Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska
Grupa: I	Dorota Czaderna	Ocena:
	Badanie przemian zachodzących w metalach i stopach.	Uwagi:

• Ogólne wiadomości o stopach metali, roztwory stałe.

Układy wieloskładnikowe złożone z więcej niż jednego pierwiastka, charakteryzujące się przewagą wiązania metalicznego tworzą stopy metali. Metale i ich stopy cechują własności:

1. dobre przewodnictwo cieplne i elektryczne,

2. dodatni temperaturowy współczynnik rezystywności,

3. połysk metaliczny, polegający na odbijaniu promieni świetlnych od wypolerowanych powierzchni,

4. plastyczność, czyli zdolność do trwałych odkształceń pod wpływem przyłożonych naprężeń.

Podstawowe stopy metali .

Najczęściej użytkowanymi spośród materiałów metalowych są stale, czyli stopy żelaza z węglem i innymi pierwiastkami, pierwiastkami także stopy odlewnicze żelaza tzn. staliwa i żeliwa. Liczną grupę stosowanych materiałów metalowych tworzą również metale niezależne i ich stopy.

Roztwory stałe- kryształ mieszany, chemicznie jednorodna , stanowiąca jedną fazę mieszanina 2 lub więcej substancji krystalicznych, której skład można zmieniać w sposób ciągły. Roztwory stałe dzielimy ze względu na:

1. budowę roztworu: różnowęzłowe (substytucyjne) i międzywęzłowe

2. występowanie w układzie równowagi: ciągłe ( o nieograniczonej rozpuszczalności) i graniczne

3. ograniczoną rozpuszczalność: pierwotne i wtórne

4. uporządkowanie: uporządkowane i nieuporządkowane

• Przemiany fazowe, wykresy równowagi fazowej, reguła faz.

Fazy pośrednie- są to związki złożone z atomów pierwiastków metalicznych lub ich połączeń z metaloidami. W zależności od zakresu występowania tych faz w układzie równowagi rozróżniamy:

1. fazy o ściśle stechiometrycznym stosunku składników - daltonidy

2. fazy istniejące w pewnym zakresie stężeń - bertolidy

W warunkach równowagi fazowej między liczbą stopni swobody, liczbą składników i liczbą faz istnieje ścisła zależność wyrażona regułą faz Gibbsa: s=n-f+2 (s-liczba stopni swobody, n-liczba składników; f - liczba faz).

• Układ równowagi z nieograniczoną rozpuszczalnością

Typowy wykres fazowy dla składników rozpuszczających się wzajemnie w dowolnych ilościach stanie stałym. Temp. topnienia czystych składników.

• Analiza termiczna stopów metali

Ze względu na skład chemiczny stale stopowe do pracy w podwyższonej temp. dzieli się na:

1. niskowęglowe,

2. średniowęglowe,

3. niskostopowe,

4. średniostopowe,

5. wysokostopowe.

Do najważniejszych pierwiastków stopowych poprawiających własności wytrzymałościowe w wysokiej temp. oraz odporność na pełzanie należą: Cr, Mo, V

• Termiczna rozszerzalność metali, dylatometria

Początkowy etap odkształcenia plastycznego metali na gorąco charakteryzuje się gwałtownym wzrostem naprężenia, spowodowanym znacznym zwiększeniem gęstości dyslokacji. W miarę odkształcenia plastycznego naprężenie płynięcia osiąga wartość max, po czym maleje w skutek przebiegu procesów aktywowanych cieplnie. W metalach o dużej energii błędu ułożenia mechanizmem tym jest zdrowienie dynamiczne.

Dylatometria - przyrząd służy do pomiaru rozszerzalności cieplnej ciał stałych i cieczy. W najprostszym dylatometrze dla ciał stałych pręt określonej długości z badanego materiału umieszcza się między końcówkami śruby mikrometrycznej i ramienia dźwigni. Przy ogrzaniu pręt rozszerza się , powodując przesunięcie dźwigni. Mierzy się jego wielkość przesunięcia. Do dokładniejszych pomiarów służą: d. interferencyjne- kompaktowy i kwarcowe d . różniczkowe, a już np. d. cieczowy stanowi kulisty zbiornik z kwarcu lub szkła wyposażony w wyskalowaną kapilarę. Znając przyrost długości ciała stałego lub objętości cieczy oblicza się odpowiedni współczynnik rozszerzalności cieplnej.