Materialoznawstwo.pdf

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE

ZAKýAD INņYNIERII MATERIAýìW OKRĦTOWYCH

MATERIAýOZNAWSTWO OKRĦTOWE

Instrukcja do ęwiczenia laboratoryjnego

Temat laboratorium: WPROWADZENIE DO BADAİ

METALOGRAFICZNYCH. PRZEPISY BHP. PODSTAWY BUDOWY

MATERIAýìW.

SZCZECIN

AKADEMIA MORSKA - ZAKýAD INņYNIERII MATERIAýìW OKRĦTOWYCH

Regulamin laboratorium w Zakþadzie InŇynierii Materiaþw Okrħtowych

1. Zasady obowiĢzujĢce na zajħciach z áMateriaþoznawstwa okrħtowegoÑ

1. Zajħcia w laboratorium sĢ obowiĢzkowe w terminach przewidzianych semestralnym

rozkþadem zajħę dla poszczeglnych grup laboratoryjnych. Tematyka prowadzonych zajħę

podana jest do wiadomoĻci studentw na poczĢtku semestru.

2. Terminy zajħę dla poszczeglnych grup wywieszone sĢ na tablicy ogþoszeı Zakþadu

InŇynierii Materiaþw Okrħtowych.

3. Zakres tematyczny wraz z literaturĢ dotyczĢcĢ danego ęwiczenia, jest podany do

wiadomoĻci studentw na tablicy ogþoszeı Zakþadw InŇynierii Materiaþw Okrħtowych.

4. Warunkiem dopuszczenia studenta do zajħę jest opanowanie zakresu tematycznego

obejmujĢce dane ęwiczenie.

5. W przypadku usuniħcia studenta z zajħę, z powodu niedostatecznej wiedzy w zakresie

realizowanego tematu, traktowane jest to na rwni z nieobecnoĻciĢ nieusprawiedliwionĢ.

6. Student obsþugujĢcy aparaturħ, zobowiĢzany jest do zapoznania siħ z jej instrukcjĢ obsþugi.

7. Zabrania siħ studentom w trakcie zajħę:

• uruchamiaę aparaturħ przed wyraŇeniem na to zgody prowadzĢcego ęwiczenie;

• manipulowaę przy aparaturze nie zwiĢzanej z danym ęwiczeniem;

• przechodzię do innych zespoþw;

• gþoĻno rozmawiaę;

• spoŇywaę pokarmy i napoje w trakcie pracy w laboratoriach;

• samodzielnie wychodzię z sali bez zgþoszenia tego prowadzĢcemu;

•

• wykonywaę prace ktre nie sĢ zwiĢzane bezpoĻrednio z ęwiczeniem.

2. Warunki uzyskania zaliczenia z przedmiotu áMateriaþoznawstwo okrħtoweÑ dla

specjalnoĻęi ESO i DiRMiUO

1. Odrobienie wszystkich ęwiczeı laboratoryjnych;

2. W przypadku nieobecnoĻci odrobienie zajħę z innĢ grupĢ laboratoryjnĢ lub w terminie

proponowanym przez prowadzĢcego;

3. Terminowe oddanie 14 sprawozdaı, z ęwiczeı ktrych tematyka przewidziana jest

semestralnym rozkþadem zajħę.

4. Sprawozdania odrzucone, naleŇy oddaę poprawione do pierwszego dnia sesji

egzaminacyjnej;

5. Zaliczenie wszystkich ęwiczeı laboratoryjnych naleŇy realizowaę do pierwszego dnia sesji

egzaminacyjnej;

6. Uzyskanie oceny pozytywnej z kolokwium (temat nr 15);

UWAGA!

Po wpisy do indeksu naleŇy zgþosię siħ do osoby odpowiedzialnej za przedmiot.

3. Odrbka zajħę i nieobecnoĻę

KaŇdĢ chħę odrbki, naleŇy zgþosię prowadzĢcemu dane ęwiczenie, co najmniej na

ostatnich zajħciach ze swojĢ grupĢ, podajĢc rok, kierunek grupħ oraz grupħ z ktrĢ chce siħ

odrobię zajħcia. Dane te naleŇy wpisaę do zeszytu odrbek znajdujĢcego siħ w pok. 211.

