Cechy i waciwoci metali Cechy metali Na og

Cechy i właściwości metali

Cechy metali Na ogół dobra plastyczność i obrabialność Dobra przewodność elektryczna Metaliczny połysk Dobra przewodność cieplna

Właściwości fizyczne metali l l l l Temperatura topnienia; Gęstość; Ciepło właściwe; Rozszerzalność cieplna; Przewodność elektryczna; Przewodność cieplna; Właściwości magnetyczne;

Podział metali ze względu na temperaturę topnienia metale łatwotopliwe trudnotopliwe bardzo trudnotopliwe

Podział metali ze względu na gęstość metale lekkie ciężkie

Własności mechaniczne metali

Właściwości mechaniczne 1. 2. 3. Wytrzymałość. Udarność. Twardość.

Rodzaje odkształceń rozciąganie ściskanie ścinanie wyboczenie zginanie skręcanie

Młot Charpy’ego

Twardościomierz Brinella

Zasada pomiaru met. Brinella

Twardościomierz Rockwella

Zasada pomiaru met. Vickersa

Właściwości technologiczne

Próby badania plastyczności

Próby badania plastyczności

Próby badania plastyczności

Budowa metali i stopów metali 1. 2. 3. 4. Sieci krystaliczne metali Zmiany stanu skupienia Proces topnienia i krzepnięcia czystego metalu Stopy metali

Sieć płasko-centryczna

Sieć przestrzennie-centryczna

Sieć heksagonalna

Wpływ ciśnienia i temperatury na zmiany stanu skupienia

Powstawanie struktury komórkowej Proces krzepnięcia rozpoczyna się od pojawienia się małych kryształków zwanych zarodkami krystalizacji. Zarodki te rozrastając się obejmują stopniowo coraz większą objętość substancji.

Równomierne odprowadzanie ciepła powoduje że zarodki krystalizacji rozrastają się równomiernie we wszystkich kierunkach. W takim przypadku powstaje STRUKTURA KOMÓRKOWA

Narastanie kryształów komórkowych

Powstawanie struktury dendrytycznej Nierównomierne odprowadzanie ciepła podczas procesu krzepnięcia substancji powoduje że zarodki krystalizacji rozrastają się nierównomiernie i rosną w jednych kierunkach szybciej a w innych wolniej. W takim przypadku powstaje STRUKTURA DENDRYTYCZNA

Narastanie kryształów dendrytycznych

Stopień przechłodzenia tk –temp. krzepnięcia tp - temp. przechłodzenia

Różnica pomiędzy temperaturą krzepnięcia i temperaturą przechłodzenia nazywa się STOPNIEM PRZECHŁODZENIA

Budowa stopów Stopami nazywa się substancje wieloskładnikowe wykazujące własności metaliczne i powstałe z fazy ciekłej. W stanie stałym stop przybiera postać krystaliczną. W stanie stałym mogą występować w stopach dwa rodzaje faz jednorodnych: • roztwory stałe; • fazy międzymetaliczne.

Budowa stopów

Roztwory stałe powstają wówczas, gdy w skład sieci strukturalnej wchodzą przynajmniej dwa rodzaje atomów. różnowęzłowe międzywęzłowe nadstruktura

Faza międzymetaliczna Fazę międzymetaliczną cechuje odrębność struktury sieciowej w porównaniu z czystymi składnikami i określone pozycje atomów składników w węzłach sieci.

Stal i jej rodzaje. 1. 2. 3. Ogólna charakterystyka stali. Rodzaje stali. Oznaczanie gatunków stali.

Ogólna charakterystyka stali. Stal jest to stop żelaza z węglem o zawartości węgla do dwóch procent.

Rodzaje stali.

Rodzaje stali.

Rodzaje stali.

