AUTOMATYKA I ROBOTYKA, GR. 22

margo

Znalazłam na DeCeku pytania egzaminacyjne z materiałek - nie wiem czyje ale z naszego wydziału...

Za treść nie odpowiadam:)

Tematy egzaminacyjne z Materiałoznawstwa dla studentów roku I B, C, D inź. Wydziału Inżynierii Mechanicznej i Robotyki (rok szk.99/2000)
Materiałoznawstwo ogólne :
1. Krystalizacja czystego pierwiastka -zależność wielkości ziarna od przechłodzenia fazy ciekłej, najpopularniejsze komórki elementarne A1,A2,A3.
2. Wady sieci krystalicznych (powierzchniowe, liniowe, punktowe) ich ilość, rola dyslokacji w mechanizmie odkształcenia plastycznego.
3. Odkształcanie plastyczne na zimno .jego dyslokacyjny mechanizm, mechanizmy umocnienia
stopów metalicznych.
4.Statyczna krzywa rozciągania metali (stali), jej charakterystyki. E, Rm,
R<., Ar, A,-.
5. Rekrystalizacja metali, stadia, temperatura rekrystalizacji,mechanizm, zależność wielkości
ziarna po rekrystalizacji od wielkości zgpiotu i temperatury.
ó.Miary twardości, metody pomiaru twardości. Udamość, zależność udamości stali
niskowęglowych od temperatury, wpływ na nia^ niklu.
7.Odporność na kruche (katastroficzne) pękanie, wiązkość Gc współczynnik intensywności
naprężeń K ^0'C^, krytyczny współczynnik intensywności naprężeń Kc=o^TCa'<r -jego wartości dla różnych materiałów.
8. Wytrzymałość zmęczeniowa, krzywa Wohlera. Zmęczenie nisko i wysoko cyklowe.
9.Pełzanie materiałów, temperatura krytyczna, charakterystyki pełzania, krzywa pełzania przy stałym T, er, (R^_, Re/t), relaksacje naprężeń. Znane Ci stale przeznaczone do pracy w
v^ ~\ -^ * « -ł f -"» /" —y ^ r" • - -^ L-- +'d^ *^^^ł ^i '"l k4/ł* ^*t ł ł—/"^ /^ ~^*
L/ O u »V y ^.3 Z. \J i J. y ^-1.1 i.^i.HuCl. d.H-iru.dl.
l l .Zniszczenie przez powierzchniowe utlenianie przy wysokich temperaturach- mechanizm,
kinetyki. Materiały (pierwiastki) odporne na utlenianie. Znane Ci stale żaroodporne i
żaro wytrzymałe.
12.Zniszczenie powierzchniowe przez korozję elektrochemiczna^ (atmosferyczną), mechanizm,
metody ochrony. Znane Ci stale kwasoodpome.
Stopy metali i ich obróbka cieplna
1. Fazy (ff, y i Fe3C) i składniki struktury (perlit i ledeburyt) stali, ich, budowa i zawartość w nich węgla.
2. Najpopularniejsze dodatki stopowe do stali Cr, Ni, Nin, Si, i inne, ich rozmieszczenie w strukturze, wpływ na własności stali.
3. Rodzaje żeliw, żeliwa białe, żeliwa szare z grafitem -kształt wydzieleń grafitowych (od czego zależą,?). Osnowy na tle których występuje grafit.
4. Otrzymywanie żeliwa cia^gliwego,jego rodzaje.
5. Stale konstrukcyjne węglowe i stopowe, ich zastosowania problem dobrej spawalności -pęknięcia na zimno i gorąco spoin.
6. Stale narzędziowe ich rodzaje, skład chemiczny i typowa obróbka cieplna.
7. Niektóre stale o specjalnych własnościach, odporne na ścieranie 120G12, elektrotechniczne na transformatory sieciowe i silniki, o zadanym współczynniku rozszerzalności cieplnej, ich skład chemiczny, struktura, zastosowania.
8. Stale kwasoodpome (chromowe i chromowoniklowe), ich skład chemiczny, struktury typowe wady.
9.Przemiana perlitu w austenit, typowe krzywe rozrostu ziarna austenitu ze wzrostem temperatury, dodatki stopowe hamujące rozrost ziam austenitu/dlaczego rozrost ziam austenitu niekorzystnie wpływa na własności stali?/.
I O-Wy kres izotermicznego rozpadu przechłodzonego austenitu CTPi, produkty rozpadu-(periit bainit) Ich własności mechaniczne. Krytyczna szybkość chłodzenia powstawanie martenzytu. 11 .Przemiana martenzytyczna, temperatury Ms i Mf/od czego zależą?/, ilościowa ocena hartowności -średnica krytyczna.
12. Procesy zachodzące podczas odpuszczania stali, wpływ na nie dodatków stopowych..
13. Uzasadnij temperatury hartowania dla stali nad i podeutektoidalnych.
14. Aluminium i jego podstawowe stopy.
15. Miedź i j ej stopy.
Materiały niemetaliczne.
^
1. Struktura polimerów, budowa molekuł, kopolimeryzacja,budowa amorficzna- częściowa krystalizacja, sieciowanie- wpływ na własności.
2. Składniki modyfikujące własności polimerów (napełniacze, pigmenty,... i inne).
3. Zależność własności polimerów termoplastycznych od temperatury, temperatury zeszklenia płynięcia (porównaj z metalami).
4. Ogólne własności polimerów (ciężar właściwy, przewodność i inne). Wpływ na nie dodatków .
5. Specyfika własności mechanicznych polimerów odkształcenia lepkosprężyste, odwracalne, nieodwracalne,relaksacje naprężeń, rodzaje wytrzymałości.
6. Ogólny podział tworzyw sztucznych - klasyfikacja przetwórcza.
7. Znane Ci grupy tworzyw termoplastycznych. Budowa, własności i zastosowanie polietylenu, polichlorku winylu, polistyrenu,poliamidów polimetakrylanu mecylu, tworzyw fluorowych.
8. Polimery termoutwardzalne fenolowe i aminowe - ich najpopularniejsze zastosowania (rezoteksy A,-B, S; rezokard), porównanie własności.
9. Polimery chemoutwardzalne, własności i zastosowania poliestrów (polimale), żywic epoksydowych (epidiany).
10. Gumy - ogólne własności, rola siarki, technologia otrzymywania (wulkanizacja).
11. Szkło -jego struktura, ogólne własności, obróbka cieplna.
12. Rodzaje materiałów szklanych, ich własności i zastosowania.
13. Ceramika, podstawowe składniki, tlenki Al,Zr,Mg, węglik krzemu.
14. Betony, rola cementu, napełniaczy, wody, wpływ temperatury na dojrzewanie betonu.

margo

Na maila wysłałam odpowiedzi.

Źródło takie samo - za treść nie odpowiadam.

Odpowiedzi tylko na niektóre pytania.

margo

i jeszcze coś z innego wydziału ale też podobne
Materiałoznawstwo – egzamin – II rok AGH WMiIM
1.Zniszczenie przez katastroficzne (kruche) pękanie, wiązkość Gc, współczynnik intensywności naprężeń K=a, krytyczny współczynnik intensywności naprężeń Kc=akr
Pękanie kruche. Jest transkrystaliczne i zachodzi wzdłuż płaszczyzny krystalograficznej wewnątrz poszczególnych ziarn polikryształu a płaszczyzną ciągliwości w materiałach o strukturze A2 są płaszczyzny {100}. W niskich temp, kruche pęknięcie polikryształu może zachodzić również wzdłuż granic ziarn. Taka kruchość jest właściwa dla metali i stopów o strukturze RSC, które są skłonne do kruchości w zwykłych warunkach. Jest ona wywołana podwyższoną zawartościom dodatków stopowych oraz domieszek na granicach ziarn, prowadzący często do utworzenia wydzieleń nowej fazy wzdłuż granic ziarn
Wiązkość jest to pole pod wykresem rozciągania próbki, czyli zależności naprężenia od wydłużenia, od chwili 0 do chwili zerwania próbki. Określana inaczej jako toughness. Można je obliczyć ze wzoru: . Jest to praca potrzebna do rozerwania próbki.
Współczynnik intensywności naprężeń KIc. Pojęcie współczynnika intensywności naprężeń K można wprowadzić z teorii Griffith’a, który rozpatrywał zagadnienie pękania izotropowego ciała stałego w kształcie nieskończonej płyty o grubości jednostkowej g = 1 poddanej jednorodnym naprężeniom rozciągającym  zawierającej pękniecie o długości 2a. Szczelina taka spiętrza naprężenia powodując, że lokalne naprężenia w jej wierzchołku są większe od naprężenia średniego . Dla określonej wielkości i geometrii szczeliny można wyznaczyć krytyczną wielkość współczynnika intensywności naprężeń Kc. Wielkość ta jest uważana za cechę materiału określającą jego odporność na pękanie. Kruche pęknięcia występują najczęściej, gdy naprężenia rozciągające działają prostopadle do płaszczyzny wady powodując jej rozwarcie.
Czynniki wpływające na Kc:
ze wzrostem grubości próbki Kc maleje,
wzrost prędkości odkształcenia powoduje zmniejszenie odporności na pękanie,
obecność czynników korozyjnych w otoczeniu próbki może zmieniać wartość KIc
wzrost temperatury obniża granicę sprężystości.

Ważną własnością materiałów jest skłonność do kruchego pękania. Czynnikiem sprzyjającym kruchemu pękaniu jest duża szybkość odkształcenia, gdy dyslokacja nie nadają się przemieszczać. Griffath, który powiedział, że naprężenie konieczne do powiększenia zarodka pęknięcia jest zależne od wielkości i modułu Younga =(/l)1/2
Współczynnik intensywności naprężenia Kq wylicza się z wymiarów próbki i wartości Pq możemy też wyliczyć z warunku Brauna B>=25(Kq/Re)2 Kq=Ksc
2.Zniszczenie przez cykliczne zmęczenie, krzywa Wohlera. Zmęczenie nisko i wysoko cyklowe.
Wytrzymałością zmęczeniową materiału Zg nazywamy jego odporność na pękanie w warunkach zmiennych naprężeń. Zmienne naprężenia powodują zniszczenia narażonego elementu przy znacznie niższych naprężeniach niż przy działaniu jednokierunkowego naprężenia statycznego. Wytrzymałość zmęczeniowa ma duże znaczenie przy doborze materiału, jak i przekrojów czynnych konstrukcji. Definicja wytrzymałości zmęczeniowej wynika z zależności między wielkością amplitudy naprężenia zmiennego σ a liczbą cykli wywołujących pękniecie N. Zależność taka jest przedstawioną za pomocą krzywą Wohlera.

Różne materiały zachowywać się w różny sposób. Krzywa A charakteryzuje stale. Wynika z niej, że jeśli amplituda naprężeń jest mniejsza od Zg, to nie następuje pęknięcie nawet po bardzo dużej liczbie cykli (106 – 107). Krzywa B odnosi się do większości stopów metali nieżelaznych i oznacza ciągły spadek amplitudy naprężeń wywołującej pękanie ze wzrostem liczby cykli nawet do N = 1010. W tych stopach nie występuje więc wyraźnie zaznaczona wytrzymałość zmęczeniowa. Do wyznaczenia krzywej Wohlera stosuje się pulsatory lub specjalne liczniki obrotów liczące liczbę cykli, po której następuje złamanie próbki.

3.Zniszczenie przez pełzanie materiałów, temperatura krytyczna, charakterystyki pełzania, krzywa pełzania przy stałym T, , (Rz/t, R/t).
Materiały pracujące w podwyższonych temp. odkształcają się trwale przy naprężeniach znacznie niższych od granicy plastyczności, a odkształcenie zachodzi przy stałym naprężeniu i jest zależne od czasu. Takie odkształcenie nazywamy pełzaniem.
Zwykle w próbie pełzania wyznacza się jedną z dwóch własności umownych:
granicę pełzania to jest naprężenie, które w określonym czasie τ wywołuje wydłużenie o określonej wielkości α, co oznaczamy symbolem Rα(τ) C;
wytrzymałość na pełzanie to jest naprężenie, które po upływie określonego czasu τ powoduje zerwanie próbki, co oznacza się symbolem RZ(τ) C, przy czym 0C oznacza temperaturę badania.
Typowym wykresem jest poniższy wykres, w którym możemy wyróżnić trzy zakresy, odpowiadające trzem stadiom pełzania.
Stadium I – cechuje się zmniejszeniem nachylenia krzywej, co wskazuje na spadek prędkości pełzania. W okresie tym decydującą rolę odgrywają procesy, które umacniają materiał, jak wzrost gęstości defektów, zgniot oraz procesy wydzielania. Z upływem czasu zaczynają się rozwijać procesy przeciwdziałające umacnianiu, aż wreszcie ustala się równowaga dynamiczna materiału. Od tego momentu zależność wydłużenia od czasu jest prostoliniowa (stadium II). Do czynników osłabiających należą: zdrowienie i rekrystalizacja lub rozpuszczanie wydzieleń. W stadium III następuję wzrost nachylenia krzywej, co jest związane ze zwiększeniem naprężeń w wyniku zmniejszenia czynnego przekroju próbki. Zmniejszenie to jest spowodowane powstaniem wewnętrznych pustek wskutek poślizgu po granicach ziarn, a następnie utworzeniem się szyjki.
Odkształcenie w wyniku pełzania jest wynikiem zachodzenia trzech różnych procesów:
dyfuzyjnego ruchu wakacji między obszarami znajdującymi się pod działaniem naprężeń rozciągających i ściskających
ruchu dyslokacji przez poślizg i wpinanie w ziarnach
poślizgu po granicach ziarn
Krzywa pełzania (T i σ = const)

4.Zniszczenie przez powierzchniowe utlenianie przy wysokich temperaturach – mechanizm, kinetyki. Materiały (pierwiastki) odporne na utlenianie.
Działanie atmosfery pieca na stal. W piecach bez atmosfer ochronnych na stal działa nagrzane do wysokiej temperatury powietrze, w wyniku czego występują dwa niekorzystne zjawiska: utleniania i odwęglania stali.
W atmosferze pieca ogrzewanego spalinami gazu mogą znajdować się — oprócz azotu — takie gazy, jak: CO2, CO, H2, H2O, węglowodory CxHy i związki siarki H2S i SO2.
Utlenianie następuje mechanizmem dyfuzji reaktywnej. W pierwszym etapie tworzy się warstwa tlenków żelaza (zgorzeliny), której grubość x jest uwarunkowana dyfuzją atomów żelaza i tlenu przez warstwę, a więc rośnie z czasem  wg wzoru: x2 = Pgdzie P — stała zależna wykładniczo od temperatury.
Równania nie stosuje się, jeśli warstwa tlenków jest nieszczelna i łatwo odpryskuje od podłoża. Wtedy proces utleniania jest szybszy.
Najczęściej utlenianie następuje wg reakcji
a) 2Fe + O2  2FeO,
b) Fe + CO2  FeO + CO,
c) Fe + H2O  FeO + H2.
Pod warstwą tlenków występuje zwykle strefa odwęglona, zwłaszcza w temperaturach grzania powyżej ok. 850°C. Reakcje b), c) mogą przebiegać w praktyce w obu kierunkach. Przebieg tych reakcji w lewo wywołuje redukcję tlenków i jest korzystny. Kierunek przebiegu reakcji zależy od temperatury i składu atmosfery.
W wysokich temperaturach wzmaga się utleniające działanie CO2, a w niższych – pary wodnej. Wnioski te można wykorzystać do regulacji atmosfery do obróbki cieplnej; np. poprzez spalanie gazów z niedomiarem powietrza można zwiększyć redukcyjność spalin.
Wysokotemperaturowa korozja gazowa zwana jest wysokotemperaturowym utlenianiem (O2, Cl2, S2).
Skłonność do utleniania określają 2 czynniki:
energia tworzenia tlenków Me + O2 + q  tlenek
q może się wydzielać lub pochłaniać, im większa energia tym większa skłonność do utleniania
budowa warstwy tlenków (jeżeli warstwa jest szczelna to nie zajdzie utlenianie).
Sposoby ochrony przed wysokotemperaturową korozją:
nanoszenie warstwy na powierzchnię (Al, Si, Cr),
wprowadzenie do struktury stali (Al, Si, Cr).
5.Zniszczenie powierzchniowe przez korozję elektrochemiczną (atmosferyczną), mechanizm, metody ochrony.
Najważniejszą cechą korozji elektrochemicznej jest przepływ prądu elektrycznego wewnątrz materiału, między cząstkami (ziarnami) różnych faz stopu lub tej samej fazy o różnym składzie chemicznym, przy jednoczesnym przepływie jonów metalu w elektrolicie, który musi pokrywać powierzchnię. Powstają w ten sposób mikroogniwa korozyjne. Stąd wniosek, że korozja elektrochemiczna nie zachodzi w materiałach jednorodnych chemicznie, (jeśli pominąć korozje wywołaną różnicą stężenia tlenu w elektrolicie, omówioną dalej). Konieczny do korozji elektrolit powstaje najczęściej przez połączenie wilgoci i zanieczyszczeń jak ogniwa galwaniczne.
Jeżeli element metalowy zanurzymy w elektrolicie, to atomy z powierzchni przechodzą do roztworu. Powoduje to powstanie pewnego potencjału między metalową elektrodą, która ładuje się ujemnie, a warstewką elektrolitu o ładunku dodatnim, przylegającą do elektrody, która jest złożona głównie z jej jonów. Ten potencjał może osiągnąć tylko określony poziom typowy dla każdego metalu, po czym dalsze przechodzenie atamów (jonów) do elektrolitu zostaje zahamowane (ustala się stan równowagi ładunków). Jeśli jednak do elektrolitu włoży się dwie elektrody z różnych metali, połączone ze sobą przewodnikiem, to równowaga nie ustali się, gdyż na każdej elektrodzie powstanie inny potencjał, co wywoła przepływ prądu. Elektrony będą odpływać od elektrody o niższym potencjale (bardziej ujemnym), stanowiącej anodę, do elektrody o wyższym potencjale (katody). Umożliwia to dalsze przechodzenie atomów anody do elektrolitu (kationów), które będą przyciągane do katody i po osadzeniu się na niej zobojętnią elektrony dopływające tam przewodem łączącym elektrody. Na anodzie zachodzi więc proces anodowy – rozpuszczanie (korozja), a na katodzie proces katodowy (redukcja).
Odporność na korozję możemy zwiększyć poprzez:
zmianę składu chemicznego, objętościowo w procesie wytwarzania lub powierzchniowo przez obróbką cieplno-chemiczną lub platerowanie
obróbkę cieplną prowadzącą do jednofazowej struktury, wyżarzanie odprężające jest zalecane w celu zapobiegania korozji naprężeniowej
nanoszenie na powierzchnię powłok ochronnych metalowych lub niemetalicznych, takich jak farby, lakiery, emalie smary tworzywa sztuczne, a także wytwarzanych metodami inżynierii powierzchni
ochronę katodową, anodową, protektorową i wprowadzanie do ośrodków korozyjnego inhibitorów
poprawę czystości atmosfery
6.Powierzchniowe obróbki cieplno-chemiczne nawęglanie, azotowanie.
Nawęglanie – jest zabiegiem polegającym na wzbogaceniu warstwy powierzchniowej w węgiel przez wygrzewaniu przedmiotu w dłuższym okresie czasu, w temperaturze powyżej AC3, w ośrodku wydzielającym węgiel. Nawęglanie oparte jest na reakcji: 2CO C+CO2.
Azotowanie – polega na nasyceniu azotem warstwy powierzchniowej przedmiotu wygrzewanego przez dłuższy czas w temp do 500 – 6000C (<AC1) w ośrodku wydzielającym azot.
Celem azotowania jest uzyskanie możliwie najtwardszej i odpornej na ścieranie powierzchni (HB=ok. 1000) bez następnej obróbki cieplnej.
Węgloazotowanie - polega na jednoczesnym nasycaniu powierzchni stali węglem i azotem. Połączenie dyfuzji węgla i azotu w jednej operacji prowadzi do skrócenia czasu obróbki, gdyż azot przyspiesza dyfuzję węgla i na odwrót. Azot również obniża temperatury Ac1i Ac3. Istotnym parametrem decydującym o składzie warstwy dyfuzyjnej jest temperatura procesu.
7.Struktura polimerów, budowa molekuł, kopolimeryzacja, budowa amorficzna – częściowa krystalizacja, sieciowanie – wpływ na własności.
Polimery są substancjami złożonymi z makrocząsteczek, charakteryzujących się regularnym lub nieregularnym powtarzaniem się w nich ugrupowań atomów, zwanych monomerami, jednego lub kilku rodzajów. Ze względu na duże cząsteczki, składające się z bardzo wielu merów, polimery są nazywane również związkami wielkocząsteczkowymi, a cząsteczki - makrocząsteczkami.
Podstawową cząsteczką polimeru jest mer. Składa się on z wielu atomów lub grup atomów, takich jak: H, C, O, Si, Cl, F, N. Mery łączą się w łańcuchy dzięki temu, że mają pojedyncze wiązania atomowe między atomami węgla. Makrocząsteczki składają się z bardzo wielkiej liczby monomerów tj. małocząsteczkowych związków chemicznych, zdolnych do reakcji z identycznymi lub innymi cząsteczkami, dzięki obecności w nich co najmniej dwóch ośrodków reaktywnych, takich jak wiązanie nienasycone, grupy chemiczne, pierścienie reaktywne. Liczba ośrodków reaktywnych określa funkcyjność monomeru i ma bezpośredni wpływ na budowę makrocząsteczki.
Ze względu na budowę makrocząsteczki dzielimy na: liniowe, rozgałęzione, usieciowane. Atomy w makrocząsteczkach mają wiązania pierwotne kowalentne lub jonowe, natomiast między cząsteczkami występują wiązania wtórne Van der Waalsa.
Polimery ze względu na strukturę można podzielić na całkowicie bezpostaciowe oraz na częściowo bezpostaciowe, a częściowo krystaliczne. Polimery krystalizują dość trudno i zwykle obok uporządkowanych obszarów krystalicznych zawierają obszary bezpostaciowe. Zdolność polimeru do krystalizacji zależy od chemicznej i geometrycznej budowy makrocząsteczki oraz od wielkości sił międzycząsteczkowych. Im prostsza i bardziej regularna jest budowa cząsteczek i im większe są siły międzycząsteczkowe, tym polimer łatwiej krystalizuje. Zależnie od warunków krystalizacji polimer może mieć różny stopień krystaliczności, a także krystality różnej wielkości i kształtu.
Według sposobu powstawania tworzywa sztuczne dzielą się na:
polimeryzacyjne,
polikondensacyjne,
poliaddycyjne,
przy czym za podstawę klasyfikacji przyjmuje się ostatni proces polireakcji.
Polimeryzacja jest polireakcją łańcuchową, zachodzącą dzięki obecności wiązań nienasyconych lub na skutek rozerwania nietrwałego pierścienia monomeru, bez wydzielania produktów ubocznych i bez przegrupowania atomów (polichlorek winylu,poliestyren). Jes to proces, podczas którego wielka liczba małych jednorodnych cząstek (merów) łącząc się ze sobą w jedną wielką cząstkę (łańcuch) tworzą polimer.
Polikondensacja polega na stopniowej kondensacji monomerów i zachodzi z wydzieleniem produktów ubocznych (amoniak, metanol). Polikondensacją nazywamy proces, podczas którego powstaje nowa substancja wielkocząsteczkowa (polimer) w wyniku oddziaływania na siebie monomerów z jednoczesnym wytworzeniem produktu ubocznego (np. wody). W wyniku polikondensacji otrzymuje się żywice fenolowe, aminowe, oraz większość poliamidów.
Poliaddycja jest polireakcją stopniową bez wydzielenia produktów ubocznych. Często towarzyszy jej przemieszczenie atomu wodoru w monomerze (żywice epoksydowe, poliuretany). Ogólnie tworzywa polimerowe dzielą się na plastomery i elastomery, co jest związane z ich własnościami elastycznymi. Nazwa elastomery obejmuje kauczuk naturalny oraz wszelkie kauczuki syntetyczne, czyli tworzywa, które po dużym odkształceniu wykazują zdolność prawie natychmiastowego powrotu do postaci pierwotnej lub bardzo do niej zbliżonej.
8.Składniki modyfikujące własności polimerów (napełniacze, pigmenty i inne).
1. Plastyfikatory - zmiękczacze
Polimery w czystej postaci są materiałami kruchymi w barwie biło-żółtej o włściwościach powodujących, że niemożna go bezpośrednio wykorzystywać do wielu zastosowań. Zmiękczacze - substancje których małe cząsteczki wnikając pomiędzy cząsteczki polimerów powodują zwiększenie odległości pomiędzy cząsteczkami polimeru i tym samym osłabienie więzi między nimi. Powyższy proces powoduje polepszenie plastyczności i udarności, ale też
pogorszenie wytrzymałości.

