Anyagszerkezettan és anyagismeret

Tartalom

Előszó 11
Bevezetés 13
1. Az anyag szerkezetének és tulajdonságainak kapcsolata 15
1.1. Kristályos anyagok mikro- és makroszerkezete 17
1.1.1. Kristályok szerkezete, elemi cellák 17
1.1.2. Részecskék kapcsolódásának formái a kristályrácsokban 19
1.1.3. Fémek főbb kristályrács típusai 24
1.2. Fémek kristályrács szerkezetének hibái 32
1.2.1. A pontszerű rácshibák 32
1.2.2. Vonalszerű rácshibák (diszlokációk) 35
1.2.3. Felületszerű rácshibák 43
1.3. Fémek és ötvözetek kristályosodása 44
1.3.1. Ötvözetek típusai 44
1.3.1.1. Szilárd oldatok 45
1.3.1.2. Fémvegyületek 46
1.3.1.3. Eutektikum 47
1.3.1.4. Eutektoid 47
1.3.2. Fémek, ötvözetek kristályosodási folyamata 47
1.3.2.1. Ötvözetek megszilárdulása 48
1.3.2.2. Krisztallitok fejlődése, típusai 49
1.3.3. Ötvözetek megszilárdulása egyensúlyi viszonyok mellett 52
1.3.3.1. Átalakulás nélküli hűlési folyamat diagramja 53
1.3.3.2. Színfémek hűlési görbéi 53
1.3.3.3. Ötvözetek hűlési görbéi 56
1.3.3.4. Eutektikum hűlési görbéje 56
1.3.4. A kétalkotós ötvözetrendszerek egyensúlyi diagramjának szerkesztése hűlési görbékből 58
1.3.5. A kétalkotós ötvözetrendszerek állapotábráinak típusai 65
1.4. A vas-szén ötvözetek egyensúlyi diagramja 72
1.4.1. A vas-szén ötvözetek metastabilis rendszer szerinti állapotábrája 75
1.4.2. Vas-szén ötvözetek stabilis rendszer szerinti átalakulása 83
1.4.2.1. Vas-grafit állapotábra 83
1.4.2.2. Az egyensúlyi átalakulások során keletkező eutektikus vas-szén ötvözetek fajtái 86
1.4.2.3. Az öntöttvas szövetelem diagramjai 87
1.4.3. Alumínium ötvözetek egyensúlyi diagramjai 92
1.4.4. Réz ötvözetek egyensúlyi diagramjai - 94
2. Fémek, ötvözetek előállítása 96
2.1. Ércek előkészítése, dúsítása 97
2.2. A fémek kinyerésének technológiái 99
2.3. Alumíniumötvözetek előállítása 100
2.3.1. Alumíniumgyártás 100
2.3.2. Az alumínium finomítása (rafinálása) 102
2.4. Rézötvözetek előállítása 102
2.4.1. A nyersréz előállítása 102
2.4.2. A réz finomítása 103
2.5. Vasötvözetek előállítása 104
2.5.1. Nyersvasgyártás 104
2.5.1.1. A nyersvasgyártás anyagai 104
2.5.1.2. A nyersvasgyártás berendezései 106
2.5.1.3. A nyersvasgyártási folyamat termékei 112
2.5.2. Acélgyártás 113
2.5.2.1. Az acélgyártás anyagai 114
2.5.2.2. Az acélgyártás alapvető metallurgiai folyamata 115
2.5.2.3. A hagyományos konverteres acélgyártási eljárások 116
2.5.2.4. Siemens-Martin eljárás 118
2.5.2.5. Oxigénbefúvásos konverteres eljárások 118
2.5.2.6. Elektroacélgyártás 120
2.5.2.7. A kemencén kívüli finomító eljárások (üstmetallurgia) 123
2.5.2.8. Kristályosító eljárások 124
2.6. Egyéb fémek előállítása, fémek jellemzői 129
2.6.1. A titán 129
2.6.2. Magnézium 130
2.6.3. A horgany 130
2.6.4. Az ón 130
2.7. Porkohászati termékek előállítása 131
2.7.1. Fémporok előállításának módszerei 131
2.7.2. A porkohászati termékek gyártásának műveletei 133
2.7.3. A porkohászati termékek sűrűségének és szilárdságának viszonya 133
2.7.4. A porkohászati termékek fontosabb felhasználási területei 135
2.7.5. Kemény fémek 135
3. Anyagvizsgálat 137
3.1. Roncsolásos anyagvizsgálati módszerek 138
3.1.1. Mechanikai vizsgálatok 138
3.1.1.1. Szakítóvizsgálat 139
3.1.1.2. Nyomóvizsgálat 156
3.1.1.3. Csavaróvizsgálat 158
3.1.1.4. Nyíróvizsgálat 159
3.1.1.5. Keménységvizsgálatok 161
3.1.1.6. Dinamikus szilárdsági vizsgálatok 169
3.1.1.7. A ridegtöréssel kapcsolatos vizsgálatok 172
3.1.1.8. Fárasztóvizsgálatok 183
3.1.1.9. Technológiai próbák 203
3.1.2. Kémiai vizsgálatok 208
3.1.3. Fémtani vizsgálatok 213
3.2. Roncsolásmentes anyagvizsgálati módszerek 222
3.2.1. A vizuális vizsgálat 223
3.2.2. Mágneses repedésvizsgálat 224
3.2.3. Örvényáramos repedés vizsgálat 225
3.2.4. Jelző folyadékos vizsgálat 226
3.2.5. Radiológiai eljárások 227
3.2.6. Ultrahangvizsgálat 229
3.2.7. Mágneses hiszterézisen alapuló eljárás 231
