Wymień poszczególne grupy materiałów i scharakteryzuj ich poszczególne właściwościCeramiki – Bardzo wysoka twardość, kruchość, niezdolność do poddawania obróbce cieplnej i plastycznej.Polimery – Materiał organiczny, zbudowany z związków węgla, niska gęstość, własności izolacyjne, słabo odbijają światło, duża odporność chemiczna, ograniczona możliwość poddawania obróbce plastycznej i cieplnej. Elastomery – polimery o skłonności do dużych odkształceń plastycznychKompozyty – Podział ze względu na osnowę metalowe, ceramiczne i polimerowe. 2. Podaj wskaźnik wskazanego punktu, prostej sieciowej i płaszczyzny sieciowej.Prosta sieciowa – Prosta łącząca środki dwóch dowolnie wybranych atomów.Parametr sieci – najbliższa odległość dwóch atomów na prostej sieciowej.Płaszczyzna sieciowa – powstała przez przeniesienie prostej sieciowej o parametr sieciowy w innym kierunku3. Scharakteryzuj wskazaną strukturę krystaliczną metalu.Większość metali krystalizuje w układach krystalograficznych charakteryzujących się wysoką symetrią i dużą gęstością.Sieć regularnie ściennie centrowana A1 (RSC) – w kształcie sześcianu, tworzy 14 rdzeni atomowych, spośród nich 8 ustawione jest w narożach, natomiast 6 w środku geometrycznym ścian.Sieć regularnie ściennie centrowana A2 (RPC) – znajduje się 9 rdzeni atomowych, z których 8 jest w narożach a jeden w środkuSieć heksagonalna o gęstym ułożeniu atomów A3 (heksagonalna zwrotna HZ) – 3 elementarne komórki sieciowe są złożone z 17 rdzeni atomowych, z których 12 znajduje się w narożach prostopadłościanu o podstawie sześciokąta foremnego, 2 w środku geometrycznym podstawy, 3 są usytuowane symetrycznie w wnętrzu elementarnej komórki sieciowej.4. Co to są dyslokacje krawędziowe i śrubowe?Dyslokacje krawędziowe stanowi krawędź ekstrapłaszczyzny umieszczonej między nieco rozsuniętymi płaszczyznami sieciowymi kryształu o budowie prawidłowej. W zależności od rozmieszczenia dodatkowej półpłaszczyzny. Dyslokacje mogą być dodatnie oznaczone ┴ lub ujemne ┬.Dyslokacje śrubowe – defekt liniowy śruby krystalicznej spowodowany przemieszczaniem części kryształu wokół osi, zwanej linią dyslokacji śrubowej. Dyslokacje te występują, gdy na materiał działają naprężenia tnące skierowane przeciwnie.5. Granice ziaren szeroko i wąskokątoweGranice ziaren stanowią wady powierzchniowe budowy krystalicznej. W zależności od kąta dezorientacji dzielimy je na: Wąskokątowe – powstają w miejscu zetknięcia podziarn, charakteryzują się niewielkim kątem dezorientacji krystalicznej i mają budowę dyslokacyjnąSzerokokątowe – charakteryzują się szerokim kątem dezorientacji krystalicznej ziarn, na styku, których powstają.6. Roztwory stałe śródwęzłowe, nieograniczone i ograniczone.Roztwór nieograniczony to taki, w którym występuje rozpuszczalność jednego metalu w drugim w całym zakresie składów a roztwór ograniczony to taki, w którym rozpuszczalność istnieje tylko do pewnego zakresu składów, poniżej którego metale nie tworzą jednej wspólnej fazy.7. Kryteria Hume-Rother’ego.Kryteria Hume-Rother’ego tworzenia się roztworów stałych ciągłych; - typy sieci – oba składniki mają ten sam typ sieci krystalicznej; - wielkość atomów całkowita rozpuszczalność przy stosunku promieni atomowych < 1,08, tylko ograniczona dla >1,15; - elektorwartościowości ujemnej im mniejsza różnica elektrowartościowości tym większa możliwość tworzenia roztworów stałych; względnych wartościowości - dla miedziowców rozpuszczalność metali o wyższej wartości w metalach jednowartościowych jest większa niż odwrotnie.8. Roztwory stałe międzywęzłowe.W przypadku, gdy atomy pierwiastka rozpuszczonego są usytuowane w sposób nieuporządkowany w przestrzeniach międzywęzłowych w sieci metalu rozpuszczalnika, roztwór stały jest nazywany roztworem stałym międzywęzłowym. Roztwory te są roztworami granicznymi, a rozpuszczalność graniczna zmienia się ze zmianą temperatury. 9. Scharakteryzuj fazy międzymetaliczne elektronowe. Fazy elektronowe to roztwory stałe wtórne o wyraźnych własnościach metalicznych. Strukturę tych faz warunkują trzy wartości stężeń elektronowych: 12/14 (3/2). 