Szkła metaliczne (własności, struktura, zastosowanie) :
Szkło metaliczne,tak jak inne ciała amorficzne, ma strukturę pośrednią między stanem krystalicznym a stanem ciekłym. W szkle metalicznym są uporządkowane jedynie najbliżej sąsiadujące ze sobą atomy. Nie występuje natomiast wówczas pełne prawidłowe rozmieszczenie przestrzenne wszystkich atomów, charakterystyczne dla kryształów.
Zastosowanie :
-na bardzo cienkie taśmy magnetycznie miękkie,
-taśmy do lutowania,
-ostrza do golenia,
-na włókna do zbrojenia specjalnych materiałów kompozytowych stosowanych na ekrany izolujące pole elektromagnetyczne
Charakterystyka operacji i zabiegów obróbki cieplnej :
Operacja obróbki cieplnej jest częścią procesu technologicznego, wykonywaną w sposób ciągły, przeważnie na jednym stanowisku roboczym Częściami operacji obróbki cieplnej są zabiegi obróbki cieplnej.
--Do najważniejszych zabiegów obróbki
cieplnej należą:
>Nagrzewanie jest ciągłym lub
stopniowym podwyższaniem temperatury
elementu obrabianego cieplnie.
>Wygrzewanie polega na wytrzymaniu
elementu obrabianego cieplnie w
docelowej lub pośredniej temperaturze.
>Chłodzenie to ciągłe lub stopniowe
obniżanie temperatury elementu.
--Operacje:
>Wyżarzanie – jest operacją cieplną polegającą na nagrzaniu elementu stalowego (lub szkła) do odpowiedniej temperatury, przetrzymaniu w tej temperaturze jakiś czas, a następnie powolnym schłodzeniu.
>Hartowanie - Hartowanie stopów żelaza to rodzaj obróbki cieplnej stopów żelaza (np. stali), składający się z dwóch bezpośrednio po sobie następujących faz. Pierwsza faza to nagrzewanie materiału 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. Hartowanie przeprowadza się, by podnieść twardość i wytrzymałość stali.
-Hartowność stali - jest podatnością stali na hartowanie, czyli tworzenie struktury twardszej, odpornej na ścieranie.
Na hartowność wpływa głównie skład chemiczny stali. Przez hartowność rozumie się głębokość na jaką stal da się zahartować.
Hartowanie- Zwykłe, Stopniowe, Izotermiczne, Powierzchniowe.
> Odpuszczanie - polega na rozgrzaniu zahartowanego wcześniej przedmiotu do temperatury w granicach 150° do 650 °C, przetrzymywaniu w tej temperaturze przez pewien czas, a następnie schłodzeniu. Celem odpuszczania jest zmniejszenie twardości, a podniesienie udarności zahartowanej stali.
>Przesycanie - polega na nagrzaniu stali do temperatury, w której nastąpi przemiana austenityczna, a następnie, tak jak w hartowaniu, szybkie schładzanie. Uzyskanie stabilnego austenitu zwiększa odporność stali na korozję.
>Starzenie - proces polegający na pogorszeniu się własności użytkowych danego materiału
Przemiany w stali zachodzące podczas chłodzenia:
W czasie chłodzenia austenitu, w zależności od szybkości chłodzenia i temperatury przechłodzenia, mogą zachodzić przemiany:
>Przemianą martenzytyczną jest przemianą bezdyfuzyjną i zachodzi przy dużym przechłodzeniu austenitu do temperatury Ms, początku tej przemiany, w przypadku dużej liczby stali mniejszej nawet od ok. 200°C, przy chłodzeniu z szybkością większą od krytycznej Vk.
>Przemiana bainityczna łączy w sobie cechy przemiany bezdyfuzyjnej i dyfuzyjnego
przemieszczania węgla. Zachodzi przy przechłodzeniu stali do temperatury
w zakresie ok. 450÷200°C. W wyniku przemiany powstaje bainit, będący mieszaniną
ferrytu przesyconego węglem i dyspersyjnych węglików.
>Przemiana perlityczna zachodzi po ochłodzeniu austenitu nieznacznie poniżej
temperatury Ar1. W jej wyniku z austenitu powstaje mieszanina eutektoidalna złożona
z płytek ferrytu i cementytu zwana perlitem. Siłą pędną przemiany perlitycznej
jest różnica energii swobodnej austenitu i mieszaniny ferrytu i cementytu.
Odkształcanie plastyczne na zimno :
Cechą charakterystyczną przeróbki plastycznej na zimno jest zjawisko umocnienia występujące w czasie odkształcania. Zjawisko to powoduje wzrost właściwości wytrzymałościowych, twardość oraz spadek własności plastycznych (wydłużenie, przewężenie). Następuje też spadek własności technologicznych drutu. Charakter umocnienia jest różny dla różnych metali i stopów.