Wprowadzenie do badaı metalograficznych. Przepisy BHP. Podstawy budowy materiaþw

AKADEMIA MORSKA - ZAKýAD INņYNIERII MATERIAýìW OKRĦTOWYCH

Celem laboratorium jest:

- poznanie regulaminu i przepisw BHP obowiĢzujĢcych w Zakþadzie InŇynierii Materiaþw

okrħtowych;

- poznanie podstawowych rodzajw materiaþw technicznych;

- poznanie badaı metalograficznych;

- poznanie prbek przygotowanych do badaı mikroskopowych i makroskopowych.

Wprowadzenie

Materiaþy techniczne to ciaþa staþe pozwalajĢce na wytworzenie z nich rŇnych produktw

(np. czħĻci maszyn, narzħdzi lub przedmiotw codziennego uŇytku). Najbardziej oglny podziaþ

materiaþw technicznych przedstawia poniŇszy rysunek.

Podziaþ materiaþw

Rys. 1. Podziaþ materiaþw technicznych ze wzg. na rodzaj wiĢzania

PodstawĢ tego typu podziaþu jest istota wiĢzaı miħdzy atomami tworzĢcymi dany materiaþ.

WiĢzania te utrzymujĢ atomy w przestrzennych ukþadach, nadajĢc im okreĻlone wþasnoĻci.

WiĢzania te moŇemy sklasyfikowaę w czterech grupach:

• wiĢzania kowalencyjne;

• wiĢzania jonowe;

• wiĢzania metaliczne;

• wiĢzania van der Waalsa.

Materiaþy metaliczne Tworzywa

sztuczne

Szkþa organiczne Szkþa

nieorganiczne

Materiaþy

ceramiczne

Charakterystyka

• dobre wþasnoĻci

mechaniczne

• dobre wþasnoĻci

technologiczne

• þatwoĻę nadawania im

ksztaþtu

• þatwoĻę nadawania im

rŇnych wþaĻciwoĻęi

fizycznych i chemicznych

• dobre przewodnictwo

• dobre wþaĻciwoĻci

mechaniczne

• odpornoĻę na

dziaþanie

czynnikw

chemicznych

• maþy ciħŇar

wþaĻciwy

• maþa odpornoĻę

na dziaþanie

• duŇa twardoĻę • duŇa odpornoĻc

chemiczna

• duŇa

przepuszczalnoĻę

Ļwiatþa

• maþa twardoĻę

• duŇa twardoĻę

• duŇa opornoĻę

elektryczna

• duŇa odpornoĻę

na dziaþanie

wysokich

temperatur;

• duŇa kruchoĻę

• skomplikowane

technologie

Wprowadzenie do badaı metalograficznych. Przepisy BHP. Podstawy budowy materiaþw

AKADEMIA MORSKA - ZAKýAD INņYNIERII MATERIAýìW OKRĦTOWYCH

cieplne i elektryczne

• poþysk metaliczny

• duŇy ciħŇar wþaĻciwy

wysokich

temperatur

wytwarzania

Tab.1. Charakterystyka materiaþw technicznych

Charakterystyka metali

Metale sĢ najwaŇniejszym materiaþem, gdyŇ stanowiĢ podstawowe tworzywo konstrukcyjne

maszyn, konstrukcji i Ļrodkw transportu. MajĢ duŇĢ wytrzymaþoĻ, ciĢgliwoĻę, a niekiedy bardzo

wysokĢ temperaturħ topnienia. Czyste metale sĢ uŇywane doĻę rzadko, a najczħĻciej stosuje siħ ich

stopy. Stopy metali majĢ lepsze wþasnoĻci a dodatkowo przez wprowadzenie dodatkw stopowych

moŇna nadawaę im inne wymagane wþaĻciwoĻci np. ŇarowytrzymaþoĻę, nierdzewnoĻę itd.

Charakterystyka tworzyw sztucznych

Tworzywa sztuczne powstajĢ poprzez poþĢczenie siħ bardzo wielu jednakowych czĢstek lub

rŇnych czĢstek, zbudowanych gþownie z atomw wħgla i wodoru z moŇliwym jednak udziaþem

atomw chloru, krzemu, fluoru i siarki. Tworzywa sztuczne zwane teŇ polimerami, zwykle z

innymi dodatkami mogĢ mieę rŇne wþaĻciwoĻci np.:

• termoplasty Î miħknĢ po nagrzaniu i dajĢ siħ þatwo ksztaþtowaę;

• duroplasty Î utwardzajĢ siħ w trakcie tworzenia i stajĢ siħ kruche, nie moŇna ich

formowaę;

• elastomery Î wykazujĢ duŇĢ zdolnoĻę do powrotu do postaci pierwotnej nawet przy

duŇym odksztaþceniu w temperaturze pokojowej.