3.2.8. Akusztikus emisszió 231
4. Ötvözetek hőkezelése 234
4.1. Acélok szerkezetének alakulása nem egyensúlyi viszonyok között 235
4.1.1. A hűtési sebesség növelésének hatása az átalakulási folyamatra 235
4.1.2. Az idő-hőmérséklet-átalakulás (IHÁ) diagramja 237
4.1.3. Az ausztenitnek bainitté, martenzitté alakulása 239
4.1.4. Az acélok IHÁ diagramjainak főbb típusai 243
4.1.6. Acélok folyamatos IHÁ diagramja 245
4.2. A hőkezelési eljárásokat befolyásoló tényezők 245
4.2.1. A hevítés hőfoka 247
4.2.2. A hőntartás ideje 247
4.2.3. Az acél kritikus hűlési sebessége 248
4.2.4. A hűtés sebessége 248
4.3. Acélok hőkezelési eljárásai 248
4.3.1. Kiegyenlítő hőkezelési eljárások 249
4.3.2. Lágyító hőkezelések 252
4.3.3. Keménységfokozó hőkezelési eljárások 254
4.3.4. Szívósságot fokozó hőkezelési eljárások 261
4.3.5. Kéregötvözési eljárások 266
4.4. Öntöttvasak hőkezelése 273
4.4.1. Szürkeöntvény hőkezelése 273
4.4.1.1. Szürkeöntvény feszültségcsökkentése 273
4.4.1.2. Szürkeöntvények lágyítása 273
4.4.1.3. Öntvények edzése 273
4.4.1.4. Öntvények szívósságát fokozó hőkezelések 274
4.4.2. A fehéröntvény hőkezelése 274
4.5. Alumínium ötvözetek nemesítése 274
5. A hőkezelés gyakorlata 275
5.1. Alkatrészek hevítése hőkezeléskor 275
5.1.1. Hevítő berendezések és kiegészítő eszközök 275
5.1.2. A hevítendő adagnagyság meghatározása 280
5.1.3. A hőkezeléseknél alkalmazott hőmérők és hőszabályozó eszközök 281
5.1.4. A hőkezelés hőfokának, a hevítés és a hőntartás idejének meghatározása 283
5.1.5. A munkadarabok hűtése 284
5.2. A lángedzés módszerei 285
5.3. Az indukciós edzés módjai 286
5.4. A cementálás technológiái 287
5.5. A nitrálás menete 288
6. Fémes szerkezeti anyagok csoportosítása, anyagok szabványos jelölése 290
6.1. Vasötvözetek csoportosítása 290
6.1.1. Acélok 290
6.1.1.1. Vasötvözetek legfontosabb ötvözői, az ötvözetekben előforduló szennyezők 291
6.1.1.2. Vasötvözetek szabványos jelölése, az anyagjelek felépítése 295
6.1.1.3. Szerkezeti acélok 296
6.1.1.4. Szerszámacélok 315
6.1.1.5. Acélöntvények 319
6.1.2. Öntöttvasak 322
6.1.2.1. Szürke öntöttvasak 323
6.1.2.2. Kéregvasöntvények és fehérvasöntvények 327
6.1.2.3. Különleges öntöttvasak 327
6.1.2.4. Temperöntvények 330
6.2. Nemvas fémek és ötvözeteik 331
6.2.1. Az alumínium és ötvözetei 331
6.2.1.1. Az alumínium 331
6.2.1.2. Az alumínium ötvözetei 332
6.2.2. A magnézium és ötvözetei 337
6.2.2.1. A magnézium tulajdonságai 337
6.2.2.2. Az alakítható magnéziumötvözetek 338
6.2.2.3. Öntészeti magnéziumötvözetek 339
6.2.3. A titán és ötvözetei 339
6.2.4. A réz és ötvözetei 341
6.2.4.1. A réz tulajdonságai és felhasználása 341
6.2.4.2. Sárgarezek 342
6.2.4.3. A bronzok 344
6.2.4.4. Egyéb rézötvözetek 349
6.2.4.5. Siklócsapágy-ötvözetek 350
6.2.5. Az ón és ötvözetei 351
6.2.6. A nikkel és ötvözetei 352
7. Nemfémes szerkezeti anyagok 354
7.1. Polimerek 354
7.1.1. A műanyagok molekuláris szerkezete 355
7.1.2. Műanyagok csoportosítása 355
7.1.2.1. Műanyagok csoportosítása hővel szembeni viselkedés alapján 356
7.1.2.2. Műanyagok eredet szerinti csoportosítása 356
7.1.2.3. Műanyag makromolekulák előállításának módjai 356
7.1.3. A műanyagok szerkezete 359
7.1.4. A műanyagok tulajdonságai 360
7.1.4.1. A műanyagok általános jellemzői 362
7.1.4.2. Műanyagok tulajdonságainak megváltoztatása 365
7.1.5. A műanyagok főbb fajtái, típusai 365
7.1.5.1. Hőre nem lágyuló műanyagok fajtái 367
7.1.5.2. Hőre lágyuló műanyagok fajtái 368
7.1.5.3. Kaucsukok, gumik,-műgumik 371
7.1.5.4. Műkaucsuk-féleségek 373
7.2. Kerámiák 374
7.2.1. Egyatomos kerámiák 375
7.2.2. Vegyületkerámiák 376
7.2.2.1. Oxidmentes vegyületkerámiák 376
7.2.2.2. Oxidkerámiák 376
8. Az anyagkiválasztás szempontjai 379
8.1. Az anyagválasztás folyamatának fázisai 379
8.2. Anyagrendeléshez szükséges adatok megadása 382
Irodalomjegyzék 385
Tárgymutató 389

Témakörök