1) Są dwa mat. o temp. top. 1000st i 600st. Który z nich jest bardziej sprężysty i dlaczego?

-Ten który ma wyższą temperaturę topnienia, w wyższej temperaturze oddziaływania między atomami są silniejsze. Za własności sprężyste odpowiedzialne są wiązania międzyatomowe

2) Jaki jest związek między dyslokacją a granicą plastyczności?

-zwiększenie granicy plastyczności można osiągnąć albo przez zmniejszenie, albo zwiększenie gęstości dyslokacji

3)Dwa materiały o sieci RSC i HZ. Który z nich wybrałbyś do obróbki plastycznej i dlaczego?

-RSC ponieważ struktura ta posiada więcej systemów łatwego poślizgu czyli płaszczyzn o największym upakowaniu atomów po których kryształy poruszają się w określonych kierunkach. Dzięki temu materiał ten jest bardziej plastyczny

4)Poprzez jakie przemiany można odwrócić proces umacniania plastycznego?

-zdrowienie (przegrupowanie, zrelaksowanie) zmiany struktury prowadzące do zmniejszenia gęstości defektów sieciowych i dyslokacji

-rekrystalizacja (zarodki nowych ziaren)- zarodkowanie ziaren wolnych od dyslokacji

-rozrost ziaren

5)Opisać zjawiska jakie dokonują się poprzez zgniot na zimno.

Zgniot wywołuje wzrost gęstości defektów w sieci krystalograficznej, a tym samym nagromadzenie energii odkształcenia, Nagromadzenie się dużej liczby dyslokacji powoduje wzajemne blokowanie się ich - skutkiem tego jest zmiana własności fizycznych i mechanicznych, probka się umacniania

6) Czy można umocnić odkształecniowo metal o temp. top. 327st C?

Jeżeli to czysty metal to temp. Rekrystalizacji wynosi 0.2Tm czyli:

327st C = 600 K 600*0.2 =120

120-327=-coś tam, w każdym razie temperatura topnienia jest niższa od temperatury rekrystalizacji dla tego czystego metalu czyli można go umocnić w ten sposób

7)Warunki powstania rozwtoru stałego ograniczonego.

-identyczność sieci krystalograficznych

-różnica wielkości promieni nie większa niż 15 % [(Ra - Rb)/Ra]*100% < 15 % (Ra - promień większego)

-roztwór stały ograniczony jest roztworem stałym międzywęzłowym którego tworzą metale przejściowe o dużej stałej sieciowej z pierwiastkami o stosunkowo małych promieniach atomowych

8)Narysować i opisać krzywą studzenia.

9) Różnica między przemianą eutektyczną i eutektoidalną.

-Przemiana eutektyczna to przemiana ciekła (przemiana ciecz → α + β). Zachodzi w temp. 1148ºC. Przemiana eutektyczna jest przemianą, w której udział biorą trzy fazy. Podczas przemiany, w czasie chłodzenia, ciecz przemienia się w dwie fazy stałe jednocześnie. ,

-Przemiana eutektoidalna to przemiana stała Zachodzi w temp. 727ºC, jest przemianą, w której biorą udział trzy fazy. Podczas chłodzenia faza stała przemienia się w dwie inne fazy stałe jednocześnie. γ → α + β

10)Dyfuzja

-proces samorzutnego rozprzestrzeniania się cząsteczek lub energii w danym ośrodku pod wpływem temperatury, im większa temperatura tym dyfuzja jest wydajniejsza

11)Utwardzalność, hartowność, przehartowalność

-Utwardzalność - Jest to stosunek największej, możliwej do uzyskania po hartowaniu, twardości do warunków austenityzowania.

-Hartowność - jest podatnością stali na hartowanie, czyli tworzenia struktury martenzytycznej.

- Przehartowalność - to podatność stali do utwardzania się w głąb przekroju pod wpływem hartowania.

12)Jaki jest sens hartowania i wysokiego odpuszczania?

Połączenie tych dwóch procesów to ulepszanie cieplne. Prowadzi ono do uzyskania najlepszej kombinacji własności wytrzymałościowych i plastycznych.

13)Różnica między utwardzaniem cieplnym a ulepszaniem cieplnym.

Utwardzanie cieplne - hartowania z odpuszczaniem niskim, zastosowanie do stali narzędziowych, poprawia ich właściwości tnące

Ulepszanie cieplne - połączenie hartowania z odpuszczaniem wysokim lub średnim. Prowadzi ono do uzyskania najlepszej kombinacji własności wytrzymałościowych i plastycznych.

14) Dlaczego element azotowany jest wcześniej ulepszany cieplnie?

-Aby uzyskać dostatecznie sztywny rdzeń w warstwie powierzchniowej, gdyż zbyt łatwe jego odkształcanie prowadziłoby do pękania i złuszczania. Temperatura odpuszczania powinna być wyższa o około 30 stopni od temperatury azotowania

15)Jaka jest główna rola mikrowęglików w stali stopowej?

-Przeciwdziałają rozrostowi ziaren po walcowaniu

16)Co to są siluminy, cel modyfikacji, klasyfikacja.

Siluminy są to stopy Aluminium z krzemem, które dzielą się na

-podeutektyczne (4-10% Si)

-okołoeutektyczne (10-13% Si)

-nadeutektyczne (17-30% Si)

Podstawowym celem modyfikacji siluminów nadeutektycznych jest zmiana kształtu wydzieleń krzemu pierwotnego, co realizuje się przez dodanie fosforu

Celem modyfikacji siluminów pod i okołoeutektycznych jest rozdrobnienie krzemu eutektycznego i tą modyfikację przeprowadza się przy pomocy sodu

17)Co to jest kruchość w ceramice.