Oznaczanie gatunków stali Stale węglowe konstrukcyjne zwykłej jakości St 1 St 2 MSt 1 18 Stale węglowe konstrukcyjne St 2 S wyższej jakości 32 Stale węglowe narzędziowe N 7 N 8

Oznaczanie gatunków stali Stale stopowe konstrukcyjne. Znak tych stali składa się z liczby oznaczającej zawartość węgla w setnych częściach procenta i kolejnych liter wraz z cyframi oznaczającymi dodatki stopowe. G – mangan Przykład: S – krzem 30 H 2 G 2 M H – chrom Stal stopowa konstrukcyjna o zawartości węgla 0, 30 %, której głównymi dodatkami stopowymi są chrom w ilości 2 %, mangan 2 % i molibden o zawartości poniżej 1, 5 %. N – nikiel M – molibden F – wanad I – aluminium T - tytan

Oznaczanie gatunków stali Stale stopowe narzędziowe do pracy na zimno. Znak tych stali składa się z litery N i kolejnych liter oznaczających dodatki stopowe. M – mangan Przykład: S – krzem NCWV C – chrom Stal stopowa narzędziowa do pracy na zimno której głównymi dodatkami stopowymi są chrom, wolfram i wanad. W – wolfram V– wanad L – molibden P – grupa pierwiastków chrom – nikiel - wanad

Oznaczanie gatunków stali Stale stopowe narzędziowe do pracy na gorąco. Znak tych stali składa się z litery W i kolejnych liter oznaczających dodatki stopowe. M – mangan Przykład: S – krzem WCL C – chrom Stal stopowa narzędziowa do pracy na gorąco której głównymi dodatkami stopowymi są chrom i molibden N – nikiel L – molibden W – wolfram B - bor

Oznaczanie gatunków stali Stale stopowe narzędziowe do szybkotnące. Znak tych stali składa się z litery S i litery oznaczającej głowny dodatek stopowy. M – mangan Przykład: S – krzem SW 18 C – chrom Stal stopowa narzędziowa do szybkotnąca której głównym dodatkiem stopowym jest wolfram w ilości ok. 18 % N – nikiel L – molibden W – wolfram B - bor

Stopy miedzi. 1. 2. Ogólna charakterystyka miedzi. Stopy miedzi.

1. Ogólna charakterystyka miedzi. • Barwa czerwono-złota; • Dobra przewodność cieplna i elektryczna;

METODY BADANIA BUDOWY METALI I STOPÓW

Własności metali i stopów zależą od ich budowy wewnętrznej. Nauka, która zajmuje się opisem budowy metali i stopów, nazywa się metalografią. Badania mające na celu określenie budowy dzielimy na: -makroskopowe -mikroskopowe -badania rentgenowskie strukturalne

Badania makroskopowe polegają na obserwacji przedmiotu gołym, nieuzbrojonym okiem. Badania te wykonuje się w celu wykrycia: ØWad materiału(pęcherze gazowe, pęknięcia itp. ) ØNiejednorodności budowy spowodowanej obróbką plastyczną. ØNiejednorodności składu chemicznego, zwanej segregacją.

Albo określenia: ØRozłożenia zanieczyszczeń w metalu. ØSposobu wykonania przedmiotów ØPrawidłowości wykonania spoin i połączeń zgrzewanych

Za pomocą tej próby można określić rozmieszczenie siarczków w stali. Kwas siarkowy, działając na siarczki żelaza i siarczki manganu zawarte w stali, powoduje reakcje Fe. S+H 2 SO 4 = Fe. SO 4+H 2 S Mn. S+H 2 SO 4 = Mn. SO 4+H 2 S Rozkład siarczków w nicie stalowym

Badania te wykonuje się w celu określenia struktury metali i stopów pod powiększeniem 100 -900 krotnym. Za pomocą mikroskopu optycznego można określić strukturę metalu, wielkość ziarn, zawartość zanieczyszczeń oraz jakiej obróbce metal był poddawany.

