Upload
others
View
0
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
18MTY – 7. přednáškaneželezné kovy, kovové
pěny, skla, slitiny s tvarovou pamětí
Rozdělení neželezných kovů
• Ušlechtilé kovy (Au, Ag, Pt, Pd, Rh, Ir)
• Radioaktivní kovy (U, Pu, Th)
• Polovodiče (Si, Ge)Pevnosti čistých kovů a jejich slitin
Slitiny slévárenské = výroba odlitkůSlitiny tvářené = výroba tvářených polotovarů
Další speciální kovové materiály
• Magnetické materiály• Magneticky měkké• Magneticky tvrdé
• Vodiče• Nízký elektrický odpor• Vysoký e. odpor (topné spirály)
• Materiály s požadovanou teplotní roztažností• Minimální - Invar• Pro průchodky
• Materiály pro extrémní teploty• Žáruvzdorné• Žárupevné• Pro nízké teploty
• Pájky• Měkké (150-500°C)• Tvrdé (>500°C)
Podle teploty tání
Podle hustoty
Měď (Cu)
• Dobrý vodič tepla i elektřiny, hustota cca 9g/cm3
• Slitiny – mosaz (Cu+Zn) a bronz (Cu+další kovy -především Sn (dělovina, zvonovina), Be (ložiska), Pb, …), první slitiny, niklové mosazi (alpaka 14%Ni)
Olovo (Pb)
• Odolává kyselinám
• Ochrana proti záření (mPb=200)
• Akumulátory
• Liteřina
• Pájky
• Jedovaté – je nahrazováno jinými kovy
• Instalatér - plumber
Cín (Sn)
• Výborná tažnost a slévatelnost
• Bronzy, pájky (měkké – do 500°C, tvrdé – nad 500°C)
• Alotropní –α-cín (šedý) s krystalickou strukturou podobnou diamantu je stabilní za nízkých teplot, za pokojové teploty stálý bílý β-cín, který se vyskytuje v tetragonální krystalické soustavě, a γ-cín krystalizující v kosočtverečné soustavě.
• Přechod mezi formou bílého a šedého cínu nastává při teplotě 13,2 °C. Jsou-li cínové předměty (nádoby, sošky, píšťaly varhan) dlouhodobě vystaveny takto nízkým teplotám, může dojít k přechodu původně bílého cínu na šedou modifikaci (βα) a předmět se rozpadne na prach.
• Cínový mor - Scott, Napoleon
Nikl (Ni)• FCC mřížka
• Odolný proti korozi, žárupevný i houževnatý za nízkých teplot
• superslitiny
• Nimonic 20Cr2.5Ti20Co
• Invar Fe36Ni vs bimetal
Závislost koeficientuteplotní roztažnostina složení
alergie
Wolfram (W)
• Vysoká hustota 19.3 g/cm3 (tungsten)
• Velmi tvrdý, vysoká teplota tavení (3422°C)
• Legování oceli, obráběcí nástroje - WC
• Vlákna žárovek
• Pancíř, průbojné střelivo
Hliník (Al)• Měkký, dobrá vodivost, tvárnost (alobal)
• Pasivační vrstva =
odolává korozi
• Slitiny hliníku• Dural AlCu4Mg1
• Precipitace, stárnutí
Zeppelin, Junkers
Precipitačnívytvrzování
1
2
3
vytvrditelnénevytvrditelné
Hořčík (Mg)
• Nejmenší hustota z technických kovů (1.7g/cm3)
• Šesterečná kryst. mřížka málo tvárný, obvykle odléván
• Velice reaktivní (magnéziové blesky)
• Elektron: slitina Mg 90%, Al 9%, zbytek 1%
Titan (Ti)
• TiO2 Rutil, titanová běloba
• Složitá výroba, po 2. sv. válce, Krollův proces
• Vysoká pevnost, nižší hustota než ocel (4.4 g/cm3)
• Ti-6Al-4V hlavní dvoufázová slitina použitelná do 400°C.
• Hustota 4420 kg/m3, Youngův modul 115 GPa, pevnost1000 MPa
• Letecký, vojenský, kosmický průmysl
• Biokompatibilní - lékařstvíbcc
hcp
Kovové pěny
• Snížení hustoty
• Prvky pasivní bezpečnosti – deformační zóna
Práh automobilu
Kovové pěny – pokr.
Deformační diagram kovové pěny
Kovová skla
• Velmi rychlým ochlazováním kovů 103-106K/s
• Rychlost závisí na slitině
• Amorfní struktura• Bez mřížky• Bez dislokací• Bez plasticity• Pružné chování do lomu• Pevné a tvrdé• Nemagnetické
• Metglas, Vitreloy
Příprava kovového skla
Kovová skla
Materiály s tvarovou pamětí
Nitinol
Materiály s tvarovou pamětí
Materiály s tvarovou pamětí
Temperature
Co
mp
ress
ion
Stre
ssTe
nsi
on
Legenda:1 tepelný cyklus - modul pružnosti2 pseudoplasticita3 jev tvarové paměti4 superelasticita5 termomechanický cyklus konstantní deformace
Materiály s tvarovou pamětí