Anyagismeret

Jegyzet a főiskolai gépészmérnöki szak számára

Szerző

Gödöllő

'Dr. Pék Lajos: Anyagismeret ' összes példány

Kiadó:	Szent István Egyetem Gépészmérnöki Kar
Kiadás helye:	Gödöllő
Kiadás éve:	2000
Kötés típusa:	Tűzött kötés
Oldalszám:	231 oldal
Sorozatcím:
Kötetszám:
Nyelv:	Magyar
Méret:	30 cm x 21 cm
ISBN:
Megjegyzés:	Fekete-fehér ábrákkal illusztrálva. Jegyzet.

Értesítőt kérek a kiadóról

A beállítást mentettük,
naponta értesítjük a beérkező friss
kiadványokról

Előszó

Az emberré válás folyamatában alapvető szerepe volt a szerszámhasználatnak és annak, hogy az ember az anyagokat átformálta, sőt átalakította számára alkalmas alakúra és tulajdonságúra. Ezzel környezetét is megváltoztatta a történelmi fejlődés során egyre nagyobb mértékben.
Az emberiség őstörténetének korszakait nem véletlenül nevezték el éppen a korszakra jellemző, általánosan használt szerkezeti anyagról melyet az ember eszközeinek készítéséhez használt. Ez az anyag a fejlettség fokmérője is lett. Az ember először természetesen a közvetlen környezetében található és még alakítás nélkül is felhasználható anyagot, a követ használta először. Ezt az időszakot nevezik kőkorszaknak. Ennek korai szakasza 600 000 évvel ezelőttre tehető és paleolitikumnak nevezik. A felhasznált anyag mellett az alkalmazott technológiai eljárásoknak is szerepe van a fejlődésre. így megkülönböztetünk, pl. pattintott és csiszolt kőkorszakot. Az utóbbi, már fejlettebb korszak kezdete mintegy az i. e. 9 000 évekre tehető és tartott az i. e. 1-2. évezredig.
A fémek megismerése és főleg használata új korszakot hozott a fejlődésben. Ennek oka, hogy a fémek jó alakíthatósága, szilárdsági tulajdonságai változatosabb felhasználást tettek lehetővé.
Természetesen a fémek közül kezdetben csak azok használatára került sor, melyek a természetben termésállapotban is megtalálhatók, mint a réz, a nemesfémek. Később kialakulhattak kezdetleges kohászati eljárások, melyek során bizonyos „kőzetekből", az ún. ércekből sikerült kinyerni fémet. Az ércben található kísérő fémek az alapfémhez hozzáadódva ötvözetet eredményeztek (pl. a réz (Cu) és az ón (Sn) bronzot). Ezek tulajdonságaikat tekintve még jobbnak is bizonyultak bizonyos eszközök készítéséhez (pl. szerszámokhoz, fegyverekhez), mint a szín fém. Mezopotámiában, Indiában, Egyiptomban már a i.e. 3000 körüli időkből maradtak fenn bronz leletek. így követte a kőkorszakot a rézkor, vagy inkább a bronzkor, mely Európában i.e. 700-as évekig tartott.
A már megismert fémek kedvező alakíthatósága, jó technológiai tulajdonsági elősegítették újabb, addig nem használt fémek bevonását az eszközök, szerszámok készítésébe. A vas a természetben közvetlenül csak kis mennyiségben, meteorvas formájában fordul elő. A levegőben található oxigénhez nagy affinitást mutat, így érceiben, főleg különféle oxidos, esetleg karbonátos vegyületeiben fordul elő nagy mennyiségben. A bronznál nagyobb szilárdsága, használójának nagyobb erőt, hatalmat biztosított, más anyagokat is könnyebben lehetett általa megmunkálni. Használatának elterjedése az emberiség történetének újabb fejlődési fázisát és egyben őstörténetének lezáródását hozta, mintegy átvezetve a fejlődés egy új korszakába.
A vaskor eljövetele sem köthető egy konkrét időponthoz. Az emberi civilizáció különböző területein eltérő időben kezdték alkalmazni ezt a fontos fémet. Magyarország területén a különböző népek már az i.e. 900-as évektől használtak vas eszközöket, de általánosan a kelták terjesztették el használatát az i.e. 2. évszázadban és e korszak kb. a honfoglalásig tartott.
A további fejlődés során egyre több fémet vontak használatba és mára már elmondhatjuk, hogy a periódusos rendszer szinte valamennyi eleme szerepel az iparilag felhasznált anyagok között, a természetben található ún. természetes és a mesterségesen előállított anyagokkal együtt.
A fémes anyagok felhasználása alapvetően felgyorsította a fejlődést. Felmerülhet a kérdés miért volt ez így? Ennek magyarázata a fémek jó alakíthatóságában, szilárdsági-mechanikai tulajdonságaiban rejlik, ami viszont a fém, szerkezeti felépítésével, szerkezetének megváltoztathatóságával függ össze.
Az anyagszerkezettani ismeretek az anyagismerettel együtt adnak alapot a továbbiakban az alakadó és más gyártástechnológiai eljárások megismeréséhez és alkalmazásához. Vissza

