1. Faze koje se pojavljuju u Fe3C dijagramu su:-faze u binarnom dijagramu Fe-Fe3C mogu se sagledati u razlicitom opsegu koncentracija i temperatura i javljaju se u sljedecem: ferit, austenit, cementit(Fe3C) i rastop (R).Ferit ima tvrdocu oko 80 HB, jacinu 250 MPa i relativno izduzenjeoko 50%, dok je tvrdoca austenita 160-200 HB, jacina 200-800 MPa i izduzenje 40-50%.Cementit je najtvrdja faza u ugljicnim celicima, 800-1000 HB,ali je relativno male jacine koja iznosi 295 MPa i potpuno neistegljiv (A=0%).Rastop je faza dobijena rastvaranjem gvozdja i ugljika u tecnom stanju. Rastop egzistira iznad linije likvidus kao cista faza i u smjesi sa austenitom, odnosno cementitom izmedju likvidus i solidus linija. Austenit je cvrsti rastvor ugljika u gama-zeljezu. Martenzit je prezsiceni cvrsti rastvor ugljika u alfa-zeljezu. Perlit je eutektoidna smjesa od ferita i karbida (cementita) koji su se obrazovali istovremeno (vrlo mala ravnotezna rastvorljivost ugljika u feritu se zanemaruje). Peritekticka reakcija na temp. 1495 C, eutekticka reakcija na temp 1148 C i eutektoidna reakcija na temp. od 727 C.

2. Hukov dijagram

Hukov dijagram se koristi pri ispitivanju zatezanja.M-zatezna cvrstoca, K-konacno naprezanje, P-granica proporcionalnosti, E-modul elasticnosti, ε-granica elasticnosti i konvencionalni napon tecenja, T2-napon tecenja, T1-donji napon tecenja

3. Cvrsti rastvorTo su rastvori metala ili jedinjenja u cvrstoj fazi.

pri prelasku u čvrsto stanje jedna od komponenti zadržava svoju kristalnu rešetku , a atomi druge ili drugih komponenti se raspoređuju u rešetki prve komponente.

sastoji se iz 2 komponente ili više njih. rastvorljivost elemenata u čvrstom stanju

1. neograničena – rastvorljivost čvrstog rastvora, dobijenog pri bilo kom međusobnom odnosu količina elemenata.2. ograničena – rastvorljivost čvrstog rastvora, dobijenogpri određenom međusobnom odmosu količina elemenata

prema rasporedu atoma u kristalnoj rešetki mogu biti :1. čvrsti rastvor sa zamenjenim atomima (supstitucijski)2. čvrsti rastvor sa umetnutim atomima (intersticijski)

mikrostruktura u uslovima ravnoteže sastoji se od savršenih homogenih metalnih zrna istih po sastavu.

kristali čvrstih rastvora : niska temperatura topljenja, velika čvrstoća i tvrdoća.

4. Žilavost materijalaŽilavost je sposobnost materijala da plastičnom deformacijom razgradi naprezanja i na taj način povisi otpornost materijala na krhki lom. Mjera za žilavost materijala je udarni rad loma. Sposobnost materijala da se plastično deformira, prije nego što dođe do loma, zove se duktilnost. Katkad se to svojstvo naziva i deformabilnošću, plastičnošću, istezljivošću, a pri tlačnom opterećenju i gnječivošću. Nasuprot tome, (nezgodno) svojstvo materijala da se lomi bez prethodne plastične deformacije naziva se krhkost. Žilavost je, dakle, mjera za duktilnost. Prema tome, materijali niske žilavosti nisu duktilni, nego krhki.

5. Definisati martenzit.Martenzit je svaka kristalna struktura koja se dobije substitutivnom transformacijom, u suprotnosti sa mnogo sporijom difuzivnom transformacijom. Spada u klasu tvrdih minerala. Kada se posmatra u popriječnom presjeku, kristalna zrna, koja su oblika leće, vide se kao da su oblika igle, zbog čega se nekad nepravilno opišu. Martenzit je vrlo čvrsti konstituentčelika (legura željeza i ugljika), od kojeg se prave opruge i žice za klavir. Martenzit se formira brzim hlađenjem austenita, koji zadržava atome ugljika koji nisu imali vremena da difuzijom izađu iz kristalne strukture.