-wada, która uniemożliwia obróbkę mechaniczną i utrudnia łączenie wyrobów ceramicznych ze sobą lub innymi materiałami.

Ceramika jest krucha bo trudno uruchomic dyslokacje jest. Nie sposób określić rozmieszczenia defektów.

18) wady i zalety ceramiki

-zalety: wysoka temperatura topnienia, duża twardość, duża sztywność, odporność na korozję, żaroodporność

-wady: wysoka temperatura topnienia, duża twardość, duża kruchość, duża sztywność, trudność kształtowania

1. Narysuj wykres naprężenie-odkształcenie dla materiałów sprężysto-plastycznych i

sprężysto-kruchych i zaznacz na nich wielkości charakterystyczne Rp=0,2, Rm, Rc oraz wydłużenie epsilon.

http://pl.wikipedia.org/wiki/Statyczna_próba_rozciągania lub książka Kaczorowskiego gdzieś tam przy początku samym

2. Co rozumiesz przez sztywność (sprężystość) materiałów. Który z materiałów, stal czy guma, jest bardziej sprężysty i dlaczego?

-Sztywność to odporność materiału na zmianę wymiarów (kształtu) w obszarze odkształceń sprężystych. Bardziej sprężysta jest zdecydowanie stal ponieważ posiada większy moduł sprężystości. Moduł sprężystości definiuje tzw. prawo Hooka które mówi że odkształcenie jest proporcjonalne do naprężenia. Metal ciężej odkształcić niż gumę czyli i naprężenia towarzyszące odkształceniu będą większe co za tym idzie metal ma większy moduł sprężystości czyli jest bardziej sprężysty

3. Co rozumiesz przez umacnianie materiałów sprężysto-plastycznych? Na czym polega ogólna zasada ich umacniania? Wymień metody.

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 - polega na wytworzeniu w materiale przeszkód dla ruchu dyslokacji dzięki temu wrasta granica plastyczności. Aby umocnić stop wydzieleniowo w obszarze roztworu stałego rozpuszczalność musi maleć wraz ze spadkiem temperatury a wydzielenia powstałem z rozpadu roztworu stałego muszą być całkowicie lub częściowo sprzężone z osnową

4. Co rozumiesz przez przehartowalność, a co przez utwardzalność stali? Która ze stali, A czy B, będzie miała większą utwardzalność, a która przehartowalność i dlaczego?

STAL A - 1,2 C, 0 Cr, 0 Ni, 0 Mo UTWARDZALNOSC

STAL B - 0,35 C, 1,0 Cr, 1,0 Ni, 0,5 Mo PRZEHARTOWALNOSC
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.

5. Co to jest zmęczenie materiału? Czym się charakteryzuje powierzchnia przełomu zmęczeniowego np. aluminium, stali w skali makro i mikroskopowej?

- zjawisko pękania materiału pod wpływem cyklicznie zmieniających się naprężeń.

Na powierzchni przełomu tworzą się prążki zmęczeniowe

6. Co to jest próg kruchości? W jaki sposób się go wyznacza i jak można zmienić jego położenie?

- Próg kruchości to minimalna siła która sprawia że materiał pęka

Wzrost szybkości chłodzenia po odpuszczaniu powoduje przesunięcie progu kruchości w tym wypadku do niskich temperatur, także skład chemiczny ( w strone niższych po dodaniu niklu lub wyższych po dodaniu fosforu, próg kruchości wyznacza się próbą udarności (czyli bierzesz próbkę, przyjebujesz w nią pare razy młotkiem z określoną siłą i patrzysz czy pęka :D)

7. Jaki jest cel nawęglania stali? Dlaczego do nawęglania stosuje się stale niskowęglowe i/lub niskostopowe i czy nawęglanie samo w sobie jest wystarczające dla tego rodzaju obróbki cieplno-chemicznej?

- nawęglanie to zabieg cieplny polegający na dyfuzyjnym nasyceniu węglem warstwy powierzchniowej obrabianego materiału. Stosuje się tu stale niskowęglowe aby

zmodyfikować własności powierzchni materiału w dalszych obróbkach przy równoczesnym pozostawieniu miękkiego, elastycznego rdzenia stali niskowęglowej. Nie wystarczy, powinno się dalej stosować obróbkę cieplną np. hartowanie i odpuszczanie

8. Dlaczego elementy przeznaczone do azotowania są wcześniej ulepszane cieplnie?

- w celu uzyskania optymalnych właściwości mechanicznych w rdzeniu

9. Wymień przykłady (2-3) właściwości ceramiki należących równocześnie do jej zalet i wad. Wyjaśnij te pozorne sprzeczności. Narysuj wykres prawdopodobieństwa Ps(V0) dla ceramiki

o module m1=5, m2=20.

-duża twardość, duża sztywność, wysoka temperatura topnienia. Duża twardość czy duża sztywność jest porządana jeśli chodzi o warunki pracy w jakich danej ceramice przyszłoby się znajdować, ale jednocześnie utrudniają one jej obróbkę czy też np. łączenie z innymi materiałami jak np, metale. Proces łączenia ceramiki z metalem jest wiec procesem bardzo zaawansowanym technologicznie i także jest to zabieg kosztowny

• 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
  
  
  Im większy moduł tym większa amplituda i rozrzut . mniejszy moduł linia bardziej prosta
  
  
  

10. Co to jest żeliwo? Podaj jego rodzaje i wskaż jak jego właściwości zależą od mikrostruktury.

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

Dzieli się na żeliwo szare, białe, połowiczne, ciągliwe, stopowe. Wydzielanie się fazy grafitu zwiększa kruchość żeliwa.

