Materiałoznawstwo i korozja - regulamin przedmiotu

  • Published on
    14-Jan-2016

  • View
    58

  • Download
    5

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Materiaoznawstwo i korozja - regulamin przedmiotu. Kierownik przedmiotu: dr in. Andrzej Krlikowski Wykad: 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 - PowerPoint PPT Presentation

Transcript

<ul><li><p>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.</p></li><li><p>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</p></li><li><p>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 </p></li><li><p>Test umiejtnoci:Waciwoci mechaniczne stopw metali: </p><p>Wpyw dodatkw stopowych:</p><p>Korozja elektrochemiczna:</p><p>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</p></li><li><p>Materiaymetaleceramikatworzywa sztuczne pierwiastkizwizki nieorganicznezwizki organiczne wielkoczsteczkowe Wizanie metaliczne</p></li><li><p>Materiaykompozyty</p></li><li><p>Proteza stawu biodrowego</p></li><li><p>Metale = metale + stopy metali + kompozyty na osnowie metalu</p><p>Klasyfikacja:metale elaznemetale nieelazne/ kolorowe</p><p>Fe i jego stopyreszta</p></li><li><p>Metale w ukadzie okresowym </p></li><li><p>Atomy metalu stan metaliczny</p></li><li><p>Atomy metalu stan metaliczny</p></li><li><p>Materiay metaliczne budowa krystalicznaWzy sieci obsadzone przez rdzenie atomw Uwsplnione elektrony walencyjne tworz gaz elektronowy - ruchliwe</p></li><li><p>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</p></li><li><p>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) </p></li><li><p>Otrzymywanie materiaw metalicznychmetalurgia: proces hutniczy + odlewanie + formowaniemetalizacja: osadzanie elektrochemiczne, chemiczne, fizyczne (naparowanie prniowe, rozpylanie katodowe, zanurzeniowe, natryskowe,) </p><p>materiay objtociowew tym folie</p><p>powoki (cienkie, m) na rnych podoach </p></li><li><p>Alfa Romeo 8c Spider</p></li><li><p>materia waciwocigstotemperatura topnieniamechaniczneelektrycznemagnetycznekorozyjneskad chemiczny: gwny skadnik, dodatki, zanieczyszczenia, warstwa wierzchniastruktura: fazowa, krystaliczna (wielko i orientacja krystalitw, defekty)</p><p>materia</p></li><li><p>materia waciwocigstotemperatura topnieniamechaniczneelektrycznemagnetycznekorozyjneskad chemiczny: gwny skadnik, dodatki, zanieczyszczenia, warstwa wierzchniastruktura: fazowa, krystaliczna (wielko i orientacja krystalitw, defekty)</p></li><li><p>Waciwoci materiaw metalicznych zalene od skadu chemicznegozalene od struktury</p></li><li><p>Budowa metaliMetale polikrystaliczne: zbir krystalitw / ziaren</p></li><li><p>Budowa metaliMetale polikrystaliczne pod mikroskopemWielko krystalitw od mm (struktura grubokrystaliczna) do nm (struktura nanokrystaliczna)</p></li><li><p>Wielko krystalitw a waciwoci mono- grubo- drobno- nano- amorf-</p></li><li><p>Stopy metaliStop = substancja o waciwociach metalicznych (dominuje wizanie metaliczne)wieloskadnikowa: gwny skadnik (metal) + skadniki stopowe (metale i niemetale) + przypadkowe dodatki (zanieczyszczenia) </p></li><li><p>Krystalitmetal M1 stop: M1 + M2</p></li><li><p>Waciwoci metali: gstoGsto metali zaley od:- promienia atomu (ra),- masy atomowej (M),- gstoci upakowania atomw ra-Model atomu </p></li><li><p>Budowa metaligste upakowanie atomw </p></li><li><p>Metale lekkie (d 4,5 g/cm3) Metale cikie (d 4,5 g/cm3) </p></li><li><p>Waciwoci metali: temperatura topnienia uporzdkowany nieuporzdkowanyTopnienie: przejcie ze stanu staego w stan cieky Topnienie: zerwanie wiza metalicznych </p></li><li><p>Metale atwotopliwe (tt 700C) i trudnotopliwe (tt 2 000C) 3420C</p></li><li><p>Waciwoci metali: rozszerzalno cieplnaZalena od energii wiza midzy atomami (im wiksza tym mniejsza rozszerzalno)Skutek coraz wikszych drga rdzeni atomowych przy wzrocie temperatury </p></li><li><p>Waciwoci metali: rozszerzalno cieplna</p></li><li><p>Wspczynnik rozszerzalnoci cieplnej a temperatura topnienia</p></li><li><p>Waciwoci metali: mechaniczneNaprenie odksztacenie przyczyna skutekNaprenia rozcigajce, ciskajce, cinajce: zginajce, skrcajce</p></li><li><p>Waciwoci metali: mechaniczneLFnaprenie: [Pa]</p></li><li><p>Waciwoci metali: mechaniczne</p></li><li><p>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)</p></li><li><p>Sprysto</p></li><li><p>Modu Younga: atwo odksztace sprystychLF12duy Emay E</p></li><li><p>Sprysto: jaki E? </p></li><li><p>Sprysto: jaki E? </p></li><li><p>Metale o duej wartoci E</p></li><li><p>Wiksze naprenie?przewenie</p></li><li><p>Odksztacenie plastyczneprzewenieOdksztacenie plastyczne: trwae, nieodwracalne przy napreniach powyej granicy sprystoci / plastycznoci ReRe</p></li><li><p>Plastyczno: zdolno materiau do ulegania trwaemu odksztaceniu przed zerwaniem</p></li><li><p>Odksztacenie spryste i plastyczneprzewenieOdksztacenie plastyczne: trwae, nieodwracalne przy napreniach powyej granicy sprystoci / plastycznoci ReRe</p></li><li><p>Niepodane w trakcie eksploatacji produktu (uszkodzenie, awaria)</p><p>Podane na etapie wytwarzania (obrbka plastyczna: kucie, walcowanie, gicie, )Odksztacenie plastyczne</p></li><li><p>Ksztatowanie konstrukcji metalowychodlewanie toczenie kucie </p></li><li><p>Obrbka plastyczna </p></li><li><p>Wiksze naprenie?zerwaniedorana wytrzymao na rozciganie</p></li><li><p>Waciwoci mechaniczneSztywno - eksploatacjaPlastyczno - obrbkaZerwanie / pknicie - awariawyduenie przed zerwaniem </p></li><li><p>Waciwoci mechaniczne metali:czyste metale: maa wytrzymao, dua plastycznostopy metali: wiksza wytrzymao, mniejsza plastyczno</p></li><li><p>Wasnoci mechaniczne: gdzie wicej dodatkw stopowych? wzrost wytrzymaoci (Rm) spadek plastycznoci (Re, A)</p></li><li><p>Wasnoci mechaniczne: gdzie wysza temperatura?mniejsza wytrzymao, a wiksza plastyczno </p></li><li><p>KruchoFReZerwanie / pkanie bez wyranych odksztace plastycznychbrak plastycznoci: A 0Niektre stopy metali</p></li><li><p>Krucho</p></li><li><p>Waciwoci mechaniczne: twardo</p></li><li><p>Waciwoci metali: twardoOdporno na odksztacenie plastyczne przy nacisku na ma powierzchniMiara: stosunek obcienia do odksztacenia (pola powierzchni)Proporcjonalna do wytrzymaoci na rozciganieHB = kRm </p></li><li><p>Skala twardoci Mohsa:talkgipskalcytfluorytapatytortoklazkwarctopazkorunddiamentpaznokieszko, n stalowypapier cierny</p></li><li><p>Waciwoci mechaniczne metali:czyste metale: maa wytrzymao i twardo, dua plastycznostopy metali: wiksza wytrzymao i twardo, mniejsza plastyczno</p></li><li><p>Waciwoci elektryczne</p></li><li><p>Waciwoci metali: rezystywnoRuch nonikw adunku (swobodnych elektronw) w polu elektrycznym </p></li><li><p>Waciwoci metali: rezystywnoczyste metale: dua przewodno: przewody elektryczne, cieki przewodzce w elementach elektronicznychstopy metali: dua rezystywno: elementy oporowe, np. spirale grzejne</p></li><li><p>Krystalitmetal M1stop: M1 + M2Atomy dodatkw stopowych wbudowuj si w sie krystaliczn metalu utrudniajc: - ruch elektronw w polu elektrycznym</p></li><li><p>Rezystywno materiaw metalicznych Ag 16 Cu 17 Au 23czyste metale po przeciganiu (umocnione) Al 28stopy</p></li><li><p>Waciwoci materiaw metalicznychdodatki stopowe???wzrost temperatury?</p></li><li><p>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</p></li><li>Stopy Feelazo technicz. czystestale wglowestale stopowe</li><li><p>Stopy Cumied technicz. czysta czerwonabrzy2% Zn&gt;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 elektryczna i cieplna, plastyczno</p></li><li><p>Monety</p></li><li>Stopy Alaluminium technicznie czysteAl-Mg</li><li><p>Stopy Al</p></li><li><p>Stopy MgMg-AlMg-Lido 11% Alwiksza wytrzymao i twardokorpusy pomp, armatura, lotnictwolotnictwo, motoryzacja,kardiochirurgiawiksza wytrzymao i twardo,biodegradowalnoMg-Zndo 7% Zndo 5% Mnwiksza odporno na korozjzbiorniki paliwa Mg-Mndo 20% Lib. maa gstolotnictwo, kosmonautyka </p></li><li><p>Stopy AuAu 24 karatoweAu 12 karatowe(czwarta prba)maa wytrzymao i twardo, dua cieralno, przewodno elektryczna, odporno na korozjbiuteria, elektronika,medale, powoki, stomatologia,wiksza wytrzymao i twardo,Au 22 karatowe(pierwsza prba)do 8% dodatkw: Cu, Ag, Ni, Zn, Pd, Pt do 25% dodatkwAu 18 karatowe (druga prba)do 50% dodatkwwiksza wytrzymao i twardo,wiksza wytrzymao i twardo,</p></li></ul>