21/13 i 21/12 (7/4)10. Scharakteryzuj fazy międzywęzłowe.W zależności od stosunku promieni atomowych niemetalu rx i metalu rm można dokonać podziału faz międzywęzłowych na: fazy o strukturach prostych, gdy rx/rm ≤0,59, fazy o strukturach złożonych, gdy rx/rm >0,59.Fazy międzywęzłowe o strukturach prostych mają własności metaliczne i krystalizują w sieciach regularnie ściennej centrowanej i heksagonalnej zwartej, a także regularnie przestrzennie centrowanej i heksagonalnie prostej.Fazy międzywęzłowe o strukturach złożonych są tworzone przez metale przejściowe i niemetale, zwykle mają znaczną liczbę atomów w komórce strukturalnej.12. Narysuj wykres fazowy dwóch pierwiastków mieszających się ze sobą w stanie stałym w stopie nieograniczonym (wpisz odpowiednie symbole w wszystkie pola)L – Likwidus jest linią przedstawiającą na wykresie, powyżej której stopy w całym zakresie stężenia są ciekłe. α – solidus jest nazywany linia na wykresie równowagi oznaczająca wartość temperatury, poniżej której stopy w całym zakresie)L – Jak wyżej, A+B – eutektyka mieszanina czystych składników, brak rozpuszczalności składników w stanie stałym, A+L – stop podeutektyczny z jednorodnej cieczy wydziela się początkowo kryształ metalu A, skład cieczy zmienia się wzdłuż linii Likwidusu od L do E: L+B – stop nadeutektyczny krzepnie podobnie jak stop podeutektyczny tylko wydziela się metal B15. Co to jest mieszanina eutektyczna i eutektoidalna?Mieszanina eutektyczna jest to stop o najniższej temperaturze krzepnięcia, mieszanina powstająca przy krzepnięciu roztworu ciekłego, składająca się z dwóch lub więcej faz stałych, którymi mogą być czyste metale, roztwory stałe nasycone lub związki międzymetaliczne.16. Co to jest ferryt?Roztwór stały graniczny węgla w żelazie α zawiera maksymalnie 0,02% węgla.17. Co to jest Austenit?Roztwór stały graniczny węgla w żelazie γ (gamma), zawiera maksymalnie 2% węgla.18. Co to jest perlit?Mieszanka eutektoidalna ferrytu i cementytu, zawiera 0,77%węgla, występująca poniżej 727°C.19. Co to jest ledeburyt?Mieszanka eutektyczna austenitu cementytu, zawiera 4,3% węgla, trwa w zakresie od 727°C do 1148°C20. Co to jest ledeburyt przemieniony?Mieszanka perlitu i cementytu utworzona w wyniku przemiany austenitu z ledeburytu w perlit, trwała poniżej 727°C.21. Co to jest Cementyt?Węgliki złożone Fe3 (małe)C - faza międzymetaliczna (jest stała proporcja między żelazem a węglem 3 atomy żelaza na 1 atom węgla).22.Kiedy powstaje cementyt pierwotny?Wydziela się z roztworu ciekłego zgodnie z zmianą rozpuszczalności węgla w roztworze stałym gamma wzdłuż linii E.23.Kiedy powstaje CementytWydziela się w stanie stałym z austenitu w wyniku w wyniku malejącej rozpuszczalności węgla w roztworze stałym γ wzdłuż linii ES24. Opisz mikrostrukturę stopu żelaza obserwowaną w temperaturze pokojowej dla stopu żelaza o wskazanym składzie.?????????25. Przemiana perlitycznaZachodzi po ochłodzeniu austenitu do zakresu temperatur pomiędzy temperaturą 720°C, a temperaturą minimalnej twardości austenitu 500 - 550°C. W jej wyniku z austenitu powstaje mieszanina eutektoidalna złożona z płytek ferrytu i cementytu zwana perlitem26. Przemiana bainityczna.- Zachodzi przy przechłodzeniu stali od 450 - 200°C. - Bainit (mieszanina ferrytu przesyconego węglem i drobnodyspersyjnych węglików)- zarodkowanie rozpoczyna dyfuzja węgla w austenicie do granicy ziaren i dyslokacji.- zarodkami są miejsca ubogie w węgiel- wymagany czas inkubacji- równoczesna przemiana martenzytowa w obszarach o małym stężeniu węgla i wysokiej Ms oraz wydzielanie drobnych cząstek cementytu.