1. Przedstawiać budowę atomu.- Joanna Mandziuk

Atom jest skupieniem drobnych cząstek materii, zwanych elementarnymi tj: elektrony, protony, neutrony. Protony i neutrony to inaczej nukleony i tworzą one jądro atomu a wokół niego krążą elektrony.

Każdy atom składa się z części wewnętrznej tzw. Jądra i części zewnętrznej- powłok elektronowych. Podstawową jednostką atomu jest jego masa atomowa (ciężar atomowy) wyrażona jednostką względną w stosunku do 1/16 masy atomu tlenu. Praktycznie za masę atomu przyjęto masę jego jądra (tj. protonów i neutronów) gdyż masa elektronów jest bardzo mała.

Proton składa się z dwóch kwarków u i jednego kwarku d jego ładunek wynosi +1

Neutron składa się z dwóch kwarków d i jednego kwarku u i jest elektrycznie obojętny (ład.0)

Nukleony mają po dwa kwarki: górny +2/3 i dolny -1/3.

2. Na czym polega związek między położeniem pierwiastka w układzie okresowym i jego własnościami metalicznymi?- Sylwia Onacik

ęłęóMetaliczność, rozumiana zarówno jako właściwość chemiczna (tworzenie wodorotlenków) jak i fizyczna (połysk, kowalność, przewodnictwo elektryczne i cieplne itp.) maleje ze wzrostem numeru grupy a rośnie wraz z numerem okresu. Generalnie więc zmienia się rosnąco "po przekątnej" od fluoru do fransu. Odwrotnie zmienia się elektroujemność, co jest zrozumiałe, bowiem obie te cechy wywodzą się z tych samych źródeł - wielkości promienia jonowego i łatwości osiągnięcia oktetu elektronowego na zewnętrznej powłoce.

Jeśli przez metaliczność pierwiastka rozumiemy jego zasadowość (tworzenie wodorotlenków), to kwasowość będzie rosła generalnie tak jak elektroujemność, choć tu zależności nie są tak proste i jednoznaczne

Ze względu na własności i miejsce w układzie okresowym tradycyjnie rozróżnia się:

·         metale alkaliczne

·         metale ziem alkalicznych

·         metale przejściowe

·         metale ziem rzadkich.

3. Wymień i krótko omów typy wiązań występujących w materiałach.- Natalia Bartos

Wiązanie jonowe – powstają gdy elektrony walencyjne jednego atomu elektrododatniego są przyłączane przez drugi atom elektro ujemy. W ten sposób oba atomy uzyskują oktetowi konfiguracje elektronowe. Duża rezystywność, oporność cieplna i kruchość.

Wiązanie atomowe (kowalencyjne) - u atomów pierwiastków elektroujemnych – zwykle gazów – elektrony walencyjne obu atomów tworzą pary należące do obu pierwiastków. Wyst np. w diamenci.

Wiązanie van der Waalsa (międzycząsteczkowe) - wiązanie to jest wynikiem powstawania chwilowych dipoli na skutek nierównomiernego rozkładu ładunków w chmurach elektronowych atomów. Te z kolei indukują dipole w sąsiednich atomach, co umożliwia ich wiązanie. Wiązanie to jest jednakże bardzo słabe (ok. 103 - 104 razy słabsze niż atomowe).

Wiązanie metaliczne - występują w dużych skupiskach atomów pierwiastków metalicznych, które po zbliżeniu na małą odległość oddają swoje elektrony walencyjne na rzecz całego zbioru atomów. Przemieszczają się one swobodnie pomiędzy rdzeniami atomowymi, tworząc gaz elektronowy.

4. Co to jest podstawowy period identyczności, komórka elementarna, komórka sieciowa?- Ola Kubala

Najbliższa odległość atomów na prostej sieciowej to podstawowy period identyczności lub parametr sieci.

Komórka elementarna - to obszar sieci przestrzennej wyodrębniony przez sześć płaszczyzn parami równoległych, mający kształt równoległościanu, którego krawędziami są trzy podstawowe periody identyczności.