2. Środki poślizgowe i smarujące
Większość tworzyw termoplastycznych jest przetwarzana w podwyższonych temperaturach. Po przetworzeniu następuje ochłodzenie matrycy. Wybicie wytłoczki z matrycy jest możliwe dzięki dodatkom poślizgowym.

3. Antystatyki - domieszki zwiększające przewodność elektryczną.
Spoistość materiałów wykonanych z wykorzystaniem polimerów zostaje zachowana dzięki istnieniu między polimerami sił kowalentnych (Van der Wallsa) dzięki czemu w przestrzeni międzyatomowej nie występuje gaz elektronowy. To powoduje, że materiały wykonane z wykorzystaniem polimerów są doskonałymi izolatorami i na ich powierzchni gromadzą się ładunki elektrostatyczne o dużych wartościach. Zjawisko to zostaje ograniczone poprzez dodawanie antystatyków, jednak nie zostaje zlikwidowane całkowicie co zawęża zakres zastosowań tworzyw sztucznych do przypadków w których powyższa włściwość nie odgrywa dużej roli.

4. Środki utrudniające palenie się polimerów
Fakt szerokiego stosowania w życiu codziennym tworzyw sztucznych produkowanych z wykorzystaniem polimerów przy jednoczesnej łatwopalności tych tworzyw spowodował, że zwrócono uwagę na niebezpieczeństwo jakie stwarzają one w czasie pożaru. Przy wzroście temp. następuje między innymi rozkład termiczny w wyniku którego wydzielają się niebezpieczne dla życia gazy, oprócz tego następuje gwałtowne wydzielanie się energii cieplnej wzmagające pożar. Sposobem na zapobieżenie tego typu niebezpiecznym sytuacjom jest dodawanie do składu tworzyw sztucznych substancji pochłaniających duże ilości ciepła tym samym zapobiegając powstaniu płomienia i rozszarzenia pożaru.

5. Profory - środki spieniające
W wyniku dodania do polimeru środków powodujących w czasie przetwarzania (utwardzania) wydzielanie się gazów w całej objętości, tworzy się porowata struktura materiału. Utworzone w ten sposób materiały posiadają doskonałe właściwości izolujące termiczne i akustyczne, dzięki czemu znajdują szerokie zastosowanie w budownictwie (styropian).

6. Środki barwiące
a) pigmenty - powodują nieprzezroczyste zabarwienie,
b) barwniki - powodują przezroczyste zabarwienie

7. Stabilizatory
To substancje, które zapobiegają starzeniu się materiałów pod wpływem powietrza, światła, wody. Inhibitory - substancje przedziwdziałające usieciowaniu i polimeryzacji, umożliwiając przechwywanie żywic i granulatów przez wyraźnie dłuższy okres niż bez inhibitorów.

8. Napełniacze - substancje makroskopowe
- w postaci proszków - kwarc, porcelana, grafit, metale, tlenki metali. Cząsteczki proszku zawarte w polimerach powodują (dzięki dużej twardości proszku), że zwiększa się twardość i odporność na ścieranie tak powstałego materiału.
Jeżeli proszkiem jest grafit to w czasie ścierania wydostaje się on na powierzchnię smarując ślizgające się po sobie elementy, zmniejszając tym samym współczynnik tarcia. Oprócz tego stosując grafit jako wypełniacz zwiększa się przewodność elektryczną danego materiału, co zapobiega gromadzeniu się ładunku na powierzchni tworzywa sztucznego.
- w postaci włókien (np. szklanych węglowych, azbestowych, bawełnianych). Tego typu napełniacze zwiększają wytrzymałość i udarność. Jedną z form stosowania włókien jako napełniaczy jest splatanie ich w maty i stosowanie w tej postaci.
- w postaci arkuszy - napełniaczami są tutaj wspomniane wyżej maty splecione z włókien. Materiały takie nazywane są kompozytami, przykładem może być kompozyt materiału bawełnianego związany tworzywem fenolowym - tekstolit.
9.Zależność własności polimerów termoplastycznych od temperatury, temperatury zeszklenia, płynięcia (porównaj z metalami).
Polimery termoplastyczne charakteryzują się liniową, a niekiedy również rozgałęzioną budową makrocząsteczek i tym, że między cząsteczkami nie ma wiązań sieciujących. Między cząsteczkami działają jedynie słabe wiązania wtórne. Podczas ogrzewania wiązania wtórne topią się, wobec czego polimery miękną i płyną podobnie jak lepka ciecz, natomiast po ochłodzeniu twardnieją ponownie. Omówiona zmiana własności polimerów termoplastycznych z temperaturą zachodzi podczas każdorazowego nagrzewania polimeru. Przy podwyższonej temperaturze polimery termoplastyczne można wobec tego łatwo i wielokrotnie formować. Polimery termoplastyczne są rozpuszczalne, co niekiedy wykorzystywane jest podczas wytwarzania z nich wyrobów. Tg – temperatura zeszklenia, powyżej której próbka polimeru przechodzi do stanu elastycznego.

10.Ogólne własności polimerów (ciężar właściwy, przewodność i inne). Wpływ na nie dodatków.
Ogólne właściwości polimerów są wypadkową różnych czynników, m.in.: składu chemicznego, struktury wynikającej z technologii otrzymywania polimerów. Przy czym w porównaniu z metalami własności polimerów są w większym stopniu zależne od technologii ich otrzymywania i zawierają się w większym zakresie wartości.
Wszystkie polimery są nieodporne na starzenie się pod wpływem światła, wody, powietrza.
gęstość [g/cm3] - od 0,9 do 2,2. Najmniejszą gęstością charakteryzują się polimery, które zbudowane są z węgla i wodoru, największą polimery zawierające tlen, azot, fluor, chlor. Gęstość jest także uzależniona od stopnia krystalizacji, dla tego samego materiału o różnych stopniach krystalizacji różnica gęstości może sięgać kilku procent.
chłonność wody - od 0,0n% (dla polietylenu, poliestyrenu) do 1n% (dla celulozy). Zależy bardzo silnie od stopnia krystalizacji K (gdy K - maleje wtedy chłonność rośnie co tłumaczy się tym, że cząsteczki wody łatwo wnikają w obszary amorficzne). Po wchłonięciu wody przez polimery następuje zmiana geometrii, pęcznienie, spada wytrzymałość o 30-40%.
rozpuszczalność w rozpuszczalnikach - cząsteczki rozpuszczalnika mogą wnikać pomiędzy liniowe molekuły - zmniejszają się wtedy siły międzycząsteczkowe. Początkowo powoduje to pęcznienie, dalsza penetracja może doprowadzić do powstawania roztworów. Roztwory takie można wykorzystywać jako kleje lub do pokrywania polimerem powierzchni (farby emulsyjne) - po odparowaniu rozpuszczalnika na powierzchni pozostają równomiernie rozłożone cząsteczki polimerów.
odporność chemiczna - istnieją polimery które nie ulegają zniszczeniu w zetknięciu z silnie reagującymi substancjami chemicznymi (np. teflon - mogący służyć do przechowywania wody królewskiej) jednak większość polimerów jest nieodporna na działanie rozpuszczalników organicznych.
ciepło właściwe - kilka razy mniejsze od ciepła właściwego metali, przewodność cieplna polimerów jest także mniejsza niż metali. Dlatego wykorzystuje się polimery jako bardzo dobre izolatory cieplne. Właściwości te są potęgowane poprzez wspienianie. Właściwość ta jest jednak wadą gdy mamy do czynienia z tarciem, np. w łożyskach ślizgowych gdzie wydzielane ciepło musi zostać szybko odprowadzane aby nie dopuścić do wzrostu temp. i termicznego zniszczenia polimeru. Zapobiega się temu wykonując jeden z elementów ciernych z metalu. Polepszenie przewodności cieplnej można osiągnąć przez dodawanie jako napełniaczy proszków metalowych lub grafitowych.
rozszerzalność cieplna - około kilkanaście razy większa niż metali. Powoduje to kłopoty we współpracy z metalami poprzez niedopasowanie współpracujących ze sobą elementów w czasie zmizny temperatury.
przewodność elektryczna - polimery są doskonałymi izolatorami. Jest to efektem istnienia wiązań kowalencyjnych co powoduje, że nie istnieje wewnątrz materiału gaz elektronowy, który umożliwiałby przewodzenie. Zjawisko to eliminują w pewnym stopniu napełniacze - antystatyki. W warunkach laboratoryjnych możliwe jest uzyskanie tworzyw sztucznych o stosunku przewodności do ciężaru, lepszej niż miedzi jednak nie znalazły one szerszego zastosowania ze względów ekonomicznych.
11.Znane Ci grupy tworzyw termoplastycznych. Budowa, własności i zastosowanie polietylenu, polichlorku winylu, polistyrenu, poliamidów polimetakrylanu metylu, tworzyw fluorowych.
Tworzywa termoplastyczne stanowią ok.3/4 produkcji tworzyw sztucznych.
poliolefiny Polietylen PE (CH4)n surowiec do produkcji: ropa naftowa, gaz ziemny, etylen Polietylen o małej gęstości (PEmg, PE-LD) polietylen wysokociśnieniowy o budowie rozgałęzionej. Temperatura płynięcia ok.115’C, temp. Zeszklenia 0’C. Polietylen o wysokiej gęstości(PEdg, PE-HD) polietylen niskociśnieniowy o budowie prawie liniowej. Temperatura płynięcia ok.137’C, temp. Zeszklenia-20’C. Obydwa polimery charakteryzują się wysokim stopniem krystalizacji(do96%). Około 40% produkcji PE to folie, a reszta zostaje przetworzona metoda wtryskowa na opakowania produktów spożywczych, folie, izolacje przewodów, rury. Polipropylen PP najlżejszy z polimerów gęstość 0,9g/cm3,lepsze własności mechaniczne niż polietylen. Maksymalna temp. Pracy to100-130’C. Wykonuje się z niego sprzęt medyczny(można go sterylizować), strzykawki, zaworki, trójniki.
polichlorek winylu PVC (C2H3Cl)n. budowa liniowa(znikoma ilość odgałęzień bocznych od Łańcuta głównego). Głównego czystej postaci jest twardy i kruchy. PVC twardy 5-10 % zawartości plastyfikatory(winidur). Produkuje się z niego rury, dreny, ramy okienne, opakowania spożywcze; PVC miękki 10-60% zawartości plastyfikatory(igielit). Produkuje się z niego folie, węże ogrodowe, tapety. Wyroby z PVC SA mało odporne na wysokie temp. Powyżej 135’C może nastąpić rozkład termiczny, plastyfikatory podnoszą temp. Rozkładu, który wiąże się z wydzielaniem chloru.
polistyren PS twardy przezroczysty materiał, łatwo dający się barwić. Nie domieszkowany jest twardy, mało plastyczny, należy do najlepszych dielektryków. Wytwarza się z niego opakowania na produkty spożywcze(oprócz tłuszczy i alkoholi), sprzęt elektroniczny. Dzięki modyfikacji 10-15 % kauczukiem syntetycznym-butadienem, otrzymujemy polistyren wysoko udarowy SB, modyfikacja polepsza udarność oraz zmniejsza kruchość. Jako tworzywa konstrukcyjne używa się kopolimerów kopolimerów butadienem i akrylonitrylem o częściowo usieciowanych molekułach. Zastosowanie telefony, korpusy telewizorów, opakowania kosmetyków. Jeżeli dodamy do polistyrenu środki spieniające(heptan pentan) to otrzymamy styropian.
poliamidy PA charakteryzują się małym współczynnikiem tarcia, dużą odpornością chemiczna, proste w przetwarzaniu, możliwe jest stosowanie wielu technologii otrzymywania wyrobów: wtryskarki, polimeryzacja w formach, odlewanie od środkowe, natryskiwanie warstw i powłok. Zastosowanie 50 % to nici, tkaniny, liny, włókna pozostałe to elementy konstrukcyjne, koła zębate, śruby, nakrętki, łożyska (PA mają mały współczynnik tarcia dobrze wchłania smary). Stopień krystaliczności 30-50%, zapewnia korzystny stosunek wytrzymałości do plastyczności i udarności(na własności te ma wpływ ilość pochłoniętej wody). Całkowicie wysuszone tworzywo jest kruche i wrażliwe na uderzenia.
polimetakrylan metylu PUMA (pleksi, szkło organiczne, metapleks) bardzo przezroczyste tworzywo. Umożliwia to budowanie układów optycznych o mniejszym ciężarze niż z wykorzystaniem szkła. Różne stopnie twardości uzyskuje się przez zastosowanie różnych rodzajów zmiękczaczy. Metapleks jest odporny na działanie kwasów nieorganicznych nieorganicznych nie jest odporny na kwasy organiczne. Posiada bardzo dobre właściwości skrawalnicze umożliwiające jego szlifowanie oraz polerowanie. Szkło organiczne zastosowanie w lotnictwie, optyce, produkcji aparatury medycznej.
tworzywa fluorowe np. PTFE - politetrafluoroetylen (teflon). Duża odporność na działanie odczynników chemicznych, wysokiej temp. Pracy, wysokiej udarności i elastyczności, nie palne i niski współczynnik tarcia. Wady to mała odporność na pełzanie(występuje już przy 20’C), wysokie koszty wytwarzania, kłopoty przy przetwarzaniu(temp. Przetwórstwa ok.370’C jest bliska temp. rozkładu). Są to tworzywa miękkie, stosunkowo ciężkie. Własności zależne od stopnia krystaliczności (dochodzi do 96%) zależy od szybkości chłodzenia od 327’C. Zastosowanie: do wytwarzania aparatury chemicznej, uszczelek, pierścieni ślizgowych, powłok na garnkach.
12.Polimery termoutwardzalne fenolowe i aminowe - ich najpopularniejsze zastosowania (rezoteksy A, B, S; rezokard), porównanie własności.
Pod wpływem temperatury sieciują przechodząc w stan szklisty. Przed utwardzeniem maja konsystencje gęstego oleju lub proszku, stan utwardzenia jest stanem nieodwracalnym:
A: postać nieutwardzona bez napełniacza-żywice, z napełniaczem-tłoczywa
B: Postać utwardzona to zwykłe półwyroby: pręty, rury, profile, płyty, laminaty.
Tworzywa fenolowe – występują w postaci: żywic - stosowane są jako kleje do łączenia w wyższej temperaturze warstw papieru lub tkaniny; tłoczyw-jako napełniacze dla nich stosuje się mączkę drzewną, kaolin. Wyrabia się z nich drobne elementy elektrotechniczne.
Tworzywa aminowe – łatwo się je barwi na różne kolory, posiadają dobre własności klejące. Stanowią najczęściej warstwę zew. dekoracyjną. Używa się ich do produkcji laminatów warstwowych.
Rezokard – laminat tani, zakres temperatur do 120C, RM ok100MPa, stosowany do obudów rozdzielni elektrycznych. Wada, brunatny trudno zmieniany kolor.
Rezotekst (tekstolit) – dobrze tłumi drgania, temp. 90-100C, stosuje się na koła zębate (30000obr/min),wkładki do panewek. Duża udarność i wytrzymałość. Rezoteks A – wyższa temp.250C, udarowo do 3000C, niska przewodność cieplna(izolator).Rezoteks B – największa wytrzymałość mechaniczna Rm300MPa, stosowane do obwodów drukowanych, wada brązowa barwa.
13.Polimery chemoutwardzalne, własności i zastosowania poliestrów (polimale), żywic epoksydowych (epidiany).
Postać dwuskładnikowa, skł. zasadniczy (gęsty olej) i utwardzacz (mała lepkość, 0,1% obj. skł. zasd)Po zmieszaniu następuje sieciowanie skł. zasadniczego w czasie od kilku min. do kilku godzin. Podgrzewanie przyspiesza proces, norma to 24h. Stosowane jako kleje, szpachlówka.
Poliestry (3% ŚP) stosowane do laminatów, odlewów, uszczelnień, lakierów i klei. Słaba odporność chemiczna, mała wytrzymałość, maks. temp 60C, mała plastyczność. Zalety-niska cena, lekkość, odp. na korozje, łatwość formowania. Zastosowanie-kadłuby, boje, szalupy, breloczki i inna galanteria.
Żywice epoksydowe – bardzo drogie tworzywo, lecz własności powodują duże zapotrzebowanie. Polska nazwa „epidian1-6”.Sprzedawany w postaci dwuskładnikowej w stosunku 1:10. Posiadają dużą masę cząsteczkową. Zalety: lepsza odporność chemiczna od poliestrów, twardość i wytrzymałość przy zachowaniu plastyczności, temp. Pracy 80-180C, dobre własności klejne. Zastosowanie: szpachlówki, materiały spieniane, powłoki ochronne, pasty regeneracyjne
14.Gumy – ogólne własności, rola siarki, technologia otrzymywania (wulkanizacja).
Gumy charakteryzują się dużą zdolnością do odkształceń odwracalnych, będących sumą odkształceń sprężystych sprężystych lepkosprężystych. Posiadają duży współczynnik Poissona, małą gęstość, mały moduł sprężystości, niewielką wytrzymałość na rozciąganie.
Guma jest produktem sieciowania (wulkanizacji) kauczuku naturalnego lub syntetycznego. Do sieciowania używa się siarki. Sieciowanie siarką przeprowadza się po uformowaniu wyrobu przez matrycę metodą wyciskania. Następnie tak uformowaną masę nagrzewa się w autoklawie przy 110-1600C przez czas od 5 do 10 minut, w tym czasie następuje wulkanizacja kauczuku. W skład gumy wchodzą też wypełniacze, zmiękczacze, pigmenty i antyutleniacze.
Zakres temperatur stosowania prostej gumy: -30 do 1300C. Zakres można zwiększyć przez dodanie dodatków od -70 do 2500C. Zastosowanie gumy: uszczelki, izolacja, dętki, opony, elementy tłumiące drgania.
15.Szkło – jego struktura, ogólne własności, obróbka cieplna.
Szło jest materiałem złożonym z krzemianów, borków, aluminatów oraz związków metali Ca, Mg, Ba, K, Na. Osnowę szklaną stanowi krzemionka SiO2. Szkło uzyskane z czystej krzemionki posiada wysoką temperaturę topnienia 17240C. Do szkła dodaje się borki i aluminaty alumnaty celu obniżenia temperatury topnienia do 8000C.
Własności szkła:
własności szkła:
gęstość 2,2 – 6,5 g/cm3
wytrzymałość na zginanie 50 – 120 MPa
wytrzymałość na rozciąganie 30 – 90 MPa
udarność
twardość 5 – 7
własności termiczne
własności optyczne: zwykłe szkło przepuszcza ok. 90% światła, odbija 9%, pochłania 1%; przy dużej zawartości Pb pochłania promienie γ.
odporność chemiczna: czysta krzemionka jest nieodporna chemicznie tylko na działanie kwasu HF. Po dodaniu innych metali odporność chemiczna zmniejsza się w zależności od zastosowanych dodatków
wytrzymałość termiczna: jest to zdolność do wytrzymywania bez zniszczenia określonej różnicy temperatur panującej po dwóch stronach płyty szklanej
większość szkieł: traci swe własności podczas eksploatacji w wilgotnym środowisku.