11. Narysuj zmianę twardości stopu umacnianego wydzieleniowo w funkcji czasu i temperatury starzenia. Nie wiem

12. Jaki jest zasadzniczy cel obróbki cieplnej zwanej wyżarzaniem? Co oznacza termin, że wyżarzanie stali należy do grupy obróbki cieplnej z przemianą albo bez przemiany fazowej? Podaj po 1 przykładzie każdego wyżarzania.

-jest operacją cieplną polegającą na nagrzaniu elementu stalowego do odpowiedniej temperatury, przetrzymaniu w tej temperaturze jakiś czas, a następnie powolnym schłodzeniu. W celu otrzymania w materiale mikrostruktury możliwie najbliższą stanu równowagi. Przemiana fazowa tutaj oznacza że wyżarzanie może przebiegać w różnych temperaturach i może być z przekrystalizowaniem (z pzemianą alotropową) lub bez przekrystalizowania.

Z przemianą fazową - wyżarzanie zupełne

Bez przemiany - wyżarzanie rekrystalizujące

14. Na czym polega umacnianie odkształceniowe? Czym można umocnić metal odkształceniowo o temperaturze topnienia T=327 C?

- polega na wzajemnym blokowaniu się dyslokacji poruszających się w różnych płaszczyznach poślizgu, tak można bo temperatura topnienia jest niższa niż temperatura rekrystalizacji

1. Co rozumiesz pod pojęciem umacnianie materiałów sprężysto plastycznych (metali)? Jaka jest ogólna zasada umacniania metali?

2. Dany jest układ równowagi (był)

- narysuj krzywą studzenia dla stopu o składzie C 0

- określ udział fazy stałej i ciekłej w temperaturze Tx

- zaproponuj mikrostrukturę w temperaturze pokojowej

- czy, a jeśli tak to, które stopy można umacniać wydzieleniowo?

3. Co to jest żeliwo i jak jego struktura zależy od szybkości chłodzenia?

Różne szybkości chłodzenia w różnych częściach odlewu prowadzą do powstawania naprężeń na różnych poziomach przekroju, dlatego powinno się zastosować wyżazanie odprężające w temp, do 570 stopni po którym powinno być wolno chłodzone

4. Co to jest martenzyt?

Niestabilna faza stopu żelaza i węgla

5. Czy i która para pierwiastków stwarza szansę na stworzenie roztworu stałego ciągłego:

A RPC 0,115
B RSC 0,122
C RSC 0,151

Jeśli któraś para stwarza szansę to, kiedy będzie najlepsze umocnienie roztworowi?

6. Co to są siluminy? Klasyfikacja i cele stosowania.

7. Różnica między nawęglaniem a azotowaniem

8. Co to jest umacnianie odkształceniowe?

9. Co to jest hartowność? Jak się ją polepsza?

10.) Co to jest prawdopodobieństwo przetrwania i jaka podstawowa informacja zawarta jest w module Weilbull`a? Naszkicuj wykres prawdopodobieństwa przetrwania w funkcji obciążeń dla materiału o module m=3 i m=20.

1.Jaka jest różnica między zdrowieniem, a tektalizacją stopów odkształconych plastycznie na zimno?

2.Co to jest umacnianie wydzieleniowe, jaki jest jego cel; opisz zjawiska zachodzące podczas starzenia w stopach np. AlCu.

3. Co to są siluminy? podaj ich klasyfikacje i wyjasnij cel stosowania modyfikacji siluminów.

4. Co to jest azotowanie i dlaczego do azotowania stosuje się stałe ulepszenie cieplne?

5. Który z mat. aluminium o wielkości ziarna 0,1 mm czy 1,0 mm będzie charakteryzować się większą dyfuzyjnością i dlaczego?

6. Jaka jest ogólna zasada umacniania metali i stopów?

7. Element z ceramiki zawiera pęknięcie powierzchniowe o długości a; podlega działaniu naprężenia sigma= 100MPa. Oblicz maksymalną krytyczną długości pęknięcia, po osiągnięciu którego nastąpi zniszczenie katastroficzne, jeśli moduł sprężystości wynosi E=400 GPa, zaś związkość Gc=0,02kJ/m2.

8. Co to jest roztwór stały? Jakie znasz rodzaje roztworów? Jakie roztwory wystepują w układzie Fe-Fe3C?

Jest to jednorodna faza o wiązaniu metalicznym

-pierwotne

-wtórne

-różnowęzłowe

-międzywęzłowe

-pustowęzłowe

9. Dany jest układ (ten fajny wykres) i cztery pytania do niego: a)narysowac krzywą studzenia dla Cx b)udział fazy stałej i ciekłej w Tx c)zaproponuj mikorstrukturę w temp. otoczenia d)czy którykolwiek ze stopów można umacniać wydzieleniowo?

10. Jaka jest róznica między przemianą eutektyczną i eutektoidalną?

11. Co to jest ulepszanie cieplne? Jaki jest cel hartowania i wysokiego odpuszczania, skoro po tej obr. ciep. otrzymujemy mieszaninę ferrytu i cementytu (->perlit)?

12. Jaka jest różnica między hartowaniem a przesycaniem?

13. Podaj klasyfikację żeliwa. Jaki jest cel modyfikacji żeliwa sferoidalnego?

14. Co to są siluminy? Klasyfikacja i cel modyfikacji.

15. Co rozumiesz pod pojęciem przehartowalnosć (hartowność) i utwardzalność stali? W jaki sposób możemy zwiększyć tą pierwszą?