Komórka sieciowa - składa się z kilku komórek elementarnych, Tak na przykład komórka sieciowa układu heksagonalnego A3 mająca oś symetrii 6 - krotnej składa się z trzech komórek elementarnych.

5. Co to jest układ krystalograficzny? – Dariusz Górka

Układ krystalograficzny - system klasyfikacji kryształów ze względu na wewnętrzny układ cząsteczek w sieci krystalicznej.

System wyróżnia siedem układów:

·         Trójskośny

·         Jednoskośny

·         Rombowy

·         Romboedryczny (trygonalny)

·         Heksagonalny

·         Tetragonalny

·         Regularny

6. Wyjaśnij pojęcie anizotropii kryształów. - Małgorzata Kudlak

Anizotropia kryształów- zależność własności fizycznych (rozszerzalność  termiczna, przewodnictwo elektryczne, współczynnik załamania światła) i chemicznych (szybkość wzrostu i rozpuszczania) kryształu od kierunku przestrzennego. Anizotropia kryształów jest konsekwencją uporządkowanej struktury krystalicznej.

7. Co to są defekty punktowe, liniowe, dyslokacje krawędziowe, śrubowe, wektor Burgersa?- Tośka Zarakowska

Co to są defekty punktowe?

Zakłócenia periodycznej budowy sieci krystalicznej, spowodowane brakiem atomu lub jonu w określonym węźle sieci albo obecnością dodatkowego atomu w pozycji międzywęzłowej. Stężenie takich defektów zależy od temperatury oraz od rodzaju i ciśnienia otoczenia kryształu.

Co to są defekty liniowe?

Defekt sieci krystalicznej powstały w wyniku przesunięcia się pewnej części sieci w stosunku do pozostałej części, zakłócający periodyczność sieci krystalicznej.

Co to jest dyslokacja krawędziowa?
Stanowi krawędź ekstrapłaszczyzny – półpłaszczyzna sieciowa umieszczona między nieco rozsuniętymi płaszczyznami sieciowymi kryształu o budowie prawidłowej. Dyslokacje mogą być dodatnie „odwrócone T” lub ujemne „T”.

Co to jest dyslokacja śrubowa?

Defekt kryształu spowodowany przemieszczeniem części kryształu wokół osi.

Co to jest wektor Burgersa dyslokacji i jak się go wyznacza?

Charakteryzuje on wielkość dyslokacji i wywołane nią odkształcenie.

8. Na czym polega zjawisko dyfuzji?- Monika Romankiewicz
Dyfuzja - jest to samorzutne przenikanie cząsteczek jednej fazy układu w głąb fazy drugiej, spowodowane bezładnym ruchem cieplnym, a także większych cząstek zawieszonych w płynach. Dyfuzja zachodzi w każdej temperaturze. Obserwujemy ją pomiędzy gazami, cieczami i ciałami stałymi. Szybkość dyfuzji wzrasta przy podwyższaniu temperatury. Wyróżnia się dyfuzje jednokierunkową i dwukierunkowa (nieograniczone mieszanie się gazów).

9. Co to są defekty powierzchniowe, granice międzyfazowe? – Sandra Jastrzębska

Defekty sieci krystalicznej – niedoskonałości kryształów polegające na punktowym lub warstwowym zerwaniu regularności ich sieci.

Defekt y powierzchniowe - granice ziaren – wąska strefa materiału, w której atomy są ułożone w sposób chaotyczny. Wyróżniamy wąsko kątową i szeroko kątową.

10. Czym różni się krystalizacja metali i stopów? – Aneta Madziar
W procesie krystalizacji wyróżnia się dwa zarodkowania: homogeniczne i heterogeniczne. Zarodkowanie homogeniczne wymaga dużych przechłodzeń, w ciekłych metalach na ogół występują z byt małe przechłodzenie. Jedynie metal rozdrobniony na bardzo małe krople można silnie przechłodzić, ponadto w czystych metalach zarodki i ciecz mają jednakowy skład chemiczny. W stopach jest inaczej, ponieważ w danej temperaturze zarodniki i roztwór ciekły różnią się znacznie składem.
W przypadku zarodkowania heterogenicznego, powstawanie zarodków następuje na powierzchniach fazy stałej stykającej się z cieczą. Zarodkowanie następuje na powierzchniach ścian naczynia, na drobnych cząstkach stałych zawieszonych w cieczy, jak wtrącenia niemetaliczne, nierozpuszczone zanieczyszczenia itp.

