowych

- bardzo wysoka plastyczność

- bardzo wysoka przewodność elektryczna i cieplna, która spada pod wpływem domieszek

- dwukrotny wzrost wytrzymałości przy zgniocie

- wysoka odporność na warunki atmosferyczne w wyniku powstania patyny

- słaba odporność na działanie amoniaku

- niekorzystny wpływ wodoru na właściwości mechaniczne - choroba wodorowa

Zastosowanie: kable elektryczne, pokrycia dachów, maszyny przemysłowe, transformatory.

38. Opisz właściwości i zastosowania mosiądzów.

Właściwości mosiądzu zależą od zawartości cynku. Jeżeli jest za dużo cynku, to zwiększa się twardość lecz zmniejsza plastyczność i ciągliwość. Jeżeli zawartość cynku wzrasta zmienia się jego kolor. Jeżeli mosiądz podlegał przez długi czas wysokiej temperaturze to występuje sezonowe pękanie.

Mosiądze jednofazowe (do 39%_wag Zn) cechuje bardzo duża plastyczność na wyroby głęboko tłoczone

i obrabiane plastycznie na zimno. Umacniają się w wyniku zgniotu.

Mosiądze dwufazowe obrabiane plastycznie na gorąco wykazują odporność na korozję atmosferyczną i morską.

Zastosowanie: armatura hydrauliczna, amunicja.

39. Opisz procesy odcynkowania i sezonowego pękania mosiądzów.

Odcynkowanie mosiądzu (korozja selektywna):

• zachodzi w mosiądzach jedno- lub dwufazowych o zawartości cynku powyżej 20%_wag

• występuje w elektrolitach zawierających chlor i jego stopy

• zmniejsza właściwości mechaniczne

• polega na rozpuszczaniu selektywnym cynku i powstawaniu gąbczastej struktury czystej miedzi z zachowaniem pierwotnego kształtu przedmiotu

Sezonowe pękanie mosiądzu:

• jest to międzykrystaliczna korozja naprężeniowa

• dotyczy mosiądzów odkształcanych plastycznie na zimno

• zachodzi w obecności amoniaku

• wymaga czasu inkubacji i rozwoju pęknięć

• zachodzi szybciej w podwyższonej temperaturze

• zapobiega się jej przez wyżarzanie odprężające

40. Opisz odlewnicze stopy miedzi. Wymień przykłady zastosowania.

41. Spieki metaliczne - omów technologie metalurgii proszków.

42. Ceramika porowata - technologia wytwarzania, struktura i właściwości.

• udział porów od 5 do 15%;

• duży udział fazy szklistej otaczającej składniki krystaliczne utworzone głównie z Al₂O₃, SiO₂ i H₂O występujące w różnych proporcjach (gliny, krzemionki, kwarc, skaleń lub kaolin);

• obejmuje materiały budowlane (cegły, dachówki itp.), ogniotrwałe (np. cegła szamotowa stosowana jako wymurówka pieców), ceramikę sanitarną, kamionkę, porcelanę, fajans, terakotę, glazurę itp.;

• do ceramiki porowatej zaliczany jest także cement i beton;

• powierzchnia ceramik porowatych w celu ochrony przed wodą i agresywnym środowiskiem pokrywana jest warstwą szkliwa.

43. Ceramika inżynierska - technologia wytwarzania, struktura i właściwości.

• niski poziom porowatości;

• efekt spiekania proszków bez lub z małym udziałem fazy szklistej;

• ceramikę inżynierską tworzą związki chemiczne o wysokiej czystości np. tlenki, azotki, węgliki;

• do ceramiki inżynierskiej zaliczane są także:

> kamienie szlachetne - diament, szmaragd, szafir itp.

> grafit;

> materiały naturalne - kamień (wiele odmian) oraz kruszywa;

> krzem;

> lód;

44. Szkła tradycyjne, organiczne i metaliczne - podobieństwa i różnice.

45. Omów strukturę i właściwości polimerów.

Polimer to organiczny, wielocząsteczkowy związek chemiczny składający się

z wielokrotnie powtórzonych jednostek zwanych merami. Mają dużą masę cząsteczkową co sprawia, że odcięcie lub przyłączenie jednego meru nie zmieni właściwości chemicznych i fizycznych związku.

Właściwości:

- bardzo niska gęstość

- niskie przewodnictwo cieplne i elektryczne

- wysoka odporność chemiczna

- przezroczystość

- możliwość barwienia na dowolny kolor

- duży zakres odkształcenia plastycznego (termoplasty) lub elastyczność (elastomery)

46. Materiały polimerowe - komponenty, właściwości i zastosowania.

Komponenty: polimery, barwniki i pigmenty, katalizatory, napełniane, zmiękczane, antyutleniane, stabilizatory, anypireny.

Właściwości:

- można zastosować w różnej postaci

- często odporne chemicznie

- mała gęstość

- dobre właściwości cieplne, izolacyjne i optyczne

Zastosowanie: folia, opakowania pojemników, butelki, rury na wodę pitną i do kanalizacji, kleje, farby, lakiery.

47. Porównaj duroplasty i termoplasty.

Termoplasty: po podgrzaniu ulęgają uplastycznieniu (płyniecie plastyczne); po schłodzeniu wykazują właściwości sprężysto - kruche.

Duroplasty: po podgrzaniu ulegają rozkładowi; wykazują właściwości sprężysto - kruche; pod wpływem temperatury ulegają utwardzeniu.

48. Elastomery - struktura, właściwości i zastosowania.

Elastomery to polimery gumopochodne. Wykazują dużą elastyczność. Pod wpływem temperatury mogą zachowywać się jak termoplasty i płynąć plastycznie lub jak duroplasty ulegać rozkładowi.

Właściwości:

- po znacznych odkształceniach plastycznych wracają do pierwotnej postaci

- duża odporność mechaniczna

- odporne na czynniki zewnętrzne

- tłumią drgania

Zastosowania: kauczuki syntetyczne, silikony, tuleje, elementy mechaniczne,w motoryzacji, neopren.

49. Opisz zagadnienia recyklingu materiałów polimerowych.

50. Materiały naturalne - cechy i zastosowania.

To grupa materiałów pozyskiwanych ze źródeł naturalnych, których nie otrzymuje się na drodze syntezy chemicznej czy innych złożonych procesów technologicznych. Cechują się tym, że wymagają jedynie nadania kształtu przez proste procesy fizyczne, tj. ciecie, skrawanie, mieszanie. Znajdują zastosowanie w przemyśle odzieżowym, budowach dróg, wykończeniówkach, jako kruszywo lub jako granitowe blaty.

---