Technológia II.

Tartalom

ELŐSZÓ....................................................3
I. FÉMSZERKEZETTAN, ANYAGVIZSGÁLAT
ÉS MECHANIKAI FÉMTECHNOLÓGIA ....................5
1. A FÉMEK SZERKEZETE ÉS TULAJDONSÁGAI............7
1.1 Fémfizikai és metallográfiai alapfogalmak ............7
1.1.1 Halmazállapotok ..............................7
1.1.2 Rácselemek, elemi cellák .....................8
1.1.3 A szinfémek rácsszerkezete ...............10
1.1.4 A fém szerkezettan jelenségei a szerkezeti
elemek csoportosulásának különböző szintjein....16
1.1.4.1 A vizsgálatok szintje..................16
1.1.4.2 Az elemek egyes csoportjainak mechanikai viselkedése .....................18
1.2 A fémek legfontosabb makroszkopikus tulajdonságai....
és azok magyarázata................................21
1.2.1 Sűrűség, fajsúly, fajtérfogat ...................22
1.2.2 A fémek mechanikai tulajdonságai..............24
1.2.3 A fémek termikus tulajdonságai................34
1.2.4 A fémes anyagok elektromos tulajdonságai ......36
1.2.5 Az anyagok mágneses tulajdonságai ............37
2. A FÉMEK ÉS ÖTVÖZETEK SZERKEZETE,
AZ ALAKVÁLTOZÁS MECHANIZMUSA ..................52
2.1 A rugalmas és képlékeny alakváltozás................52
2.2 A tökéletes rácsu kristály ..........................57
2.3 A rácsrendezetlenségek .............................60
2.3.1 Pontszerű vagy egyméretü rácshibák ..........61
2.3.2 Egyméretü vonalmenti rácshibák...............62
2.3.3 Kétméretü, felületszerü hibák ................66
2.4 A rács rendezetlenségek hatása a képlékeny alakitásra .....69
2.4.1 A diszlokációk mozgása ....................69
2.4.2 Polikrlsztallin testek képlékeny alakváltozása ....70
3. ANYAGVIZSGÁLAT ...........................................................72
3.1 Az anyagvizsgálat feladata, rendszerezése ........................72
3.2 A fémek fizikai tulajdonságainak vizsgálata ......................73
3.3 A fémek mechanikai tulajdonságainak vizsgálata................74
3.3.1 Statisztikai szilárdsági vizsgálatok............................74
3.3.1.1 Szakítóvizsgálat ....................................74
3.3.1.2 Nyomóvizsgálat ............................................82
3.3.1.3 Hajlitóvizsgálat ..............................................84
3.3.1.4 Csavaróvizsgálat..............................................86
3.3.1.5 Nyiróvizsgálat ......................................87
3.3.2 Dinamikus szilárdsági vizsgálatok................................88
3.3.2.1 Bemetszett próbatest ütővizsgálata ............89
3.3.2.2 Fárasztóvizsgálat............................................90
3.3.2.3 Öregedésvizsgálat............................................91
3.3.3 Keménységvizsgálatok............................................92
3.3.3.1 BRINELL-keménység mérés ..............92
3.3.3.2 VICKERS-keménység mérés ........................93
3.3.3.3 ROCKWELL-keménység mérés ...................95
3.3.3.4 Mikrokeménység mérése ..............................96
3.3.3.5 Keménységmérés P0LD1 kalapáccsal..........97
3.3.3.6 SHORE-féle keménységvizsgálat ................98
3.4 Metallográfiai vizsgálatok .....................................................98
3.4.1 Mikroszkópos fémkristályszerkezet-vizsgálatok... 98
3.4.1.1 A próbatest előkészitése ............................ 99
3.4.1.2 A fémmikroszkóp............................................100
3.4.1.3 Az acél szemcsenagyságának meghatározása ............................101
3.4.1.4 Az acélban levő salakzárványok meghatározása ...........................104
3.4.2 Makroszkópos vizsgálatok ............................................106
3.4.2.1 Mélymaratás ....................................................106
3.4.2.2 Felületi maratás ............................................107
3.4.2.3 Baumann-féle kénnyomat készítése ............107
3.5 Technológiai próbák...............................................107
3.5.1 Hajtogató vizsgálat..........................................................108
3.5.2 Mélyhuzó vizsgálat..........................................................109
3.5.3 Csövek, csavar- és szegecsanyagok technológiai próbái ..................109
3.5.4 Huzalok technológiai vizsgálata ..................................110
3.6 Hibakereső anyagvizsgálatok....................................................112
3.6.1 Röntgen vizsgálatok........................................................113
3.6.1.1 Röntgen finomszerkezet vizsgálatok............113
3.6.1.2 Röntgen durvaszerkezet vizsgálatok............113
3.6.2 Vizsgálatok radioaktív anyagokkal......................114
3.6.3 Mágneses hibakereső anyagvizsgálatok ...................115
3.6.3.1 Vasporos mágneses eljárások ...........115
3.6.3.2 Mágneses hiszterézisen alapuló eljárás ... 117
3.6.4 Ultrahang vizsgálatok ....................................................118