Zgniot: zespół zmian zachodzących w metalu lub stopie wywołanych obróbką plastyczną na zimno; wynika ze zmiany struktury metalu i przejawia się wzrostem jego twardości i wytrzymałości, spadkiem plastyczności, przewodności elektronu i odporności na korozję, zmniejszeniem gęstości; poprawienie właściwości wytrzymałościowych w wyniku zgniotu jest zwane umocnieniem przez zgniot.
Cechy obróbki plastycznej na zimno:
- Intensywne wzmocnienie;
- Włóknista struktura;
- Brak śladów zdrowienia i rekrystalizacji;
- Gwałtowny wzrost wytrzymałości;
- Zmniejszenie plastyczności;
Mechanizm krystalizacji metali:
Krystalizacja - proces przejścia ze stanu ciekłego w stan stały, w czasie, którego następuje krzepnięcie ciekłego metalu w postaci kryształów. W procesie krystalizacji wyróżnia się dwa zarodkowania: >Zarodkowanie homogeniczne wymaga dużych przechłodzeń, w ciekłych metalach na ogół występują z byt małe przechłodzenie. Jedynie metal rozdrobniony na bardzo małe krople można silnie przechłodzić, ponadto w czystych metalach zarodki i ciecz mają jednakowy skład chemiczny.
>Zarodkowanie heterogeniczne - zarodki powstają na powierzchniach fazy stałej stykającej się z cieczą. Zarodkowanie następuje na powierzchniach ścian naczynia, na drobnych cząstkach stałych zawieszonych w cieczy. W tym przypadku krystalizacja przebiega przy znacznie mniejszym przechłodzeniu niż w zarodkowaniu homogenicznym.
Procesowi temu towarzyszyć zmniejszenie się energii swobodnej układu.
W procesie krystalizacji wyodrębnia się dwa elementarne procesy: tworzenie się zarodków krystalizacji oraz wzrost tych zarodków. Obydwa te procesy przebiegają jednocześnie, a ich wynikiem jest utworzenie się kryształów
Plastyczność metali:
>Plastyczność metali (kowalność) jest to zdolność metali do odkształcenia się podczas obróbki mającej na celu trwałą zmianę kształtu i wymiarów obrabianego przedmiotu.
-Metody:
--> Poślizg - jest to przesunięcie się jednej części kryształu względem drugiej..
--> Bliźniakowanie - podczas bliźniakowania, pod działaniem naprężenia stycznego, następuje przesunięcie względem siebie kolejnych warstw atomowych wskutek ruchu poślizgowego części dyslokacji.
RÓŻNE:
>Diament – minerał z gromady pierwiastków rodzimych. Jest najtwardszą znaną substancją z występujących w przyrodzie.
Diamenty posiadają 6x większe przewodnictwo cieplne niż miedź. Właściwość ta wykorzystywana jest z jednej strony przy testowaniu diamentów jak również przy wykorzystywaniu diamentów w nano-technologiach.
Dyspersja – rozszczepienie światła - to właściwość optyczna, która wyraża zależność wskaźnika załamania od długości fal (t.j. koloru) wpadającego światła. Efekty kolorystyczne, obserwowane na odbitych promieniach światła spowodowane są właśnie na skutek omawianej właściwości. Diament posiada niską wartość dyspersji -0,044. Większość kamieni syntetycznych o porównywalnej wartości współczynnika załamania posiada wyższą wartość dyspersji, a gra kolorów w takich kamieniach jest nienaturalnie jaskrawa.
Anizotropia kryształów- zależność własności fizycznych (rozszerzalność termiczna, przewodnictwo elektryczne, współczynnik załamania światła) i chemicznych (szybkość wzrostu i rozpuszczania) kryształu od kierunku przestrzennego. Anizotropia kryształów jest konsekwencją uporządkowanej struktury krystalicznej.
Dendryty - zespół drobnych kryształów przypominający kształtem rozgałęzione drzewo, krzew lub paproć; np. kwiaty lodowe powstające zimą na szybach.
Wiskery – inaczej kryształy włoskowate – są to monokryształy o tylko jednej dyslokacji śrubowej.
ŻELAZO – WĘGIEL:
>Ferryt (alfa) – jest to roztwór stały graniczny węgla w żelazie Fe (alfa) o maksymalnej rozpuszczalności węgla 0,0218% w temperaturze 727 (stopni) C.
>Austenit (gamma) – jest to roztwór stały graniczny węgla w żelazie Fe (gamma) o maksymalnej rozpuszczalności węgla 2,11% w temperaturze 1148 (stopni) C.
>Perlit – jest to mieszanina eutektoidalna ferrytu z cementytem, zawierająca 0,77% węgla.
>Ledeburyt – mieszanina eutektyczna austenitu z cementytem, o stałej zawartości węgla 4,3%.
MAPKI:
Wyszukiwarka