Anyagismeretanyagtan bevezets KISKUNLACHZA sszelltotta Hork Gyrgy Anyagismeret anyagtudomny
Anyagismeret-anyagtan bevezetés KISKUNLACHÁZA Összeállította: Horák György
Anyagismeret, anyagtudomány, anyagvizsgálat Az anyagok tulajdonságaival, rendszerezésével, vizsgálatával foglalkozó tudomány Mi az anyag?
Az anyagot az ember nyeri ki a természetből és alakítja olyanná, ami az igényeknek leginkább megfelel.
Az anyagok csoportosítása Az anyagok csoportosíthatók: ØHalmazállapot szilárd, · folyékony, · légnemű és · plazma · szerint
Amorf. Alaktalan, formátlan Kondenzáció Lecsapódás Szublimáció Párolgás, Szilárd anyag légneművé válik Disszociáció Elkülönülés, szétválás Rekombináció Disszociáció ellentéte Ionizáció töltetlen részecske töltötté válik
Az anyagok csoportosítása Eredet szerint · szerves anyagok, polimerek természetes eredetűek pl. gumi, fa, bőr stb. · mesterségesen előállított műanyagok · · szervetlen · fémek, kerámiák
Ipari anyagok, szerkezeti anyagok Ipari anyagoknak vagy szerkezeti anyagoknak a technikailag hasznos tulajdonságú anyagokat nevezzük. Az ipari anyagok lehetnek: · Fémek · Kerámiák · Polimerek · Kompozitok
Az „ipari” anyagok relatív fontossága
A szerkezeti anyagok kiválasztása A termékek előállításához az anyagokat a megfelelő műszaki funkcióhoz célzottan kell kiválasztani, azaz optimális módon figyelembe véve: · Az anyag és energia felhasználást · Minőséget · Megbízhatóságot · Gazdaságosságot · Élettartamot · Környezetvédelmi követelményeket
Az anyagkiválasztás feltétele tulajdonság járulékos saját Mechanikai tulajdonságok pl. Keménység, szilárdság Nem mechanikai pl. hőtágulás Felületi tulajdonságok tervezés Ár és alkalmasság gyárthatóság Megjelenés, szerkezet
Autó karosszéria anyagok (fémek) acél alumínium
Autó karosszéria anyagok (nem fémes anyagok) Fém vázon kompozit
Autó karosszéria anyagok (nem fémes anyagok) Kompozit
Az anyag körforgása Eljárás technikai módszerekkel pl. kohászat stb. szerkezeti anyag Bányászat nyersanyagok Föld, földkéreg (ércek, természetes anyagok, szén kőolaj, földgáz stb) Tervezés, gyártás recycling TERMÉK Üzemeltetés, használat Elhasználódás, hulladék, szemét
A termékek feladatuk teljesítése hulladékká válnak. A hulladékot kezelni kell. Ez lehet: · Újrafeldolgozás, újrahasznosítás · Megsemmisítés · Ártalmatlanítás Végleges elhelyezés után
ANYAGVIZSGÁLAT
Az anyagvizsgálat célja Az ipar és a technika fejlődése megkívánja, hogy a gyártási folyamatok során felhasznált anyagokról minél teljesebb ismereteink legyenek. Ez a felhasználandó anyagok alapvető tulajdonságainak meghatározásán kívül, a szerkezetekbe beépített anyagok várható viselkedésének, állapotának a meghatározását is jelenti.
Az anyagvizsgálat feladata F az anyagokról olyan adatokat szolgáltatni a gyártó, a felhasználó részére, amelyek lehetővé teszik annak eldöntését, hogy : Þaz adott anyag az adott feladatra megfelel-e? (szilárdság, alakíthatóság stb. ) Þadott felhasználási célra melyik anyag felel meg (anyag kiválasztás)
Az anyagvizsgálat feladata feleletet adni arra, hogy az alapanyagok, vagy kész termékek tartalmaznak-e folytonossági hiányokat, hibákat. FA használat során károsodott alkatrészek, szerkezetek károsodási okainak felderítése. (kárelemzés) F
Az anyagvizsgálati módszerek felosztása Az anyagvizsgálati módszerekkel ellenőrizhetjük: a szilárd halmazállapotú anyagok tulajdonságait pl. keménység, szakítószilárdság stb. a folyékony halmazállapotú anyagok tulajdonságait pl. viszkozitás, lobbanáspont stb. a gáz halmazállapotú anyagok tulajdonságait pl. füstgáz elemzés
Az anyagvizsgálati módszerek felosztása A vizsgálatok csoportosíthatók az igénybevétel típusa szerint: Þstatikus, ha az igénybevétel időben állandó, vagy csak igen lassan, egyenletesen változik, Þdinamikus , ha a terhelés időben változik, hirtelen, ütésszerű, lökésszerű pl. motorok indítása, ütközés stb. ÞIsmételt igénybevétel (fárasztó), ha az igénybevétel időben változik, és sokszor ismétlődik.