Obróbka cieplna szkła:
hartowanie – szkło płaskie hartuje się w celu polepszenia jego własności mechanicznych. Obróbkę tą przeprowadza się przez nagrzewanie do temperatur wyższych niż temperatury zeszklenia i równomierne chłodzenie. Hartowanie zwiększa wytrzymałość na zginanie do 8 razy oraz udarność do 7 razy, przyczyną zwiększenia wytrzymałość nie jest zmiana struktury, lecz odpowiednie usytuowanie naprężeń wewnętrznych.
wygrzewanie w cieczach krzemoorganicznych – wygrzewanie to powoduje dyfuzje atomów Si do warstwy wierzchniej wypłukiwanie z niej K i innych dodatków, co w efekcie daje bardzo twardą powierzchnię tak obrobionego szkła.
16.Rodzaje materiałów szklanych, ich własności i zastosowania.
Materiały ceramiczne otrzymuje się z wypalania glinu (zawierającego skaleń i krzemionkę). Mieszając te składniki otrzymujemy odpowiednie własności materiałów ceramicznych. Glina zapewnia formowalność wyrobu po rozrobieniu z wodą. Skaleń pełni funkcję topnika (obniża temperaturę topnienia), a krzemionka - wypełniacza. Ceramika poformowaniu i wypełnieniu zawiera pory powstałe w wyniku spiekania po wyparowaniu wody. Jej budowa jest częściowo krystaliczna a jej własności zależą w decydującym stopniu od składu miejscowej gliny. Materiały ceramiczne przy użyciu tlenków metali charakteryzują się wysoką temperaturą topnienia, nie ulegają utlenieniu, posiadają bardzo wysoką wytrzymałość na ściskanie.
Tlenki stosowane w ceramice i ich zstosowanie:
Al2O3 – używany najczęściej 3 postaciach:
monokryształ –jubilerstwo, elektronika, narzędzia tnące
polikryształy – narzędzia tnące, materiały ścierne
ceramika korundowa – elementy wysoko temperaturowe, łożyska, świece samochodowe
MgO – skłonność do sublimacji, mała ΔT, używany na tygle do wytopu
BeO – duża ΔT, skłonność do sublimacji, środek trujący, używany w reaktorach jądrowych
ThO2 i UO2 – używany w najwyższych temperaturach na tygle do wytopu, radioaktywny
SiC – używany na elementy grzewcze pieców, materiał ścierny, tygle do wytopu szkła kwarcowego, nie utlenia się
ZrO2 – wadą jest występująca przemiana fazowa przy 10000C powodująca pękanie wyrobów, dodanie CaO i MgO likwiduje przemianę i pozwala na zastosowanie teo materiału na tygle do topienia metali, izolację cieplną oraz warstwę antyutleniającą na metalach

Rodzaje szkła:
Szkło bezpieczne jest to rodzaj specjalnego szkła, które w wyniku hartowania po rozbiciu rozpada się na małe kawałki o zaokrąglonych, nie kaleczących krawędziach.
Jednym z rodzajów tego szkła jest szkło zbrojone. Jest ono walcowane z wtopioną siatką metalową, co zapobiega rozpryskiwaniu się szkła przy pęknięciu. Szkło to jest głównie stosowane w budownictwie i motoryzacji (szyby samochodowe)
Szkło wodne jest to syropowatej gęstości ciecz będąca wodnym roztworem krzemianu sodu lub potasu. Stosowane jest do ochrony przeciwogniowej tkanin, papy, drewna i do wyrobów kitów i farb ognioochronnych.
Szkło ołowiowe jest łatwo topliwe i ma duży współczynnik załamywania światła. Z tego powodu służy do wyrobu kryształów i soczewek.
Szkło potasowe składa się głównie z K2O(tlenku potasu), CaO(tlenku wapnia) i SiO2(tlenku krzemu). Jest to szkło trudno topliwe, więc znalazło sobie zastosowanie w laboratoriach chemicznych. Jest ono niezastąpione, gdyż nawet na lekcjach chemii często ogrzewamy probówki do wysokich temperatur. Zwykłe szkło w tych warunkach odkształciłoby się i niemożliwe byłoby przeprowadzania doświadczeń laboratoryjnych.
Szkło sodowe ma natomiast niską temperaturę topnienia. Składa się głównie z tlenku: sodu, wapnia i krzemu. Ma bardzo duże zastosowanie w życiu codziennym. Z pewnością sami nie zdajemy sobie sprawy, jak często się z nim spotykamy. Szkło to służy do wyrobu sprzętów codziennego użytku takich jak: szklanki, naczynia i szyby okienne. Również stosujemy je do produkcji opakowań szklanych; butelek i słoików.
Szkło kwarcowe składa się głównie z tlenku krzemu. Jest trudno topliwe. Ma dużą odporność na zmiany temperatury. Cechuje je też dobra przepuszczalność promieni widzialnych. Szkło kwarcowe znalazło sobie zastosowanie w produkcji naczyń laboratoryjnych i elementów aparatury optycznej. Jednak głównie służy do produkcji lamp kwarcowych.
Szkło artystyczne kształtuje się na gorąco z masy płynnej. Wyroby szklane dekoruje się emaliami i złoceniem, szlifowaniem, grawerowaniem, punktowaniem i rysowaniem diamentem. Można też trawić powierzchnię kwasem i matować piaskiem. Współcześnie w wytwarzaniu szkła artystycznego wykorzystuje się przede wszystkim możliwości, które oferuje sam materiał.
Kształtowanie szkła ciekłego daje w efekcie nowe, bogate formy przedmiotów. Produkcja ta może odbywać się automatycznie przy użyciu maszyn lub własnoręcznie.
Przedmioty wykonane przez artystę rzeźbiarza mogą stać się dziełem sztuki. Istnieje już nawet Muzeum Szkła Artystycznego w Murano; mieście, w którym przed wiekami zaczęto produkować szkło.

margo

na mailu jest z wykresami

margo

Terminy egzaminów z materiałek:

11. czerwca 2007

20. czerwca 2007

28. czerwca 2007

24. września 2007

Jak komuś coś nie pasuje to się drzeć ale już! Very Happy

margo

Uwaga, zmiana terminu egzaminu z materiałek!!!

Jak to słusznie zauważyli nasi koledzy egzamin z materiałek wypadał tego samego dnia co fizyka, w związku z tym nastąpiła zmiana terminu z 20 na 22 czerwca /fizyka zostaje na 20/

Dzięki Paweł i Kamil:)

margo

Znalazłam jeszcze jakieś
"57 pytań i odpowiedzi z materiałoznawstwa"
swoją drogą fajny tytuł

57 pytań i odpowiedzi z materiałoznawstwa

1. Wymień typy komórek elementarnych charakteryzujących sieci krystaliczne. Jakiego typu komórki mają odmiany alotropowe żelaza i grafitu. Jaka jest rozpuszczalność węgla w poszczególnych odmianach alotropowych żelaza i z czego ona wynika.
Wyróżniamy 3 podstawowe typy sieci krystalicznych: -sieć regularna ściennie centrowanaA1 Sieć regularna przestrzennie centrowana A2 Sieć heksagonalnaA3
Ferryt wysokotemperaturowy (Ferryt G) A2 AustenitA1 Ferryt A2 Grafit A9
Odmiany alotropowe żelaza wykazują zdolność rozpuszczania węgla zależną od temp., przy czym max. Rozpuszczalność występuje w temp. przemian: perytektycznej, eytektycznej i eutektoidalnej. Zróżnicowana rozpuszczalność węgla w ferrycie i austenicie wiąże się z kształtem luk oktaedycznych. W ferrycie są one spłaszczone, a uwzględniając że średnica atomu węgla jest większa od średnicy luk powoduje, że rozpuszczalność węgla jest mała i nie przekracza 0,0218%.Większa rozpuszczalność węgla w austenicie wiąże się z kulistym kształtem luk oktaedycznych.

2. Opisz zjawisko polimorfizmu i związanych z nim własności materiału na przykładzie ferrytu.
Liczne pierwiastki podczas nagrzewania lub chłodzenia, a także pod wpływem ciśnienia zmieniają swoją budowę krystaliczną. Takie pierwiastki nazywają się pierwiastkami polimorficznymi, a ich odmiany różniące się budową krystaliczną-odmianami alotropowymi. Poniżej temp. 912C trwała jest odmiana Fe@ o sieci A2. W temp 912C następuje przemiana alotropowa Fe alfa <> Fe gamma czyli powstaje austenit o sieci A1 mające inne własności mechaniczne i fizyczne niż ferryt.

3. Czym jest monokryształ i polikryształ. Wskaż różnice.
Monokryształy charakteryzują się prawidłowym rozmieszczeniem przestrzennym atomów z zachowaniem jednakowej orientacji wszystkich elelmentarnych komórek sieciowych w całej objętości kryształu. Monokryształy wykazują silną zależność własności fizycznych, mechanicznych i innych od kierunku pomiaru lub pobrania próbki. Polikryształy składają się z ziarn z których każde ma w przybliżeniu prawidłową strukturę krystaliczną. Przypadkowa orientacja krystaliczna poszczególnych ziaren decyduje o niemal jednakowych własnościach tych materiałów w różnych kierunkach.

4. Wymień i opisz rodzaje defektów sieci krystalicznej.
Do wad budowy krystalicznej zaliczamy:
Defekty pkt, defekty liniowe, defekty powierzchniowe.Do wad pkt. Należą wakanse tj. wolne węzły sieci krystalicznej, oraz atomy międzywęzłowe, tj. atomy, które opóściły pozycje węzłowe i przemieściły się do pozycji międzywęzłowych. Defekty pkt. Mają niewielkie wymiary w krysztale i powstają w wyniku drgań cieplnych węzłów sieci wokół położeń równowagowych.Znane sę dwa mechanizmy powstawania defektów pkt. Pierwszy z nich, zwany efektem Frenkla, powstaje wskutek przemieszczenia się atomu z pozycji węzłowej w międzywęzłowo z jednoczesnym utworzeniem wakansu.Drugim z tych mechanizmów jest defekt Schottky’ego, polegający na wytworzeniu wakansu w wyniku przemieszczenia się atomu z pozycji węzłowej sieci na powierzchnię kryształu. Liniowym wadami budowy krystalicznej są dyslokacje. Do głównych rodzajów dyslokacji należą : dyslokacje krawędziowe,śrubowe i mieszane.Dyslokację krawędziową stanowi krawędź płaszczyzny sieciowej przerwanej w krysztale. Taka płaszczyzna, zwana półpłaszczyzną lub ekstra płaszczyzną sąsiaduje z dwoma płaszczyznami sieciowymi o prawidłowej budowie. Zależnie od usytuowania ekstrapłaszczyzny dyslokacja krawędziowa może być dodatnia lub ujemna.Miarą wielkości dyslokacji jest wektor Burgersa. Wlk. Tego wektora można wyznaczyć za pomocą konturu Burgersa. Dyslokacje krawędziowe leżą w płaszczyźnie poślizgu tj. w płaszczyźnie sieciowej o najgęstszym ułożeniu atomów, mogą się w krysztale przemieszczać pod działaniem naprężeń stycznych o wartości wyższej od krytycznej. Powoduje to odkształcenie plastyczne przez poślizg. Innym mechanizmem poruszania się dyslokacji krawędzi. Jest wspinanie, polegające na odłączeniu się atomów od ekstrapłasz. I ich migracji do wolnych pozycji węzłowych sieci tj. wakansów.Dyslokacja śrubowa powstaje wskutek przemieszczenia jednej części kryształu w płaszczyźnie poślizgu względem drugiej, równolegle do osi zwanej linią dyslok, śrubowej. Dyslokacj śrubowe mogą być prawoskręnte lu lewoskrętne. Dyslokacje o dowolnej orientaqcji wektora Burgersa (beta) względem lini dyslokacji noszą nazwę dyslokacji mieszanych. Można je traktować jako nałożone na siebie dyslokacje krawędziowe i śrubowe.Do powierzchniowych defektów budowy krystalicznej zaliczamy: granice ziarn i granice międzyfazowe.Granice ziarn oddzielają ziarna różniące się wzajemną orientacją krystaliczną, a wstopach technicznych ponad to składem chemicznym. W zależności od kąta dezorientacji krystalicznej granice ziarn dzieli się na wąskokątowe i szerokokątowe. Granice wąskokątowe, powstające w miejscu zetknięcia pod ziarna charakteryzują się niewielkim kątem dezorientacji krystalicznej. Granice wąskokątowe daszkowe łączą kryształy o wspólnym kierunku krystalograficznym równoległym do granicy.Granice wąskokąt, skrętne powstają w miejscu połączenia kryształow o wspólnym kierunku sieciowym prostopadłłym do granicy.Granice szerokokątowe charakteryzują się dużym kątem dezorientacji krystalicznej ziarn, na styku których powstają. Granice międzyfaszowe to granice między ziarnami różnych faz różniąćych się parametrami i typem sieci. Granice międzyfazowe można podzielić na:koherentne, półkoherentne i niekoherentne.

5. Jaki jest wpływ defektów sieci krystalicznej na wytrzymałość materiałów. Jakie są praktyczne metody zwiększające wytrzymałość metalu.
Wady budowy krystalicznej w istotny sposób wpływają na własności wytrzymałościowe i plastyczne metali.obliczenia teoretyczne wskazują że najlepszymi właściwościami wytrzymałościowymi powinny cechować się metale o idealnej budowie krystalicznej.Potwierdza to fakt, że wysokie własności uzyskują kryształy włoskowate, tzw.wiskery. Dązenie do ograniczenia wad budowy krystalicznej jest jednak technicznie bardzo trudne. Praktyczne metody zwiększania wytrzymałości metali poleg na znacznym zwiększeniu gęstości wad budowy krystalicznej, co można osiągnąć przez rozdrobnienie ziarn, wydzielenia faz o dużej dyspresji, a także przez gniot wskutek w skutek odkształcenia plastycznego na zimno.

6. Na czym polega umocnienie materiału, w wyniku jakiej obróbki ono powstaje.
Każdemu odkształceniu plastycznemu większość metali towarzyszy w mniejszym lub większym stopniu zjawisko umocnienia, któremu towarzyszą zmiany w strukturze.Mogą one być wywołane działaniem sił zewnętrznych w procesach technologicznych takich jak:walcowanie, kucie, tłoczenie, przeciąganie, a także pod wpływem przemian fazowych. Metal umocniony w stosunku do nieumocnionego charakteryzuje się wyższymi własnościami wytrzymałościowymi tj.wyższą wytrzymałłością na rozciąganie Rm, granicą plastyczności Re lub wyższą twardością. Natomiast własności plastyczne takie jak: wydłużenie i przewężenie w wyniku umocnienia maleją.Umocnienie jest wynikiem malejącej wraz z przyrostem naprężenia zdolności przemieszczania się dyslkoacji na skutek blokowania ich przez inne dyslokacje oraz przeszkody takie jak:atomy obce, granice ziarn, wydzielenia itd.

7. Podaj definicję liczby Poissona oraz przedział jej wartości. Scharakteryzuj wielkości wchodzące w skład tej liczby.
Wartość bezwględna zwężenia względnego do wydłużenia względnego nazywamy współczynnikiem odkształcenia poprzecznego lub liczbą Poissona.
Przykładowe wartości liczby Poissona dla różnych materiałów:
Materiał r
Korek 0,00
Szkło 0,2-0,26
Stal 0,25-0,33
Miedź 0,30-0,34
Kauczuk 0,40-0,45

8. Opisz doświadczenie Hooke'a posługując się odpowiednim wykresem. Przedstaw krzywe rozciągania na dla charakterystycznych materiałów.
Wlk. charakteryzujące własności wytrzymałościowe I plastyczne mateiałów można wyznaczyć I obliczyć na podstawie statycznej próby rozciągania, która polega na jednoosiowym rozciąganiu próbki ze stała szybkością aż do jej pęknięcia
Wytrzymałość na rozciąganie Rm, czyli naprężanie normalne w próbce obliczone jako stosunek największej siły rozciągającej Fm, uzyskanej podczas próby, do pola powierzchni przekroju początkowego próbki So.
Wyraźną granicę plastyczności Re jest naprężenie rozciągające w próbce, po osiągnięciu którego następuje wyraźny wzrost jej wydłużenia przy ustalonej lub nieco zmniejszonej sile rozciągającej.W przypadku braku cech wyraźnej granicy plastyczności wywołująca w próbce umowne wydłużenie trwałe równe 0,2%.

9. Wymień i opisz metody badania twardości materiałów.
Statyczne metody pomiaru twardości polegają na wciskaniu penetratora w badany materiał poza granicę sprężystośći, do spowodowania odkształcenień trwałych.Metody Brinella, Vickersa, Rockwella.
M Brinnela-polega na statycznym wciskaniu kulki stalowej lub kulki z węglików spiekanych o określonej średnicy z określoną siłą obciążającą w badany materiał, a następnie pomiarze średnicy powstałego odcisku.
M Rockwella-polega na dwustopniowym wciskaniu w badany materiał wgłębnika oraz pomiarez trwałego przyrostu głębokości odcisku po odciążeniu.
M Vickersa- polega na wciśnięciu w metal diamentowego ostrosłupa o podstawie kwadratu i kącie między przeciwległymi ścianami = 136 stopni.

10. Co to jest udamość materiału, opisz jak, i po co, się ją wyznacza.
Udarność jest to stosunek energii zużytej na złamanie próbki do pola powierzchni w miejscu karbu.Polega na złamaniu jednym uderzeniem młota wahadlowego Charpy’ego próbki z karbem podpartej swobodnie na obu końcach i pomiarze energii jej złamania.