3.6.4.1 Hangerősség csökkenésen alapuló eljárás ......................................118
3.6.4.2 Hangvisszaverődésen alapuló eljárás .... 118
3.6.4.3 Rezonancián alapuló eljárás ........................119.
3.6.5 Repedésvizsgálat felszivott folyadékkal ..............119
3.6.5.1 Szines hibaindikáció .............................119
3.6.5.2 Fluoreszcens jelzőfolyadékok ......................120
3.6.5.3 Magneto-fluoreszcens eljárás......................120
3.6.5.4 Mésztej-vizsgálat .............................120
3.7 Fémes anyagok vegyvizsgálata, gyors minőségelemzési módszerek ................121
3.7.1 Szikrapróba ........................................122
3.7.2 Csepp-próba ..................................................................122
3.7.3 Cseppanalizis ..................................................................124
3.7.4 Színképelemzés.....................................124
3.8 Korróziós vizsgálatok (MSZ 4386) ........................................125
4. FÉMEK FORGÁCSNÉLKÜLI HIDEGALAKÍTÁSA ......................129
4.1 A fémek képlékeny alakításának általános alapelvei..........129
4.1.1 A képlékeny alakitás alaptörvénye ............................134
4.1.2 A képlékeny anyagalakitás technológiai alapfogalmai ..............................137
4.2 Hideghengerlés ............................................................................140
4.3 Cső-, rud- és huzalhuzás ....................................................145
4.4 Lemezek alakítása......................................................................148
4.4.1 Lemezek darabolása és leválasztása vágással, kivágással, nyírással .................148
4.4.2 Hajlítás ............................................................................157
4.4.3 Mélyhúzás ........................................................................160
4.5 Egyéb képlékeny hidegalakító eljárások ..........................164
4.5.1 Hidegfolyatás (hidegfröccs-sajtolás) ...............164
4.5.2 Hidegzömítés (hidegsajtolás) .....................165
4.5.3 A csavarmenetkészítés képlékeny hidegalakító eljárásai ...........................166
5. FORGÁCSOLÁSELMÉLET ................................................................168
5.1 Forgácsolási alapfogalmak................................................168
5. 1.1 A forgácsolás tényezői................................................168
5.2 A forgácsképződés folyamata ..........................................i78
5.2.1 A forgácsolás elvi folyamata ....................................179
5.2.2 A forgácsképződés típusai .......................................181
5.2.3 Az alakváltozás mérése ............................................184
5.3 Forgácsoló erő és teljesítmény ..........................................185
5.3.1 Bőrkomponensek ........................................185
5.3.2 Fajlagos forgácsolási ellenállás ..............................188
5.3.3 Bő- és teljesítményszámitás....................192
5.3.4 A forgácsoló erőhatások mérése .....................194
5.4 Forgácsolási hő ........................................................................194
5.4.1 A fejlődő hő mennyisége ............................................195
5.4.2 A forgácsolási hőmérséklet ......................................195
5.4.3 Hőmennyiség- és hőfokmérés....................199
5.5 Éltartam ...............................................................................200
5.5.1 A szerszámél kopása ..................................................200
5. 5.2 Az éltartam változása..................................................201
5.5.3 A megengedhető sebesség számitása ......................203
5.6 A tárgy felülete ........................................................................203
5.6.1 A felületi réteg szerkezeti változása......................204
5.6.2 A megmunkált felület egyenetlenségei ....................205
5.6.3 A felületi eltérések mérése ....................209
5.7 Gazdaságos forgácsolás ..........................................................209
5.7.1 A forgácsolási adatok meghatározása......................210
5.8 Gazdaságos éltartam ....................................................214
5.9 A forgácsolási adatszámitás módja ....................215
5.9.1 Számitásmenet .......................................215
5.9.2 Korrigáló számitások ......................................217
ESZTERGÁLÁS ..........................................219
6.1 Esztergálás ....................................................................220
6.1.1 A forgácsolóerő számítása .....................221
6.1.2 A gazdaságos forgácsolási sebesség számítása.. 223
6.2 Az esztergálás változatai ..................................................225