Tartalom

BEVEZETÉS 1
1. Anyagszerkezettan 2
1.1 A fémek köbös rácstípusai 4
1.1.1 Az egyszerű köbös rendszer jellemzői 5
1.1.2 A térközepes köbös rács jellemzői 7
1.1.3 A lapközepes köbös rács jellemzői 8
1.2 Fémek kristályrács szerkezetének hibái 10
1.2.1 A pontszerű rácshibák 11
1.2.2 Vonalszerű rácshibák (diszlokációk) 12
1.2.3 Felületszerű rácshibák 20
1.3 Ötvözetek típusai 21
1.3.1 Szilárd oldatok 21
1.3.2 Fém vegyületek 23
1.3.3 Eutektikum 24
1.3.4 Eutektoid 24
1.4 Fémek, ötvözetek kristályosodási folyamata 24
1.4.1 Ötvözetek megszilárdulása 25
1.4.2 Krisztallitok fejlődése, típusai 26
1.5 Ötvözetek megszilárdulása egyensúlyi viszonyok mellett 28
1.5.1 Színfémek hűlési görbéi 29
1.5.2 A szín vas hűlési görbéje 30
1.5.3 Ötvözetek hűlési görbéi 31
1.6 A kétalkotós ötvözetrendszerek egyensúlyi diagramjának szerkesztése hűlési görbékből 32
1.6.1 A diagramolvasás szabályai 34
1.6.2 A diagramolvasási szabályok alkalmazása 35
1.7 A kétalkotós ötvözetrendszerek állapotábráinak típusai 37
2. A vas - szén ötvözetek egyensúlyi diagramja 44
2.1 A vas - szén ikerdiagram 45
2.2 A vas - szén ötvözetek metastabilis rendszer szerinti állapotábrája 46
2.3 Vas - szén ötvözetek stabilis rendszer szerinti állapotábrája 55
2.4 A különféle átalakulások során keletkező vas-szén ötvözetek 58
2.5 Öntöttvasak szövetelem diagramjai 59
3. Nyersvasgyártás, acélgyártás 61
3.1 Nyersvasgyártás 61
3.1.1 A nyersvasgyártás anyagai 61
3.1.2 A nyers vasgyártás berendezései 63
3.1.3 A nyers vasgyártás metallurgiája 66
3.1.4 A nyersvasgyártási folyamat termékei 68
3.2. Acélgyártás 69
3.2.1 Az acélgyártás anyagai 70
3.2.2 Az acélgyártás alapvető metallurgiai folyamata 71
3.2.3 A Bessemer és a Thomas eljárások 71
3.2.4 Siemens-Martin eljárás 73
3.2.5 LD konverteres eljárás 74
3.2.6 Elektroacélgyártás 75
3.2.7 A kemencén kívüli finomító eljárások (üstmetallurgia) 78
3.2.8 Kristályosító eljárások 80
3.2.8.1 A tuskóöntés típusai 81
3.2.8.2 Folyamatos öntés 85
3.2.8.3 Öntvehengerlés 86
4. Anyagvizsgálat 87
4.1. Roncsolásos anyagvizsgálati módszerek 87
4.1.1. Mechanikai vizsgálatok 87
4.1.1.1. Szakítóvizsgálat 87
4.1.1.2. Nyíróvizsgálat 98
4.1.1.3. Keménységvizsgálatok 99
4.1.1.4. Dinamikus szilárdsági vizsgálatok 104
4.1.1.5. A ridegtöréssel kapcsolatos vizsgálatok 107
4.1.1.6. Fárasztóvizsgálatok 113
4.1.2. Technológiai próbák 123
4.1.2.1. Alakíthatósági próbák 123
4.1.2.2. Hőkezelhetőségi próbák 127
4.1.3. Kémiai vizsgálatok 128
4.1.3.1. A vegyi összetétel vizsgálata 128
4.1.3.2. Korróziós vizsgálatok 129
4.1.4. Fémtani vizsgálatok 130
4.1.4.1. A próbatest előkészítése a mikroszkópi vizsgálathoz 130
4.1.4.2. A fémmikroszkóp szerkezete 131
4.1.4.3. Elektronmikroszkópos vizsgálatok 133
4.2. Roncsolásmentes anyagvizsgálati módszerek 134
4.2.1. Mágneses repedésvizsgálat 135
4.2.2. Örvényáramos repedésvizsgálat 136
4.2.3. Jelzőfolyadékos vizsgálat 137
4.2.4. Radiológiai eljárások 138
4.2.5. Ultrahangvizsgálat 140
4.2.6. Mágneses hiszterézisen alapuló eljárás 142
4.2.7. Akusztikus emisszió 142
4.2.8. A vizuális vizsgálat 144
5. Ötvözetek hőkezelés 145
5.1 Acélok szerkezetének alakulása nem egyensúlyi viszonyok között 145
5.1.1 A hűtési sebesség növelésének hatása az átalakulási folyamatra 146
5.1.2 Az idő-hőmérséklet-átalakulás (IHA) diagram 147
5.1.3 Az ausztenitnek bainitté, martenzitté alakulása 149