11. Wymień i scharakteryzuj własności użytkowe materiałów.
Własności materiałów to zespół cech określających relację tworzywa na działanie czynników zewnetrznych.Właściwości materiałów możemy podzielić na: fizyczne(przewodność elektryczna, przewodność cieplna, ciepło właściwe, własnośći magnetyczne)
Mechaniczne(wytrzymałość na rozciąganie, granica plastyczności, wydłużenie, przewężenie)
Technologiczne(decydują o przydatności materiałów do określonej obróbki) chemiczne(szybkość rozpuszczania odporność na korozję)

12. Jaka jest różnica między roztworami stałymi różaowęzłowymi i międzywęzłowymi.
W przypadku gdy atomy pierwiastka rozpuszczonego są usytuowane w sposób nieuporządkowany w przestrzeniach międzywęzłowych sieci metalu rozpuszczalnika, roztwór stały jest nazwany roztworem stałym międzywęzłowym. Gdy atomy metalu rozpuszczonego zajmują przypadkowo dowolne węzły w sieci krystalicznej metalu rozpuszczalnika, roztwór stały jest nazwany roztworem stałym różnowęzłowym.

13. Narysuj i opisz krzywą termiczną przemiany krystalizacji cieczy jedno i dwuskładnikowej. Do czego służą krzywe termiczne przemian układów dwuskładnikowych.
Na rys przedstawiono krzywe termiczne przemiany krystalizacji cieczy jednoskładnikowej1 i dwuskładnikowej2.Widać wyraźnie że krzepnięcie cieczy jednoskładnikowej odbywa się w stałej tempe.T1 Natomiast proces krzepnięcia cieczy dwuskładnikowej odbywa się w zakresie temp T2 i T3.Pkt. przegięcia na tej krzywej przeniesione na układ temperatura-zawartość składników wyznaczają linie likwidus (1 pkt.przegięcia) oraz solidus (2 pkt. Przegięcia)
Krzywe termiczne pozwalają na wyznaczenie układu równowagi fazowej stopu.

14. Od czego zależy szybkość krystalizacji. Opisz przebieg powstawania krystalitów.
Szybkość procesu krystalizacji jest uzależniona od:szybkości zarodkowania, od ilości zarodków krystalizacji tworzących się w ciągu jednostki czasu w jednostce objętości cieczy oraz od liniowej szybkości zarodkowania.
Krystalizacja przebiega przez zarodkowanie i wzrost zarodków, Zarodkami krystalizacji w fazie ciekłej są zespoły bliskiego uporządkowania o wlk. Większej od krytycznej, do których przyłączają się kolejno następujące atomy. Natomiast zespoły bliskiego uporządkowania o wlk.podkrytycznej, zwane embrionami, ulegają rozpuszczeniu w cieczy.

15. Scharakteryzuj składniki obszarów jednofazowych układu metastabilnego żelazo - węgiel.
Ferryt- roztwór stały, międzywęzłowy węgla w żelazie alfa.Ferrryt może rozpuścić max 0,0218%C w temp. przemiany eutektoidalnej 727C
Wysokotemperaturowy ferryt gamma-to roztwór stały węgla w wysokotemperaturowej odmianie żelaza alfa.Wykazuje on większą rozpuszczalność węgla niż ferryt alfa (do 0,09%)ma również większy parametr sieci niż ferryt alfa.
Austenit –roztwór stały, międzywęzłowy węgla w żelazie gamma o maksymalnej rozpuszczaloności węgla 2,11%. W warunkach równowagi nie może istnieć poniżej temeratury (727C).Przemiana eutektoidalna przebieg zgodnie ze wzorem s<727C>alfa p +Fe3C, co oznacza, że przy ochłodzeniu ustaenit o składzie punktu S(0,77%C) ulega rozkładowi na mieszaninę eutekoidalną ferrytu o składzie punktu P i cementytu zwaną perlitem.Przemiana ta występuje we wszystkich stopach o zawartości węgla wyższej od pkt. P(0,0218%C). W stopach o zawartości węgla wyższej niż 2,11 przemianie eutektoidalnej podlega również austenit wchodzący w skład ledeburytu, w wyniku czego poniżej 727 C stop składa się z perlitu oraz cementytu i jest nazywa się ledeburytem przemienionym.

16. Podaj charakterystyczne informacje dotyczące przemiany perytektycznej w układzie Fe-Fe3C.
Przemiana perytektyczna przebiega zgodnie ze wzorem h+Lb<1495C>j co oznacza że przy chłodzeniu ferrytu  o składzie pkt. H reaguje z roztworem ciekłym L o składzie pkt B dając w wyniku austenit o składzie pkt.J Przemiana ta zachodzi w stopach o zawartości węgla w zakresie między pkt H(0,09%) i B(0,53%)

17. Podaj charakterystyczne informacje dotyczące przemiany eutektycznej w układzie Fe-FeiC.
Przemiana eutektyczna przebiega zgodnie ze wzorem Lc<1148C>E_Fe3C, co oznacza, że przy chłodzeniu roztwór ciekły o składzie C(4,3%C) ulega rozkładowi na mieszaninę eutektyczną złożoną z austenitu o składzie pkt E i cementytu, zwaną ledeburytem.Przemiana ta zachodzi tylko w stopach o zawartości węgla wyższej od pkt E(2,11%)

18. Cementyt w układzie Fe-FCjC występuje jako pierwotny, wtórny i trzeciorzędowy. Z czego to wynika ?
Cementyt pierwotny- wydzielający się z roztworu ciekłego zgodnie ze zmienną rozpuszczalnością węgla w cieczy wzdłuż lini CD.Cementyt wtórny- wydzielający się w stanie stałym z austenitu w wyniku malejącej rozpuszczalności węgla w roztworze stałym  wzdłuż lini ES. Cementyt trzeciorzędowy – wydzielający się w stanie stałym z ferrytu w wyniku malejącej rozpuszczalności węgla w roztworze stałym alfa wzdłuż lini PQ

19. Opisz przebieg krzepnięcia stopu o składzie pod, nad i eutektycznym na wykresie Fe-Fe3C.
Chłodzenie stopu o składzie podeutektycznym. Krystalizacja rozpoczyna się od wydzielania austenitu  wzdłuż lini BC.Skład cieczy L zmienia się do odpowiadającego pkt.C Po osiągnięciu temp. 1148C przebiega przemiana eutektyczna L>+Fe3C1 Bezpośrednio z cieczy powstaje ledeburyt, czyli mieszanina eutektyczna złożona z austenitu  i cementytu wtórnego Fe3C1Podczas dalszego chłodzenia z przesyconego austenitu wydzielają się kryształy cementytu wtórnego Fe3C2 Skład austenitu przesuwa się do odpowiadającego pkt.S Ochłodzenie stopu do tem.727C powoduje przemianę eutektoidalną austenitu w perlit. Powstaje w ten sposób ledeburyt przemieniony. Poniżej temp. 727C strukturę stopu stanowi perlit, ledeburyt przemieniony i cementyt wtórny. Chłodzenie stopu o składzie nadeutektoidalnym. Wraz z ochładzaniem stopu do temp. Odpowiadającej lini CD bezpośrednio z cieczy zaczynają się wydzielać kryształy cementytu pierwotnego Fe3C1.W miarę dalszego chłodzenia stopniowo zwiększa udział tych kryształów.Jednocześnie ciecz ubożeje w węgiel, aż do stężenia pkt. C W temp 1148C powstała ciecz krzepnie jako eutektyka +Fe3C1 i powstaje ledeburyt. Dalsze chłodzenie stopu do temp.727C wpływa na wydzielenie nadmiaru węgla z austenitu ledeburycznego w postaci cementytu Fe3C2. W temp. 727C austenit przemienia się w perlit, tworząc ledeburyt przemieniony Poniżej temp. Eutektoidalnej, strukturę stopu stanowi ledeburyt przemieniony i cementyt pierwotny.
Chłodzenie stopu o składzie eutektycznym. Stop o składzie pktC (4,3%C) w temp.1148 ulega przemianie eutektycznej polegającej na tym że ciecz w tej temp. Zamienia się w mieszaninę eutektyczną austenitu o składzie pkt.E i cementytu zwaną ledeburytem. Po ochłodzeniu stopu do temp. 727C następuje przemiana eutektoidalna austenitu w perlit>powstaje w ten sposób ledeburyt przemieniony>Stop o składzie 4,3%C w temp. Pokojowej ma strukturę ledeburytu przemienionego.

20. Opisz przebieg krzepnięcia stopu o składzie pod, nad i eutektoidalnym na wykresie Fe-Fe3C.
Chłodzenie stopu o składzie podeutektoidalnym>Obniżenie temp. Cieczy metalicznej do temp. Odpowiadającej AB powoduje wydzielenie z cieczy kryształow ferrytu wysokotemp.  o udziale zwiększającym się, aż do osiągnięcia temp. 1495C W tej temp przebiega przemiana perytektyczna L+>. Nadamiar cieczy w tym stopie decyduje o uzyskaniu mieszaniany austenitu i cieczy L po zakończeniu przemiany perytektycznej.Ciecz z tej mieszaniy przemienia się z kolei w kryszztały austenitu.Poniżej lini JE wystepuje wyłącznie austenit  Dalsze chłodzenie stopu do temp. Odpowiadjącej lini GS powoduje zapoczątkowanie przemiany austenitu  w ferryt alfa.Skład austenitu przesuwa się do odpowiadającego pkt.S W temp. 727C przebiega przemiana euetktoidalna utworzonego austenitu w perlit.Pozostała część osnowy stopu stanowi ferryt, które skład przesuwa się do odpowiadającego pkt. P poniżej temp 727C z przesyconego węglem ferrytu wydziela się cementytu trzeciorzędowy Fe3C3 Struktura stopu w temp pokojowej stanowią : ferryt, perlit i Fe3C3.
Chłodzenie stopu o składzie nadeutektoidalnym. Wraz z obniżeniem temperatury do odpowiadającej linii BC, z cieczy bezpośrednio powstaje austenit. Jego udział stopniowo zwiększa się w tym stopie w miarę dalszego chłodzenia. W temperaturze niższej od odpowiadającej linii SE austenit uzyskuje pełne nasycenie węglem. Powoduje to wydzielenie kryształów cementytu wtórnego Fe3C2. Skład austenitu zmienia się wzdłuż linii SE do odpowiadającego pkt S. W temp. 727C następuje przemiana eutektoidalna austenitu () w perlit a wydzielony uprzednio cementyt wtórny Fe3C2 nie ulega zmainie. Po ochłodzeniu do temperatury pokojowej strukturę stopu stanowi pelit i cementyt wtórny.
Chłodzenie stopu o składzie eutektoidalnym. Wraz z obniżaniem temp. Do odpowiadającej linii BC, z cieczy bezpośrednio powstaje austenit którego udział zwiększa się stopniowo w miarę dalszego chłodzenia. W temperaturze niżej od odpowiadającej linii JE występuje wyłącznie austenit. W temp. 727C zachodzi przemiana eutektoidalna w wyniku której z austenitu o składzie pkt. S(0,77%C) i cementytu, zwana perlitem i Poniżej temp. 727C strukturę stopu stanowi perlit.

21. W jakim celu przeprowadza się obróbkę cieplną stali.
Obróbka cieplna jest technologią obejmująca zespół zabiegów wywołujących polepszenie własności mechanicznych i fizyko-chem, metalu i stopów, powodowane zmianami struktury w stanie w stanie stałym w wyniku zmian temp, czasu oraz działania ośrodka. Obróbka cieplna polega na nagrzaniu stali do odpowiedniej temp, wygrzaniu w tej temp , a następnie chłodzeniu. Celem obróbki cieplnej jest uzyskanie drobnoziarnistej struktury, a stad uzyskane wysokich własności wytrzymałościowych, uzyskanie dużej twardości.

22. Co jest istotą przemiany martenzytycznej. Jaki musi być spełniony warunek jej zajścia. Jak nazywa się powstała struktura i jakie są jej własności.
Przemiana martenzytyczna jest przemianą bezdyfuzyjną i zachodzi przy dużym przechłodzeniu austenitu do temp. Ms, początku tej przemiany przy chłodzeniu z szybkością większą od krytycznej Vk . W wyniku tej przemiany powstaje martenzytu, czyli przesycyny roztwór węgla w żelazie alfa .Przemiana martenzytyczna zachodzi pod warunkiem ciągłego obniżania temp. w zakresie od temp początku przemiany Ms do temp. Mf jej końca>Wartość Ms i Mf zależą od składu chemicznego austenitu i obniżają się ze zwiększeniem stężenia węgla w austenicie oraz wszystkich niemal dodatków stopowych z wyjątkiem Al. I Co. Podczas przemiany martenzytycznej następuje skoorodowane przeniesienie atomów bez zmiany sąsiadujących atomów dziedzicznych z austenitu. W wyniku przemiany martenzytycznej w stalach mogą utworzyć się dwa rodzaje martenzytu: listowy i płytkowy.Utworzą martenzyt jest fazą bardzo twardą, ale jednocześnie bardzo ktruchą.

23. Na czym polega odpuszczanie i w jakim celu ten rodzaj obróbki przeprowadza się. Czy zmieni się struktura stali zahartowanej poddanej następnie wysokiemu odpuszczaniu ?
Odpuszczanie polega na nagrzaniu stali zahartowanej do temp. niższej od Ac1, wygrzaniu w tej temp. i ochłodzeniu do temp. pokojowej.W zależności od temp. odpuszczanie może być niskie, średnie i wysokie.Odpuszczanie niskie jest wykonywane w temp 150-200Cm celem tej operacji jest usunięcie naprężeń hartowniczych z zachowaniem dużej twardości, wytzrymałością i odpornością na ścieranie.Odpuszczanie średnie (250-500Cels) Celem tej operacji jest zachowanie dużej wytrzymałości i sprężystości, przy niewielkim obniżeniu twardości.Odpuszczanie wysokie (500-Ac1) ma na celu osiągnięciu możliwie dobrych własności plastycznych stali. Martenzyt wysokoodpuszczony nie jest przesycony węglem i charakteryzuje się bardzo małą gęstością dyslokacji, stając się podobny do ferrytu.Występujące w nim wydzielenia cementytu stają się w dużej mierze skoagulowane.Połączone operacje hartowania i wysokiego odpuszczania nazywamy ulepszaniem cieplnym.

24. Na czym polega wyżarzanie zupełne stali, czym różni się od wyżarzania zmiękczającego. Dlaczego dla stali nadeutektoidalnej przeprowadza się wyżarzanie niezupełne. W jakim celu przeprowadza się wyżarzanie rekrystalizujące.
Wyżarzanie zupełne stali polega na jej nagrzaniu do temp, o 30-50C wyżej od Ac3, Acm (liniaGSE), wygrzaniu w tej temp, i następnym bardzo wolnym chłodzeniu, np. z piecem w zakresie temp, miedzy Ac3 i Acm a Ac1. Dalsze studzenie może odbywać się na powietrzu. Ten rodzaj wyżarzania prowadzi do wytworzenia struktury zbliżonej do stanu równowagi. Ma ona na celu zmniejszenie twardości i naprężeń wewn, oraz zwiększenie ciągliwości stali. Wyżarzanie zmiękczajace polega na nagrzewaniu stali do temp, zbliżonej do Ac1 wygrzaniu w tej temp, bardzo wolnym chłodzeniu do temp, ok.600C i następnie dowolnym chłodzeniu do temp, otoczenia . w wyniku tej operacji strukturę stali stanowi cementyt kulkowy w osnowie ferrytu . Wyżarzanie rekrystalizujące usuwa umocnienie metalu uprzednio odkształconego plastycznie na zimno, powoduje zmniejszenie twardości i wytrzymałości oraz zwiększenie ciągliwości metalu co umożliwia dalszą obróbkę plastyczną na zimno.

25. Na czym polega stabilizowanie. Jakiego typu urządzenia wymagają stosowania materiału uprzednio stabilizowanego.
Stabilizowanie polega na chłodzeniu stali bezpośrednio po hartowanie do temp, niższej od 0C, wychładzaniu w tej temp, a następnie nagrzaniu do temp, pokojowej. Obróbka ta umożliwia zmniejszanie udziału austenitu szcvątkowego w strukturze stali powodując zwiekszenie udzialu martenzytu.dzięki tej obróbce uzysjue się stabilizacje wymiarów obarabianych przedmiotów najczęściej są jej poddawaane sprawdziany i narzędzia pomiarowe

26. W jakim celu przeprowadza się obróbkę cieplno-chemiczną. Wymień rodzaje.
-Obróbka cieplno-chemiczna stali polega na wzbogaceniu w węgiel lub azot powierzchniowej warstwy przedmiotu z miękkiej stali. Zabieg ten odbywa się w środowisku chemicznym przez dyfuzję węgla lub azotu w głąb stali w wysokiej temp. W wyniku tego procesu otrzymuje się twardą powierzchnię zewnętrzną oraz miękki i ciągliwy rdzeń. Do najważniejszych rodzajów obróbki cieplno-chemicznej, należą: nawęglanie, azotowanie i cyjanowanie.

27. Wymień główne rodzaje stali węglowych i ich zastosowania.
-Stale węglowe dzielą się ze względu na przeznaczenie:
stale konstrukcyjne zwykłej jakości, wyższej jakości
stale łożyskowe, stale sprężynowe
stale narzędziowe i stale szczególnego przeznaczenia

28. Dane są następujące gatunki stali:St4, St4X, St7.Jakiego typu jest to stal. własności mechaniczne poszczególnych gatunków, który z nich najlepiej nadaje się do głebokiego tłoczenia(np. karoserii samochodowych lub elementów osłon urządzeń)
-Są to stale węglowe konstrukcyjne, cyfry symbolizują wytrzymałość i wydłużenie stali z zakresu od 300-870 MPa (większym cyfrom odpowiada większa wytrzymałość i mniejsze wydłużenie) Litera X oznacza – stal nieuspokojoną(nieotlenioną)
Stal która najlepiej nadaje się do głębokiego tłoczenia elementów karoserii samochodowych lub osłon urządzeń jest to St4
St4=St4X - –stal węglowa konstrukcyjna,Rm=400-580Mpa, Re=215-275Mpa, A5=15-22%
St7–stal węglowa konstrukcyjna, Rm=650-870Mpa, Re=325-365Mpa, A5=8-11%

29. Dana jest stal 09, 40 i N9.Jakie są struktury tych stali i własności mechaniczne. Jaki rodzaj obróbki cieplnej można zastosować aby polepszyć te własności.
09(A) – stal konstrukcyjna(do nawęglania) 0,07-0,13%C, 0,3-0,6%Mn, 0,15-0,4%Si, 0,035%P, 0,035%S, Rm=450-800Mpa, Re270Mpa, A514%
40 – stal węglowa konstrukcyjna do normalizowania, ulepszania cieplnego lub hartowania powierzchniowego, 0,37-0,44%C, 0,5-0,8%Mn, 0,1-0,4%Si, 0,04%P, 0,04%S, Rm=570Mpa, Re335Mpa, A519%
N9 – stal węglowa narzędziowa głęboko hartująca, 0,65-0,74%C, 0,15-0,35%Mn, 0,15-0,35%Si, 0,03%P, 0,03%S, 0,25%Cu i Ni, twarda, odporna na ścieranie, mała hartowność i obniżenie twardości po podgrzaniu powyżej 200

30. W jakim celu stosowane są składniki stopowe
Składniki stopowe stosowane są w celu zmiany struktury stali, warunków obróbki cieplnej oraz zmieniają własności mechaniczne w temperaturze pokojowej i podwyższonej. Prawie wszystkie składniki(pierwiastki) stopowe powodują przesunięcie punktów krytycznych układu równowagi fazowej Fe-C (Fe-Fe3C)

31. Charakterystyczne, ze względu na ich własności, dodatki stopowe to Ni, Cr, Mn, W, Si. Podaj typowe rodzaje i zastosowania stali zaw. te składniki.
Stal 40H – stal konstrukcyjna stopowa do ulepszania cieplnego. Zawiera około 0,4% C i około 0,7%Mn stosowana jest na silinie obciążone wały, osie, korbowody , przekładnie zębate i inne części maszyn.
Stal 605GH stal konstr.stopowa sprężynowa. Zawiera 0,6%C 1%Mn 1.2%Si. Stosowana jest na silnie obciążone sprężyny
Stal SK 10V stal szybkotnąca zawiera okjoło 1,2 %C 4%Cr 10%W 3%V i 10%Co przeznaczona jest na wysoko dajne frezy noże tokarskie frezarskie.
Stal 0H18N9 stal chromowoniklowa odporna na korozję.Zawiera mniejwięcej 0,07%C 18%Cr 9%Ni. Stal odporna na korozję atmosferyczną wodną roztwory NH3 dodatkowo odporna na działanie kwasów nie organicznych i wody morskiej i stosowana w przemyśle spożi chem.