6. Plasticna deformacija kristalaPlasticna deformacija kristalnih materijala nastala bilo klizanjem ili dvojnikovanjem ostvaruje se kretanjem dislokacija. U oba slucaja rijec je o trajnoj promjeni oblika, izazvanoj smičnim naporima dovoljne velicine. Kod plasticnih deformacija klizanjem, tim naponom izaziva se pomjeranje dva tijela kristala duž odredjenih kristalografskih ravni, na udaljenost koja odgovara vektoru resetke. Kod plasticnih deformacija dvojnikovanjem smični naponi u odredjenom dijelu kristala dovode do pomjeranja veceg broja susjednih atomnih ravni. Deformirani dio kristala ima drugaciju orjentaciju resetke, nego sto je ima osnovna resetka.

7. Čelik Čelik je metastabilno kristalizirana Fe-C (željezo - karbon) legura s manje od 2% C uz prisutne pratioce (silicij, mangan) i nečistoće (fosfor, sumpor i druge) i eventualni dodatak jednog ili više legirnih elemenata. Čelik se dobiva u pećima koji se zovu simens martinove peći. Te peći leže na dvije komore u kojima se zagrijava zrak. U koritu se sipa hematit , sirovoželjezo i otpaci starog željeza. Peć se zagrijava generatorskim plinom kako bi izgaranje bilo potpunije. Proces dugo traje sve dok se ne smanji procenat ugljika ispod 2 %.

8. Mehanizmi ojacavanja celika-ojacavanje cvrstim rastvorima-pretipicaono ojacavanje(ojacavanje sekundarnim fazama)-ojacavanje usitnjavanjem metalnog zrna-ojacavanje hladnom plasticnom deformacijom-ojacavanje usljed transformacije

9.Uticaj legirajucih elemenata na osobine celikaLegirajuci elementi su nikl i krom.Nikl (gamageni element)-siri gama podrucjeKrom (alfageni element)-širi alfa podrucje

Niek=Ni+0,5Mn+0,3Cu+2,5N+30CCrek=Cr+2Si+5V+1,75Mo+1,75Ti+0,75WNikl daje austenitnu strukturu a krom stiti od hrđanja

10. Aluminijum i njegove legureSve legure aluminijuma su podijeljene u 2 osnovne grupe:-legura aluminijuma za plasticnu preradu-legura aluminijuma za livenjeSvaka od ovih grupa ima po 2 podgrupe:1. legure koje se termicki ne obradjuju2. legure koje se termicki obradjujuZbog male težine (posebice uspoređujući sa željezom), prirodne otpornosti na koroziju, i fizikalnih svojstava pogodnih za kalupljenje aluminij ima široke primjene.

11. TitanijumDo 885 C gusto pakovana heksagonalna resetka. Iznad te temp. je prostorno centrirana kubna resetka. Karakteristicna osobina titanijuma kod povisenih temo (iznad 400 C) je da prima vece kolicine hidrogena i kisika sa kojima stvara intersticijske cvrste rastvore. Termicka obrada titanijuma i njegovih legura mora se vrsiti na nesto nizim temperaturama. Tako se vruca plasticna prerada izvodi nesto iznad temmp. Rekristalizacije( izmedju 600-800 C) Lagan je, ima odličnu korozijsku otpornost i visok odnos čvrstoćeprema težini. Titan ima jak afinitet prema kisiku i u zemljinoj kori ima mnogo spojeva Ti. I kod niskih temperatura na površini se tvori tanki oksidni sloj, slično kao kod Al i Mg. Ovaj sloj daje Ti odličnu korozijsku otpornost na slane i kisele medije.Primjena: kemijska industrija, morske tehnologije, avijacija, svemirske letjelice, vojna tehnika

12.Kompozitni materijaliSmjese dvaju ili više materijala različitih sastava (metali, keramike, poli-meri) i oblika (vlakna, lamele, zrna) formirane u cilju postizanja potrebne neuobičajene kombinacije svojstava. Za izradu niza dijelova (industrije vozila, zrakoplova, sportske opreme, opreme za kućanstva, brodogradnja,). Kompoziti mogu zamijeniti najčešće korištene metale – željezo i aluminij, pri čemu se često postižu bolje performanse dijelova. Npr. s kompozitima se postiže manja masa, u slučaju zamjene čelika za 60 ÷ 80 %, u slučaju zamjene aluminija 20 ÷ 50 %.

-česticama ojacani-vlaknasto ojacani-laminatno ojacani

13.Metalna staklaAmorfne metalne strukture su karakterizirane metalnom vezom, s velikom elektri~nom vodljivošću, optičkom reflektivnošću, visokom čvrstoćom, tvrdoćom i lomnomžilavošću.Metalna stakla se dobivaju ultrabrzim ga{enjem (104 do 106 K/s) rastaljenih ~esticaod niza metala, grupiranih u tri skupine:1. metal-metaloid legure2. rijetki prelazni metali3. legure metala iz grupe IiaMetalna stakla su karakterizirana s ekstremno niskom koercitivnošću. Gubici kod

amorfne legure iznose 1/3 do 1/5 gubitaka od gubitaka kod klasi~ nog silicijevog čelika, pa stoga zamjenjuju ove legure za jezgre transformatora i druge

elektrotehničke elemente.

14.Metalni prahoviPodjela:-osnovni, predlegirani, mijesani, spojeniNajcesci nacini proizvodnje su atomizacija vodom i atomizacija gasom.MIM tehnologija-mijesanje metalnog praha sa plastikomIzdvajanje veziva:-termicko izdvajanje, izdvajanje pomocu rastvaraca, nadkriticno izdvajanje, kataliticko izdvajanje, plazma izdvajanjeSinterovanje je spajanje cestica ispod tacke topljenja

15. Fe3C dijagram

16.Plastična deformacijaPlastična deformacija se opisuje kao deformacija materijala usljed djelovanja neke sile na takav način da se on ne može vratiti u prijašnji oblik.

17.Metalne pjeneMetalne pjene su pokušaj oponašanja strukturaoptimalnog prilagođavanja okolnim uslovima za tehničke uslove primjene. Metalne pjene sa ćelijskom strukturom imaju visoku poroznost, nisku specifičnu masu, visoku krutost, dobro prigušenje mehaničih vibracija i zvuka, negorivost i dr. Tipični postupci dobijanja pjena su:-livenje, presovanje i ekstruzija praha, taloženje metalaMetalne pjene su narocito prikladne za izradu sendvič konstrukcija vozila, letjelica i građevinskih elemenata, filtera...

18.Efekat pamćenja oblika (SME)SME se mogu definisati kao legure koje imaju termoelasticni martenzit, tj. Legura trpi martenzitnu transformaciju koja dozvoljava da se legura deformiše mehanizmom dvojnikovanja ispod temp. transformacije. Deformacija je povratna kada je dvojnikovana struktura nakon zagrijavanja vrća u polaznu fazu. Sve deformacije do 8% su elasticne, mogu se ukloniti ali to nije prosto osobadjanje naprezanja dok je legura u martenzitnom stanju. Ovaj proces je beskonačno ponovljiv i to je ono što se zove ''slobodno oporavljanje'' ali to je jednosmijerni proces.

19.Nehrđajući čeliciPodjela:-Austenitni nehrđajući čelici-feritni NČ-martenzitni NČ-toplootporni NČ-dupleks NČJedna vrsta nehrđajućih čelika su Hetfildovi čelici sa 1-2% C i 12% Mn.Udaranjem na povrsinu mozemo dobiti martenzitnu strukturu povrsine.

20.Dobijanje ultračvrstih čelika procesom termodinamičke obradeTermomehanicki obradeni celici, su celici vec postojecih sastava obradeni kombinacijom postupaka mehanicke i toplinske obrade u svrhu istovremenog postizanja visoke granice razvlacenja i zatezne cvrstoce uz relativno dobru plasticnostProcesi:-ausforming (oblikovanje austenita metodom utiskavanja metalnih zrnna- ojačava se čvrstoća i žilavost)-izoforming i deformacije na povišenoj temp.-visokotemperaturna mehanička obrada

21.Keramički materijaliNa osnovi sastava razlikujemo dvije osnovne skupine tehničke keramike: oksindna, neoksidna. Tipični tipovi i mogućnosti proizvodnje keramičkih dijelova su: PROCESI PRIPREME SIROVINE OBLIKOVANJE SINTERIRANJE ZAVRŠNA OBRADA. Prema metalnim materijalima, tehnička keramika posjeduje sljedeća svojstva:viša tvrdoća, posebno na povišenim temperaturama, viša pritisna i savojna čvrstoća, posebno na povišenim temperaturama, otpornost puzanju, viši modul elastičnosti - krutost, niska gustoća.Nedostaci tehničke keramike općenito su: mala žilavost - visoka krhkost, niska otpornost toplinskom umoru (šoku), niska vlačna čvrstoća

22.Puzanje čelikaPuzanje je pojava kada se dugotrajno opterećeni materijali, koji su pod utjecajem neke konstantne (statičke) sile, ovisno o temperaturi, počinju postupno rastezati. Puzanje će se zaustaviti ako se materijal pri rastezanju primjereno očvrsne, a u protivnom se puzanje nastavlja do loma materijala.