16. Co to jest nawęglanie i jakie jest jego zadanie?

17. Dlaczego ceramika jest twarda i krucha zarazem?

18. Co to jest żeliwo? Jak jego struktura zależy od szybkości chłodzenia?

19. Co to jest martenzyt? Jaki jest cel odpuszczania stali po hartowaniu?

20. Która para pierwiastków utowrzy roztwór stały ciągły? Która umozliwia umacnianie roztowrowe? I poda trzy pierwiastki: RPc - 0,118 | RSC - 0,128 | RSC - 0,140 te literki to układ atomów, a te liczby to promienie atómów.

21. Co to są mosiądze, brązy...?

22. Różnice między azotowaniem i nawęglaniem.

23. Co to jest umacnianie odkształceniowe i w jaki sposób usunąć jego skutki? Czy moża umacniać przez zgniot dla T=327*c? (to ostatnie to nie wiem o co chodzi)

24. Prawdopodobieństwo przetrwania i jaka podstawowa informacja jest zawarta w module Weilbulla. I do tego dał jakieś zadanko. Wykres prawdopodobieństwa dla m=0 i m=20, układ na którym to trzeba narysować pewnie był na wykładzie

Pytania z pierwszego terminu:

1. Dane sa trzy metale - A, B, C (podane struktury). Ktory jest najbardziej kruchy, ktory ciagliwy, a ktory plastyczny? Ktory nadaje sie do zgniotu na zimno?

2. Narysuj i opisz krzywa studzenia. Okresl udzial fazy stakej i cieklej w danej temperaturze Tx. Zaproponuj mikrostrukture w teperaturze pokojowej. Czy i ktore stopy tego ukladu mozna przesycac?

3. Jaka jest ogolna metoda umacniania metali i stopow? Wymien metody umacniania i opisz jedna z nich.

4. Ktora z probek Cu (Miedzi) - wyzarzona, czy silnie odksztalcona na zimno, ma wiekszy wspolczynnik dyfuzji i dlaczego?

5. Co to jest stal? Jak jej mikrostruktura zalezy od szybkosci chlodzenia?

6. Co to jest naweglanie i jaki jest jego zasadniczy cel?

7. Dane sa dwa metale o temperaturach topnienia odpowiednio: Ta = 350 stopni, Tb = 1500 stopni. Ktory z nich i dlaczego bedzie charakteryzowal sie wieksza sztywnoscia?

8. Co to sa stale mikrostopowe i jaki jest podstawowy mechanizm umacniania w tych stalach? Jaka jest rola pierwiastkow mikrostoipowych w procesie ich wytwarzania?

9. Dane sa dwie stale - jedna o zawartosci 0,65% C NIESTOPOWA, oraz druga o zaawartosci 0,35 C, NISKOSTOPOWA. Ktora z nich bedzie miala wieksza przehartowalnosc, a ktora wieksza utwardzalnosc?

10. Wyjasnij dlaczego ceramika jest materialem sprzezysto-kruchym? Co sprzyja kruchosci ceramiki? Do przenoszenia jakiego rodzaju obciazen jest stworzona?

1.Co jest warunkiem wzmacniania przez roztwór albo wydzielinowego? Warunkiem wzmacniania przez roztwór lub wydzielinowego jest występowanie zmiennej rozpuszczalności.

2.Czy można skracać czas przemiany podnosząc temp.? Nie ponieważ układ dąży do uzyskania większej energii swobodnej, a wtedy ziarna robią się coraz większe.

3.Różnice pomiędzy azotowaniem i nawęglaniem. Azotowaniu poddaje się powierzchnię już utwardzoną, a więc nie występuje obróbka cieplna, co ma miejsce w przypadku nawęglania. Azotowanie jest więc obróbką końcową, a nawęglanie służy utwardzaniu.

4.Po co stosuje się ulepszanie cieplne? Chodzi o zapewnienie większej sztywności rdzenia, by nie złuszczyła się cienka warstwa azotowania.

5.Wyjaśnić skrót 38NMK Stal niklowo-manganowo-krzemowa 0,38%węgla?

6.Różnice między stopami żaroodpornymi i żarowytrzymałymi? Stopy żaroodporne są odporne na utlenianie w wysokich temp. Żarowytrzymałe zachowują dobre właściwości mechaniczne w wysokich temp.

7.Różnice między żeliwem białym i szarym. W żeliwie białym cały węgiel występuje w postaci związanej (np.Fe3C). W żeliwie szarym węgiel występuje w postaci wolnej (grafit), jego ilość nie przekracza 0,8%. Żeliwo szare ma dobrą lejność, zdolność do tłumienia drgań, właściwości przeciwcieplne. Żeliwo białe jest bardzo twarde i kruche i przez to prawie bezużyteczne (stanowi bazę do otrzymania żeliwa ciągliwego)

8.Różnice między stopami B 101 i BA 1032. Oba stopy to brązy, pierwszy to brąz cynowy, drugi aluminiowy (bez cyny) (BK-krzemowy BO-ołowiany)

9.Różnice między duroplastami i termoplastami. Duroplasty są polimerami termoutwardzalnymi, twardnieją przy wzroście temp. ,termoplasty miękną ze wzrostem temp.

10.Co to jest modyfikacja? Modyfikacja jest to zabieg, którego skutki są większe, niż wynikałoby to ze zmiany stanu technicznego.

11.Różnice między PVD i CVD Skład chemiczny warstwy: PVD - powierzchnia, CVD - podłoże

12.Czy można z żeliwa czarnego zrobić żeliwo perlityczne? Tak. Aby z żeliwa czarnego uzyskać perlityczne należy je podgrzać, rozpuścić węgiel, a następnie szybko schłodzić w obszarze przemiany eutektoidalnej.