32. Jakie wymogi musi spełniać stal narzędziowa. Czym różnią się stale nisko i wysoko stopowe narzędziowe. Jakie są charakterystyczne cechy stali szybkotnącej.
Duża twardość po zahartowaniu, odporność na zużycie, ciągliwość, niewrażliwość na przegrzanie, mała odkształcalność przy hartowaniu.
Stale nisko i wysoko stopowe narzędziowe różnią się: stal niskostopowa nie jest odporna na korozję w atmosferze powietrza i wielu innych środowiskach
Cechy charakterystyczne: stal twarda, odporna na wysoką temperaturę, posiada zdolność skrawania przy szybkościach skrawania i grubościach wióra wywołujących nagrzewanie się narzędzi aż do ok. 600oC.

33. Dane są dwa gatunki stali: 20HG i H25N20S2. Jaka jest struktura i przeznaczenie, ile zawierają węgla składników stopowych
20HG-stal stopowa konstrukcyjna C 0,17-0,22%, Mn 1,1-1,4, P i S max0,035%, Cr 1-1,3%, Ni max0,3% - strukt: niskoodpuszczony martenzyt
H25N20S2- stal żaroodporna i żarowytrzymała, struktura austenityczna, stos: na silnie obciążone częsci w przem. Naftowym chemicznym szklarskim do wysokich temp., do pieców kotłów

34. Podaj typ, skład (w tym fosforu i siarki) i przeznaczenie następujących stali: 15H, 60S2, SW18, H18N8, 11G12(stal Hadfielda)
15H – 0,12-0,18 C do 0,035 P i 0,035 S – stal stopowa konstrukcyjna
SW18 – 0,75-0,85 C do 0,03 P do 0,03 S 17-19% W– stal stopowa szybkotnąca wolframowa, na narzędzia skrawające z dużą prędkością
60S2 – 0,57-0,65 C do 0,04 P do 0,04 S 1,5-1,8% Si – stal stopowa sprężynowa krzemowa, do wyrobu sprężyn i resorów
11G12 – 1-1,3 C i 11-14% Mn-STAL HADFIELDA Charakterystyka: wybitna odporność na ścieranie, duża odporność na uderzenia, odporność na zużycie, zła obrabialność i skłonność do gruboziarnistości, struktura austenityczna przy próbach obróbki pod wpływem dużych miejscowych naprężeń zamienia się w martenzytyczną. Zastosowanie: części gąsienic do traktorów i czołgów, kosze i chwytaki do koparek, rozjazdy tramwajowe i kolejowe

35. Co to jest korozja międzykrystaliczna. W jakich stalach występuje i jak można jej przeciwdziałać.
-Korozja międzykrystaliczna powstaje na granicy ziaren metalu po nieprawidłowej obróbce cieplno-chemicznej, tworzy się w miejscach znacznego obniżenia Cr. Poniżej 12%.
Korozji międzykrystalicznej zapobiega się przez obniżenie zawartości „C” < 0,07% C lub wprowadzenie Tytanu w ilości czterokrotnej procentowej zawartości węgla.

36. Co to jest staliwo, jakie ma zastosowania. Podaj rodzaje staliwa.
-Staliwo jest to stop żelaza z węglem o udziale węgla do 2,11% odlewane do form odlewniczych celem uzyskania gotowego przedmiotu użytkowego. Staliwo podobnie jak stal dzielimy na węglowe i stopowe.
Staliwo węglowe: twardość i wytrzymałość zależy od struktury występującej w stopie.
Oznaczenie staliwa to dwie trzycyfrowe liczby. XXX-YYY gdzie X to Re a Y to RmNp.200Mpa-200Mpa
Wyroby ze staliwa możemy poddawać obróbce cieplnej zwłaszcza wyżażaniu zupełnemu lub zmiększającemu.
Staliwo stopowe:zawiera celowo wprowadzone dodatki nadające odlewowi wymagane właściwości np. L18H2N (0,18% węgla, 2% chromu i 1% molibdenu)
Zastosowanie: szyny kolejowe (Haldfielda), cześci młynów kulowych, szczęki łamaczy kamieni, kasy pancerne, gąsienice czołgów.

37. Dane są staliwa: 230-450 i 270-480. Podaj własności mechaniczne tych staliw, które staliwo zawiera więcej węgla.
oba tyle samo wegla= 0,25%C
230-450 –Re=230Mpa Rm=450Mpa A5=22% Z=31%, KV=45J
270-480 –Re=270Mpa Rm=480Mpa A5=18% Z=25%, KV=22J

38. Podaj klasyfikację żeliw. Omów cechy charakterystyczne żeliwa szarego oraz dziedziny jego stosowania.
-Żeliwa dzielimy na: żeliwo szare, białe, modyfikowane, szare sferoidalne, stopowe, chromowe, wysoko manganowe, niklowe.
Żeliwo szare oznacza się symbolem ZI w połączeniu z trzycyfrowym znakiem, określającym minimalną wytrzymałość na rozciąganie. Ma ono dobre właściwości odlewnicze, dużą wytrzymałość na ściskanie i małą udarność. Wytrzymałość na rozciąganie waha się w granicach 100-400 Mpa, a twardość HB=190-290. Gęstość wynosi 6,67-7,4 g/cm3, temp. topnienia 1135°C-1400°C.
Żeliwo szare dzieli się na osiem gatunków: Zl100, Zl150, Zl200, Zl250, Zl300, Zl350, Zl400, Zl X. Żeliwo X oznacza żeliwa szare bez odbioru na wytrzymałość na rozciąganie.
Zastosowanie: np. Zl150 jest używane na mało obciążone części, jak pokrywy i osłony. Z żeliwa Zl250 wykonuje się kadłuby silników, obudowy skrzyni biegów.
Z Zl300 wykonuje się koła zamachowe, tarcze dociskowe sprzęgieł, prowadnice zaworów.

39. Omów cechy charakterystyczne żeliwa sferoidalnego oraz dziedziny jego stosowania.
-Żeliwo szare sferoidalne powstaje przez dodanie magnezu lub ceru albo obu tych składników do ciekłego żeliwa. W rezultacie następuje wydzielenie grafitu w postaci kulkowej. Żeliwa tego rodzaju charakteryzują się znaczną ciągliwością przy dość dużej wytrzymałości oraz dobrej lejności i obrabialności.
Wytrzymałość na rozciąganie żeliwa sferoidalnego wynosi do 800 Mpa, a twardość 300 HB, czyli właściwości są zbliżone do stali. Z żeliwa sferoidalnego wykonuje się koła zębate, cylindry silników spalinowych, wały korbowe, wały rozrządu, pierścienie tłokowe.

40. Omów rodzaje żeliwa ciągliwego, sposoby otrzymywania, stukturę i zastosowania.
-Żeliwo ciągliwe otrzymuje się przez długotrwałe wyżarzanie odlewów z żeliwa białego. Żeliwo to ma również właściwości zbliżone do stali.
Żeliwo ciągliwe dzielimy na trzy rodzaje:
a)żeliwo ciągliwe białe-otrzymuje się przez wyżarzanie w atmosferze odwęglającej- struktura tego żeliwa składa się w zasadzie z ferytu(prawie czyste żelazo) a jego przełom jest biały.
b)Żeliwo ciągliwe czarne-otrzymuje się przez wyżarzanie w atmosferze obojętnej, stuktura tego żeliwa skląda się w zasadzie z osnowy ferrytycznej i wydzielin tzw. grafitu żarzenia, a jego przełom jest czarny
c)Żeliwo ciągliwe perlityczne-otrzymuje się przez wyżarzanie w atmosferze obojętnej nie doprowadzając jednak do końca procesu grafityzacji pozostawiając węgiel w postaci cementytu eutektoidalnego. Struktura tego żeliwa składa się z perlitu z wydzielinami grafitu żarzenia, przy czym zwykle wokół wydzielin grafitu występują niewielkie ilości ferrytu. Przełom żeliwa jest srebrzystobiały.
Z żeliwa ciągliwego wykonuje się obudowy mechanizmu różnicowego i przekładni kierowniczych, służy również do wyrobu części armatury wodociągowej, kanalizacyjnej i gazowej.

41. Wymień podstawowe metale lekkie, ich własności oraz dziedziny zastosowań tych metali i ich stopów.
Do metali lekkich zaliczamy: Tytan, lit, sód, potas, rubid, wapń, magnez, beryl, cez, glin, bar. Tylko magnez, beryl, glin i tytan, jako trwałe w warunkach atmosferycznych, znajdują zastosowania konstrukcyjne.
Tytan jest dodatkiem do stali, jego stopy stosowane są w konstrukcjach pojazdów kosmicznych, samolotów, statków, w metalurgii jako odtleniacze. Stos: narzędzia i implanty chirurgiczne narzędzia skrawające, aparatura laboratoryjna. Stalowoszary, lekki, twardy, wytrzymały mechanicznie metal, gęstość 4,5 g/cm3, temperatura topnienia 1668°C. Tworzy dwie odmiany alotropowe. Łatwo pochłania gazy.
Magnez jest srebrzystobiałym metalem o gęstości 1,74 g/cm3 (najlżejszy z metali trwałych w war atmosf) i temp topnienia 650°C. do produkcji lekkich stopów, np. elektronu oraz wyrobu sztucznych ogni
Beryl jest srebrzystobiałym metalem, twardym i kruchym, gęstość 1,85 g/cm3, temp topnienia 1280°C. Metaliczny beryl stos w technice jądrowej do wytwarzania okien przepuszcza promieni X oraz osłon pochłaniających strumienie neutronów. Beryl może służyć także jako dodatek do stopów innych metali.
Glin jest srebrzystobiałym, kowalnym i ciągliwym metalem, o własnościach amfoterycznych, gęstość 2,7 g/cm3, temp topnienia 660°C. stos w przemyśle lotniczym i samochodowym. Metaliczny glin służy do produkcji przedmiotów codziennego użytku, przewodów elektrycznych, aparatury chemicznej, zwierciadeł teleskopowych, folii stosowanej powszechnie do pakowania.

42. Wymień podstawowe metale ciężkie, ich własności oraz dziedziny zastosowań tych metali i ich stopów.
Metale ciężkie, metale o gęstości większej od umownie przyjętej granicy, najczęściej 4,5 g/cm3. Większość znanych metali należy do metali ciężkich (np. ołów, kadm, chrom, miedź, nikiel i rtęć). Największą gęstość, w warunkach standardowych, wykazują: iryd (22,61 g/cm3), osm (22,57 g/cm3), platyna (21,41 g/cm3), ren, neptun, pluton, złoto, wolfram oraz uran.
Ołów jest typowym metalem o barwie szarej, miękkim, plastycznym, krystalizuje w układzie regularnym. Gęstość 11,34 g/cm3, temp topnienia 327,4°C. Wszystkie związki są trujące. stos: płyty akumulatorowe, osłony kabli elektrycznych, śrut, elementy pocisków. Arkusze ołowiane w konstrukcji dużych budynków chronią przed wibracjami i hałasem.
Kadm srebrzystobiałym metalem, o gęstości 8,65 g/cm3 i temp topnienia 321°C. Stos: w produkcji stopów, do sporządzania powłok ochronnych (kadmowanie) i do produkcji akumulatorów.
Chrom jest twardym, srebrzystoniebieskim metalem, gęstość 7,19 g/cm3, temp topnienia 1890°C. Chrom to składnik stali specjalnych, char się wyższą odpornością mechaniczną i chemiczną, służy do wytwarzania powłok galwanicznych.
Miedź jest ciągliwym i kowalnym metalem o czerwonym połysku, najlepszy, po srebrze, przewodnik ciepła i elektryczności. stos: do wyrobu przewodów elektrycznych, blach miedzianych.

43. Dany jest stop AlZn6Mg2Cu. Jaka jest jego nazwa, jakie własności, gdzie znajduje zastosowanie. Podaj udziały wszystkich składników tworzących ten stop.
AlZn6Mg2Cu – duraluminium, 5-7%Zn, 1,8-2,8%Mg, 1,4-2%Cu, 0,2-0,6%Mn, 0,1-0,25%Cr; ulegają starzeniu po kt. Rm=430Mpa, Stosowane na obciążone elementy konstrukcji lotniczych, pojazdów mechanicznych i maszyn.

44. Dane są stopy CuZn15 i CuNi25. Jakie są ich nazwy, jakie własności, gdzie znajdują zastosowanie. Podaj udziały wszystkich składników tworzących ten stop.
CuZn15 – mosiądz dwuskładnikowy, podatny do obróbki plastycznej na zimno, odporny na korozję naprężeniową, dobrze lutowany; Na wężownice, membrany, rurki manometryczne; Cu 84-86%, Zn ok.15%
CuNi25 – miedzionikiel Ni 24-26%, Cu ok.75%, Mn 0,1-0,5%; bardzo dobra odporność na ścieranie i korozję, Monety

45. Dane są stopy CuSn8 i CuBe2Pb. Jakie są ich nazwy, jakie własności, gdzie znajdują zastosowanie. Podaj udziały wszystkich składników tworzących ten stop.
CuSn8 – Brąz cynowy: Sn 7,5-8,5%, P 0,01-0,35%, Cu ok92%; własności wytrzymałościowe i sprężyste bardzo wysokie, duża odporność na korozję i ścieranie, dobrze skrawalny podatny do lutowania, spawania i obróbki plastycznej na zimno: Sprężyny, membrany, sita papiernicze, rurki manometryczne.
CuBe2Pb – Brąz specjalny berylowy Pb 0,2-0,6% Be 1,8-2,1%, Cu ok98%; b.wysokie właściwości wytrzymałościowe i sprężyste b.duża odporność na korozję i ścieranie, podwyższona skrawalność, brak iskrzenia; Sprężyny, elem. Sprężynujące i narażone na ścieranie narzędzia nieiskrzące

46. Dany jest stop SnSb11Cu6, jaka jest jego nazwa, jakie własności, gdzie znajduje zastosowanie. Podaj udziały wszystkich składników tworzących ten stop.
SnSb11Cu6–babbit 11%Sb, 6%Cu reszta Sn
Stos:panewki łożysk ślizgowych pracujących przy obiążeniach stat i dynamicznych o dużym natężeniu i średnich prędkościach obwodowych zaleta jets odpornośc na ścieranie wynikająca z obecności twardych kryształow występujących w miękkiej osnowie

47. Wymień rodzaje wyrobów ceramicznych, jakimi własnościami się różnią, jakie jest ich zastosowanie.
Ceramika to materiały składające się w stanie stałym z substancji nieorganicznych otrzymywanych przez spiekanie. Większość z nich to tlenki lub związki chemiczne metali z: azotem, węglem, borem itp. Materiały ceramiczne, tj. wapień, piaskowiec, granit zwane ceramiką naturalną, to najtrwalsze materiały konstrukcyjne. Tworzywa ceramiczne przeznaczone na dachówki, cegły, wyroby garncarskie są wytwarzane z gliny formowanej w stanie wilgotnym, a potem suszonej i spiekanej.
Na narzędzia skrawające stosuje się diament, korund, węglik i azotek krzemu, sialony (cechujące się dużą gęstością i trwałością), dwutlenek cyrkonu, a zastosowanie w budownictwie znalazł cement (mieszanina wapna, krzemionki i korundu)
Do ceramiki specjalnej należą materiały dla elektroniki, tworzywa ogniotrwałe oraz do celów medycznych. Tworzywa ceramiczne odznaczają się odpornością na wstrząsy cieplne, na działanie wysokiej temperatury i czynników chemicznych, dobrymi właściwościami mechanicznymi, dielektrycznymi i dużą twardością.

48. Jakie wymogi powinien spełniać materiał ogniotrwały.
Nie powinny mięknąć i roztapiać się w wysokiej temperaturze ani pękać, gdy następuje zmiana temperatury, wykazywać małą rozszerzalność cieplną i odporność na działanie czynników chemicznych.

49. Wymień rodzaje materiałów ogniotrwałych i krótko je scharakteryzuj (budowa własności eksploatacyjne).
Kwaśne zasadowe i obojętne
Kwaśne (krzemionkowe, kwarcowo- szamotowe, szamotowe) za podstawowy składnik mają SiO2, który charakteryzuje się wielopostaciowością (materiały krzemionkowe). Wyróżnia się 3 odmiany krystaliczne: kwarc, trydymit i krystobalit.
Zasadowe (magnezytowe, dolomitowe, forsterytowe, magnezytowo- krzemianowe, wapienne) charakteryzują się bardzo dużą ogniotrwałością i dużą odpornością na korozję pod wpływem żużli zasadowych i żelazistych.
Obojętne (chromitowe, chromowo- magnezytowe, węglowe, z węglika krzemu SiC) odznaczają się obojętnością chemiczną w stosunku do stopionych żużli, soli i metali, które nie reagują z węglem, ulegają natomiast wypalaniu w gazowych ośrodkach utleniających w temperaturze powyżej 400°C.

50. Wymień podstawowe rodzaje materiałów budowlanych i krótko je scharakteryzuj.
Głównymi materiałami ceramicznymi zaliczającymi się do tej grupy są: cegła, cement i beton.
Cegła jest to materiał budowlany, najczęściej w kształcie prostopadłościanu, wytwarzany z gliny i piasku lub innych surowców mineralnych. W procesie wypalania uzyskuje on wytrzymałość mechaniczną i odporność na działanie atmosfery. Cegła wapienno- piaskowa otrzymuje te właściwości w procesie działania pary wodnej pod ciśnieniem.
Cement jest rodzajem spoiwa hydraulicznego, twardniejącego po rozrobieniu z wodą i po utwardzeniu. Służy do przygotowywania zapraw murarskich i betonów.
Betony są to specyficzne kompozyty składające się z kruszywa i piasku, związane ze sobą spoiwem. Takim spoiwem jest zazwyczaj zaczyn cementowy, ale stosuje się też asfalt lub polimery. Ze wzglądu na gęstość pozorną rozróżniamy: Beton ciężki, beton zwykły i beton lekki.

51. Wymień podstawowe własności elastomerów i termoplastów oraz wskaż miejsca ich zastosowań.
Wyróżniamy dwa rodzaje polimerów biorąc pod uwagę ich właściwości użytkowe i technologiczne:
Elastomery- Grupa tworzyw polimerycznych, kt. po dużym odkształceniu wykazują w temp. pokojowej zdolność do prawie natychmiastowego powrotu do postaci pierwotnej lub do niej zdjęciu (gumy) poliizopren (produkcja opon samochodowych), polibutadien (produkcja opon samochodowych), polichloropren (produkcja kabli elektrycznych, uszczelek)
Termoplasty odznaczają się zwykle budową liniową, łatwo miękną podczas ogrzewania i twardnieją po ostygnięciu. Nawet używane wiele razy nie ulegają degradacji chem. Ani zanikowi plastyczności i zdolności do formowania , co daje możliwość przetwarzania odpadów. polietylen (PF; produkcja materiałów na opakowania art. Przemysłowych i spożywczych; produkcja art. gosp. dom.), polichlorek winylu (PVC; twardy do produkcji rur; miękki na osłony izolacyjne, wykładziny podłogowe), poliwęglany (PC; elektrotechnika, elektronika, samochody, art. gosp. dom.)

52. Podaj własności oraz zastosowania tworzyw fenolowych i aminowych. W jakiej postaci są najczęściej stosowane.
Tworzywa fenolowe i aminowe stanowią grupę duroplastów termoutwardzalnych. Charakteryzują się dobrymi własnościami mechanicznymi, dielektrycznymi i termicznymi. Fenoplasty w postaci żywic lanych wykorzystuje się do wyrobu galanterii, uchwytów narzędzi, form; w postaci tłoczyw: wyroby powszechnego użytku, części elektrotechniczne, obudowy aparatów telefonicznych, radiowych i fotograficznych, z tłoczyw zawierających azbest i opiłki metalowe wykonuje się okładziny cierne hamulców i sprzęgieł. Aminoplasty znajdują zastosowanie m.in. jako kleje, środki impregnujące, spoiwa do płyt wiórowych, lakiery chemoutwardzalne, produkuje się z nich także artykuły gospodarstwa domowego i elektrotechniczne (łatwo się barwią).
wykorzystywane do impregnowania tkanin, wyrobu lakierów, laminat.