11. Opisać mechanizm krystalizacji metali. Aneta Chomiarczuk
Proces przejścia ze stanu ciekłego w stan stały, w czasie, którego następuje krzepnięcie ciekłego metalu w postaci kryształów, nosi nazwę krystalizacji. Procesowi temu towarzyszyć zmniejszenie się energii swobodnej układu np.gdy temperatura ciekłego metali spadnie nieco poniżej temperatury krystalizacji czyli temperatury równowagi faz; ciekłej i stałej. W procesie krystalizacji wyodrębnia się dwa elementarne procesy: tworzenie się zarodków krystalizacji oraz wzrost tych zarodków. Obydwa te procesy przebiegają jednocześnie, a ich wynikiem jest utworzenie się kryształów. Ze względu na warunki pojawiania się zarodków krystalizacji rozróżnia się zarodkowanie homogeniczne i heterogeniczne. W przypadku zarodkowania homogenicznego, zarodkami krystalizacji są grupy atomów fazy ciekłej, stanowiące zespoły bliskiego uporządkowania. Muszą one osiągnąć wielkość krytyczną, co na ogół wymaga dużych przechłodzeń. W przypadku zarodkowania heterogenicznego, powstawanie zarodków następuje na powierzchniach fazy stałej stykającej się z cieczą. W tym przypadku krystalizacja przebiega przy znacznie mniejszym przechłodzeniu niż w zarodkowaniu homogenicznym.

12. Co to są dendryty, wiskery i szkło metaliczne?-Marta Czopek

Szkło metaliczne -  struktura pośrednia między stanem krystalicznym a stanem ciekłym. Podczas gdy atomy w metalu są uporządkowane w określone grupy, atomy w szkle metalicznym są rozmieszczone przypadkowo, podobnie jak te w cieczach. Powstają w stopach metali z udziałem niemetali, utworzonych z atomów o zróżnicowanych wielkościach. Aby wytworzyć taki materiał niezbędne jest niezwykle szybkie schłodzenie ciekłego stopu. Ta grupa materiałów ma bardzo interesujące właściwości magnetyczne i mechaniczne, lepsze niż materiały polikrystaliczne, tradycyjnie stosowane w technice. Są to materiały odporne na działanie środowiska.

Dendryty - zespół drobnych kryształów przypominający kształtem rozgałęzione drzewo, krzew lub paproć; np. kwiaty lodowe powstające zimą na szybach.

Wiskery – inaczej kryształy włoskowate – są to monokryształy o tylko jednej dyslokacji śrubowej.

13. Co to jest plastyczność metali omówić mechanizmy i metody odkształcenia plastycznego- Jarek Gawroński

Plastyczność metali (kowalność) jest to zdolność metali do odkształcenia się podczas obróbki mającej na celu trwałą zmianę kształtu i wymiarów obrabianego przedmiotu.

Metody:

Odkształcenie plastyczne następuje przez poślizg lub bliźniakowanie.

Poślizg - jest to przesunięcie się jednej części kryształu względem drugiej..

Bliźniakowanie - podczas bliźniakowania, pod działaniem naprężenia stycznego, następuje przesunięcie względem siebie kolejnych warstw atomowych wskutek ruchu poślizgowego części dyslokacji

14. Na czym polega zjawisko bliźniakowania w obróbce plastycznej? – Piotrek Szymański

Bliźniakowanie – polega na jednorodnym ścinaniu o wektor bliźniakowania kolejnych warstw atomów w płaszczyznach. Pod działaniem naprężenia stycznego, następuje przesunięcie względem siebie kolejnych warstw atomowych wskutek ruchu poślizgowego części dyslokacji. Zbliźniakowana część kryształu ulega skręceniu względem części nieodkształconej w taki sposób że ich struktury krystaliczne są symetryczne osiowo względem płaszczyzny bliźniakowania.

Ogólnie bliźniakowanie zachodzi, jeżeli nie może nastąpić poślizg.

15. Co to jest nadplastyczność, zgniot?- Marta Juda

Nadplastyczność - zdolność metali i ich stopów do dużych odkształceń plastycznych.

Zgniotem określa się zmiany, jakie zachodzą w strukturze i właściwościach metali pod wpływem odkształcenia plastycznego na zimno. Zgniot zachodzi poniżej temperatury rekrystalizacji, gdyż szybkość procesów dyfuzyjnych jest mała.

16. Na czym polega zjawisko rekrystalizacji, zdrowienia, poligonizacji?- Sylwia Parol

Rekrystalizacja proces zachodzący w metalach podczas wyżarzania rekrystalizującego, którego efektem jest odbudowa struktury krystalicznej metalu po zgniocie i przywrócenie mu pierwotnych właściwości fizycznych i mechanicznych.

Zdrowienie usunięcie zniekształceń sieci krystalicznej w czasie wygrzewania odkształconego plastycznie metalu.

Poligonizacja -

17. Wymień różnice pomiędzy zdrowieniem a rekrystalizacja – Juda Mrata

Zdrowienie- jest etapem przemian zachodzących w zakresie temp. polega na zaniku defektów punktowych: wakancji i atomów międzywęzłowych. W wyniku tego następuje spadek naprężeń. Zanik defektów punktowych, które wywołuje odnowienie takich własności, jak odporność elektryczna i własności magnetyczne, oraz powoduje częściowe uwolnienie zmagazynowanej energii odkształcenia, mniejsze jednak niż w procesie rekrystalizacji.

Rekrystalizacja- jest procesem zasadniczo różnym od zdrowienia, gdyż w tym okresie powstają zarodki nowych, nieodkształconych ziaren, które następnie się rozrastają, podobnie jak podczas krystalizacji z fazy ciekłej. Proces ten zachodzi w temp. wyższych niż zdrowienie. Następuje uwolnienie zmagazynowanej energii, większe nawet niż przy zdrowieniu. Wywołuje to zmniejszenie umocnienia, a więc obniżenie twardości i wytrzymałości i wzrost własności plastycznych.

18. Co to są stopy, roztwory stałe, graniczne, ciągłe, domeny antyfazowe? –Aga Stępień

Stopy - substancje dwu-lub wieloskładnikowe, makroskopowe wykazujące własności metaliczne. Co najmniej jeden z głównych składników stopu jest metalem. Składnikami stopów są substancje proste (pierwiastki) lub złożone - np.. związki nie ulegające przemianom. Stopy mogą mieć strukturę jedno-lub wielofazową. Liczba rodzaj i własności faz są uzależnione od składu chemicznego stopu.

Roztwory stałe - stanowią jednorodną fazę o wiązaniu metalicznym i strukturze krystalicznej o własnościach typowo metalicznych. Mogą być:

-podstawowe (rozpuszczalnikiem jest pierwiastek będący składnikiem stopu)

-wtórne (rozpuszczalnikiem jest faza między metaliczna).

W zależności od zakresu stężenia składnika rozpuszczonego roztwory stałe dzielimy na:

-graniczne

-ciągłe

Roztwór stały graniczny - występuje wtedy, gdy stężenie składnika rozpuszczonego jest ograniczone w pewnym zakresie.

Roztwór stały ciągły - występuje w przypadku nieograniczonej rozpuszczalności obydwu składników w stanie stałym w całym zakresie stężeń tj. od 0 do 100%

19. W jakich stopach występują nadstruktury?- Roksana Glinka

Nadstruktury to dwuskładnikowe roztwory stałe, w kórych wyniku powolnego, chłodzenia lub wyżarzania nastąpiło uporządkowanie przedtem chaotycznie rozmieszczonych atomów. Występują  w stopach miedzi ze złotem, miedzi z platyną, miedzi z niklem i żelazem, kobaltu z wanadem i żelazem.

20. Co to jest regula faz Gibbsa (liczba stopni swobody)? –Bartek Rogalski

Opisuje ona równowagę faz. Wnioski:

·         Brak możliwości równowagi dla 4 faz i wyżej w układach 2-składnikowych

·         Równowaga 3 faz w ukł 2-składnikowych jest możliwa przy stałej temp i przy określonym stężeniu składników w fazach

·         2 fazy pozostają w równowadze gdy układ ma jeden stopień swobody

·         Gdy istnieje jedna faza układ ma dwa stopnie swobody

21. Co to jest i do czego służy reguła dźwigni??- Kasia Kowalska

Reguła dźwigni(reguła odcinków)– jest to ilościowy stosunek poszczególnych faz, które określa się za pomocą wzoru(stosunek odpowiednich odcinków): a/b= QB/QA, gdzie: a, b – udziały poszczególnych faz; QB, QA- długości odpowiednich odcinków. Służy do określania procentowego lub wagowego  udziału faz w stopie przy danej temperaturze w stanie równowagi, ich ilości oraz składu chemicznego.

22. Co to są stopy podeutektyczne i nadeutektyczne? – Joanna Kalinowska

Stopy podeutektyczne  i nadeutektyczne - stopy odlewnicze aluminium z krzemem (nazywane siluminami) Stopy te wyróżniamy na podstawie zawartości krzemu w danym stopie.

Stopy podeutektyczne zawierają od 4 do 10 % krzemu

Stopy nadeutektoidalne zawierają od 13 do 30% krzemu

23. Jakie własności mają stopy eutektyczne? – Karolina Gałaj

Stopy eutektyczne – mieszanina dwóch lub więcej składników strukturalnych stopu o określonym składzie chemicznym, która wydziela się z roztworów ciekłych lub stopów w określonej temperaturze zwanej temperaturą eutektyczną.

Stopy eutektyczne mają następujące właściwości:

1. Stała temperatura krzepnięcia (najmniejsza w układzie)

2. Stały skład chemiczny

3. Drobnoziarnistość (dobre właściwości mechaniczne)

24. Jaka jest różnica pomiędzy przemianą eutektyczną i perytektyczną?-Mateusz Borowski

W dwuskładnikowym układzie równowagi fazowej w przypadku przemiany eutektycznej mamy do czynienia z wtórną krystalizacją tzn. powstają kryształy (α, β) które są czystymi kryształami składników; w przypadku przemiany perytektycznej dochodzi do reakcji cieczy z wcześniej wydzielonymi kryształami - powstają inne kryształy (ciecz + α → β)

25. Co to jest trójkąt Gibasa? – Magdalena Sobczyk

Trójkąt stężeń Gibbsa - postać wykresu fazowego dla układu zawierającego trzy składniki chemiczne, z których wszystkie są ciekłe lub tworzą z sobą ciekłe roztwory. Z trójkąta tego można wywnioskować, czy po zmieszaniu określonych ilości trzech różnych związków chemicznych otrzyma się jeden roztwór, dwa nie mieszające się ze sobą roztwory, czy też związki te nie będą się z sobą w ogóle mieszały.

26. Co to są stale węglowe? – Kasia Adamczyk

Stal węglowa - stop węgla z żelazem, w której pierwiastkiem kształtującym jest węgiel, cechująca się szczególnymi właściwościami fizycznymi i mechanicznymi. Stal węglowa stosowana jest powszechnie przy wytwarzaniu konstrukcji oraz części urządzeń mechanicznych.

27. Jakie dodatki zawierają stale węglowe? - Justyna Ryczkowska

Pierwiastki wpływające korzystnie na właściwości stali:

Mangan- odtlenienie stali, związanie siarki, zwiększenie hartowności, umocnienie stali

Krzem- odtlenienie stali, umocnienie ferrytu, zwiększenie oporu elektrycznego oraz zmniejszenie stratności stali magnetycznie mięk...