- rozrost banitu kontrolowany szybkością dyfuzji węgla w banicie27. Przemiana martenzytycznaJest to przemiana dyfuzyjna przy dużym przechłodzeniu austenitu z szybkością większą od krytycznej 28. Co to jest szybkość zarodkowania i wzrostu kryształów?Szybkość zarodkowania: liczba zarodków krystalizacji będąca w jednostce objętości cieczy w jednostce czasuWzrost kryształów: wraz z spadkiem temperatury otoczenia następuje wzrost kryształu. Najpierw powstają zarodki, potem rosną liniowo aż do ziarna.29. Zarodkowanie homogeniczne i heterogeniczne.Zarodek homogeniczny: atomy tworzą embriony, a embriony pozostają lub giną. Prawdopodobieństwo utworzenia zarodka jest jednakowe w dowolnym miejscu układuZarodek heterogeniczny: dołączanie atomów do istniejącego ciała stałego.Prawdopodobieństwo zarodków przejmują obce cząstki faz stałych nie rozpuszczone w ciekłym metalu.30. Wpływ przechłodzenia na zarodkowanie i wzrost kryształu.Zarówno szybkość zarodkowania jak i szybkość wzrostu zarodków (kryształów) zwiększa się ze wzrostem przechłodzenia ΔT aż do maksimum T po którym zmniejsza się ruchliwość atomów, gwałtownie rośnie lepkość cieczy i krystalizacja zostaje zatrzymana. 31. Segregacja strefowa wlewaka.Krystalizacja stopów jest procesem bardzo złożonym. Składy fazy ciekłej i stałej są różne i zmieniają się w czasie krzepnięcia. Przy wolnym krzepnięciu dyfuzja składników powoduje wyrównanie stężeń w fazie stałej. Jednak pewnie różnice w skaldzie chemicznym pozostają. Zjawisko to nazywa się segregacją. W skali makro obejmuje to cały wlewek – segregacja strefowa. Jest to zróżnicowanie składu chemicznego, wlewka powstaje podczas krystalizacji.32. Zdrowienie statyczne.Jest to pierwszy etap w powrocie odkształconego plastycznie metalu do stanu równowagi.33. Rekrystalizacja.Powrót metalu do stanu przed odkształceniem plastycznym. Można ją podzielić na 3 etapy:- zdrowienie- rekrystalizacja właściwa- rekrystalizacja wtórna (jest szkodliwa)34. Wyżarzanie normalizujące i zupełne.Wyżarzanie normalizujące – uzyskanie jednorodnej struktury drobnoziarnistej do stali niestopowych i staliw.Wyżarzanie zupełne - uzyskanie jednorodnej struktury drobnoziarnistej do stali stopowych.35. Wyżarzanie zmiękczające.Stosuje się w celu uzyskania najmniejszej możliwej dla danej stali twardości, zapewniającej podatność stali do odkształceń plastycznych. 36. Odpuszczanie.Polega na zagrzaniu stali zahartowanej do temperatury niższej od Acl, wygrzaniu w tej temperaturze i chłodzeniu do temperatury pokojowej.37. Narysuj i omów wykres CTP dla stali węglowej eutektoidalnej.????????38. Rodzaj środków chłodzących.Woda, roztwory wodne soli, polimery; – oleje hartownicze; – kąpiele solowe i metalowe; - złoża fluidalne; - powietrze i inne gazy.39. Hartowanie martenzytyczne zwykłe z chłodzeniem ciągłym.Podczas tego hartowania chłodzenie z temperatury austenizowania wykonuje się w sposób ciągły z szybkością większą od krytycznej do temperatury niższej niż Ms (350˚C) a niekiedy nawet Mf (220˚C) W wyniku tego hartowania uzyskuje się strukturę martenzytu z austenitem szczątkowym, oraz z innymi składnikami strukturalnymi, które nie podlegają przemianom podczas obróbki cieplnej. 40. Hartowanie martenzytu stopniowe.Polega na oziębianiu austenizowanego przedmiotu w kąpieli, której temperatura jest wyższa od Ms, w czasie niezbędnym do wyrównania temperatury na powierzchni i w rdzeniu. Czas ten nie powinien być jednak zbyt długi aby nie zapoczątkować przemiany bainitycznej.41. Hartowanie bainityczne zwykłe.Polega na ciągłym oziębianiu w środowisku o temperaturze niższej od temperatury początku przemiany martenzytycznej Ms.42. Hartowanie bainityczne z przemianą izotermiczną.Jest to hartowanie z oziębianiem w kąpieli o temperaturze wyższej od Ms (zwykle 250:400˚C) W kąpieli tej hartowany przedmiot wytrzymuje się aż do zakończenia przemiany austenitu w bainit, po czym dalsze chłodzenie odbywa się na powietrzu albo w wodzie.44. Metoda Brinella pomiaru twardości.
Do badanej próbki wprowadza się kulkę z węglików spiekanych o wybranej twardości i z wybraną siłą i mierzy się średnicę wgłębienia jakie pozostawiła ona po odjęciu obciążenia na badanym materiale. Wyniki odczytuje się z specjalnych tabel. 45. Metoda VickersaPolega na wciskaniu w próbkę diamentowej piramidy o podstawie czworokąta i mierzy się długość przekątnych na śladzie jaki pozostawiła piramida.46. Metoda RockwellaPomiar polega na dwustopniowym wciskaniu wgłębnika w próbkę z siłą wstępną F0 i siłą główną F1 przy określonych warunkach obciążenia oraz pomiarze trwałego przyrostu głębokości odcisku.
madafak1