6.2.1 Keresztesztergálás .............................................226
6.2.2 Furatesztergálás ..............................................227
6.2.3 Beszúrás, leszurás, alakesztergálás .................227
6.2.4 Menetesztergálás ........................................................228
7. GYALULÁS, VÉSÉS ..................................................230
7.) Hosszgyalulás ...............................................230
7.2 Harántgyalulás ....................................................................233
7.3 Vésés ............................................................................................235
7.4 Foggyalulás, fogvésés ............................................236
8. FÚRÁS, SÜLLYESZTÉS, DÖRZSÖLÉS, MENETFURÁS,
MENETMETSZÉS .............................................237
8.1 Fúrás ............................................................................................237
8.1.1 Csigafúró ......................................................................237
8.1.1.1 A csigafúró szerszámgeometriája..............238
8.1.1.2 A fúrás technológiai számításai ................239
8.1.2 Központfúrók .........................................................243
8.2 Süllyesztés ................................................................................244
8.2.1 Csigasüllyesztők................................................244
8.2.2 Csucssüllyesztők..................................244
8.3 Dörzsölés ....................................................................................245
8.3.1 Dörzsárak ......................................................................245
8.4 Menetmegmunkálás .................................................246
8.4.1 Menetmegmunkálás furatban: menetfurás ................247
8.4.2 Menetmegmunkálás palástfelületen: menetmetszés. 249
8.4.3 A menetmegmunkálás technológiai számításai ... 251
9. MARÁS ..................................................................................................253
9.1 Homlokmarás ..............................................................................255
9.2 Palástmarás ..............................................................................263
9.2.1 A forgácsleválasztás körülményei palástmarásnál. 265
9.2.2 A marás változatai ......................................................272
9.2.2.1 Körmarás, menetmarás ...................272
9.2.2.2 Lefejtő marás ..............................................273
9.3 Fogaskerékgyártás ...........................................274
10. FŰRÉSZELÉS, ÜREGELÉS............................................................276
10.1 Fűrészelés ..................................................276
10.2 Üregelés ..................................................................279
11. KÖSZÖRÜLÉS ..................................................................................282
11.1 A köszörülés folyamata ........................................................282
11.2 Köszörülést módok ..............................................................287
11.2.1 Sikköszörülés..............................................................287
11.2.2 Körköszörülés, furatköszörülés............................288
11.2.3 Alakköszörülés ..........................................................289
11.3 Szerszámélezés ......................................289
12. FORGÁCSOLÁSI SZÁMÍTÁSOK SEGÉDESZKÖZEI ..................291
IL KOHÁSZAT, ÖNTÉSTECHNOLÓGIA, KÉPLÉKENY
MELEGALAKITÁS, KÖTŐ ÉS ELVÁLASZTÓ
ALAKÍTÁSOK, FÉMFELÜLETEK KIKÉSZÍTÉSE,
KORRÓZIÓ ÉS KORRÓZIÓVÉDELEM ........................................305
1. KOHÁSZAT ........................................................................................307
1.1 Kohászati fizikai-kémiai alapfogalmak ..............................307
1.1.1 Halmazállapot-(fázis) változások ..............................307
1.1.2 Kristály és krisztallit ............................................318
1.2 Egykomponensű heterogén rendszerek ............................320
1.2.1 Új fázisok keletkezése ............................................323
1.2.2 A diffúzió ......................................................................324
1.2.3 Az adszorpció ......................................325
1.3 Az ötvözetek szerkezete ......................................................325
1.4 Az egyensúlyi diagramok felvétele ......................................335
2. NYERSVASGYÁRTÁS........................................................................340
2.1 A vasgyártás nyersanyagai és a nyersanyagok előkészítése ..........................340
2.1.1 Vasércek, és kohósitásra való előkészítésük.... 340
2.1.1.1 Vasoxidok ....................................................341
2.1.1.2 Vashidroxidok ................................................341