13.Mosiądz. M a b a-składnik podst. b-jego ilość np. MM59 mosiądz manganowy

14.Max pęknięcie wzór Rm=Fa - δv

15.Co świadczy o właściwościach żeliw? 1.osnowa metaliczna 2.postać węgla (związane - wolne) wielkość (np. 0,5% grafit) rozkład (np. równomierny)

16.Co to znaczy że roztwór jest ciągły lub ograniczony? Roztwór ciągły (nieograniczony) - pełna rozpuszczalność jednej substancji w drugiej (np.stały roztwór równowęzłowy) ; Roztwór ograniczony - posiada zmienną rozpuszczalność (np. roztwór stały międzywęzłowy) ; Roztwór stały - Substancja utworzona z co najmniej dwóch rodzajów atomów, z których jeden pełni funkcję rozpuszczalnika a drugi substancji rozpuszczanej.

17. Mamy 2 A1., podgrzewamy je do 50C, chłodzimy jedną w wodzie, a drugą w powietrzu. Która wskazuje większą dyfuzyjność? Jeśli dwa różne metale schładzają się w bezpośrednim, ścisłym kontakcie w wysokiej temp., to po pewnym czasie możemy stwierdzić, że w rejonie powierzchni granicznej nastąpiło pewne wymieszanie się tych metali. Jest to wynik procesu zwanego dyfuzją. 1 schładzany szybko ma więcej wakansów, schładzany wolniej ma mniej. 1 schładzany w wodzie (szybciej)ma większą dyfuzyjność.

18.Jaka jest różnica między hartowaniem a przesycaniem? Hartowanie - umacnianie materiałów drogą obróbki cieplnej. Podczas hartownia następuje przebudowa sieci. Przesycanie - podczas przemiany sieć nie zostaje przebudowana.

19.Dlaczego możliwe jest przejście jednej sieci w drugą w przemianie bezdyfuzyjnej? Ponieważ do przejścia jednej sieci w drugą potrzebne są jedynie niewielkie przesunięcia. Przemiana ta zachodzi z prędkością światła. Przemiana martenzytyczna jeśli będziemy chłodzić stal dostatecznie szybko (z szybkością większą niż krytyczna) to jesteśmy w stanie ominąć nos krzywej C i przechłodzić austenit poniżej temp. Początku przemiany martenzytycnej, w tym momencie siła napędowa przemiany alotropowej będzie na tyle duża że wymusi przekształcenie sieci A1 w sieć A2

20Jak określić wytrzymałość na rozciąganie? 3 sposoby 1.rozciąganie 2.zginanie 3.ściskanie

21.Które z polimerów izotaktyczne, ataktyczne, czy syntaktyczne będą wykazywać najmniejsze prawdopodobieństwo tworzenia struktury krystalicznej? Atektyczne, ponieważ, są nierówne porcje (brak uregulowania rozkładu) im bardziej regularna budowa, tym łatwiej wytworzyć strukturę krystaliczną (najłatwiej w izoaktywnych)

22.Co to jest Chasing? Jest to biała linia przy zgniataniu polimerów.

23.Dlaczego kompozyty umacniane węglikami mają taką dużą wytrzymałość? Bo węgiel (grafit) ma wysoką aniotropię (różne właściwości w różnych kierunkach) . Obciążając równolegle do płaszczyzny uzyskujemy wysoką wytrzymałość, występują silne wiązania między atomami

24.Od czego zależy moduł Younga? Jest to funkcja dwóch wielkości: 1 siły wiązań między atomami 2 gęstość wiązań przestrzeni (budowa cząstki). Wiązania dzielimy na 1 pierwotne (silne) jonowe,atomowe,kowalencyjne 2 wtórne wodorowe, siły Vander Walsa

25.Jak odróżnić dyslokację krawędziową od śrubowej? Dyslokacje - defekty liniowe - odpowiedzialne za odkształcenia plastyczne w materiałach krystalicznych. Dyslokacja reprezentowana jest przez wektor Burgesa który może być: 1 równoległy do lini dyslokacji - dyslokacja krawędziowa 2 prostopadły do lini dyslokacji - dyslokacja śrubowa. W wyniku przemieszczenia dyslokacji powstają uskoki. Dyslokacja dąży do minimalnej długości , jest nośnikiem odkształcenia plastycznego. Cechy: 1 można ją zaopatrzyć w znak (+) (-) (jednoimienne odpychają się różnoimienne przyciągają) 2 zjawisko umocnienia - występuje, gdy jednoimienne są tak upakowane, że więcej ich nie wejdzie

26. Jak z ubogiej cieczy B zrobić bogatą? Aby z ubogiej cieczy B zrobić bogatą, należy wzbogacić ją w jedną fazę stałą B

27.Jak można umocnić czysty metal? Przez zgniot, czyli odkształcanie plastyczne. Granica plastyczności stopu Re[MPa] może być określona w: stanie wyżarzonym, stanie półtwardym, stanie twardym. Stopy A1 są też utwardzane na drodze obróbki cieplnej.

28.Co to jest MARTENZYT,PERLIT,LEDEBURYT,AUSTENIT? Martenzyt - przesycony roztwór węgla w żelazie α. Perlit - składa się z na przemian poukładanych płytek ferrytu i cementytu, jest produktem przemiany eutektoidalnej. Ledeburyt - mieszanina austenitu nasyconego i cementytu (klasy 1) pierwszorzędowego, występuje w żeliwach. Austenit - roztwór stały węgla w żelazie γ (gamma)

29.Co to jest azotowanie? Jest to wzbogacanie warstwy powierzchniowej w azot. Warstwa azotowa max1,5mm jest twarda, potem nie ma już obróbki cieplnej i tym różni się od nawęglania. Za utwardzanie odpowiedzialne są azotki innych pierwiastków.

