Materiałoznawstwo i korozja - regulamin przedmiotu

  • View
    59

  • Download
    5

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Materiałoznawstwo i korozja - regulamin przedmiotu. Kierownik przedmiotu: dr inż. Andrzej Królikowski Wykład: trzy części po 7 h - metale – dr inż. A. Królikowski, GCh p. 42, 8 - 29.10 - polimery - dr inż. M. Tryznowski, GTCh p. 250, 29.10 - 19.11 - PowerPoint PPT Presentation

Text of Materiałoznawstwo i korozja - regulamin przedmiotu

  • Materiaoznawstwo i korozja - regulamin przedmiotuKierownik przedmiotu: dr in. Andrzej KrlikowskiWykad: trzy czci po 7 h - metale dr in. A. Krlikowski, GCh p. 42, 8 - 29.10- polimery - dr in. M. Tryznowski, GTCh p. 250, 29.10 - 19.11- ceramika dr in. P. Bednarek, GTCh p. 315, 26.11 - 17.12Zaliczenie wykadu: egzamin pisemny test. Do zdobycia 24 pkt. (po 8 pkt. z kadej czci wykadu). Do zaliczenia potrzeba 12 pkt, ale min. 3 pkt z kadej czci. Ilo punktw: 12-14,5 14,5-17 17-19,5 19,5-22 22-24Ocena 3 3,5 4 4,5 5 wiczenia laboratoryjne 3 x 3h: 7-28.01. Zaliczenie na podstawie kolokwium wstpnego, aktywnoci i sprawozdania. Ocena kocowa: 0,7 x ocena z wykadu + 0,3 x ocena z laboratorium.

  • Materiaoznawstwo i korozja cz. MetaleZakres:Waciwoci funkcjonalne materiaw / metaliCharakterystyka najczciej stosowanych stopw metali i typowe zastosowaniaPodstawy korozji metali i metody ochrony przed korozjOglne zasady doboru tworzyw metalicznych

  • Literatura:- M. Blicharski, Wstp do inynierii materiaowej, WNT, Warszawa 2003, rozdz.: 4, 8,13J. Baszkiewicz, M. Kamiski, Korozja materiaw, OWPW, Warszawa 2006, rozdz.: 3, 11 Egzamin: test uwzgldniana aktywno na wykadach Kontakt: dr in. Andrzej Krlikowski, Gmach Chemii, p. 421, rabbit@ch.pw.edu.plKonsultacje: czwartki 15-17 lub w uzgodnionym terminie

  • Test umiejtnoci:Waciwoci mechaniczne stopw metali:

    Wpyw dodatkw stopowych:

    Korozja elektrochemiczna:

    Ochrona przed korozj:Okrelenie na podstawie wykresw naprenie - odksztacenie Okrelenie waciwoci stopw, dobr stopw do okrelonych zastosowa- Okrelenie przebiegu korozji na podstawie wykresw E-pH, dobr materiaw odpornych- Dobr metod ochrony na podstawie wykresw E-pH i warunkw eksploatacji

  • Materiaymetaleceramikatworzywa sztuczne pierwiastkizwizki nieorganicznezwizki organiczne wielkoczsteczkowe Wizanie metaliczne

  • Materiaykompozyty

  • Proteza stawu biodrowego

  • Metale = metale + stopy metali + kompozyty na osnowie metalu

    Klasyfikacja:metale elaznemetale nieelazne/ kolorowe

    Fe i jego stopyreszta

  • Metale w ukadzie okresowym

  • Atomy metalu stan metaliczny

  • Atomy metalu stan metaliczny

  • Materiay metaliczne budowa krystalicznaWzy sieci obsadzone przez rdzenie atomw Uwsplnione elektrony walencyjne tworz gaz elektronowy - ruchliwe

  • Materiay metaliczne typowe waciwociWizanie metaliczne: niekierunkowe gste upakowanie dua gsto plastyczno silne dua wytrzymao Gaz elektronowy: ruchliwe elektrony due przewodnictwo elektryczne i cieplne wzrost rezystancji z temperatur (rozpraszanie) atwo tworzenia kationw podatno na korozj