Az anyagvizsgálati módszerek felosztása A vizsgált minta a vizsgálat hatására tönkremegy vagy nem Þroncsolásos Þroncsolás mentes.
Az anyagvizsgálati eljárások főbb területei: (a legtöbb esetben roncsolással) Kémiai vizsgálat. Legfontosabb feladata az anyagok vegyi összetételének megállapítása, de ide tartoznak a korróziós vizsgálatok is. Fizikai vizsgálatok. Célja az anyagok fizikai jellemzőinek pl. villamos vezetőképesség, villamos ellenállás, mágneses tulajdonságok hőtágulás, fajhő stb. meghatározása Fémtani vizsgálatok. Az anyagok szövetszerkezetének, szemcsenagyságának, a zárványosság mértékének stb. meghatározását jelenti.
Az anyagvizsgálati eljárások főbb területei: Szilárdsági vizsgálatok. Egyszerű mechanikai igénybevételekkel szembeni ellenállás megállapítása a cél. Technológiai vizsgálatok. Legtöbb esetben az adott feldolgozási technológiára való alkalmasság eldöntése a cél Roncsolás mentes vizsgálatok
Az igénybevételek jellemzése (1) Az igénybevétel hatása szerinti felosztás: Teljes anyagtérfogatra ható igénybevételek A felületre ható igénybevételek Az igénybevétel időbeli lefolyása szerinti felosztás: Statikus Dinamikus, lökésszerű Ismétlődő, fárasztó Az előbbi három kombinációja
Teljes anyagtérfogatra ható igénybevételek Húzó Nyomó Hajlító Nyíró Csavarás Hajlítás Húzás
A felületre ható igénybevételek Hő Vegyi Elektrokémiai Áramló közeg Koptató Sugárzás Biológiai Forgatás Szorító erő Kopás
Az igénybevétel az időbeli változása alapján lehet: statikus, ha az igénybevétel időben állandó, vagy csak igen lassan, egyenletesen változik, Þ dinamikus , ha a terhelés időben változik, hirtelen, ütésszerű, lökésszerű pl. motorok indítása, ütközés stb. Þ fárasztó, ha az igénybevétel időben változik, és sokszor ismétlődik. Þ
Az igénybevétel időbeli lefolyása • Statikus • Dinamikus • Ismétlődő, fárasztó • Az előbbi három kombinációja
A szerkezeti anyagok viselkedése az igénybevételekkel szemben A szerkezeti anyagok legfontosabb tulajdonsága, hogy ellenállnak a külső igénybevételekkel szemben, tehát a terhelhetők. Az igénybevételek összetettek és különbözőek. A szilárdsági számítások során ezeket az összetett igénybevételeket jól definiálható alapesetekre un. egyszerű igénybevételekre vezetjük vissza, és ezek szuperpozíciójaként értelmezzük a szerkezet terhelését.
Egyszerű igénybevételek húzás, nyomás, hajlítás, csavarás és nyírás. Az igénybevétel számszerű értéke a felület egységre ható erő, a feszültség. Ha a feszültség a felület elemre merőleges, normál ( ) feszültségről, ha a felület síkjában hat, csúsztató ( ) feszültségről beszélünk. Mértékegysége : N/mm 2 vagy MPa, azaz MN/m 2
Az anyag viselkedése terhelés hatására Az anyagok lehetnek: szívósak, képlékenyek ridegek. és
Szívós vagy képlékeny anyag a törést jelentős nagyságú maradó alakváltozás előzi meg, ami sok energiát emészt fel. A töretfelület szakadozott, tompa fényű
Rideg, nem képlékeny törés A rideg, nem képlékeny törés esetében a törést nagyon kicsi vagy semmi maradó alakváltozás sem előzi meg, és a repedés kialakulása után viszonylag kevés energiát kell befektetni az anyag eltöréséhez.
- Slides: 35