53. Podaj własności oraz zastosowania żywic poliestrowych i epoksydowych.
Żywice poliestrowe Służą do wyrobu lakierów, klejów, części maszyn, sprzętu sportowego, galanterii, elementów wyposażenia samochodów. Rozpuszczone w styrenie służą jako lakiery do mebli. Charakteryzują się dobrymi właściwościami mechanicznymi i dielektrycznymi, odpornością na działanie kwasów i zimnej wody; nazwa handlowa: polimal
Żywice epoksydowe stosowane są w postaci lanej (do odlewania i impregnacji, hermetyzacji elementów urządzeń elektrotechnicznych itp.), laminatów na podłożu włókien szklanych, do produkcji klejów do łączenia metali oraz do produkcji lakierów antykorozyjnych i izolacyjnych. Żywice epoksydowe charakteryzują się m.in. doskonałą przyczepnością niemalże do wszystkich tworzyw, zwłaszcza do metali, dobrymi własnościami mechanicznymi i elektrycznymi, odpornością na działanie czynników atmosferycznych i chemicznych.

54. Czym są epidiany. Jakie jest ich zastosowanie.
nazwa ogólna przyjęta dla żywic epoksydowych oraz wyrobów na bazie tych żywic. Stosowane są w postaci lanej (do odlewania i impregnacji, hermetyzacji elementów urządzeń elektrotechnicznych itp.), laminatów na podłożu włókien szklanych, do produkcji klejów do łączenia metali oraz do produkcji lakierów antykorozyjnych i izolacyjnych.

55. Podaj własności i zastosowanie silikonów.
Wykazują dużą odporność termiczną, odporność na utlenianie, doskonałe własności elektroizolacyjne, hydrofobowość. Jednocześnie mają stosunkowo małą wytrzymałość mechaniczną. Rozpuszczają się w rozpuszczalnikach niepolarnych.
Z silikonów otrzymuje się: oleje, smary, pasty, kauczuki, żywice, folie, lakiery hydrofobowe, materiały elektroizolacyjne, media (ośrodki przewodzące) w wymiennikach ciepła, środki do impregnacji tkanin.

56. Co nazywamy kompozytem. Omów podstawowe rodzaje kompozytów.
Kompozyty to tworzywa składające się z co najmniej 2 składników o różnych właściwościach w taki sposób, że ma właściwości lepsze i (lub) nowe (dodatkowe) w porównaniu z właściwościami poszczególnych składników lub w porównaniu z sumą właściwości tych składników.
Ważnym wskaźnikiem budowy kompozytu jest stosunek objętościowego lub masowego udziału w nim materiału zbrojącego. Może on występować jako cząstki lub włókna. Wyróżnia się:
Kompozyty zbrojone dyspresyjnie- faza zbrojąca występuje w postaci cząstek poniżej 1 mm (stop Ni- Cr używany na turbiny gazowe).
Kompozyty zbrojone cząstkami- cząsteczki mają wymiar od kilku do kilkuset mikrometrów.
Kompozyty zbrojone włóknami- włókna o bardzo małej średnicy, przeważnie poniżej 100 mm.
Kompozyty w zależności od osnowy można podzielić na:
Kompozyty o osnowie metalowej- osnowę stanowią stopy metali z 3 grup:
Stopy metali lekkich (przemysł samochodowy i lotniczy)
Stopy srebra i miedzi o dobrych właściwościach cieplnych i elektrycznych
Stopy niklu ołowiu i cynku
Kompozyty o osnowie ceramicznej- materiały budowlane, hutnicze i stosowane w elektronice
Kompozyty o osnowie polimerowej- żywice termoutwardzalne (fenoplasty i aminoplasty), silikony, duroplasty chemoutwardzalne, tworzywa termoplastyczne

57. Omów metodę bezpośrednią i pośrednią otrzymywania kompozytów o osnowie metalowej. Jakie są ich własności i typowe zastosowania.
Metoda bezpośrednia: - metoda kierunkowej krystalizacji stopów eutektycznych.
Wykorzystuje się prawidłowość, że w procesie krzepnięcia stopu eutektycznego obie fazy struktury kompozytowej powstają jednocześnie ze stanu ciekłego. Typowa struktura otrzymanego w ten sposób kompozytu ma postać równolegle zorientowanych włókien (słupków, płytek) rozmieszczonych równomiernie w osnowie stopu. Metodą kierunkowej krystalizacji wytwarza się kompozyty na osnowie: aluminium, żelaza, kobaltu, tytanu i niklu. Zastosowanie: na łopatki turbin i dysze w silnikach odrzutowych.
Metoda pośrednia: - obejmuje ona technologie z ciekłą osnową i technologie obróbki plastycznej. Wszystkie technologie tej grupy wymagają odrębnego przygotowania osnowy i zbrojenia. Cykl technologiczny jest na ogół bardzo złożony i wymaga spełnienia wielu warunków.

margo

Znalazłam jeszcze jakieś
"57 pytań i odpowiedzi z materiałoznawstwa"
swoją drogą fajny tytuł

57 pytań i odpowiedzi z materiałoznawstwa

1. Wymień typy komórek elementarnych charakteryzujących sieci krystaliczne. Jakiego typu komórki mają odmiany alotropowe żelaza i grafitu. Jaka jest rozpuszczalność węgla w poszczególnych odmianach alotropowych żelaza i z czego ona wynika.
Wyróżniamy 3 podstawowe typy sieci krystalicznych: -sieć regularna ściennie centrowanaA1 Sieć regularna przestrzennie centrowana A2 Sieć heksagonalnaA3
Ferryt wysokotemperaturowy (Ferryt G) A2 AustenitA1 Ferryt A2 Grafit A9
Odmiany alotropowe żelaza wykazują zdolność rozpuszczania węgla zależną od temp., przy czym max. Rozpuszczalność występuje w temp. przemian: perytektycznej, eytektycznej i eutektoidalnej. Zróżnicowana rozpuszczalność węgla w ferrycie i austenicie wiąże się z kształtem luk oktaedycznych. W ferrycie są one spłaszczone, a uwzględniając że średnica atomu węgla jest większa od średnicy luk powoduje, że rozpuszczalność węgla jest mała i nie przekracza 0,0218%.Większa rozpuszczalność węgla w austenicie wiąże się z kulistym kształtem luk oktaedycznych.

2. Opisz zjawisko polimorfizmu i związanych z nim własności materiału na przykładzie ferrytu.
Liczne pierwiastki podczas nagrzewania lub chłodzenia, a także pod wpływem ciśnienia zmieniają swoją budowę krystaliczną. Takie pierwiastki nazywają się pierwiastkami polimorficznymi, a ich odmiany różniące się budową krystaliczną-odmianami alotropowymi. Poniżej temp. 912C trwała jest odmiana Fe@ o sieci A2. W temp 912C następuje przemiana alotropowa Fe alfa <> Fe gamma czyli powstaje austenit o sieci A1 mające inne własności mechaniczne i fizyczne niż ferryt.

3. Czym jest monokryształ i polikryształ. Wskaż różnice.
Monokryształy charakteryzują się prawidłowym rozmieszczeniem przestrzennym atomów z zachowaniem jednakowej orientacji wszystkich elelmentarnych komórek sieciowych w całej objętości kryształu. Monokryształy wykazują silną zależność własności fizycznych, mechanicznych i innych od kierunku pomiaru lub pobrania próbki. Polikryształy składają się z ziarn z których każde ma w przybliżeniu prawidłową strukturę krystaliczną. Przypadkowa orientacja krystaliczna poszczególnych ziaren decyduje o niemal jednakowych własnościach tych materiałów w różnych kierunkach.

4. Wymień i opisz rodzaje defektów sieci krystalicznej.
Do wad budowy krystalicznej zaliczamy:
Defekty pkt, defekty liniowe, defekty powierzchniowe.Do wad pkt. Należą wakanse tj. wolne węzły sieci krystalicznej, oraz atomy międzywęzłowe, tj. atomy, które opóściły pozycje węzłowe i przemieściły się do pozycji międzywęzłowych. Defekty pkt. Mają niewielkie wymiary w krysztale i powstają w wyniku drgań cieplnych węzłów sieci wokół położeń równowagowych.Znane sę dwa mechanizmy powstawania defektów pkt. Pierwszy z nich, zwany efektem Frenkla, powstaje wskutek przemieszczenia się atomu z pozycji węzłowej w międzywęzłowo z jednoczesnym utworzeniem wakansu.Drugim z tych mechanizmów jest defekt Schottky’ego, polegający na wytworzeniu wakansu w wyniku przemieszczenia się atomu z pozycji węzłowej sieci na powierzchnię kryształu. Liniowym wadami budowy krystalicznej są dyslokacje. Do głównych rodzajów dyslokacji należą : dyslokacje krawędziowe,śrubowe i mieszane.Dyslokację krawędziową stanowi krawędź płaszczyzny sieciowej przerwanej w krysztale. Taka płaszczyzna, zwana półpłaszczyzną lub ekstra płaszczyzną sąsiaduje z dwoma płaszczyznami sieciowymi o prawidłowej budowie. Zależnie od usytuowania ekstrapłaszczyzny dyslokacja krawędziowa może być dodatnia lub ujemna.Miarą wielkości dyslokacji jest wektor Burgersa. Wlk. Tego wektora można wyznaczyć za pomocą konturu Burgersa. Dyslokacje krawędziowe leżą w płaszczyźnie poślizgu tj. w płaszczyźnie sieciowej o najgęstszym ułożeniu atomów, mogą się w krysztale przemieszczać pod działaniem naprężeń stycznych o wartości wyższej od krytycznej. Powoduje to odkształcenie plastyczne przez poślizg. Innym mechanizmem poruszania się dyslokacji krawędzi. Jest wspinanie, polegające na odłączeniu się atomów od ekstrapłasz. I ich migracji do wolnych pozycji węzłowych sieci tj. wakansów.Dyslokacja śrubowa powstaje wskutek przemieszczenia jednej części kryształu w płaszczyźnie poślizgu względem drugiej, równolegle do osi zwanej linią dyslok, śrubowej. Dyslokacj śrubowe mogą być prawoskręnte lu lewoskrętne. Dyslokacje o dowolnej orientaqcji wektora Burgersa (beta) względem lini dyslokacji noszą nazwę dyslokacji mieszanych. Można je traktować jako nałożone na siebie dyslokacje krawędziowe i śrubowe.Do powierzchniowych defektów budowy krystalicznej zaliczamy: granice ziarn i granice międzyfazowe.Granice ziarn oddzielają ziarna różniące się wzajemną orientacją krystaliczną, a wstopach technicznych ponad to składem chemicznym. W zależności od kąta dezorientacji krystalicznej granice ziarn dzieli się na wąskokątowe i szerokokątowe. Granice wąskokątowe, powstające w miejscu zetknięcia pod ziarna charakteryzują się niewielkim kątem dezorientacji krystalicznej. Granice wąskokątowe daszkowe łączą kryształy o wspólnym kierunku krystalograficznym równoległym do granicy.Granice wąskokąt, skrętne powstają w miejscu połączenia kryształow o wspólnym kierunku sieciowym prostopadłłym do granicy.Granice szerokokątowe charakteryzują się dużym kątem dezorientacji krystalicznej ziarn, na styku których powstają. Granice międzyfaszowe to granice między ziarnami różnych faz różniąćych się parametrami i typem sieci. Granice międzyfazowe można podzielić na:koherentne, półkoherentne i niekoherentne.

5. Jaki jest wpływ defektów sieci krystalicznej na wytrzymałość materiałów. Jakie są praktyczne metody zwiększające wytrzymałość metalu.
Wady budowy krystalicznej w istotny sposób wpływają na własności wytrzymałościowe i plastyczne metali.obliczenia teoretyczne wskazują że najlepszymi właściwościami wytrzymałościowymi powinny cechować się metale o idealnej budowie krystalicznej.Potwierdza to fakt, że wysokie własności uzyskują kryształy włoskowate, tzw.wiskery. Dązenie do ograniczenia wad budowy krystalicznej jest jednak technicznie bardzo trudne. Praktyczne metody zwiększania wytrzymałości metali poleg na znacznym zwiększeniu gęstości wad budowy krystalicznej, co można osiągnąć przez rozdrobnienie ziarn, wydzielenia faz o dużej dyspresji, a także przez gniot wskutek w skutek odkształcenia plastycznego na zimno.

6. Na czym polega umocnienie materiału, w wyniku jakiej obróbki ono powstaje.
Każdemu odkształceniu plastycznemu większość metali towarzyszy w mniejszym lub większym stopniu zjawisko umocnienia, któremu towarzyszą zmiany w strukturze.Mogą one być wywołane działaniem sił zewnętrznych w procesach technologicznych takich jak:walcowanie, kucie, tłoczenie, przeciąganie, a także pod wpływem przemian fazowych. Metal umocniony w stosunku do nieumocnionego charakteryzuje się wyższymi własnościami wytrzymałościowymi tj.wyższą wytrzymałłością na rozciąganie Rm, granicą plastyczności Re lub wyższą twardością. Natomiast własności plastyczne takie jak: wydłużenie i przewężenie w wyniku umocnienia maleją.Umocnienie jest wynikiem malejącej wraz z przyrostem naprężenia zdolności przemieszczania się dyslkoacji na skutek blokowania ich przez inne dyslokacje oraz przeszkody takie jak:atomy obce, granice ziarn, wydzielenia itd.

7. Podaj definicję liczby Poissona oraz przedział jej wartości. Scharakteryzuj wielkości wchodzące w skład tej liczby.
Wartość bezwględna zwężenia względnego do wydłużenia względnego nazywamy współczynnikiem odkształcenia poprzecznego lub liczbą Poissona.
Przykładowe wartości liczby Poissona dla różnych materiałów:
Materiał r
Korek 0,00
Szkło 0,2-0,26
Stal 0,25-0,33
Miedź 0,30-0,34
Kauczuk 0,40-0,45

8. Opisz doświadczenie Hooke'a posługując się odpowiednim wykresem. Przedstaw krzywe rozciągania na dla charakterystycznych materiałów.
Wlk. charakteryzujące własności wytrzymałościowe I plastyczne mateiałów można wyznaczyć I obliczyć na podstawie statycznej próby rozciągania, która polega na jednoosiowym rozciąganiu próbki ze stała szybkością aż do jej pęknięcia
Wytrzymałość na rozciąganie Rm, czyli naprężanie normalne w próbce obliczone jako stosunek największej siły rozciągającej Fm, uzyskanej podczas próby, do pola powierzchni przekroju początkowego próbki So.
Wyraźną granicę plastyczności Re jest naprężenie rozciągające w próbce, po osiągnięciu którego następuje wyraźny wzrost jej wydłużenia przy ustalonej lub nieco zmniejszonej sile rozciągającej.W przypadku braku cech wyraźnej granicy plastyczności wywołująca w próbce umowne wydłużenie trwałe równe 0,2%.

9. Wymień i opisz metody badania twardości materiałów.
Statyczne metody pomiaru twardości polegają na wciskaniu penetratora w badany materiał poza granicę sprężystośći, do spowodowania odkształcenień trwałych.Metody Brinella, Vickersa, Rockwella.
M Brinnela-polega na statycznym wciskaniu kulki stalowej lub kulki z węglików spiekanych o określonej średnicy z określoną siłą obciążającą w badany materiał, a następnie pomiarze średnicy powstałego odcisku.
M Rockwella-polega na dwustopniowym wciskaniu w badany materiał wgłębnika oraz pomiarez trwałego przyrostu głębokości odcisku po odciążeniu.
M Vickersa- polega na wciśnięciu w metal diamentowego ostrosłupa o podstawie kwadratu i kącie między przeciwległymi ścianami = 136 stopni.

10. Co to jest udamość materiału, opisz jak, i po co, się ją wyznacza.
Udarność jest to stosunek energii zużytej na złamanie próbki do pola powierzchni w miejscu karbu.Polega na złamaniu jednym uderzeniem młota wahadlowego Charpy’ego próbki z karbem podpartej swobodnie na obu końcach i pomiarze energii jej złamania.

11. Wymień i scharakteryzuj własności użytkowe materiałów.
Własności materiałów to zespół cech określających relację tworzywa na działanie czynników zewnetrznych.Właściwości materiałów możemy podzielić na: fizyczne(przewodność elektryczna, przewodność cieplna, ciepło właściwe, własnośći magnetyczne)
Mechaniczne(wytrzymałość na rozciąganie, granica plastyczności, wydłużenie, przewężenie)
Technologiczne(decydują o przydatności materiałów do określonej obróbki) chemiczne(szybkość rozpuszczania odporność na korozję)

12. Jaka jest różnica między roztworami stałymi różaowęzłowymi i międzywęzłowymi.
W przypadku gdy atomy pierwiastka rozpuszczonego są usytuowane w sposób nieuporządkowany w przestrzeniach międzywęzłowych sieci metalu rozpuszczalnika, roztwór stały jest nazwany roztworem stałym międzywęzłowym. Gdy atomy metalu rozpuszczonego zajmują przypadkowo dowolne węzły w sieci krystalicznej metalu rozpuszczalnika, roztwór stały jest nazwany roztworem stałym różnowęzłowym.

13. Narysuj i opisz krzywą termiczną przemiany krystalizacji cieczy jedno i dwuskładnikowej. Do czego służą krzywe termiczne przemian układów dwuskładnikowych.
Na rys przedstawiono krzywe termiczne przemiany krystalizacji cieczy jednoskładnikowej1 i dwuskładnikowej2.Widać wyraźnie że krzepnięcie cieczy jednoskładnikowej odbywa się w stałej tempe.T1 Natomiast proces krzepnięcia cieczy dwuskładnikowej odbywa się w zakresie temp T2 i T3.Pkt. przegięcia na tej krzywej przeniesione na układ temperatura-zawartość składników wyznaczają linie likwidus (1 pkt.przegięcia) oraz solidus (2 pkt. Przegięcia)
Krzywe termiczne pozwalają na wyznaczenie układu równowagi fazowej stopu.

14. Od czego zależy szybkość krystalizacji. Opisz przebieg powstawania krystalitów.
Szybkość procesu krystalizacji jest uzależniona od:szybkości zarodkowania, od ilości zarodków krystalizacji tworzących się w ciągu jednostki czasu w jednostce objętości cieczy oraz od liniowej szybkości zarodkowania.
Krystalizacja przebiega przez zarodkowanie i wzrost zarodków, Zarodkami krystalizacji w fazie ciekłej są zespoły bliskiego uporządkowania o wlk. Większej od krytycznej, do których przyłączają się kolejno następujące atomy. Natomiast zespoły bliskiego uporządkowania o wlk.podkrytycznej, zwane embrionami, ulegają rozpuszczeniu w cieczy.

15. Scharakteryzuj składniki obszarów jednofazowych układu metastabilnego żelazo - węgiel.
Ferryt- roztwór stały, międzywęzłowy węgla w żelazie alfa.Ferrryt może rozpuścić max 0,0218%C w temp. przemiany eutektoidalnej 727C
Wysokotemperaturowy ferryt gamma-to roztwór stały węgla w wysokotemperaturowej odmianie żelaza alfa.Wykazuje on większą rozpuszczalność węgla niż ferryt alfa (do 0,09%)ma również większy parametr sieci niż ferryt alfa.
Austenit –roztwór stały, międzywęzłowy węgla w żelazie gamma o maksymalnej rozpuszczaloności węgla 2,11%. W warunkach równowagi nie może istnieć poniżej temeratury (727C).Przemiana eutektoidalna przebieg zgodnie ze wzorem s<727C>alfa p +Fe3C, co oznacza, że przy ochłodzeniu ustaenit o składzie punktu S(0,77%C) ulega rozkładowi na mieszaninę eutekoidalną ferrytu o składzie punktu P i cementytu zwaną perlitem.Przemiana ta występuje we wszystkich stopach o zawartości węgla wyższej od pkt. P(0,0218%C). W stopach o zawartości węgla wyższej niż 2,11 przemianie eutektoidalnej podlega również austenit wchodzący w skład ledeburytu, w wyniku czego poniżej 727 C stop składa się z perlitu oraz cementytu i jest nazywa się ledeburytem przemienionym.