5.1.4 Az acélok EH A diagramjainak főbb típusai 153
4.1.5 Acélok izotermális IHA diagramja 153
5.1.6 Acélok folyamatos IHA diagramja 154
5.2. A hőkezelési eljárásokat befolyásoló tényezők 156
5.2.1 A hevítés hőfoka 156
5.2.2 A hőntartás ideje 157
5.2.3 Az acél kritikus hűlési sebessége 157
5.2.4 A hűtés sebessége 157
5.3 Acélok hőkezelési eljárásai 157
5.3.1 Kiegyenlítő hőkezelési eljárások 158
5.3.2 Lágyító hőkezelések 161
5.3.3 Keménységfokozó hőkezelési eljárások 163
5.3.4 Szívósságot fokozó hőkezelési eljárások 169
5.3.5 Kéregötvözési eljárások 173
5.4 A hőkezelés gyakorlata 180
5.4.1 Alkatrészek hevítése hőkezeléskor 180
5.4.1.1 Hevítő berendezések és kiegészítő eszközök 180
5.4.1.2 A hevítendő adagnagyság meghatározása 185
5.4.1.3 A hőkezeléseknél alkalmazott hőmérők és hőszabályozó eszközök 186
5.4.1.4 A hőkezelés hőfokának, a hevítés és a hőntartás idejének meghatározása 188
5.4.2 A munkadarabok hűtése 189
5.4.3 A lángedzés módszerei 190
5.4.4 Az indukciós edzés módjai 191
5.4.5. A cementálás technológiái 191
5.4.6 A nitrálás menete 193
6. Vasötvözetek 194
6.1. Acélok 194
6.1.1. Szerkezeti acélok 197
6.1.1.1. Általános rendeltetésű, ötvözetlen szerkezeti acélok 197
6.1.1.2. Melegen hengerelt, hegeszthető, finomszemcsés szerkezeti acélok 198
6.1.1.3. Nyomástartó berendezésekhez használt acélok 199
6.1.1.4. Légköri korróziónak fokozottan ellenálló acélok 199
6.1.1.5. Finomlemezek 200
6.1.1.6. Ötvözetlen acélból készült hegesztett és varrat nélküli csövek 200
6.1.1.7. Nagy folyáshatárú perlitmentes acélok 201
6.1.2. Vegyi összetételre garantált szerkezeti acélok 202
6.1.2.1. Betétben edzhető acélok 202
6.1.2.2. Nemesíthető acélok 202
6.1.2.3. Rugóacélok (ötvözött, nemesíthetők) 203
6.1.2.4. Hidegszívós acélok 203
6.1.2.5. Melegszilárd és hidrogénnyomás- álló acélok 204
6.1.2.6. Automata acélok 204
6.1.2.7. Nitridálható acélok 205
6.1.2.8. Krómacél gördülőcsapágyakhoz 205
6.1.2.9. Korrózióálló acélok 206
6.1.2.10. Hőálló acélok 208
6.1.2.11. Nagy mangántartalmú kopásálló acél 209
6.1.3 Szerszámacélok 209
6.1.3.1 Ötvözetlen szerszámacélok 210
6.1.3.2 Hidegalakító szerszámacélok 210
6.1.3.3 Melegalakító szerszámacélok 211
6.1.3.4 Forgácsoló szerszámacélok 211
6.2. Acélöntvények 212
6.2.1. Ötvözetlen acélöntvények 212
6.2.2. Gyengén ötvözött acélöntvény 213
6.2.3. Korrózióálló acélöntvények 213
6.2.4. Hőálló acélöntvények 214
6.2.5. Melegszilárd acélöntvények 214
6.2.6. Hidegszívós acélöntvény 214
6.2.7. Nagy mangántartalmú acélöntvények 214
6.3. Öntöttvasak 215
6.3.1. Szürke öntöttvasak 215
6.3.2. Kéregvasöntvények és fehérvasöntvények 217
6.3.3. Különleges öntöttvasak 218
6.3.3.1. Hőálló vasöntvények 218
6.3.3.2. Ausztenites (korrózióálló) öntöttvas 218
6.3.3.3. Ötvözött, kopásálló öntöttvas 218
6.3.4. Temperöntvények 219
6.4. Nem vasfémek és ötvözeteik 220
6.4.2. Az alumínium ötvözetei 220
6.4.2.1. Alakítható alumíniumötvözetek 221
6.4.2.2. Öntészeti alumíniumötvözetek 223
6.4.3. A réz és ötvözetei 225
6.4.3.1. A réz tulajdonságai és felhasználása 225
6.4.3.2. A réz ötvözetei 225
6.4.3.3. Sárgarezek 226
6.4.3.4. A bronzok 227
6.4.4 Siklócsapágy- ötvözetek 228
IRODALOMJEGYZÉK 230

Témakörök

Megvásárolható példányok

Nincs megvásárolható példány
A könyv összes megrendelhető példánya elfogyott. Ha kívánja, előjegyezheti a könyvet, és amint a könyv egy újabb példánya elérhető lesz, értesítjük.

Előjegyzem