tu jest ten wykres…
Co to jest żeliwo i jak jego struktura zależy od szybkości chłodzenia(2pkt)
Żeliwo - stop odlewniczy żelaza z węglem, i innymi składnikami, zawierający od 2,11 węgla w postaci cementytu lub grafitu. Występowanie konkretnej fazy węgla zależy od szybkości chłodzenia i składu chemicznego stopu. Chłodzenie powolne sprzyja wydzielaniu się grafitu. Także i dodatki stopowe odgrywają tu pewną rolę. Według obowiązującej normy żeliwo definiuje się jako tworzywo, którego głównym składnikiem jest żelazo i w którym zawartość węgla przekracza 2% (obecność dużych zawartości składników węglikotwórczych może zmienić podaną zawartość węgla).
… i jak jego właściwości zależą od struktury(2pkt)
Właściwości zależą od zawartości grafitu. Im więcej grafitu tym żeliwo jest bardziej kruche.
Jaka jest ogólna zasada umacniania metali i stopów, opisz jedną z nich(2pkt)
Podstawową zasadą jest blokowanie ruchów dyslokacji.
Umacnianie metali poprzez zgniot powoduje rozdrobnienie ziaren przez (jest więcej granic), granice te są nie do przejścia dla dyslokacji.
Jaka jest różnica między hartowaniem i przesycaniem?
Podczas hartowania następuje przemiana fazowa, a podczas przesycania nie.
Co to jest ulepszanie cieplne i dlaczego elementy przed azotowaniem są wcześniej ulepszane cieplnie
Ulepszaniem cieplnym nazywamy proces hartowania a następnie odpuszczania średniego lub wysokiego. Ulepszanie cieplne prowadzi się przed azotowaniem dla zagwarantowania stabilności mikrostruktury podczas azotowania.
Co to jest azotowanie, do jakich stali jest stosowane i w jakim celu
Azotowanie to dyfuzyjne wzbogacanie warstwy wierzchniej stali w azot.
Stosowane jest do stali średniowęglowych. Azotowanie stosuje się dla uzyskania warstwy wierzchniej o bardzo dużej twardości, odporności na scieranie, zwiększonej wytrzymałości zmęczeniowej, niekiedy także zwiększona odporność na działanie powietrza, wody i pary wodnej.
Co to jest nawęglanie, do jakich stali jest stosowane i w jakim celu
Nawęglanie to dyfuzyjne nasycanie węglem stali niskostopowych w celu zwiększenia twardości, odporności na ścieranie, a nawet korozję ale tylko na powierzchni. Nawęglani poddaje się stale niskowęglowe aby zachować plastyczny rdzeń i twardą powierzchnię. Po nawęglaniu trzeba metal zahartować żeby zabezpieczyć nawęgloną warstwę.
Jakie są podstawowe różnice między nawęglaniem a azotowaniem, dlaczego do azotowania stosuje się stale średniowęglowe ulepszone cieplnie?
Podstawowe różnice miedzy procesami:
-pierwiastek używany do procesu
-uzyskana głębokość warstwy
-temperatura procesu
-rodzaj stali na której się pracuje
Do azotowania stosuje się stale średniowęglowe by po ulepszaniu cieplnym uzyskać sztywny rdzeń oraz dla zagwarantowania stabilności mikrostruktury podczas azotowania.
Co to jest umacnianie odkształceniowe i jak można usunąć jego skutki
Umocnienie odkształceniowe to umocnienie przez zgniot. Materiał umocniony w taki sposób ma zwiększoną energię wewnętrzną będącą wynikiem występowania dużej ilości dyslokacji i wakansów.
w metalach umacnianych na zimno stosuję się podgrzewanie by usunąć skutki zgniotu.
Omówić zjawiska zachodzące podczas ogrzewania metalu uprzednio odkształconego przez zgniot na zimno.
I zdrowienie-następuje spadek naprężeń i zanikają defekty
II rekrystalizacja- następuje spadek wytrzymałości
III rozrost- wytrzymałość pozostaje bez zmian, a ziarna rozrastają się
Co to są brązy a co to są mosiądze?
Brązy-stopy miedzi z pierwiastkami innymi niż nikiel i cynk. Zazwyczaj są to stopy miedzi z cyną.
Mosiądze-stopy miedzi z cynkiem
Co to są siluminy, podaj ich klasyfikację oraz cel stosowania modyfikacji siluminów nadeutektycznych
Siluminy- stopy odlewnicze aluminium z dodatkiem krzemu i innych pierwiastków. Odporne na korozje, o dobrej lejności, małym skurczu i małą skłonnością do pękania. Celem modyfikacji siluminów nadeutektycznych jest zmiana kształtu wydzieleń krzemu (za pomocą fosforu).
… oraz cel stosowania modyfikacji siluminów podeutektycznych
Modyfikację siluminów podeutektoidalnych stosuje się w celu poprawienia właściwości plastycznych- rozdrobnienie krzemu eutektycznyego (za pomocą sodu lub strontu).