  • Charakterystyczne waciwoci metalimateriay sprysto-plastyczne; plastyczno i dua wytrzymao (stopy), due przewodnictwo elektryczne i cieplne,dodatni temperaturowy wspczynnik rezystancjipoysk metaliczny, nieprzeroczysto,atwo ulegania korozji w roztworach (elektrochemicznej)

  • Otrzymywanie materiaw metalicznychmetalurgia: proces hutniczy + odlewanie + formowaniemetalizacja: osadzanie elektrochemiczne, chemiczne, fizyczne (naparowanie prniowe, rozpylanie katodowe, zanurzeniowe, natryskowe,)

    materiay objtociowew tym folie

    powoki (cienkie, m) na rnych podoach

  • Alfa Romeo 8c Spider

  • materia waciwocigstotemperatura topnieniamechaniczneelektrycznemagnetycznekorozyjneskad chemiczny: gwny skadnik, dodatki, zanieczyszczenia, warstwa wierzchniastruktura: fazowa, krystaliczna (wielko i orientacja krystalitw, defekty)

    materia

  • materia waciwocigstotemperatura topnieniamechaniczneelektrycznemagnetycznekorozyjneskad chemiczny: gwny skadnik, dodatki, zanieczyszczenia, warstwa wierzchniastruktura: fazowa, krystaliczna (wielko i orientacja krystalitw, defekty)

  • Waciwoci materiaw metalicznych zalene od skadu chemicznegozalene od struktury

  • Budowa metaliMetale polikrystaliczne: zbir krystalitw / ziaren

  • Budowa metaliMetale polikrystaliczne pod mikroskopemWielko krystalitw od mm (struktura grubokrystaliczna) do nm (struktura nanokrystaliczna)

  • Wielko krystalitw a waciwoci mono- grubo- drobno- nano- amorf-

  • Stopy metaliStop = substancja o waciwociach metalicznych (dominuje wizanie metaliczne)wieloskadnikowa: gwny skadnik (metal) + skadniki stopowe (metale i niemetale) + przypadkowe dodatki (zanieczyszczenia)

  • Krystalitmetal M1 stop: M1 + M2

  • Waciwoci metali: gstoGsto metali zaley od:- promienia atomu (ra),- masy atomowej (M),- gstoci upakowania atomw ra-Model atomu

  • Budowa metaligste upakowanie atomw

  • Metale lekkie (d 4,5 g/cm3) Metale cikie (d 4,5 g/cm3)

  • Waciwoci metali: temperatura topnienia uporzdkowany nieuporzdkowanyTopnienie: przejcie ze stanu staego w stan cieky Topnienie: zerwanie wiza metalicznych

  • Metale atwotopliwe (tt 700C) i trudnotopliwe (tt 2 000C) 3420C

  • Waciwoci metali: rozszerzalno cieplnaZalena od energii wiza midzy atomami (im wiksza tym mniejsza rozszerzalno)Skutek coraz wikszych drga rdzeni atomowych przy wzrocie temperatury

  • Waciwoci metali: rozszerzalno cieplna

  • Wspczynnik rozszerzalnoci cieplnej a temperatura topnienia

  • Waciwoci metali: mechaniczneNaprenie odksztacenie przyczyna skutekNaprenia rozcigajce, ciskajce, cinajce: zginajce, skrcajce

  • Waciwoci metali: mechaniczneLFnaprenie: [Pa]

  • Waciwoci metali: mechaniczne

  • Sprysto: zdolno materiau do powracania do pierwotnego ksztatu po ustaniu napreniaLOdksztacenie spryste: przemijajce, tylko podczas dziaania napreniaOdksztacenie spryste jest proporcjonalne do naprenia (prawo Hookea): = Etg = E modu Younga (sprystoci wzdunej)

  • Sprysto

  • Modu Younga: atwo odksztace sprystychLF12duy Emay E

  • Sprysto: jaki E?

  • Sprysto: jaki E?