23.Martenzitna transformacija: Preobrazaj austenita u perlit je difuzionog karaktera i odvija se pri malim brzinama,Kod transformacije austenita pri velikim brzinama ispod temperature 20 c ,transformacija nije difuzionog karaktera. Dolazi do prinudnog zadrzavanja atoma ugljika u kristalnoj resetci.Novonastala resetka predstavlja prezasiceni rasvor ugljika u resetci alfa zeljeza i

naziva se martenzit.Preobrazaj nikad ne ide do kraja a nepreobrazeni austenit se naziva zaostali austenit.Martenzit ima veliki volumen i tvrdocu.

24.Atomizacija vodom ili gasom Je proces proizvodnje metalnog praha. Razlika izmedju te dvije je sto kod atomizacije vodom cestice imaju nepravilan oblik ,jer se proces odvija velikim brzinama pa cestice nemaju vremena za zauzmu sferni oblik kao sto je to slucaj kod atomizacije gasom.

25.Ojacavanje usitnjenjem metalnog zrna-Sitnija kristalna struktura ima veci broj granica zrna,cime je potrebno i vece naprezanje kako bi se izazvala plasticna deformacija.U realnim uvjetima se nastoji postici sitnije austenitno zrno jer ono predodreduje velicinu feritnog zrna.Osim dodavanjem Al usitnjenje zrna se moze postici i djelovanjem Nb,V,Ti.Granica zrna je granica izmedju dvije orijentacije atoma,prepreka kretanju dislokacije i sprecavanje plasticne deformacije.

26.Precipitaciono ojacavanje ili ojacavanje sekundarnim fazama-Kod precipitacionog ojacavanja formiraju se precipitati koij sprecavaju klizanje jedne ravni preko druge tj. dislokaciju.Postoje tvrdi i meki precipitati.

27.Mehanicko legiranje:Je tehnika kojom se mljevenje smjese prahova dobija kopozitni makroskopski homogen prah,sa izuzetno finom mikrostrukturom.Sustina procesa je legiranje u cvrstom stanju uzastopnim hladnim zavarivanjem(sljepljivanjem) i lomljenjem cestica prahova.

28.Osnove polimera Polimerima se nazivaju materijali formirani od organskih makromolekula, koji se do- bivaju uspostavljanjem kemijskih veza jednostavnijih molekula organskih spojeva – monome-ra. Prirodnim polimerima pripadaju proteini, enzimi, škrob i celuloza. Oni su biljnog (kau-čuk, pamuk) i životinjskog porijekla (koža, svila). Najčešće su korišteni sintetski polimerni materijali: polietilen i poli(vinil-klorid). Plastomeri pri rastu temperature omekšavaju te se potom, pri opadanju temperature skraćuju. Duromeri pri rastu temperature ne omekšavaju. Elastomeri imaju izražena elastična svojstva. Elastoplastomeri imaju elastična svojstva kao elastomeri, a pri rastu/opadanju tem-perature se omekšavaju/skrućuju kao plastomeri. Polimeri formirani od samo jedne vrste monomera nazivaju se homopolimerima, a po-limeri formirani od dvije ili više vrsta monomera – kopolimeri. U pravilu se u nazivima poli-mera podrazumijevaju homopolimeri, dok se kopolimeri naglašavaju .

29. Pametni materijali Pod pojmom “pametni”misli se na materijale koji prepoznajući okolne uslove menjaju svoju mikrostrukturu i svojstva. Za prirodne materijale to nije novost, drvo npr. je sposobno samo da ojača pod delovanjem mehaničkog opterećenja ili ozdravi ako dođe do oštećenja. Oko 100 godina poznat Hadfield-ov čeliks 1% C i 12% Mn je prvi veštački pametni materijal.

30.Proizvodnja metalnih pjena postupkom Preciznog livenjaU ovoj metodi praznine u pjenama plasticnih spuzvi se ispunjavaju sa tecnoscu vatrostalnog materijala koji brzo ocvrscava. Ova kombinacija plasticno-vatrostalnog materijala se zagrijava dok ne ispari plasticna komponenta, pri cemu se nako toga dobije vatrostalni odlivak. Metal koji se koristi u procesu, potrebno je da ima prilicno nisku tacku topljenja kao npr. Cu, Al, Pb, Zn i njihove legure. Proces preciznog livenja je primjenjen na Institutu za ljevarstvo RWTH Aachen, da bi se proizvele near-net shape komponente, a koje su bazirane na celularnim metalnim materijalima.