16. Podaj charakterystyczne informacje dotyczące przemiany perytektycznej w układzie Fe-Fe3C.
Przemiana perytektyczna przebiega zgodnie ze wzorem h+Lb<1495C>j co oznacza że przy chłodzeniu ferrytu  o składzie pkt. H reaguje z roztworem ciekłym L o składzie pkt B dając w wyniku austenit o składzie pkt.J Przemiana ta zachodzi w stopach o zawartości węgla w zakresie między pkt H(0,09%) i B(0,53%)

17. Podaj charakterystyczne informacje dotyczące przemiany eutektycznej w układzie Fe-FeiC.
Przemiana eutektyczna przebiega zgodnie ze wzorem Lc<1148C>E_Fe3C, co oznacza, że przy chłodzeniu roztwór ciekły o składzie C(4,3%C) ulega rozkładowi na mieszaninę eutektyczną złożoną z austenitu o składzie pkt E i cementytu, zwaną ledeburytem.Przemiana ta zachodzi tylko w stopach o zawartości węgla wyższej od pkt E(2,11%)

18. Cementyt w układzie Fe-FCjC występuje jako pierwotny, wtórny i trzeciorzędowy. Z czego to wynika ?
Cementyt pierwotny- wydzielający się z roztworu ciekłego zgodnie ze zmienną rozpuszczalnością węgla w cieczy wzdłuż lini CD.Cementyt wtórny- wydzielający się w stanie stałym z austenitu w wyniku malejącej rozpuszczalności węgla w roztworze stałym  wzdłuż lini ES. Cementyt trzeciorzędowy – wydzielający się w stanie stałym z ferrytu w wyniku malejącej rozpuszczalności węgla w roztworze stałym alfa wzdłuż lini PQ

19. Opisz przebieg krzepnięcia stopu o składzie pod, nad i eutektycznym na wykresie Fe-Fe3C.
Chłodzenie stopu o składzie podeutektycznym. Krystalizacja rozpoczyna się od wydzielania austenitu  wzdłuż lini BC.Skład cieczy L zmienia się do odpowiadającego pkt.C Po osiągnięciu temp. 1148C przebiega przemiana eutektyczna L>+Fe3C1 Bezpośrednio z cieczy powstaje ledeburyt, czyli mieszanina eutektyczna złożona z austenitu  i cementytu wtórnego Fe3C1Podczas dalszego chłodzenia z przesyconego austenitu wydzielają się kryształy cementytu wtórnego Fe3C2 Skład austenitu przesuwa się do odpowiadającego pkt.S Ochłodzenie stopu do tem.727C powoduje przemianę eutektoidalną austenitu w perlit. Powstaje w ten sposób ledeburyt przemieniony. Poniżej temp. 727C strukturę stopu stanowi perlit, ledeburyt przemieniony i cementyt wtórny. Chłodzenie stopu o składzie nadeutektoidalnym. Wraz z ochładzaniem stopu do temp. Odpowiadającej lini CD bezpośrednio z cieczy zaczynają się wydzielać kryształy cementytu pierwotnego Fe3C1.W miarę dalszego chłodzenia stopniowo zwiększa udział tych kryształów.Jednocześnie ciecz ubożeje w węgiel, aż do stężenia pkt. C W temp 1148C powstała ciecz krzepnie jako eutektyka +Fe3C1 i powstaje ledeburyt. Dalsze chłodzenie stopu do temp.727C wpływa na wydzielenie nadmiaru węgla z austenitu ledeburycznego w postaci cementytu Fe3C2. W temp. 727C austenit przemienia się w perlit, tworząc ledeburyt przemieniony Poniżej temp. Eutektoidalnej, strukturę stopu stanowi ledeburyt przemieniony i cementyt pierwotny.
Chłodzenie stopu o składzie eutektycznym. Stop o składzie pktC (4,3%C) w temp.1148 ulega przemianie eutektycznej polegającej na tym że ciecz w tej temp. Zamienia się w mieszaninę eutektyczną austenitu o składzie pkt.E i cementytu zwaną ledeburytem. Po ochłodzeniu stopu do temp. 727C następuje przemiana eutektoidalna austenitu w perlit>powstaje w ten sposób ledeburyt przemieniony>Stop o składzie 4,3%C w temp. Pokojowej ma strukturę ledeburytu przemienionego.

20. Opisz przebieg krzepnięcia stopu o składzie pod, nad i eutektoidalnym na wykresie Fe-Fe3C.
Chłodzenie stopu o składzie podeutektoidalnym>Obniżenie temp. Cieczy metalicznej do temp. Odpowiadającej AB powoduje wydzielenie z cieczy kryształow ferrytu wysokotemp.  o udziale zwiększającym się, aż do osiągnięcia temp. 1495C W tej temp przebiega przemiana perytektyczna L+>. Nadamiar cieczy w tym stopie decyduje o uzyskaniu mieszaniany austenitu i cieczy L po zakończeniu przemiany perytektycznej.Ciecz z tej mieszaniy przemienia się z kolei w kryszztały austenitu.Poniżej lini JE wystepuje wyłącznie austenit  Dalsze chłodzenie stopu do temp. Odpowiadjącej lini GS powoduje zapoczątkowanie przemiany austenitu  w ferryt alfa.Skład austenitu przesuwa się do odpowiadającego pkt.S W temp. 727C przebiega przemiana euetktoidalna utworzonego austenitu w perlit.Pozostała część osnowy stopu stanowi ferryt, które skład przesuwa się do odpowiadającego pkt. P poniżej temp 727C z przesyconego węglem ferrytu wydziela się cementytu trzeciorzędowy Fe3C3 Struktura stopu w temp pokojowej stanowią : ferryt, perlit i Fe3C3.
Chłodzenie stopu o składzie nadeutektoidalnym. Wraz z obniżeniem temperatury do odpowiadającej linii BC, z cieczy bezpośrednio powstaje austenit. Jego udział stopniowo zwiększa się w tym stopie w miarę dalszego chłodzenia. W temperaturze niższej od odpowiadającej linii SE austenit uzyskuje pełne nasycenie węglem. Powoduje to wydzielenie kryształów cementytu wtórnego Fe3C2. Skład austenitu zmienia się wzdłuż linii SE do odpowiadającego pkt S. W temp. 727C następuje przemiana eutektoidalna austenitu () w perlit a wydzielony uprzednio cementyt wtórny Fe3C2 nie ulega zmainie. Po ochłodzeniu do temperatury pokojowej strukturę stopu stanowi pelit i cementyt wtórny.
Chłodzenie stopu o składzie eutektoidalnym. Wraz z obniżaniem temp. Do odpowiadającej linii BC, z cieczy bezpośrednio powstaje austenit którego udział zwiększa się stopniowo w miarę dalszego chłodzenia. W temperaturze niżej od odpowiadającej linii JE występuje wyłącznie austenit. W temp. 727C zachodzi przemiana eutektoidalna w wyniku której z austenitu o składzie pkt. S(0,77%C) i cementytu, zwana perlitem i Poniżej temp. 727C strukturę stopu stanowi perlit.

21. W jakim celu przeprowadza się obróbkę cieplną stali.
Obróbka cieplna jest technologią obejmująca zespół zabiegów wywołujących polepszenie własności mechanicznych i fizyko-chem, metalu i stopów, powodowane zmianami struktury w stanie w stanie stałym w wyniku zmian temp, czasu oraz działania ośrodka. Obróbka cieplna polega na nagrzaniu stali do odpowiedniej temp, wygrzaniu w tej temp , a następnie chłodzeniu. Celem obróbki cieplnej jest uzyskanie drobnoziarnistej struktury, a stad uzyskane wysokich własności wytrzymałościowych, uzyskanie dużej twardości.

22. Co jest istotą przemiany martenzytycznej. Jaki musi być spełniony warunek jej zajścia. Jak nazywa się powstała struktura i jakie są jej własności.
Przemiana martenzytyczna jest przemianą bezdyfuzyjną i zachodzi przy dużym przechłodzeniu austenitu do temp. Ms, początku tej przemiany przy chłodzeniu z szybkością większą od krytycznej Vk . W wyniku tej przemiany powstaje martenzytu, czyli przesycyny roztwór węgla w żelazie alfa .Przemiana martenzytyczna zachodzi pod warunkiem ciągłego obniżania temp. w zakresie od temp początku przemiany Ms do temp. Mf jej końca>Wartość Ms i Mf zależą od składu chemicznego austenitu i obniżają się ze zwiększeniem stężenia węgla w austenicie oraz wszystkich niemal dodatków stopowych z wyjątkiem Al. I Co. Podczas przemiany martenzytycznej następuje skoorodowane przeniesienie atomów bez zmiany sąsiadujących atomów dziedzicznych z austenitu. W wyniku przemiany martenzytycznej w stalach mogą utworzyć się dwa rodzaje martenzytu: listowy i płytkowy.Utworzą martenzyt jest fazą bardzo twardą, ale jednocześnie bardzo ktruchą.

23. Na czym polega odpuszczanie i w jakim celu ten rodzaj obróbki przeprowadza się. Czy zmieni się struktura stali zahartowanej poddanej następnie wysokiemu odpuszczaniu ?
Odpuszczanie polega na nagrzaniu stali zahartowanej do temp. niższej od Ac1, wygrzaniu w tej temp. i ochłodzeniu do temp. pokojowej.W zależności od temp. odpuszczanie może być niskie, średnie i wysokie.Odpuszczanie niskie jest wykonywane w temp 150-200Cm celem tej operacji jest usunięcie naprężeń hartowniczych z zachowaniem dużej twardości, wytzrymałością i odpornością na ścieranie.Odpuszczanie średnie (250-500Cels) Celem tej operacji jest zachowanie dużej wytrzymałości i sprężystości, przy niewielkim obniżeniu twardości.Odpuszczanie wysokie (500-Ac1) ma na celu osiągnięciu możliwie dobrych własności plastycznych stali. Martenzyt wysokoodpuszczony nie jest przesycony węglem i charakteryzuje się bardzo małą gęstością dyslokacji, stając się podobny do ferrytu.Występujące w nim wydzielenia cementytu stają się w dużej mierze skoagulowane.Połączone operacje hartowania i wysokiego odpuszczania nazywamy ulepszaniem cieplnym.

24. Na czym polega wyżarzanie zupełne stali, czym różni się od wyżarzania zmiękczającego. Dlaczego dla stali nadeutektoidalnej przeprowadza się wyżarzanie niezupełne. W jakim celu przeprowadza się wyżarzanie rekrystalizujące.
Wyżarzanie zupełne stali polega na jej nagrzaniu do temp, o 30-50C wyżej od Ac3, Acm (liniaGSE), wygrzaniu w tej temp, i następnym bardzo wolnym chłodzeniu, np. z piecem w zakresie temp, miedzy Ac3 i Acm a Ac1. Dalsze studzenie może odbywać się na powietrzu. Ten rodzaj wyżarzania prowadzi do wytworzenia struktury zbliżonej do stanu równowagi. Ma ona na celu zmniejszenie twardości i naprężeń wewn, oraz zwiększenie ciągliwości stali. Wyżarzanie zmiękczajace polega na nagrzewaniu stali do temp, zbliżonej do Ac1 wygrzaniu w tej temp, bardzo wolnym chłodzeniu do temp, ok.600C i następnie dowolnym chłodzeniu do temp, otoczenia . w wyniku tej operacji strukturę stali stanowi cementyt kulkowy w osnowie ferrytu . Wyżarzanie rekrystalizujące usuwa umocnienie metalu uprzednio odkształconego plastycznie na zimno, powoduje zmniejszenie twardości i wytrzymałości oraz zwiększenie ciągliwości metalu co umożliwia dalszą obróbkę plastyczną na zimno.

25. Na czym polega stabilizowanie. Jakiego typu urządzenia wymagają stosowania materiału uprzednio stabilizowanego.
Stabilizowanie polega na chłodzeniu stali bezpośrednio po hartowanie do temp, niższej od 0C, wychładzaniu w tej temp, a następnie nagrzaniu do temp, pokojowej. Obróbka ta umożliwia zmniejszanie udziału austenitu szcvątkowego w strukturze stali powodując zwiekszenie udzialu martenzytu.dzięki tej obróbce uzysjue się stabilizacje wymiarów obarabianych przedmiotów najczęściej są jej poddawaane sprawdziany i narzędzia pomiarowe

26. W jakim celu przeprowadza się obróbkę cieplno-chemiczną. Wymień rodzaje.
-Obróbka cieplno-chemiczna stali polega na wzbogaceniu w węgiel lub azot powierzchniowej warstwy przedmiotu z miękkiej stali. Zabieg ten odbywa się w środowisku chemicznym przez dyfuzję węgla lub azotu w głąb stali w wysokiej temp. W wyniku tego procesu otrzymuje się twardą powierzchnię zewnętrzną oraz miękki i ciągliwy rdzeń. Do najważniejszych rodzajów obróbki cieplno-chemicznej, należą: nawęglanie, azotowanie i cyjanowanie.

27. Wymień główne rodzaje stali węglowych i ich zastosowania.
-Stale węglowe dzielą się ze względu na przeznaczenie:
stale konstrukcyjne zwykłej jakości, wyższej jakości
stale łożyskowe, stale sprężynowe
stale narzędziowe i stale szczególnego przeznaczenia

28. Dane są następujące gatunki stali:St4, St4X, St7.Jakiego typu jest to stal. własności mechaniczne poszczególnych gatunków, który z nich najlepiej nadaje się do głebokiego tłoczenia(np. karoserii samochodowych lub elementów osłon urządzeń)
-Są to stale węglowe konstrukcyjne, cyfry symbolizują wytrzymałość i wydłużenie stali z zakresu od 300-870 MPa (większym cyfrom odpowiada większa wytrzymałość i mniejsze wydłużenie) Litera X oznacza – stal nieuspokojoną(nieotlenioną)
Stal która najlepiej nadaje się do głębokiego tłoczenia elementów karoserii samochodowych lub osłon urządzeń jest to St4
St4=St4X - –stal węglowa konstrukcyjna,Rm=400-580Mpa, Re=215-275Mpa, A5=15-22%
St7–stal węglowa konstrukcyjna, Rm=650-870Mpa, Re=325-365Mpa, A5=8-11%

29. Dana jest stal 09, 40 i N9.Jakie są struktury tych stali i własności mechaniczne. Jaki rodzaj obróbki cieplnej można zastosować aby polepszyć te własności.
09(A) – stal konstrukcyjna(do nawęglania) 0,07-0,13%C, 0,3-0,6%Mn, 0,15-0,4%Si, 0,035%P, 0,035%S, Rm=450-800Mpa, Re270Mpa, A514%
40 – stal węglowa konstrukcyjna do normalizowania, ulepszania cieplnego lub hartowania powierzchniowego, 0,37-0,44%C, 0,5-0,8%Mn, 0,1-0,4%Si, 0,04%P, 0,04%S, Rm=570Mpa, Re335Mpa, A519%
N9 – stal węglowa narzędziowa głęboko hartująca, 0,65-0,74%C, 0,15-0,35%Mn, 0,15-0,35%Si, 0,03%P, 0,03%S, 0,25%Cu i Ni, twarda, odporna na ścieranie, mała hartowność i obniżenie twardości po podgrzaniu powyżej 200

30. W jakim celu stosowane są składniki stopowe
Składniki stopowe stosowane są w celu zmiany struktury stali, warunków obróbki cieplnej oraz zmieniają własności mechaniczne w temperaturze pokojowej i podwyższonej. Prawie wszystkie składniki(pierwiastki) stopowe powodują przesunięcie punktów krytycznych układu równowagi fazowej Fe-C (Fe-Fe3C)

31. Charakterystyczne, ze względu na ich własności, dodatki stopowe to Ni, Cr, Mn, W, Si. Podaj typowe rodzaje i zastosowania stali zaw. te składniki.
Stal 40H – stal konstrukcyjna stopowa do ulepszania cieplnego. Zawiera około 0,4% C i około 0,7%Mn stosowana jest na silinie obciążone wały, osie, korbowody , przekładnie zębate i inne części maszyn.
Stal 605GH stal konstr.stopowa sprężynowa. Zawiera 0,6%C 1%Mn 1.2%Si. Stosowana jest na silnie obciążone sprężyny
Stal SK 10V stal szybkotnąca zawiera okjoło 1,2 %C 4%Cr 10%W 3%V i 10%Co przeznaczona jest na wysoko dajne frezy noże tokarskie frezarskie.
Stal 0H18N9 stal chromowoniklowa odporna na korozję.Zawiera mniejwięcej 0,07%C 18%Cr 9%Ni. Stal odporna na korozję atmosferyczną wodną roztwory NH3 dodatkowo odporna na działanie kwasów nie organicznych i wody morskiej i stosowana w przemyśle spożi chem.

32. Jakie wymogi musi spełniać stal narzędziowa. Czym różnią się stale nisko i wysoko stopowe narzędziowe. Jakie są charakterystyczne cechy stali szybkotnącej.
Duża twardość po zahartowaniu, odporność na zużycie, ciągliwość, niewrażliwość na przegrzanie, mała odkształcalność przy hartowaniu.
Stale nisko i wysoko stopowe narzędziowe różnią się: stal niskostopowa nie jest odporna na korozję w atmosferze powietrza i wielu innych środowiskach
Cechy charakterystyczne: stal twarda, odporna na wysoką temperaturę, posiada zdolność skrawania przy szybkościach skrawania i grubościach wióra wywołujących nagrzewanie się narzędzi aż do ok. 600oC.

33. Dane są dwa gatunki stali: 20HG i H25N20S2. Jaka jest struktura i przeznaczenie, ile zawierają węgla składników stopowych
20HG-stal stopowa konstrukcyjna C 0,17-0,22%, Mn 1,1-1,4, P i S max0,035%, Cr 1-1,3%, Ni max0,3% - strukt: niskoodpuszczony martenzyt
H25N20S2- stal żaroodporna i żarowytrzymała, struktura austenityczna, stos: na silnie obciążone częsci w przem. Naftowym chemicznym szklarskim do wysokich temp., do pieców kotłów

34. Podaj typ, skład (w tym fosforu i siarki) i przeznaczenie następujących stali: 15H, 60S2, SW18, H18N8, 11G12(stal Hadfielda)
15H – 0,12-0,18 C do 0,035 P i 0,035 S – stal stopowa konstrukcyjna
SW18 – 0,75-0,85 C do 0,03 P do 0,03 S 17-19% W– stal stopowa szybkotnąca wolframowa, na narzędzia skrawające z dużą prędkością
60S2 – 0,57-0,65 C do 0,04 P do 0,04 S 1,5-1,8% Si – stal stopowa sprężynowa krzemowa, do wyrobu sprężyn i resorów
11G12 – 1-1,3 C i 11-14% Mn-STAL HADFIELDA Charakterystyka: wybitna odporność na ścieranie, duża odporność na uderzenia, odporność na zużycie, zła obrabialność i skłonność do gruboziarnistości, struktura austenityczna przy próbach obróbki pod wpływem dużych miejscowych naprężeń zamienia się w martenzytyczną. Zastosowanie: części gąsienic do traktorów i czołgów, kosze i chwytaki do koparek, rozjazdy tramwajowe i kolejowe

35. Co to jest korozja międzykrystaliczna. W jakich stalach występuje i jak można jej przeciwdziałać.
-Korozja międzykrystaliczna powstaje na granicy ziaren metalu po nieprawidłowej obróbce cieplno-chemicznej, tworzy się w miejscach znacznego obniżenia Cr. Poniżej 12%.
Korozji międzykrystalicznej zapobiega się przez obniżenie zawartości „C” < 0,07% C lub wprowadzenie Tytanu w ilości czterokrotnej procentowej zawartości węgla.

36. Co to jest staliwo, jakie ma zastosowania. Podaj rodzaje staliwa.
-Staliwo jest to stop żelaza z węglem o udziale węgla do 2,11% odlewane do form odlewniczych celem uzyskania gotowego przedmiotu użytkowego. Staliwo podobnie jak stal dzielimy na węglowe i stopowe.
Staliwo węglowe: twardość i wytrzymałość zależy od struktury występującej w stopie.
Oznaczenie staliwa to dwie trzycyfrowe liczby. XXX-YYY gdzie X to Re a Y to RmNp.200Mpa-200Mpa
Wyroby ze staliwa możemy poddawać obróbce cieplnej zwłaszcza wyżażaniu zupełnemu lub zmiększającemu.
Staliwo stopowe:zawiera celowo wprowadzone dodatki nadające odlewowi wymagane właściwości np. L18H2N (0,18% węgla, 2% chromu i 1% molibdenu)
Zastosowanie: szyny kolejowe (Haldfielda), cześci młynów kulowych, szczęki łamaczy kamieni, kasy pancerne, gąsienice czołgów.

