1. Stopy żelaza z węglem
Stal - przerobiony technicznie stop żelaza z węglem zawierający najwięcej żelaza, zawartość węgla poniżej 2%.
Żeliwo - stop żelaza z węglem o wartości węgla powyżej 2%. Żeliwa są stosowane w odlewnictwie. Dzielą się na: białe (węgiel w postaci węglików, kruche) i Szare (węgiel w postaci wolnej, duża odporność na zużycie). Stosowane w odlewnictwie.
2. Ceramika (wykres naprężenia odkształceniowego 10A/11, drobny opis)
Materiały ceramiczne to zagęszczone tworzywa polikrystaliczne - niemetaliczne. Charakteryzują się dużą twardością, żaroodpornością i żarowytrzymałością. Całkowicie kruche (nie da się ich odkształcić plastycznie).
Ważniejsze gatunki ceramiki: Tlenek aluminium, Azotek krzemu, Ceramika cyrkonowa, Ceramika karborundowa
3. Wpływ węgla na właściwości mechaniczne stali
Od ilości węgla zależy, czym będzie stop: stalą (podeutektoidalną, eutektoidalną, nadeutektoidalną) czy żeliwem.
Wraz ze wzrostem zawartości węgla gwałtownie maleje plastyczność przy równoczesnym wzroście twardości, wytrzymałości na rozciąganie i granicy plastyczności. Granice plastyczności i wytrzymałości na rozciąganie rosną liniowo do 1% zawartości C po czym spadają, ponieważ materiał staje się kruchy.
4. Powody dodawania pierwiastków stopowych
Pierwiastki stopowe dodajemy, aby poprawić hartowność, aby wywołać umocnienie roztworowe i utwardzenie wydzieleniowe cząstkami twardych faz, aby wywołać odporność na korozje, aby uzyskać stabilizacje austenitu
5. Temperatura zeszklenia (informacje + wykresy 10B/4)
Jest to temperatura, w której objętość swobodna równa się zero, a poniżej tej temperatury polimer ma strukturę szklistą.
6. Rodzaje obróbki cieplnej (opis, wykresy 7/1)
Obróbka cieplna polega na nagrzaniu materiału do wymaganej temperatury, utrzymaniu go w tej temperaturze przez określony czas, a następnie chłodzić z żądaną prędkością, by uzyskać odpowiednie właściwości mechaniczne.
Rodzaje obróbki cieplnej:
Wyżarzanie - zabieg, w którym głównym czynnikiem jest temperatura i czas wygrzewania. Temperatura w tej obróbce może leżeć powyżej jak i poniżej temperatury krytycznej. Szybkość chłodzenia z temperatury krytycznej bardzo powolna, by mogły zajść przemiany fazowe. Poniżej temperatury krytycznej - dowolny.
Rodzaje wyżarzeń powyżej temperatury krytycznej: Ujednorodniające, Normalizujące, Zmiękczające.
Rodzaje wyżarzeń poniżej temperatury krytycznej: Odpuszczające, Normalizujące, Odprężające, Starzejące.
Hartowanie - głównym czynnikiem tego zabiegu jest temperatura i szybkość chłodzenia stopów. W tej obróbce nagrzewa się stop powyżej temperatury krytycznej, a następnie chłodzi z tak szybką prędkością by nie mogły zajść przemiany zgodne z wykresem równowagi, a zaszły przemiany prowadzące do otrzymania faz metastabilnych.
W skrócie: W skutek szybkiego chłodzenia austenitu powstaje Martenzyt.
Odpuszczanie - obróbka cieplna polegająca na rozgrzaniu materiału i następnie ochłodzeniu.
Rozróżniamy 3 rodzaje odpuszczeń:
Niskotemperaturowe - w zakresie od 150 do 200'C (usunięcie naprężeń hartowniczych, zachowanie dużej twardości i odporności na ścieranie).
Średniotemperaturowe - w zakresie od 250 do 500'C (twardość ulega obniżeniu, stal zyskuje wytrzymałość
i sprężystość).
Wysokotemperaturowe - od 500 do 723'C (Ma na celu zwiększenie stosunku Re do Rm, zwiększenie granicy plastyczności, wydłużenia i przewężenia).
Przesycanie - zabieg, w którym głównym czynnikiem jest temperatura i szybkość chłodzenia. Chłodzenie musi być tak szybkie, by nie zdążyły zajść żadne zmiany fazowe.
8. Hartowanie - trudności i zapobieganie
Trudności:
- Nierównomierne chłodzenie (środek jest chłodzony z mniejszą prędkością od krytycznej)
- Szybkie chłodzenie może wywołać naprężenia skurczliwe, które mogą spowodować pęknięcia nieodpuszczonego martenzytu.
Zapobieganie:
Zazwyczaj wprowadza się do stali niewielką ilość odpowiedniego pierwiastka, np. manganu, chromu, niklu. Powoduje to przesunięcie krzywych węgla w prawo.
9. Rodzaje umocnień
- Umocnienie roztworowe - polega na dodaniu do stali narzędziowych wolframu i kobaltu.
- Umocnienie cząstkami twardych faz
10. Odporność na korozję
Stale zawierające przynajmniej 10,5% chromu są odporne na korozję. Chrom tworzy na powierzchni warstwę tlenku, zapobiegającą przedostania się tlenku w głąb materiału.
11. 5 grup stali nierdzewnych
Stale nierdzewne dzieli się na:
- stale martenzytyczne
- stale ferrytyczne
- stale austenityczne
- stale ferrytyczno-austenityczne
- stale umacniane wydzielinowe
12. Stale stopowe
Konstrukcyjne: do budownictwa, nawęglania, ulepszania cieplnego, azotowania, sprężynowe i na łożysko toczne
Narzędziowe: szybkotnące, do pracy na zimno i na gorąco
Specjalne: do pracy w podwyższonych temp., odporne na korozje (nierdzewne, kwasoodporne), żaroodporne
i zaworowe, o szczególnych właściwościach magnetycznych i fizycznych
13. Stale niestopowe
Konstrukcyjne: zwykłej, wyższej i najwyższej jakości
Narzędziowe: płytko i głęboko hartujące się
Specjalne: magnetycznie miękkie, łatwo obrabiane mechanicznie
Stale narzędziowe niestopowe charakteryzują się małą ilością zanieczyszczeń fosforem i siarką. Są twarde po zahartowaniu i odpuszczeniu w niskich temperaturach, ponieważ stale z dużą zawartością węgla po zahartowaniu są bardzo twarde, stosuje się je do obróbki skrawaniem przy niewielkich prędkościach skrawania.
15. Rozciąganie polimerów na zimno
W temperaturze niższej o 50'C od temperatury zeszklenia zmieniają stan na lepko sprężyste
- małe odkształcenia - polimer wykazuje sprężystość liniową
- przy odkształceniu ok. 0,1 - polimer zaczyna zachowywać się plastycznie i ulega wydłużeniu
17. Cel wyżarzania zupełnego i normalizującego
Celem wyżarzania zupełnego jest uzyskanie jednorodnej struktury i tym samym możliwie najmniejszych twardości perlitu, ciągliwości oraz obrabialności.
Celem wyżarzania normalizującego jest uzyskanie jednorodnej struktury perlityczno-ferrytycznej. Ten rodzaj wyżarzania zapewnia uzyskanie dość dobrej w stosunku do wyżarzania zupełnego właściwości wytrzymałościowych.