Charakterystyka ceramiki

Materiaþy ceramiczne sĢ wytwarzane z drobnych ziaren mineralnych przez formowanie i

wypalanie w wysokiej temperaturze, a ostatnio rwnieŇ przez natryskiwanie. Do ceramiki zalicza

siħ rwnieŇ szkþo.

Charakterystyka materiaþw naturalnych

Charakterystyka kompozytw

Podstawy badaı metalograficznych

Badania materiaþw i czħĻci maszyn, przeprowadza siħ w rŇnych okolicznoĻciach.

Zazwyczaj ma to miejsce, podczas badaı podstawowych ktrych celem jest polepszenie jakoĻci

materiaþu (jeszcze w trakcie jego projektowania, np. programowanie cech kompozytw), dla

materiaþw nowych w celu okreĻlenia ich przydatnoĻci, podczas kontroli jakoĻci i w trakcie ustalania

przyczyn awarii.

Do podstawowych badaı metalograficznych, moŇemy zaliczyę:

• badania makroskopowe;

• badania mikroskopowe przy pomocy mikroskopu Ļwietlnego;

• badania za pomocĢ mikroskopu elektronowego.

Wprowadzenie do badaı metalograficznych. Przepisy BHP. Podstawy budowy materiaþw

AKADEMIA MORSKA - ZAKýAD INņYNIERII MATERIAýìW OKRĦTOWYCH

Badania makroskopowe

Badania makroskopowe, polegajĢ na obserwacji odpowiednio przygotowanych powierzchni,

nazywanych rwnieŇ zgþadami oraz przeþomw elementw maszyn, nazywanych zamiennie

zþomami, okiem nie uzbrojonym lub przy powiħkszeniu do 30 razy. Niektre Ņrdþa podajĢ Ňe,

powiħkszenie to moŇe siħgaę aŇ do 50 razy, jednak stosowane sĢ bardzo rzadko.

Wyniki tych badaı przydatne sĢ do oceny jakoĻci materiaþu, ustalenia przyczyny awarii oraz

jakoĻci wykonania nastħpujĢcych zabiegw:

• obrbki cieplnej;

• cieplno Î chemicznej;

• plastycznej;

• spawania;

• zgrzewania.

Badania mikroskopowe

Badania mikroskopowe sĢ najstarszĢ, ale ciĢgle jeszcze podstawowĢ technikĢ badawczĢ,

polegajĢcĢ na obserwacji przygotowanej powierzchni prbki przez mikroskop Ļwietlny.

Wyniki tych badaı przydatne sĢ do oceny jakoĻci materiaþu, a w szczeglnoĻci pozwalajĢ na

okreĻlenie rodzaju, iloĻci, wielkoĻci, ksztaþtu i rozmieszczenia poszczeglnych skþadnikw

strukturalnych;

• pomiar wielkoĻci ziaren i okreĻlenie ich orientacji;

• pomiar gruboĻci warstw powierzchniowych zahartowanych, odwħglonych, dyfuzyjnych

itp.

• stwierdzenie takich wad mikrostruktury, jak wtrĢcenia niemetaliczne, segregacja

skþadnikw strukturalnych, mikropħkniħcia itp.;

przybliŇona ocena skþadu chemicznego.

Mikroskop przezaczony do badaı metalograficznych nie jest mikroskopem przeĻwietlnym (Ļwiatþo nie

przechodzi przez prbkħ) znanym z biologii, lecz mikroskopem ktry wykorzystuje Ļwiatþo odbite od

powierzchni badanej prbki. Prbka wiħc do tego typu badaı musi byę odpowiednio przygotowana:

• odpowiednio pobrana;

• zainkludowana

• wyszlifowana;

• wypolerowana;

• niekiedy poddana trawieniu;

Prbka

Przesþona

ńrdþo Ļwiatþa

Obiektyw

Okular

Kondensator

Wprowadzenie do badaı metalograficznych. Przepisy BHP. Podstawy budowy materiaþw

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: