Medžiagų savybės


Medžiagų mokslo konspektas. Metalų ir lydinių sandara. Kubinė centruoto tūrio gardelė. Kubinė centruoto paviršiaus gardelė. Tanki gardelė. Pirmine kristalizacija. Antrine kristalizacija. Kristalitais arba grūdeliais. Plieno luito sandara ir jo defektai. Dažniausiai susidaro dendritinės formos. Subėgimo purumas. Dujų pūslės. Pagrindinės metalų ir lydinių savybės. Fizikinės metalų savybės. Šilumos laidys. Šiluminis plėtimasis. Elektros laidys. Magnetinės savybės. Cheminės metalų savybės. Chemiškai atsparūs karščiui. Technologinės savybės. Lenkimo bandymai. Susodinimo šaltame būvyje bandymai. Dvigubos spynos bandymai. Lakštų įspaudimo gylio bandymai. Plienų kibirkščių bandymai. Mechaninės savybės. A – skerspjūvio plotas mm. Ψ = [( F0 - ) / F0 ]. Smūginis tąsumas. Ciklinis tąsumas. Bandymai tempiant. Statinė aliuminio lydinių diagrama Mažaanglinio plieno tempimo diagrama. Brikelio , Rokvelo ir Vikerso. Brinelio būdas. Rokvelo būdas. Skalė Indentorius. Vikerso būdas. Formulė HV = Prietaiso jėga F / Įspaudo plotas S kG / mm ². Aukštakrosnių ir pagalbinių įrenginių konstrukcija. Į aukštakrosnės piltuvą. Šachta Plačiausioji dalis Lydykla Žaizdro Pagalbiniai įrenginiai. Oro kaitintuvai. Aukštakrosnės procesas. C + o2 = co. Co2 + c = 2co. Fe2O3 → Fe3O4 → FeO → Fe. Fe + 2co = fe3c co. Mn + c = mn co +. Sio2 + 2c = si + co. Aukštakrosnės darbas. Kompleksinė aukštakrosnės proceso automatizacija. Aukštakrosnėse gaunami produktai. Aukštakrosnės dujos. Aukštakrosnės dulkės. Pagal cheminę sudėtį. Anglinis. Legiruotasis. Įrankių. Specialios paskirties. Pagal anglies kiekį. Mažaanglinis. < %. Vidutinio anglingumo. C. Anglingasis. C >. Paprastasis. Kokybiškasis. Mažai legiruotas.


Horizontalus terminės kreivės ruožas rodo, kad kristalizacija vyksta pastovioje temperatūroje. Tai būdinga gryniems metalams.Ji prasideda taške a ir baigiasi taške b (Pvz a).Kai peraušinimas labai didelis, prasideda labai intensyvi kristalizacija, dėl to temperatūra staiga pakyla ir išlieka pastovi iki kristalizacijos pabaigos (Pvz b).

Lydinio kristalizacija vyksta temperatūrų intervale: prasideda taške a1 ir baigiasi taške b1(Pvz c).

Kuo grynesnis skystas metalas tuo labiau jis linkęs peraušti. Didėjant aušinimo greičiui, peraušinimas didėja, metalo grūdeliai smulkėja ir dėl to metalo kokybė gerėja. Daugumos besikristalizuojančių metalų peraušinimas gamybinėmis sąlygomis sudaro nuo 10 iki 30°C.Kai didelis aušinimo greitis , peraušinimas gali sudaryti šimtus laipsnių.

Kristalizacijos procesas vyksta dviem stadijomis : 1 susidaro kristalų užuomazgos (branduoliai arba kristalizacijos centrai), paskui apie jas pradeda augti kristalai. Peraušinus lydinį skystame metale susidaro daug kristalizacijos centrų,(Pvz. a,b) aplink kuriuos ima augti kristalai. Iš pradžių jie auga laisvai ir būna taisyklingos formos (Pvz c,d,e). Paskui kristalai ima liestis, nustoja augti ir netenka savo taisyklingos formos. Kristalai auga tik ta kryptimi kur yra skysto metalo. Taisyklingos formos kristalai (Pvz. e)vadinami kristalitais arba grūdeliais.

Grūdelių dydis priklauso nuo kristalizacijos centrų skaičiaus ir kristalų augimo greičio. Kuo daugiau kristalizacijos centrų, tuo smulkesni metalo grūdeliai. Metalui kristalizuojantis, užaugančių grūdelių dydis priklauso ne tik nuo savaime susidarančių kristalizacijos centrų skaičiaus, bet ir nuo netirpių priemaišų, kurių visada būna skystame metale. Tokios netirpios priemaišos jau iškarto yra kristalizacijos centrai. Tai gali būti oksidai, nitridai, sulfidai ir kiti junginiai. Kristalizacijos centrai(kietos dalelės) turi būti bendramačiai su pagrindinio metalo atomų matmenimis. Kuo daugiau bus tokių dalelių, tuo smulkesni bus susikristalizavusio metalo grūdeliai. Kristalizacijos centrų susidarymas taip pat priklauso ir nuo aušinimo greičio: kuo greičiau metalas aušta, tuo daugiau jame atsiranda kristalizacijos centrų ir todėl susidaro smulkesni grūdeliai. Kad susikristalizuotu smulkiagrūdis metalas sudaromi dirbtiniai kristalizacijos centrai. Tam į išlydytą metalą dedame specialias medžiagas vadinamas modifikatoriais. Plieną galima modifikuoti aliuminiu, titanu, vanadžiu. Aliuminio lydinius – manganu, titanu , vanadžiu.

Augančių kristalų forma priklauso ne tik nuo jų lietimosi vienas su kitu sąlygų, bet ir nuo lydinio sudėties, priemaišų bei aušinimo režimo. Dažniausiai susidaro dendritinės formos(panašūs į medį) kristalai. Dendritinei kristalizacijai būdinga tai, kad kristalų užuomazgos auga nevienodu greičiu. Jos auga tomis kryptimis ir tose kristalinės gardelės plokštumose, kuriuose yra didžiausias atomų išsidėstymo tankis ir mažiausias atstumas tarp jų. Minėtomis kryptimis susidaro ilgos būsimojo kristalo šakos – vadinamosios pirmosios eilės ašys 1. Paskui iš pirmosios eilės ašių ima augti antrosios eilės ašys 2, iš jų – trečiosios eilės

ašys 3 ir t.t.

Luitadėžėse luitai kietėja netolygiai, ir jų sandara būna nevienoda. Prie luitadėžės sienelių būna smulkūs lygiaašiai kristalai 3, nes čia aušinimas yra greitesnis. Toliau nuo sienelių aušinimas lėtėja ir kristalai auga laisvai. Jie auga šilumos nutekėjimo kryptimi, ir todėl jie gaunami ištįsę link centro stulpiniai (medžio pavidalo) kristalai 2. Jie užima didesnę luito dalį. Centre metalas aušta dar lėčiau, ir susidaro trečioji kristalų zona. Skystame metale atsiranda nauji kristalizacijos centrai, kurie auga laisvai; kristalai 1 būna stambesni ir netvarkingai orientuoti. Auštant mažėja skysto metalo tūris, ir dėl to luito centre, viršutinėje jo dalyje susidaro subėgimo tuštuma 5. Po subėgimo tuštuma zonoje 4 , yra daug subėgimo porų (akučių). Detalėms gaminti naudojama tik dalis luito – subėgimo tuštuma ir akytasis luito metalas pašalinamas ir perlydomas.

Luitas gali turėti šiuos defektus:

Subėgimo purumas – smulkios tuštumos, susikaupiančios luito centre; jų atsiradimo priežastis – netolygus aušinimas ir luito tūrio sumažėjimas auštant.

Likvacija – cheminis luito nevienodumas tai yra netolygus priemaišų pasiskirstymas luito skerspjūvyje. Tai atsitinka dėl netolygios kristalizacijos . Pradžioje kristalizuojasi grūdeliai, turintys mažiau sieros ir fosforo, kurie žemina lydymosi temperatūrą. Vėliau sukietėjančiuose kristaluose šių priemaišų esti žymiai daugiau. Cheminis nevienodumas neigiamai veikia metalų mechanines savybes.

Dujų pūslės (tuštumos) – tai tuštumos luite po jo žieve (kartais ir išorėje). Jos susidaro, išsiskiriant ištirpusioms skystame metale dujoms, jam kietėjant.

Medžiagų savybės. (2015 m. Gegužės 09 d.). http://www.mokslobaze.lt/medziagu-savybes.html Peržiūrėta 2016 m. Gruodžio 03 d. 00:28