30.Co to jest nawęglanie? Wzbogacanie warstwy powierzchniowej w węgiel na drodze dyfuzji. Temp. Musi być na tyle wysoka by umożliwić dyfuzję węgiel musi być w stanie atomowym, temp. musi być w obszarze austenitu. Nawęglanie stosowane jest do stali konstrukcyjnych (niskowęglowych) oraz stopowych

31. Jaki materiał wykazuje największą przewodność elektryczną? Największą przewodność elektryczną na MIEDŹ, a potem aluminium.

32.Co to jest żeliwo ciągliwe? Rodzaje. Jest to żeliwo białe które w wyniku obróbki cieplnej uległo grafitacji. Rodzaje żeliwa ciągliwego: 1Białe, 2Czarne 3Perlityczne.

32.W jaki sposób możemy określić wytrzymałość próbek ceramicznych? Wytrzymałość ceramiki scharakteryzowana jest przez: 1.Wiązkość - odporność na kruche pękanie, 2.Rozkład i wielkość mikropęknięć: a) gięcie dla zgniatania σϒ=GM/bd² 1,7Rm=σϒ ; b)ściskanie Rc jest około 15 razy większe od Rm (Rc-wartość naprężenia niszczącego Rm-wytrzymałość na rozciąganie) Rc=c•Kic/ ∏a (a-śr. dł. pęknięcia) c)wytrzymałość na obciążenia σ=Rm= c•Kic/ ∏am (am=1/2amax)

33.Podać długość max pęknięcia, gdy mamy coś dane: Rm=σ=c•Kic/ ∏a σ=F/a=Rm

34.Jak zmienia się prawdopodobieństwo przetrwania od „σ”?

Ps(Vo)=exp[-(σ/σo)^m] jeśli σ=σo to Ps(Vo)=1/c ≈37% 1)wpływ naprężenia im wyższe tym prawdop. Niższe 2)wpływ wielkości próbki im większe rozmiary próbki tym mniejsze prawdop. 3)wpływ ośrodka i czasu. σ=0 →Ps(Vo)=1 Gdy σ rośnie Ps(Vo) maleje, Jeśli σ→∞ to Ps(Vo)→0

35.Co to jest moduł Weilbulla? Ps(Vo)=exp[-(σ/σo)^m] m-moduł Weilbulla określa szybkość zmniejszania się wytrzymałości w miarę jak naprężenie zbliża się do wartości σo. Im mniejsze m tym większy jest rozrzut wytrzymałości materiału.

36.Czy możemy skracać czas obróbki cieplno-chemicznej przy hartowaniu stali przez zwiększenie temp? Nie , ponieważ stale skłonne są do grubo i drobnoziarnistości.

37.Jaka jest podstawowa różnica między warstwą obrabialną metody CVD i PVD? Skład chemiczny warstwy PVD praktycznie nie ulega zmianie, a w CVD skład chemiczny warstwy jest różny od składu chemicznego gazowej atmosfery procesu.

38.Wymagania stawiane materiałom na łopatki i turbiny. Techniki ich wytwarzania.

Odporność na pełzanie; odporność na utlenianie w wysokich temp. (żaroodporność); wiązkość, odporność na zmęczenie cieplne; stabilność cieplna (termiczna); mała gęstość. Łopatki odlewa się w formach ceramicznych. Najpierw tworzy się łopatkę z wosku, następnie wykonuje się kilka pokryć, robi się skorupę, potem d o pieca i wytapia się wosk, pozostaje sama forma łopatki do której wlewa się stop. Łopatka krzepnie kierunkowo co daje jej wymienione wcześniej właściwości.

39.Zjawisko nadplastyczności Zdolność do bardzo dużych odkształceń. Rodzaje:1)strukturalne w materiałach b. Drobnoziarnistych, ziarna nie większe niż 10 mikrometrów. Kształtowanie nadplastyczne polega na bardzo powolnym odkształcaniu i występuje w stopach AICu i stalach duplex. Podstawowym ograniczeniem jest bardzo powolny proces. 2)podkrystaliczne - następuje w obszarze bliskim przemiany tj. materiał nie jest zdecydowany co do struktury) 3)martenzytyczne - Przechłodzenie nie doprowadzi do do przemiany martenzytycznej, może ona zajść poprzez zgniot

40.Czy szybkość krzepnięcia wzrasta tak samo szybko jak siła napędowa? Siła napędowa wzrasta liniowo z przechłodzeniem, a szybkość krzepnięcia posiada maximum.

41.Które materiały: ceramika czy metale posiadają większy współczynnik rozszerzalności liniowej. Dlaczego? E•α•∇=Rm - wytrzymałość na rozciąganie ; α=Rm/E∇t Zwykle większą rozszerzalność mają metale ponieważ α zależy od Rm dla metali oscyluje w okolicach 200 a dla ceramiki 3. E jest porównywalne. Dlatego Rm/E jest większe dla metali stąd współczynnik ś większy dla metali.

42.Która z próbek grubo czy drobnoziarnista powinna posiadać większą twardość? Drobne ziarno powoduje równomierny rozkład zanieczyszczeń, lepszą izotopię, większą wytrzymałość i twardość, a także ciągliwość oraz większą pracę uderzenia przy próbie udarności.

43.Jaki efekt wykorzystuje się do umacniania w stalach mikrostopowych? Zjawisko powstawania roztworu stałego różnowęzłowego poprzez rozpuszczanie się pierwiastków stopowych w ferrycie.