2.1.1.3 Vasszulfidok ..................................................341
2.1.1.4 Vaskarbonátok ..............................................342
2.1.1.5 Ércelőkészités ..............................................342
2.1.2 Kohókoksz ......................................................................343
2.1.3 Mészkő ............................................................................343
2.1.4 Az előmelegített levegő előállítása ........................344
2.2 A nyers vasgyártás technológiája ..........................................344
2.2.1 A nagyolvasztó (nagykohó) üzeme ...................345
2.2.2 A nagykohó termékei ...............................................346
2.3 Porkohászat ................................................................................352
3. ACÉLGYÁRTÁS ................................................................................353
3. 1 A szélfrissitő eljárások..........................................................354
3.1.1 Thomas-eljárás ................................354
3.1.2 A Bessemer-eljárás ................................357
3.2 Acélgyártás Siemens-Martin kemencében .................357
3.3 Acélfinomitás villamos kemencében ....................................361
3.3.1 Ivfényes kemencék ...........................361
3.3.2 Indukciós kemencék ...............................................362
3.4 Acélötvöző fémek és ferroötvözetek....................................363
4. IPARI VAS- ÉS ACÉLÖTVÖZETEK, HŐKEZELÉS........................ 366
4.1 A vas-szén ötvözetek szerkezete ..................................366
4.1.1 A vas-szén ötvözetek csoportosítása ................367
4.1.2 A vas-vaskarbid (Fe-Fe3C) ötvözetek állapotábrája ....................................368
4.1.3 A hűlés sebességének hatása az Fe-Fe3C ötvözetekben bekövetkező átalakulásokra ........................373
4.1.3.1 Az ausztenitből hőkezeléssel létrehozható szövetelemek ....................374
4.1.3.2 A kritikus lehülési sebesség ....................375
4.1.4 A széntartalom hatása az acélok tulajdonságaira...................375
4.2 Az ipari vasötvözetek hőkezelései ................................377
4.2.1 A hőkezelések folyamata ............................................377
4.2.2 Hőkezelések az átkristályosodási hőmérsékletnél,
kisebb hőmérsékleten ..................................................379
4.2.2.1 Feszültségcsökkentés ..................................379
4.2.2.2 Ujrakristályositás ....................................379
4.2.2.3 Lágyitás ..............................380
4.2.3 Hőkezelések az átkristályosodási hőmérsékletnél
nagyobb hőmérsékleten ........................380
4.2.3.1 Normalizálás........................................381
4.2.3.2 Az edzés ..............................................381
4.2.4 Az edzést követő hőkezelési eljárások ..................382
4. 2.4.1 Mélyhűtés........................................................382
4.2.4.2 Kis hőmérsékletű megeresztés ..............383
4.2.4.3 Nemesités (edzés és nagyhőmérsékletü megeresztés)......................384
4.2. 5 Kérgesitő hőkezelési eljárások..................................384
4.2. 5.1 Felületi edzések...................................384
4.2.5.2 Betétedzés ............................................385
4.2.5.3 Nitridálás ......................................................386
5. KÖNNYŰFÉMEK ÉS ÖTVÖZETEIK...............................388
5.1 Az alumínium és ötvözetei ..................................................389
5.1.1 A timföldgyártás technológiája..................................389
5.1.2 Alumíniumkohászat........................................................393
5.1.3 Alumíniumötvözetek ....................................................394
5.1.3.1 Az Al-Cu (dural) ötvözetek..................394
5.1.3.2 Al-Mg (hidronálium) ötvözetek..................395
5.1.3.3 Az Al-Si (szilumin) ötvözetek ..........396
5.2 A magnézium (Mg) és ötvözetei ........................................397
5.2.1 A magnézium előállítása ..........................................397
5.2.2 Magnéziumötvözetek ...............................................398
5.3 A titán (Ti) és ötvözetei .................................400-
SZÍNESFÉMKOHÁSZAT ..............................................................401
6.1 A réz előállítása és fontosabb ötvözetei............................401
6.1.1 Rézkohászat ..........................................................401
6.1.1.1 Rézércek .............................................401
6.1.1.2 A szulfidos ércek feldolgozása (ércelőkészités) ............................402
6.1.1.3 A rézszulfidok kohósitása ..........................402
6.1.1.4 A nyersréz finomitása (raffinálás)............404
6.1.1.5 A réz ................................404
6.1.2 Rézötvözetek ...............................................405