Wewnętrzne wady metali wykrywa się metodami: radiograficzną, magnetyczną, ultradźwiękową. Metoda radiograficzna – prześwietlenie przedmiotu promieniami X lub gamma. Źródłem promieni X jest lampa rentgenowska. 1 -katoda, 2 -przesłona 3 -anoda, 4 -strumień elektronów, 5 -promieniowanie

Zasada badań radiograficznych: Wady uwidocznione są na kliszy w postaci plam. Na ich podstawie można wnioskować o wielkości i położeniu wady. 1 - źródło promieniowania, 2 -badany przedmiot 3 -stopień zaczernienia kliszy

Metoda ultradźwiękowa umożliwia wykrycie wad występujących w metalach w postaci pęcherzy, pęknięć itp. Polega na obserwowaniu (na oscyloskopie) zaburzeń fali ultradźwiękowej.

Paliwa, oleje i smary

Paliwa

Właściwości paliw

Właściwości paliw ciężkich

Obróbka cieplna ¡Hartowanie ¡Odpuszczanie ¡Wyżarzanie

Hartowanie 1) 2) Ogólna charakterystyka hartowania Rodzaje hartowania

Zakres temperatur wygrzewania podczas hartowania

Rodzaje hartowania

Rodzaje hartowania Tytuł schematu Hartowanie powierzchniowe Gazowe Indukcyjne Kąpielowe

Rodzaje hartowania z ogrzewaniem na wskroś Tytuł schematu Hartowanie z ogrz. na wskroś Zwykłe Stopniowe Z przemianą izotermiczną

Wyżarzanie 1) Ogólna charakterystyka wyżarzania 2) Rodzaje wyżarzania

Ogólna charakterystyka wyżarzania Wyżarzanie jest zabiegiem cieplnym polegającym na nagrzaniu stopu do odpowiedniej temperatury wygrzaniu w tej temperaturze a następnie bardzo wolnym chłodzeniu ( najczęściej wraz z piecem )

Rodzaje wyżarzania Tytuł schematu Wyżarzanie ujednoradniające normalizujące zmiękczające odprężające

Wyżarzanie ujednoradniające Czas wygrzewania ( 12 – 15 h ) Temperatura wygrzewania ( 1000 – 1250 ) Cel zabiegu (usunięcie niejednorodności składu chemicznego powstałej podczas krzepnięcia stali)

Wyżarzanie normalizujące Temperatura wygrzewania ( 500 C powyżej lini A 3) Cel zabiegu otrzymanie równomiernej drobnoziarnistej struktury

Wyżarzanie zmiękczające Temperatura wygrzewania ( w przybliżenie temp. lini A 1 ) Cel zabiegu stosuje się do stali w których występują duże kryształy cementytu

Wyżarzanie odprężające Temperatura wygrzewania ( 550 – 6500 C ) Cel zabiegu usunięcie lub zmniejszenie naprężeń własnych powstałych w materiale wskutek zgrubnej obróbki skrawaniem, odlewania, spawania lub obróbki plastycznej

Rodzaje odpuszczania

Zakres temperatur odpuszczania

Odpuszczanie niskie Temperatura wygrzewania ( 150 - 250 C ) Cel zabiegu usunięcie naprężeń własnych bez spadku twardości

Odpuszczanie średnie Temperatura wygrzewania ( 300 - 500 ) Cel zabiegu (zachowanie wysokiej wytrzymałości i sprężystości przy dostatecznie dużej ciągliwości )

Odpuszczanie wysokie Temperatura wygrzewania ( 500 - 6500 C ) Cel zabiegu uzyskanie dużej wytrzymałości i sprężystości przy zachowaniu dużej twardości i odporności na uderzenia

Obróbka cieplno - chemiczna

Obróbka cieplno chemiczna

Nawęglanie Ogólna charakterystyka nawęglania 2) Rodzaje nawęglania 1)

Ogólna charakterystyka nawęglania Nawęglanie polega na wprowadzeniu węgla do warstw powierzchniowych stali. Atomy węgla wprowadzone dzięki zjawisku dyfuzji zajmują w sieciach miejsce między węzłami utworzonymi z atomów żelaza

Ogólna charakterystyka nawęglania Proces nawęglania polega na podgrzaniu stali do odpowiedniej temperatury, wygrzaniu w tej temperaturze w ośrodku wydzielającym węgiel

Rodzaje nawęglania