44.Co to jest wspinanie się dyslokacji i gdzie występuje? Ruch dyslokacji krawędziowych jest związany z płaszczyzną poślizgu. NA przeszkodzie dyslokacje spiętrzają się, a poślizg jest wstrzymywany. W podwyższonych temp. atomy mogą odłączać się lub dołączać do ustawionych półpłaszczyzn sieciowych (na drodze dyfuzji), przy czym mogą tworzyć nowe wakanse lub osadzać już istniejące. Ustawiona płaszczyzna sieciowa np. dodatniej dyslokacji krawędziowej zostaje wydłużona w dół lub skrócona w górę - dyslokacje wspinają się. Dyslokacje odpowiedzialne są za odkształcenia plastyczne w materiałach krystalicznych. Dzięki wspinaniu dyslokacja może posuwać się dalej (nie zostaje w przegrodzie) a ponieważ mechanizm dyslokacji jest elementarnym mechanizmem odkształcenia plastycznego to dzięki wspinaniu odkształcenie może postępować.

45.Co to jest ulepszanie cieplne? Jest obróbką stosowaną w celu uzyskania dużej ciągliwości przy określonej znanej doraźnej wytrzymałości na rozciąganie co uzyskuje się przez hartowanie i następujące po nim odpuszczanie.

46.Czym wyjaśnić żę ceramika jest zarazem twarda i krucha? Twarda jest dzięki wiązaniom jonowym i kowalencyjnym ponieważ ich sieć krystaliczna stawia bardzo silny pór przemieszczającym się dyslokacjom. Ceną za to jest mała odporność na kruche pękanie.

47.Jakie są ograniczenia w szerszym zastosowaniu ceramiki? 1-kruchość 2-porowatość 3-ciężkość łączenia

48.Jaki jest cel wprowadzania mikrododatków w stalach niskostopowych poddanych obróbce cieplnej plastycznej? Domieszki sprzyjają powstawaniu zarodków, a ponadto hamują wzrost kryształów. Dodaje się je w następujących celach: 1)aby poprawić hartowność, 2) aby wywołać umocnienie roztworowe i utwardzenie wydzielonymi cząstkami twardych faz. Pierwiastki stopowe w stalach niskostopowych rozpuszczają się w ferrycie, tworząc roztwór stały, który zwiększa wytrzymałość stali.

49.Czym różni się przemiana eutektyczna od entoktoidalnej? Przemiana entoktoidalna zachodzi w stanie stałym i nie występuje zmiana stanu skupienia. W przypadku przemiany eutektycznej zachodzi zmiana stanu skupienia (faza ciekła przechodzi w stałą)

50.Podział tworzyw ze względu na zastosowanie. 1)Funkcje elektryczne: a)izolacyjne, b)ferromagnetyczne, c)piezoelektryczne, d) o przewodności jonowej, e) oporowe, f) na ogniwa słoneczne, g)nadprzewodzące. 2)Funkcje magnetyczne a)ferryty miękkie, b) ferryty twarde 3) Funkcje biologiczne (organiczne) a)implanty ceramiczne, b)węgiel, c)szkło hydroxyapatytowe 4)Funkcje optyczne a)ceramika elektrooptyczna, b)światłowody, 5)Funkcje chemiczne a)czujniki gazów, b)czujniki wilgotności, c)nośniki substancji katalitycznych kololiery 6)funkcje termiczne a)bariery cieplne 7)Funkcje mechaniczne a)ceramika narzędziowa -ostrza narzędzi skrawających -ostrza narzędzi do obróbki ściernej

51.Kompozyty-podać przykłady osnowy i włókien oraz przykłady zastosowań. Osnowy: a)metalowa [stopy aluminium lub tytanu]; b)ceramiczna [szkło, cement,gips,porcelana); c)węglowa lub polimerowa [żywica epoksydowa, poliestrowa lub fenoloformaldchydowa] Włókna: a) metalowe [stal nierdzewna, wolfram, molibden]; b)ceramiczne [szkło, azbest, tlenki glinum magnezu i krzemu]; c)niemetalowe [węgiel, krzem]; d)węglikowe [SiC,B4C, TiC] ; e)Złożone [borsic]; f)polimerowe [nylon, kevlar] Zastosowanie płyty faliste i płaskie do budownictwa, profile, rury, osłony i obudowy maszyn, kabiny i kioski, kadłuby statków, elementy samolotów, śmigłowców, szybowców, zbiorniki, sprzęt sportowy i inne.

52.Definicja tworzyw ceramicznych i ich podział ze względu na budowę chemiczną. Tworzywami ceramicznymi można nazwać materiały w stanie stałym skupienia, otrzymane z substancji nieorganiczno-niemetalowej o dużej trwałości termicznej. Od tradycyjnych materiałów ceramicznych różnią się: a)Są wytwarzane z głęboko przetworzonych naturalnych oraz syntetycznych surowców o wysokiej i kontrolowanej czystości chemicznej i fazowej. b) obejmują nie tylko krzemiany ale przede wszystkim proste i złożone tlenki, węgliki, azotki, borki. c) Wytwarzane są w różnorodnych postaciach począwszy od monokryształów bez dyslokacyjnych poprzez ceramikę polikrystaliczną, ciała porowate, materiały włókniste do materiałów amorficznych.

53.Jakie są sposoby umacniania ziaren? Umacnianie: odkształceniowe; przez roztwór; wydzielinowe i dyspersyjne; przez granice ziaren

54.Jak zwiększyć granicę plastyczności? Należy spowodować by ziarna były jak niajdrobniejsze.

55.Co to jest granica plastyczności? Jest to suma umocnień stopu różnymi mechanizmami.