37. Dane są staliwa: 230-450 i 270-480. Podaj własności mechaniczne tych staliw, które staliwo zawiera więcej węgla.
oba tyle samo wegla= 0,25%C
230-450 –Re=230Mpa Rm=450Mpa A5=22% Z=31%, KV=45J
270-480 –Re=270Mpa Rm=480Mpa A5=18% Z=25%, KV=22J

38. Podaj klasyfikację żeliw. Omów cechy charakterystyczne żeliwa szarego oraz dziedziny jego stosowania.
-Żeliwa dzielimy na: żeliwo szare, białe, modyfikowane, szare sferoidalne, stopowe, chromowe, wysoko manganowe, niklowe.
Żeliwo szare oznacza się symbolem ZI w połączeniu z trzycyfrowym znakiem, określającym minimalną wytrzymałość na rozciąganie. Ma ono dobre właściwości odlewnicze, dużą wytrzymałość na ściskanie i małą udarność. Wytrzymałość na rozciąganie waha się w granicach 100-400 Mpa, a twardość HB=190-290. Gęstość wynosi 6,67-7,4 g/cm3, temp. topnienia 1135°C-1400°C.
Żeliwo szare dzieli się na osiem gatunków: Zl100, Zl150, Zl200, Zl250, Zl300, Zl350, Zl400, Zl X. Żeliwo X oznacza żeliwa szare bez odbioru na wytrzymałość na rozciąganie.
Zastosowanie: np. Zl150 jest używane na mało obciążone części, jak pokrywy i osłony. Z żeliwa Zl250 wykonuje się kadłuby silników, obudowy skrzyni biegów.
Z Zl300 wykonuje się koła zamachowe, tarcze dociskowe sprzęgieł, prowadnice zaworów.

39. Omów cechy charakterystyczne żeliwa sferoidalnego oraz dziedziny jego stosowania.
-Żeliwo szare sferoidalne powstaje przez dodanie magnezu lub ceru albo obu tych składników do ciekłego żeliwa. W rezultacie następuje wydzielenie grafitu w postaci kulkowej. Żeliwa tego rodzaju charakteryzują się znaczną ciągliwością przy dość dużej wytrzymałości oraz dobrej lejności i obrabialności.
Wytrzymałość na rozciąganie żeliwa sferoidalnego wynosi do 800 Mpa, a twardość 300 HB, czyli właściwości są zbliżone do stali. Z żeliwa sferoidalnego wykonuje się koła zębate, cylindry silników spalinowych, wały korbowe, wały rozrządu, pierścienie tłokowe.

40. Omów rodzaje żeliwa ciągliwego, sposoby otrzymywania, stukturę i zastosowania.
-Żeliwo ciągliwe otrzymuje się przez długotrwałe wyżarzanie odlewów z żeliwa białego. Żeliwo to ma również właściwości zbliżone do stali.
Żeliwo ciągliwe dzielimy na trzy rodzaje:
a)żeliwo ciągliwe białe-otrzymuje się przez wyżarzanie w atmosferze odwęglającej- struktura tego żeliwa składa się w zasadzie z ferytu(prawie czyste żelazo) a jego przełom jest biały.
b)Żeliwo ciągliwe czarne-otrzymuje się przez wyżarzanie w atmosferze obojętnej, stuktura tego żeliwa skląda się w zasadzie z osnowy ferrytycznej i wydzielin tzw. grafitu żarzenia, a jego przełom jest czarny
c)Żeliwo ciągliwe perlityczne-otrzymuje się przez wyżarzanie w atmosferze obojętnej nie doprowadzając jednak do końca procesu grafityzacji pozostawiając węgiel w postaci cementytu eutektoidalnego. Struktura tego żeliwa składa się z perlitu z wydzielinami grafitu żarzenia, przy czym zwykle wokół wydzielin grafitu występują niewielkie ilości ferrytu. Przełom żeliwa jest srebrzystobiały.
Z żeliwa ciągliwego wykonuje się obudowy mechanizmu różnicowego i przekładni kierowniczych, służy również do wyrobu części armatury wodociągowej, kanalizacyjnej i gazowej.

41. Wymień podstawowe metale lekkie, ich własności oraz dziedziny zastosowań tych metali i ich stopów.
Do metali lekkich zaliczamy: Tytan, lit, sód, potas, rubid, wapń, magnez, beryl, cez, glin, bar. Tylko magnez, beryl, glin i tytan, jako trwałe w warunkach atmosferycznych, znajdują zastosowania konstrukcyjne.
Tytan jest dodatkiem do stali, jego stopy stosowane są w konstrukcjach pojazdów kosmicznych, samolotów, statków, w metalurgii jako odtleniacze. Stos: narzędzia i implanty chirurgiczne narzędzia skrawające, aparatura laboratoryjna. Stalowoszary, lekki, twardy, wytrzymały mechanicznie metal, gęstość 4,5 g/cm3, temperatura topnienia 1668°C. Tworzy dwie odmiany alotropowe. Łatwo pochłania gazy.
Magnez jest srebrzystobiałym metalem o gęstości 1,74 g/cm3 (najlżejszy z metali trwałych w war atmosf) i temp topnienia 650°C. do produkcji lekkich stopów, np. elektronu oraz wyrobu sztucznych ogni
Beryl jest srebrzystobiałym metalem, twardym i kruchym, gęstość 1,85 g/cm3, temp topnienia 1280°C. Metaliczny beryl stos w technice jądrowej do wytwarzania okien przepuszcza promieni X oraz osłon pochłaniających strumienie neutronów. Beryl może służyć także jako dodatek do stopów innych metali.
Glin jest srebrzystobiałym, kowalnym i ciągliwym metalem, o własnościach amfoterycznych, gęstość 2,7 g/cm3, temp topnienia 660°C. stos w przemyśle lotniczym i samochodowym. Metaliczny glin służy do produkcji przedmiotów codziennego użytku, przewodów elektrycznych, aparatury chemicznej, zwierciadeł teleskopowych, folii stosowanej powszechnie do pakowania.

42. Wymień podstawowe metale ciężkie, ich własności oraz dziedziny zastosowań tych metali i ich stopów.
Metale ciężkie, metale o gęstości większej od umownie przyjętej granicy, najczęściej 4,5 g/cm3. Większość znanych metali należy do metali ciężkich (np. ołów, kadm, chrom, miedź, nikiel i rtęć). Największą gęstość, w warunkach standardowych, wykazują: iryd (22,61 g/cm3), osm (22,57 g/cm3), platyna (21,41 g/cm3), ren, neptun, pluton, złoto, wolfram oraz uran.
Ołów jest typowym metalem o barwie szarej, miękkim, plastycznym, krystalizuje w układzie regularnym. Gęstość 11,34 g/cm3, temp topnienia 327,4°C. Wszystkie związki są trujące. stos: płyty akumulatorowe, osłony kabli elektrycznych, śrut, elementy pocisków. Arkusze ołowiane w konstrukcji dużych budynków chronią przed wibracjami i hałasem.
Kadm srebrzystobiałym metalem, o gęstości 8,65 g/cm3 i temp topnienia 321°C. Stos: w produkcji stopów, do sporządzania powłok ochronnych (kadmowanie) i do produkcji akumulatorów.
Chrom jest twardym, srebrzystoniebieskim metalem, gęstość 7,19 g/cm3, temp topnienia 1890°C. Chrom to składnik stali specjalnych, char się wyższą odpornością mechaniczną i chemiczną, służy do wytwarzania powłok galwanicznych.
Miedź jest ciągliwym i kowalnym metalem o czerwonym połysku, najlepszy, po srebrze, przewodnik ciepła i elektryczności. stos: do wyrobu przewodów elektrycznych, blach miedzianych.

43. Dany jest stop AlZn6Mg2Cu. Jaka jest jego nazwa, jakie własności, gdzie znajduje zastosowanie. Podaj udziały wszystkich składników tworzących ten stop.
AlZn6Mg2Cu – duraluminium, 5-7%Zn, 1,8-2,8%Mg, 1,4-2%Cu, 0,2-0,6%Mn, 0,1-0,25%Cr; ulegają starzeniu po kt. Rm=430Mpa, Stosowane na obciążone elementy konstrukcji lotniczych, pojazdów mechanicznych i maszyn.

44. Dane są stopy CuZn15 i CuNi25. Jakie są ich nazwy, jakie własności, gdzie znajdują zastosowanie. Podaj udziały wszystkich składników tworzących ten stop.
CuZn15 – mosiądz dwuskładnikowy, podatny do obróbki plastycznej na zimno, odporny na korozję naprężeniową, dobrze lutowany; Na wężownice, membrany, rurki manometryczne; Cu 84-86%, Zn ok.15%
CuNi25 – miedzionikiel Ni 24-26%, Cu ok.75%, Mn 0,1-0,5%; bardzo dobra odporność na ścieranie i korozję, Monety

45. Dane są stopy CuSn8 i CuBe2Pb. Jakie są ich nazwy, jakie własności, gdzie znajdują zastosowanie. Podaj udziały wszystkich składników tworzących ten stop.
CuSn8 – Brąz cynowy: Sn 7,5-8,5%, P 0,01-0,35%, Cu ok92%; własności wytrzymałościowe i sprężyste bardzo wysokie, duża odporność na korozję i ścieranie, dobrze skrawalny podatny do lutowania, spawania i obróbki plastycznej na zimno: Sprężyny, membrany, sita papiernicze, rurki manometryczne.
CuBe2Pb – Brąz specjalny berylowy Pb 0,2-0,6% Be 1,8-2,1%, Cu ok98%; b.wysokie właściwości wytrzymałościowe i sprężyste b.duża odporność na korozję i ścieranie, podwyższona skrawalność, brak iskrzenia; Sprężyny, elem. Sprężynujące i narażone na ścieranie narzędzia nieiskrzące

46. Dany jest stop SnSb11Cu6, jaka jest jego nazwa, jakie własności, gdzie znajduje zastosowanie. Podaj udziały wszystkich składników tworzących ten stop.
SnSb11Cu6–babbit 11%Sb, 6%Cu reszta Sn
Stos:panewki łożysk ślizgowych pracujących przy obiążeniach stat i dynamicznych o dużym natężeniu i średnich prędkościach obwodowych zaleta jets odpornośc na ścieranie wynikająca z obecności twardych kryształow występujących w miękkiej osnowie

47. Wymień rodzaje wyrobów ceramicznych, jakimi własnościami się różnią, jakie jest ich zastosowanie.
Ceramika to materiały składające się w stanie stałym z substancji nieorganicznych otrzymywanych przez spiekanie. Większość z nich to tlenki lub związki chemiczne metali z: azotem, węglem, borem itp. Materiały ceramiczne, tj. wapień, piaskowiec, granit zwane ceramiką naturalną, to najtrwalsze materiały konstrukcyjne. Tworzywa ceramiczne przeznaczone na dachówki, cegły, wyroby garncarskie są wytwarzane z gliny formowanej w stanie wilgotnym, a potem suszonej i spiekanej.
Na narzędzia skrawające stosuje się diament, korund, węglik i azotek krzemu, sialony (cechujące się dużą gęstością i trwałością), dwutlenek cyrkonu, a zastosowanie w budownictwie znalazł cement (mieszanina wapna, krzemionki i korundu)
Do ceramiki specjalnej należą materiały dla elektroniki, tworzywa ogniotrwałe oraz do celów medycznych. Tworzywa ceramiczne odznaczają się odpornością na wstrząsy cieplne, na działanie wysokiej temperatury i czynników chemicznych, dobrymi właściwościami mechanicznymi, dielektrycznymi i dużą twardością.

48. Jakie wymogi powinien spełniać materiał ogniotrwały.
Nie powinny mięknąć i roztapiać się w wysokiej temperaturze ani pękać, gdy następuje zmiana temperatury, wykazywać małą rozszerzalność cieplną i odporność na działanie czynników chemicznych.

49. Wymień rodzaje materiałów ogniotrwałych i krótko je scharakteryzuj (budowa własności eksploatacyjne).
Kwaśne zasadowe i obojętne
Kwaśne (krzemionkowe, kwarcowo- szamotowe, szamotowe) za podstawowy składnik mają SiO2, który charakteryzuje się wielopostaciowością (materiały krzemionkowe). Wyróżnia się 3 odmiany krystaliczne: kwarc, trydymit i krystobalit.
Zasadowe (magnezytowe, dolomitowe, forsterytowe, magnezytowo- krzemianowe, wapienne) charakteryzują się bardzo dużą ogniotrwałością i dużą odpornością na korozję pod wpływem żużli zasadowych i żelazistych.
Obojętne (chromitowe, chromowo- magnezytowe, węglowe, z węglika krzemu SiC) odznaczają się obojętnością chemiczną w stosunku do stopionych żużli, soli i metali, które nie reagują z węglem, ulegają natomiast wypalaniu w gazowych ośrodkach utleniających w temperaturze powyżej 400°C.

50. Wymień podstawowe rodzaje materiałów budowlanych i krótko je scharakteryzuj.
Głównymi materiałami ceramicznymi zaliczającymi się do tej grupy są: cegła, cement i beton.
Cegła jest to materiał budowlany, najczęściej w kształcie prostopadłościanu, wytwarzany z gliny i piasku lub innych surowców mineralnych. W procesie wypalania uzyskuje on wytrzymałość mechaniczną i odporność na działanie atmosfery. Cegła wapienno- piaskowa otrzymuje te właściwości w procesie działania pary wodnej pod ciśnieniem.
Cement jest rodzajem spoiwa hydraulicznego, twardniejącego po rozrobieniu z wodą i po utwardzeniu. Służy do przygotowywania zapraw murarskich i betonów.
Betony są to specyficzne kompozyty składające się z kruszywa i piasku, związane ze sobą spoiwem. Takim spoiwem jest zazwyczaj zaczyn cementowy, ale stosuje się też asfalt lub polimery. Ze wzglądu na gęstość pozorną rozróżniamy: Beton ciężki, beton zwykły i beton lekki.

51. Wymień podstawowe własności elastomerów i termoplastów oraz wskaż miejsca ich zastosowań.
Wyróżniamy dwa rodzaje polimerów biorąc pod uwagę ich właściwości użytkowe i technologiczne:
Elastomery- Grupa tworzyw polimerycznych, kt. po dużym odkształceniu wykazują w temp. pokojowej zdolność do prawie natychmiastowego powrotu do postaci pierwotnej lub do niej zdjęciu (gumy) poliizopren (produkcja opon samochodowych), polibutadien (produkcja opon samochodowych), polichloropren (produkcja kabli elektrycznych, uszczelek)
Termoplasty odznaczają się zwykle budową liniową, łatwo miękną podczas ogrzewania i twardnieją po ostygnięciu. Nawet używane wiele razy nie ulegają degradacji chem. Ani zanikowi plastyczności i zdolności do formowania , co daje możliwość przetwarzania odpadów. polietylen (PF; produkcja materiałów na opakowania art. Przemysłowych i spożywczych; produkcja art. gosp. dom.), polichlorek winylu (PVC; twardy do produkcji rur; miękki na osłony izolacyjne, wykładziny podłogowe), poliwęglany (PC; elektrotechnika, elektronika, samochody, art. gosp. dom.)

52. Podaj własności oraz zastosowania tworzyw fenolowych i aminowych. W jakiej postaci są najczęściej stosowane.
Tworzywa fenolowe i aminowe stanowią grupę duroplastów termoutwardzalnych. Charakteryzują się dobrymi własnościami mechanicznymi, dielektrycznymi i termicznymi. Fenoplasty w postaci żywic lanych wykorzystuje się do wyrobu galanterii, uchwytów narzędzi, form; w postaci tłoczyw: wyroby powszechnego użytku, części elektrotechniczne, obudowy aparatów telefonicznych, radiowych i fotograficznych, z tłoczyw zawierających azbest i opiłki metalowe wykonuje się okładziny cierne hamulców i sprzęgieł. Aminoplasty znajdują zastosowanie m.in. jako kleje, środki impregnujące, spoiwa do płyt wiórowych, lakiery chemoutwardzalne, produkuje się z nich także artykuły gospodarstwa domowego i elektrotechniczne (łatwo się barwią).
wykorzystywane do impregnowania tkanin, wyrobu lakierów, laminat.

53. Podaj własności oraz zastosowania żywic poliestrowych i epoksydowych.
Żywice poliestrowe Służą do wyrobu lakierów, klejów, części maszyn, sprzętu sportowego, galanterii, elementów wyposażenia samochodów. Rozpuszczone w styrenie służą jako lakiery do mebli. Charakteryzują się dobrymi właściwościami mechanicznymi i dielektrycznymi, odpornością na działanie kwasów i zimnej wody; nazwa handlowa: polimal
Żywice epoksydowe stosowane są w postaci lanej (do odlewania i impregnacji, hermetyzacji elementów urządzeń elektrotechnicznych itp.), laminatów na podłożu włókien szklanych, do produkcji klejów do łączenia metali oraz do produkcji lakierów antykorozyjnych i izolacyjnych. Żywice epoksydowe charakteryzują się m.in. doskonałą przyczepnością niemalże do wszystkich tworzyw, zwłaszcza do metali, dobrymi własnościami mechanicznymi i elektrycznymi, odpornością na działanie czynników atmosferycznych i chemicznych.

54. Czym są epidiany. Jakie jest ich zastosowanie.
nazwa ogólna przyjęta dla żywic epoksydowych oraz wyrobów na bazie tych żywic. Stosowane są w postaci lanej (do odlewania i impregnacji, hermetyzacji elementów urządzeń elektrotechnicznych itp.), laminatów na podłożu włókien szklanych, do produkcji klejów do łączenia metali oraz do produkcji lakierów antykorozyjnych i izolacyjnych.

55. Podaj własności i zastosowanie silikonów.
Wykazują dużą odporność termiczną, odporność na utlenianie, doskonałe własności elektroizolacyjne, hydrofobowość. Jednocześnie mają stosunkowo małą wytrzymałość mechaniczną. Rozpuszczają się w rozpuszczalnikach niepolarnych.
Z silikonów otrzymuje się: oleje, smary, pasty, kauczuki, żywice, folie, lakiery hydrofobowe, materiały elektroizolacyjne, media (ośrodki przewodzące) w wymiennikach ciepła, środki do impregnacji tkanin.

56. Co nazywamy kompozytem. Omów podstawowe rodzaje kompozytów.
Kompozyty to tworzywa składające się z co najmniej 2 składników o różnych właściwościach w taki sposób, że ma właściwości lepsze i (lub) nowe (dodatkowe) w porównaniu z właściwościami poszczególnych składników lub w porównaniu z sumą właściwości tych składników.
Ważnym wskaźnikiem budowy kompozytu jest stosunek objętościowego lub masowego udziału w nim materiału zbrojącego. Może on występować jako cząstki lub włókna. Wyróżnia się:
Kompozyty zbrojone dyspresyjnie- faza zbrojąca występuje w postaci cząstek poniżej 1 mm (stop Ni- Cr używany na turbiny gazowe).
Kompozyty zbrojone cząstkami- cząsteczki mają wymiar od kilku do kilkuset mikrometrów.
Kompozyty zbrojone włóknami- włókna o bardzo małej średnicy, przeważnie poniżej 100 mm.
Kompozyty w zależności od osnowy można podzielić na:
Kompozyty o osnowie metalowej- osnowę stanowią stopy metali z 3 grup:
Stopy metali lekkich (przemysł samochodowy i lotniczy)
Stopy srebra i miedzi o dobrych właściwościach cieplnych i elektrycznych
Stopy niklu ołowiu i cynku
Kompozyty o osnowie ceramicznej- materiały budowlane, hutnicze i stosowane w elektronice
Kompozyty o osnowie polimerowej- żywice termoutwardzalne (fenoplasty i aminoplasty), silikony, duroplasty chemoutwardzalne, tworzywa termoplastyczne

57. Omów metodę bezpośrednią i pośrednią otrzymywania kompozytów o osnowie metalowej. Jakie są ich własności i typowe zastosowania.
Metoda bezpośrednia: - metoda kierunkowej krystalizacji stopów eutektycznych.
Wykorzystuje się prawidłowość, że w procesie krzepnięcia stopu eutektycznego obie fazy struktury kompozytowej powstają jednocześnie ze stanu ciekłego. Typowa struktura otrzymanego w ten sposób kompozytu ma postać równolegle zorientowanych włókien (słupków, płytek) rozmieszczonych równomiernie w osnowie stopu. Metodą kierunkowej krystalizacji wytwarza się kompozyty na osnowie: aluminium, żelaza, kobaltu, tytanu i niklu. Zastosowanie: na łopatki turbin i dysze w silnikach odrzutowych.
Metoda pośrednia: - obejmuje ona technologie z ciekłą osnową i technologie obróbki plastycznej. Wszystkie technologie tej grupy wymagają odrębnego przygotowania osnowy i zbrojenia. Cykl technologiczny jest na ogół bardzo złożony i wymaga spełnienia wielu warunków.

kuba · Dołączył: 18 Lis 2006 Posty: 7 Przeczytał: 0 tematów

ej o ktorej jest ten egzamin w poniedzialek?? i gdzie??

margo

Podobno o 17:00 w 123?

Ziembol

to było pytanie czy odp?

margo

to była odpowiedź pytająca:P Czyli odpowiedź z oczekiwaniem na oficjalne potwierdzenie:)

michal1461

czy może ktos mi podac podział polistyrenu i twardość kulkowa do tych polistyrenów?? Rolling Eyes