  • Metale o duej wartoci E

  • Wiksze naprenie?przewenie

  • Odksztacenie plastyczneprzewenieOdksztacenie plastyczne: trwae, nieodwracalne przy napreniach powyej granicy sprystoci / plastycznoci ReRe

  • Plastyczno: zdolno materiau do ulegania trwaemu odksztaceniu przed zerwaniem

  • Odksztacenie spryste i plastyczneprzewenieOdksztacenie plastyczne: trwae, nieodwracalne przy napreniach powyej granicy sprystoci / plastycznoci ReRe

  • Niepodane w trakcie eksploatacji produktu (uszkodzenie, awaria)

    Podane na etapie wytwarzania (obrbka plastyczna: kucie, walcowanie, gicie, )Odksztacenie plastyczne

  • Ksztatowanie konstrukcji metalowychodlewanie toczenie kucie

  • Obrbka plastyczna

  • Wiksze naprenie?zerwaniedorana wytrzymao na rozciganie

  • Waciwoci mechaniczneSztywno - eksploatacjaPlastyczno - obrbkaZerwanie / pknicie - awariawyduenie przed zerwaniem

  • Waciwoci mechaniczne metali:czyste metale: maa wytrzymao, dua plastycznostopy metali: wiksza wytrzymao, mniejsza plastyczno

  • Wasnoci mechaniczne: gdzie wicej dodatkw stopowych? wzrost wytrzymaoci (Rm) spadek plastycznoci (Re, A)

  • Wasnoci mechaniczne: gdzie wysza temperatura?mniejsza wytrzymao, a wiksza plastyczno

  • KruchoFReZerwanie / pkanie bez wyranych odksztace plastycznychbrak plastycznoci: A 0Niektre stopy metali

  • Krucho

  • Waciwoci mechaniczne: twardo

  • Waciwoci metali: twardoOdporno na odksztacenie plastyczne przy nacisku na ma powierzchniMiara: stosunek obcienia do odksztacenia (pola powierzchni)Proporcjonalna do wytrzymaoci na rozciganieHB = kRm

  • Skala twardoci Mohsa:talkgipskalcytfluorytapatytortoklazkwarctopazkorunddiamentpaznokieszko, n stalowypapier cierny

  • Waciwoci mechaniczne metali:czyste metale: maa wytrzymao i twardo, dua plastycznostopy metali: wiksza wytrzymao i twardo, mniejsza plastyczno

  • Waciwoci elektryczne

  • Waciwoci metali: rezystywnoRuch nonikw adunku (swobodnych elektronw) w polu elektrycznym

  • Waciwoci metali: rezystywnoczyste metale: dua przewodno: przewody elektryczne, cieki przewodzce w elementach elektronicznychstopy metali: dua rezystywno: elementy oporowe, np. spirale grzejne

  • Krystalitmetal M1stop: M1 + M2Atomy dodatkw stopowych wbudowuj si w sie krystaliczn metalu utrudniajc: - ruch elektronw w polu elektrycznym

  • Rezystywno materiaw metalicznych Ag 16 Cu 17 Au 23czyste metale po przeciganiu (umocnione) Al 28stopy

  • Waciwoci materiaw metalicznychdodatki stopowe???wzrost temperatury?

  • Charakterystyka podstawowych metaliFe15357,9maa odporno na korozj1 (sw)Cuczerwonawa9,02,74,51,7AlMgSnTiWAgAusrebrzystasrebrnazotasrebrzystajasno-srebrzystajasno-srebrzystaszaro-srebrzysta7,31910,5191083660167065023234159621064531661024019000dua przewodno elektryczna i cieplna, odporno na korozjdua przewodno elektryczna i cieplna, odporno na korozjb. lekki, biokompatybilny, b. maa odporno na korozjdua odporno na korozj w agresywnych rodowiskachniska temperatura topnienia, lutownodu arowytrzymaoodporno na korozj, poysk, plastyczno, atwe cieraniedobra odporno na korozj, poysk

  • Stopy Feelazo technicz. czystestale wglowestale stopowe
  • Stopy Cumied technicz. czysta czerwonabrzy2% Zn>2% Niodporno na korozj i cieranie, ferromagnetyzmmonety, wtyki, przecznikimiedzionikle srebrne+ Sn, Al, Si, Beodporno na korozj i cieranienajstarsze znane stopy; pomniki, armatura, oyska b. dua przewodno e