56.Dany jest stop A i stop identyczny ale o większej średnicy ziaren. Który posiada większe zdolności wytrzymałościowe i dlaczego? Zdolności wytrzymałościowe zależą od granicy plastyczności, która z kolei zależy od wielkości ziaren. Im większe ziarna tym wyższa granica plastyczności i co za tym idzie większa wytrzymałość stopu.

57.Jakie parametry służą do opisywania cech metali? Gęstość, Moduł sprężystości Younga, Rozszerzalność cieplna, Ciepło właściwe, Wrażliwość na strukturę, Wytrzymałość na rozciągania, Granica plastyczności, Ciągliwość, Odporność na pełżanie, Odporność na kruche pękanie, Wytrzymałość zmęczeniowa

58.Jaka jest różnica między roztworem stałym a związkiem międzykrystalicznym? W roztworze stałym struktura jednego składnika zostaje zachowana, atomy drugiego wciskają się w luki w strukturze pierwszego. W przypadku roztworu międzywęzłowego struktury nie będązachowane.

59.Dane są 3 piertwastki A B C oraz promienia atomów i typy sieci. Która kombinacja daje największe prawdopodobieństwo otrzymania roztworu stałego? Niektóre pary pasują do siebie bardziej wielkością atomów, inne zaś strukturą sieci. Te drugie zaś dają większe prawdopodobieństwo utworzenia roztworu stałego.

60.Jakie pierwiastki mogą wchodzić w luki między atomami w przypadku roztworów międzyfazowych (stałych)? Bor, Wodór, Azot, Węgiel Przyczyną tego jest ich mały promień

61.Mamy dwie identyczne kostki metalu z tego samego stopu o ziarnach 1mm i 1,4mm Która z kostek jest bardziej podatna na dyfuzję? Na dyfuzję bardziej podatna jest kostka 1mm ponieważ posiada więcej ziaren, a co za tym idzie granice ziaren, a więc więcej obszarów zaburzeń sieci.

62.Co to jest przemiana martenzytyczna stali? Polega na bardzo szybkim, powyżej szybkości krytycznej, chłodzeniu stali.

63.Co to znaczy że układ jest przesycony? Oznacza to że jest w nim za dużo jednego pierwiastka niż wynikałoby to z układu równowagi, czyli jest to układ o zmiennej rozpuszczalności.

64.Jak odróżnić brązy cynowe od innych? Po oznaczeniu, brązy cynowe oznacza się CuSn, natomiast brązy specjalne (tzw. Bezcynowe) w swej nazwie zawierają informacje o dodatkach uszlachetniających np. BK-brąz z krzemem, BO-brąz z ołowiem, BA-brąz aluminiowy tzw.brązal.

65.Dlaczego stopy tytanu stosowane są w elektrowniach? Ponieważ są one odporne na działanie czynników korozyjnych, np. wody morskiej.

66.Dlaczego w stopach A1Mg nie stosuje się umocnień wydzielinowych? Ponieważ podczas starzenia się powstające fazy muszą być koherentne z osnową między metaliczną, to w stopach A1 mg jest to nie możliwe.Natomiast w przypadki stopów A1Cu rozpad przesyconych cząsteczek stanowi dużą barierę dla przemieszczających się dyslokacji, a więc można stosować umocnienie wydzielinowe.

67.Skąd wiadomo, że przemiana zachodzi w stałej lub zmiennej temp.? Wiadomo to z równania faz Gipsa. Jeśli równanie to równe jest równe 0 to przemiana zachodzi w stałej temp. Jeśli zaś równanie jest różne od 0 to przemiana zachodzi w temp zmiennej.

68.Czy różnią się przemiany eutektyczne i perytektyczne od przemian eutektoidalnych i pertyktoidalnych? Wszystkie zachodzą w stałej temp. z tą różnicą że dwie pierwsze dotyczą mają fazę ciekłą, a dwie drugie fazę stałą.

69.Dlaczego grafit może być stosowany jako wzmocnienie w żeliwach? Ponieważ grafit posiada silne wiązania w płaszczyznach (model heksagonalny), słabe między płaszczyznami.

70.Mamy czyste aluminium jak je utwardzić? Przez zgniot.

71.Jakie max naprężenie może przenieść włókno? Jeżeli długość włókien jest mniejsza od 2xk to włókna nie będą rozrywane lecz wyciągane z materiału.

72.Co to jest wiązkowość dla włókien? Jest to miara energii zaabsorbowanej przez jednostkę energii pęknięcia

74.Jak wykorzystuje się w stali zjawisko Halla-Petcha? Drobnoziarnista struktura po dodaniu dodatku(ów) uszlachetniającego staje się strukturą o większych ziarnach.

75.Dlaczego kompozyty nie są wykorzystywane tak bardzo jak wskazywałyby na to ich właściwości? Ponieważ są drogie, nieodporne na temp. i łatwo się niszczą przez zgniatanie.

76.Jak to się dzieje że włókna węglowe mogą stanowić umocnienia? (patrz pyt.69)

77.Podaj parametr sieci lub promień atomowy. Oblicz współczynnik wypełnienia komórki elementarnej. Współczynnik wypełnienia stosunek objętości atomów przypadających na komórkę do objętości komórki. W=(n*∏ r³*3/4) / a³

78.Co to są płaszczyzny sieciowe? Płaszczyzny sieciowe (krystalograficze) to płaszczyzny na których znajdują sięatomy.

79.Co to są płaszczyzny poślizgu? Są to płaszczyzny po których zachodzi odkształcenie plastyczne tj. płaszczyzny najgęściej upakowane np. (111) [110] (110) [111] Płaszczyzny gęsto upakowane oraz kierunki stanowią system par poślizgów, tzn. system w którym dokonuje się odkształcenie plastyczne (poślizg).

---