/15Co to jest hartowność a co utwardzalność stali? W jaki sposób można zwiększyć hartowność stali/zwiększyć utwardzalność
Hartowność- zdolność do tworzenia struktury martenzytycznej, wyrażana przyrostem twardości po hartowaniu. Można zwiększyć poprzez dodatki stopowe (wszystkie z wyjątkiem kobaltu, jeśli są rozpuszczone w austenicie).
Utwardzalność- zdolność do utwardzania się stali przy hartowaniu, wyrażona maksymalną twardością przy powierzchni, możliwą do uzyskania w optymalnych warunkach hartowania. Zwiększa się ją przez dodanie węgla.
Co to są stale konstrukcyjne i jakim obróbkom są poddawane?
Są to stale używane do budowy konstrukcji, części urządzeń i maszyn o typowym zastosowaniu. Poddawane jest procesom
-nawęglania
-azotowania
-obróbki cieplnej
Co to są stale narzędziowe i jakim obróbkom są poddawane?
Są to stale stosowane w różnego rodzaju narzędziach czyli przedmiotów do kształtowania innych materiałów. Obróbki którym są poddawane:
-hartowanie i odpuszczanie
-wytapianie w piecu elektrycznym , odgazowanie w próżni i odtlenianie
-obróbka cipelno-plastyczna
-chromowanie
Jaka jest różnica między przemianą eutektyczną a eutektoidalną?
Eutektyczna- przemiana fazowa z fazy ciekłej na stałą
Eutektoidalna- przemiana fazowa z fazy stałej na ciekłą
Omówić zjawiska zachodzące podczas przesycania i starzenia stopów Al.
Omówić zjawiska zachodzące podczas odpuszczania stali
Przemiany zachodzące w martenzycie podczas nagrzewania można podzielić na cztery etapy. Śledzenie tych przemian umożliwiają badania dylatometryczne.
Pierwsze stadium, w temperaturze 80-200 °C, jest związane z rozkładem martenzytu i wydzieleniem w nim węglika ε-Fe2C o strukturze heksagonalnej. Następuje zmniejszenie stężenia węgla w martenzycie, zmniejszenie tetragonalności martenzytu i tworzy się martenzyt o sieci regularnej, tzw. martenzyt odpuszczania).
Drugie stadium, w temperaturze 200-300 °C, jest związane z dalszym wydzielaniem się w stopie węglika ε, skutkiem czego zawartość węgla w martenzycie maleje do około 0,15%; równocześnie zachodzi dyfuzyjna przemiana austenitu szczątkowego w strukturę o charakterze bainitycznym; w etapie tym powstaje mieszanina ferrytu nieznacznie przesyconego węglem oraz węglika ε. W miarę wydzielania się węglików z martenzytu stopień tetragonalności jego struktury sieciowej c/a maleje.
Trzecie stadium przebiega w temperaturze 300-400 °C. Następuje całkowite wydzielenie węgla z roztworu, a węglik ε ulega przemianie w cementyt; struktura otrzymana na tym etapie jest mieszaniną ferrytu i cementytu (troostyt odpuszczania).
Czwarte stadium przebiega w temperaturze 400-650 °C. Zachodzi koagulacja cząsteczek cementytu, wzrastająca ze wzrostem temperatury. Struktura otrzymana w tym zakresie temperatur, będąca mieszaniną ferrytu i cementytu, nazywa się sorbitem odpuszczania (cząstki cementytu mają kształt globularny). Na tym etapie następuje całkowite usunięcie naprężeń.
Co to jest hartowanie i jaki jest jego podstawowy cel, w jaki sposób można zwiększyć hartowność stali
Hartowanie- rodzaj obróbki cieplnej materiału polegający na nagrzaniu danego materiału do odpowiedniej temperatury następnie wygrzewanie w tej temperaturze w czasie potrzebnym do pobudzenia struktury wewnętrznej, a później odpowiednio szybkie schłodzenie. Podstawowym celem tego procesu jest wytworzenie struktury martenzytu, a przez to zwiększenie własności wytrzymałościowych.
Hartowność można zwiększyć poprzez dodatki stopowe (wszystkie z wyjątkiem kobaltu, jeśli są rozpuszczone w austenicie).
Co to jest granica plastyczności i dlaczego jej wartość jest wielokrotnie niższa niż obliczona teoretycznie?
Granica plastyczności- to wartość naprężenia przy którym zaczynają powstawać nieodwracalne skutki odkształcenia plastycznego.
Różnica ta wynika z niedoskonałej struktury materiału (a przy obliczeniach taką zakładamy).
Co to jest i w wyniku jakiej obróbki otrzymuje się żeliwo ADI? Wytłumacz dlaczego żeliwo ADI może konkurować ze stopami metali lekkich
Jest to żeliwo sferoidalne powstałe w wyniku obróbki bainitycznej. Może konkurować ze stopami metali lekkich ponieważ ma korzystny stosunek gęstości do wytrzymałości.
