Struktura - jest to rozmieszczenie elementów składowych w przestrzeni i zespół relacji między nimi, charakterystyczny dla danego układu

Metale są to materiały krystaliczne o wiązaniu metalicznym, których głównymi cechami charakterystycznymi są:

• Są to materiały sprężysto-plastyczne,

• Dobrze przewodzą prąd elektryczny i ciepło,

• Mają ujemny temperaturowy współczynnik przewodności elektrycznej

• Są najczęściej materiałami krystalicznymi,

• Są nieprzeźroczyste i charakteryzują się metalicznym połyskiem.

Rodzaje sieci

Sieć regularna ściennie centrowana - A1

Sieć regularna przestrzennie centrowana - A2
Sieć heksagonalna - HZ

Klasyfikacja defektów
Punktowe:

Wakanse ( Luki) Odpowiedzialne za dyfuzyjność

Atomy międzywęzłowe

Liniowe:

Dyslokacje: Krawędziowe, Śrubowe, Mieszane Odpowiedzialne za odkształcenia plastyczne

Powierzchniowe:

Granice ziaren: wąskokątowe, szerokokątowe,

Granice międzyfazowe:

Niesprzężone - niekoherentne,

Sprzężone - koherentne

Półsprzężone i semikoherentne

Objętościowe

Wtrącenia - cząstki drugiej fazy
Defekty zmniejszają wytrzymałość

Hartowanie - rodzaj obróbki cieplnej stali, składający się z dwóch bezpośrednio po sobie następujących faz. Pierwsza faza to nagrzewanie materiału do temperatury powyżej przemiany austenitycznej (dla stali węglowej 727°C; zwykle 30°C do 50°C powyżej temperatury przemiany austenitycznej) i wygrzewanie, tak długo jak to potrzebne, by nastąpiła ona w całej objętości hartowanego obiektu. Drugą fazą jest szybkie schładzanie. Szybkość schładzania musi być taka, by z austenitu nie zdążył wydzielić się cementyt i jego struktura została zachowana do temperatury przemiany martenzytycznej, w której to austenit przemienia się w fazę zwaną martenzytem. Hartowanie przeprowadza się, by podnieść twardość i wytrzymałość stali. ZMIENIA SIEĆ

Azotowanie - jest zabiegiem cieplnym polegającym na dyfuzyjnym nasyceniu azotem warstwy powierzchniowej stalowego elementu. Azotowaniu poddaje się stale uprzednio ulepszone cieplnie. Stale średniowęglowe ok. 500 C do 100 godzin

Nawęglanie ok. 500 C kilka godzin jest zabiegiem cieplnym polegającym na dyfuzyjnym nasyceniu węglem warstwy powierzchniowej obrabianego materiału. Do nawęglania używa się stali niskowęglowej (do 0,25% zawartości węgla), by zmodyfikować własności powierzchni materiału w dalszych obróbkach np. zwiększyć jej twardość, a co za tym idzie odporność na ścieranie.

Moduł sprężystości - wielkość określająca sprężystość materiału. Naprężenie/odkształcenie wyzsza temperatura wyższy moduł mocniejsze wiązania.

Hartowność - Podatność stali na hartowanie

Utwardzalność - podatność stali na hartowanie w zależności największej możliwej do uzyskania twardości przy powierzchni im wiecej wegla tym wieksza utwardzalnosc

Przehartowalność - podatność stali na hartowanie w zależności przyrostu twardości od szybkości chłodzenia wgłąb materiału. Im wiecej pierw stopowych tym wieksza przehartowalnosc.

Odpuszczalność - reagowanie struktur utworzonych z przechłodzonego austenitu na odpuszczanie.

Twardość - jest miarą oporu, jaką stawia materiał podczas wciskania weń wgłębnika obciążonego siłą F

Udarność - jest miarą energii zużytej podczas udarowego łamania próbki o określonej geometrii.

Pełzanie - odkształcanie plastyczne pod obciążeniem w podwyższonej temperaturze

Stopy - substancje dwu lub wieloskładnikowe utworzone przez stopienie dwóch lub większej liczby metali lub metalu z niemetalem, wykazujące makroskopowo właściwości metaliczne

Faza - wyodrębniona część przestrzeni o jednorodnych właściwościach fizykochemicznych oddzielona od reszty układu wyraźnie zaznaczoną granicą, zwaną granica międzyfazową.

Ceramika jest to materiał nieorganiczny o strukturze krystalicznej o wiązaniach kowalencyjnych i/lub jonowych

• Wysoka temperatura topnienia

• Duża twardość,

• Duża sztywność (moduł sprężystości),

• Duża odporność na korozję,

• Duża żaroodporność,

• Mały współczynnik rozszerzalności cieplnej,

• Duża oporność elektryczna (niektóre ceramiki są półprzewodnikami)

• Niska cena i stosunkowo małe koszty wytwarzania..?

• Duży zakres przewodności cieplnej,

• Możliwość kontroli wyglądu za pośrednictwem obróbki cieplnej.

• Duża kruchość,

• Trudność kształtowania

Sprężystość - zdolność do odzyskiwania pierwotnego kształtu i wymiarów po usunięciu sił zewnętrznych wywołujących zniekształcenie. Po przekroczeniu granicy sprężystości materiał traci ciągliwość i pęka.

Plastyczność - Zdolność materiałów do trwałego odkształcania się bez naruszenia spójności.

Stal- Stop żelaza z węglem (nie przekracza 2%) i innymi pierwiastkami, rozdrobniona struktura na skutek obróbki plastycznej.