Co to są stale narzędziowe, jakie warunki powinny spełniać i jakie są podstawowe wymagania stawiane stalom narzędziowym do pracy na gorąco?
Są to stale stosowane w różnego rodzaju narzędziach czyli przedmiotów do kształtowania innych materiałów. Wymagania stawiane stalą narzędziowym do pracy na gorąco:
-odporność na odkształcenia
-odporność na obciążenia
-odporność erozyjna
-odporność na zmęczenie cieplne
-nieznaczne zmiany kształtu podczas obróbki cieplnej
Jakie są warunki konieczne, aby możliwe było umacnianie wydzieleniowe, czy czyste Al można umacniać wydzieleniowo?
-tylko metale stopowe
-tworzenie się roztworu stałego
-rozpuszczalność musi maleć z obniżaniem temperatury
-wydzielenia powstające podczas rozpadu przesyconego roztworu stałego powinny być całkowicie lub częściowo sprzężone z osnową
Czyste Al nie może być w ten sposób umacniane ponieważ nie jest roztworem.
Co to znaczy, że metale są sprężysto-plastyczne a ceramika sprężysto-krucha?
Metale są sprężysto-plastyczne to oznacza, ze metale przekraczając granice plastyczności nie ulegają zniszczeniu tylko dalej odkształcają się plastycznie do granicy wytrzymałości. Przedstawia to wykres naprężenie-odkształcenie.
Ceramika jest sprężysto-krucha to znaczy, że nie występuje odkształcenie tylko zniszczenie materiału.
Która z identycznych próbek wykonanych z tego samego materiału np. Al.; a-o wielkości ziarna 10µm czy b- o wielkości ziarna 1mm będzie miała lepsze własności i dlaczego?
Próbka a, ponieważ jest więcej granic ziaren (bo ziarna są mniejsze), które blokują dyslokacje tworząc więcej zaburzeń sieci.
Co to jest dyfuzja i która z identycznych próbek wykonanych z tego samego materiału; a-drobno i b - gruboziarnista, będą wykazywać większą dyfuzyjność i dlaczego?
Dyfuzja jest wędrówką atomów w przestrzeni. Większą dyfuzyjność będzie miała próbka A, ze względu na większą liczbę granic, które są drogą dyfuzji.
... a-umocniona przez zgniot na zimno, b- wyżarzona?
Dyfuzja jest wędrówką atomów w przestrzeni. Większą dyfuzyjność będzie miała próbka A, ze względu na większą liczbę granic, które są drogą dyfuzji.
Co jest warunkiem umacniania przez roztwór?
Warunkiem jest tworzenie roztworu stałego oraz fakt, że takie umocnienie występuje tylko w przypadku stopów.
Dane są 3 metale A o sieci XXX o promieniu atomowym rA=xxx nm, B o sieci XXX i rB=xxx nm i C o sieci XXX i rC= xxxnm. Czy którakolwiek para rokuje nadzieje na utworzenie roztworu stałego? Uzasadnij
…
Dlaczego Ti nazywamy metalem XXI wieku
Ponieważ ze względu na swoje właściwości znalazł zastosowanie praktycznie w każdej dziedzinie życia np.: medycyna, lotnictwo, gospodarstwo domowe, itd… <UWAGA szczególne lanie wody>
Co to jest żeliwo szare i jaki jest cel modyfikacji żeliwa szarego
Żeliw szare- w którym maksymalnie 0,8% węgla występuje w postaci cementytu, a reszta w postaci grafitu, krzepnący zgodnie z równowagą stabilną Fe-C.
Proces zwany modyfikacją stosuje się by podwyższyć wytrzymałość żeliwa na rozciąganie. Zabieg ten polega na wprowadzeniu do żeliwa krzemu co powoduje powstawanie dodatkowych zarodków krystalizacji grafitu (zwiększenie płatków), zmniejszeniu ich wysokości co daje dodatkowe korzyści do właściwości wytrzymałościowych . Żeliwo modyfikowane znajduje zastosowanie na części maszyn pracujących ściernie. Dodając mangan żeliwo jest mniej skłonne do zwiększania objętości w podwyższonych temperaturach.
Co to jest Moduł Weibull'a
Moduł Weibull'a informuje o tym jak szybko zmniejsza się wytrzymałość, przy naprężeniu SIGMA dążącym do SIGMA0. Im mniejsza wartość modułu, tym większy rozrzut wytrzymałości i tym mniejsze prawdopodobieństwo przetrwania obciążenia dla większości próbek.
Od czego zależy wytrzymałość ceramiki konstrukcyjnej?
-temperatura
-środowisko
-wielkość kryształów
-stałość obciążenia
-stan powierzchni
-grubość ziaren
Dlaczego w wysokich temperaturach pracy nieskuteczne jest umacnianie przez rozdrobnienie ziaren.
Ponieważ w podwyższonej temperaturze następuje:
I zdrowienie-następuje spadek naprężeń i zanikają defekty
II rekrystalizacja- następuje spadek wytrzymałości
III rozrost- wytrzymałość pozostaje bez zmian, a ziarna rozrastają się