Dzielimy ze względu na:
Skład chemiczny: węglowa, stopowa
Zawartość węgla: podeutektoidalna, eutektoidalna, nadeutektoidalna
Zastosowanie: Konstrukcyjna, narzędziowa, specjalna

Wraz ze wzrostem zawartości węgla:

Ferryt -> Ferryt-Perlit -> Ferryt-Perlit -> Perlit(cementyt na granicach ziaren)

Zwiększanie Twardości wytrzymałości na rozciąganie i wyższa granica plastyczności, zmniejszenie ciągliwości i udarności.

Staliwo, to stop żelaza z węglem w postaci lanej (czyli odlana w formy odlewnicze), nie poddany obróbce plastycznej

Żeliwo - stop odlewniczy żelaza z węglem, krzemem, manganem, fosforem, siarką i innymi składnikami, zawierający od 2 do 3,6% węgla w postaci cementytu lub grafitu.

Białe - węgiel w postaci cementytu
Szare - 0,8C cementyt reszta grafit: maszynowe modyfikowane sferoidalne ciągliwe.
Stopowe - struktura od składu

Czy można umacniać przez zgniot na zimno Ttopnienia na kelwiny -> 0,4*kalwin -> kalwin na Celsjusz. K = C+273,15

Umacnianie - Utrudnianie ruchów dyslokacji. Zwiększanie granicy plastyczności.
-Odkształceniowe - zgniot na zimno zwiększanie gęstości dyslokacji odpowiedzialne za wzrost naprężenia uplastyczniającego. Proces odwrotny - Wyżarzanie międzyoperacyjne - zdrowienie - przegrupowanie dyslokacji zanik naprężeń nie zmiena się wytrzymalosc. Rekrystalizacja - temp wyższa niż zdrowienia odbudowa struktury ziarnowej maleje wytrzymalosc zarodkowanie nowych ziaren. Rozrost ziaren rosna ziarna maleje plastyczność maleje wytrzymałość. pogarszający własności materiałów. Temp rekrystalizacji czyste metale 0,2 0,3 topnienia, stopy 0,4 topnienia.

- Przez roztwór - tylko stopy, zmniejszenie szybkości ruchu dyslokacji, blokowanie dyslokacji, utrudnienie pokonywania przeszkód wskutek ograniczenia możliwości poślizgu.

- Wydzieleniowe i dyspersyjne - w obszarze roztworu stałego rozpuszczalność musi maleć z obniżaniem temperatury, aby otrzymać przesycony roztwór stały. Wydzielenia powstające podczas rozpadu przesyconego roztworu powinny być sprzężone z osnową. Dodatek stopowy musi częściowo rozpuszczać się w osnowie. PRZESYCANIE - nagrzewanie wygrzewanie chłodzenie nie zmienia się sieć. STARZENIE- wytrzymywanie w temp niższej od starzenia w celu wydzielenia z roztworu przesyconego nadmierne faz składnika stopowego.

Dyspersyjne dotyczy kompozytów, wprowadzenie z zewnątrz cząstek egzotermicznych.

- Przez granice ziaren. Rozdrobnienie ziaren ułatwienie ruchu dyslokacji.

Prawdopodobieństwo przetrwania ceramiki od 1, im większe m tym większy rozrzut

Długość pęknięcia = E Gc / pi*sigma^2

Faza międzymetaliczna to faza, której struktura i właściwości są pośrednie między roztworem stałym i związkiem chemicznym.

• Struktura faz międzymetalicznych różni się od każdego z jej składników

• Atomy każdego ze składników są równomierne i uporządkowane w skali międzyatomowej np. Fe₃C

• Występuje przewaga wiązania metalicznego

• Wzajemne ilości składników nie wynikają z wartościowości chemicznej

Roztwór stały - jednorodna pod względem fizycznym krystaliczna mieszanina dwóch lub więcej izomorficznych substancji, znajdująca się w stałym stanie skupienia. Mieszaninę taką traktuje się jako roztwór, jeżeli po dodaniu substancji rozpuszczonych struktura krystaliczna rozpuszczalnika nie zmienia się i roztwór ten pozostaje w pojedynczej fazie jednorodnej.

Związek chemiczny - jednorodne połączenie co najmniej dwóch różnych pierwiastków chemicznych za pomocą dowolnego wiązania.

Zgniot na zimno - drogi ułatwionej dyfuzji duzo dyslokacji.

Mosiądz - stop miedzi i cynku, zawierający do 40% cynku. Stop ten jest odporny na korozję, ciągliwy, łatwy do obróbki plastycznej. Posiada dobre właściwości odlewnicze mosiądzu wytwarza się armaturę, osprzęt odporny na wodę morską, śruby okrętowe, amunicję, okucia budowlane, w szczególności klamki.

Brązy - stopy miedzi z innymi metalami i ewentualnie innymi pierwiastkami, w których zawartość miedzi zawiera się w granicach 80-90% wagowych

Miedzionikle - stopy miedzi i niklu, które mogą zawierać także takie dodatki stopowe jak krzem, żelazo, aluminium lub mangan. Miedzionikle charakteryzują się dobrą wytrzymałością, żaroodpornością i odpornością na korozję.

Ulepszanie cieplne - struktura sferoidalna wytrzymała i ciągliwa.

Ceramika jest krucha BO trudno uruchomic dyslokacje jest twarda mikropęknięcia naprężenia mała plastyczność. Nie sposób określić rozmieszczenie defektów.

Różne sieci nie można utworzyć roztworu stałego. Takie same sieci różnica promieni poniżej 15 %.

Dyfuzja - proces samorzutnego rozprzestrzeniania się cząsteczek lub energii w danym ośrodku będący konsekwencją zderzeń cząsteczek dyfundującej substancji między sobą i/lub z cząsteczkami otaczającego ją ośrodka.

---