6.1.2.1 Sárgarezek ..................................................405
6.1.2.2 Bronzok............................................................406
6.1.2.3 Csapágyfémek ........................ 407
6.2 Forraszanyagok ................................... 408
ÖNTÉSTECHNOLÓGIA .................................. 409
7.1 Ömlesztő berendezések.............................. 409
7.2 A formázás és öntés eszközei ....................... 411
7.3 A formázás technológiája ........................... 414
7.3.1 Formázás szekrényben ....................... 414
7.3.2 Magformázás ................................ 416
7.3.3 Forma- és magszáritás ...................... 416
7.3.4 Be- és felöntőfejek, tölcsérek ................. 416
7.3.5 Megvágás ........................................417
7.3.6 Formázás precíziós öntéskor.................. 417
7.4 Öntési módok, az öntőformában lezajló jelenségek
és magyarázatuk .................................. 418
7.4.1 Fogyási üreg (lunker) ........................ 419
7.4.2 Zsugorodás. Feszültségek, repedések ......... 419
7.5 Az öntvénytisztitás és öntési selejt............................420
7.5.1 Öntvénytisztitás .............................. 420
7.5.2 Az öntési selejt .................................420
7.6 Egyéb öntési eljárások............................................420
8. KOVÁCSOLÁS ÉS SAJTOLÁS.....................................................423
8.1 Kovácsolás.......................................................423
8.1.1 A kovácsmühelyek hevítőbe rendezései ....................424
8.1.2 A kovácsolás és sajtolás elvi alapjai ....................425
8.1.3 A kovácsolás és sajtolás technológiája ..................427
8.1.3.1 Szabadalakitó kovácsolás ............................427
8.1.3.2 Süllyesztékes kovácsolás .............. . 428
8.1.3.3 Különleges kovácsoló eljárások ................430
9. HENGERLÉS ....................................................................431
9.1 A meleghengerlés hevítőbe rendezései ..............................431
9.1.1 Hengermüvi kemencék ................................................431 ¦
9.1.2 Huzómüvi kemencék ..........................433
9.2 Hengerművek..............................................................................433
9.3 Acél félgyártmányok és készáruk hengerlése....................439
9.4 Könnyűfém (alumínium) lemezek és szalagok hengerlése ...........................440
9.5 Rud- és csőgyártás..................................................................441
10. KÖTŐ ÉS ELVÁLASZTÓ ALAKITÁSOK: HEGESZTÉS
ÉS VÁGÁS ..........................................................................................442
10.1 A hegesztés és vágás fogalma és hőforrása ................442
10.2 Hegesztés..................................................................................443
10.2.1 Ömlesztő hegesztések ............................................443
10.2.1.1. Gázhegesztés..........................................433
10.2.1.2 Ivhegesztés ..............................................450
10.2.2 Sajtolóhegesztés ...............................454
10.3 A vágás ..............................................................................455
10.3.1 A lángvágás....................... ................455
10.3.2 Ivvágás ............................................456
11. FORRASZTÁS ÉS FÉMRAGASZTÁS ...................................457
11.1 Forrasztás.........................................................457
11.1.1 A forrasztás fogalma és felosztása ....................457
11.1.2 A forrasztott kötés kialakulásakor lejátszódó
fizikai folyamatok ....................................................458
11.1.3 A fémfelületek forrasztásra való előkészítése
és az észlelt jelenségek magyarázata ................461
11.1.4 A forrasztás technikai eszközei és módszerei. 465
11.1.4.1 Néhány ipari forrasztókészülék és
forrasztási eljárás..................................465
11.1.4.2 Folyósitóanyagok és forraszok............469
11.1.5 A forrasztás technológiája......................................470
11.2 Fémforrasztás..........................................................................472
11.2.1 A kötés jóságát befolyásoló tényezők..................475
11.2.2 Ragasztóanyagok fémekhez ....................................476
11.2.3 A ragasztás elmélete ...............................477
11.2.4 A ragasztás technológiája ....................................481
11.2.5 A ragasztott kötések vizsgálata ..........................482
12. KORRÓZIÓ ÉS KORRÓZIÓELHÁRITÁS ..............................486
12.1 A korrózió fogalma és alapjelenségei ..............................486
12.1.1 A fémek korróziójának fogalma és okai ............486
12.1.2 Az elektrokémiai korrózió megjelenési formái
a fém felületén ........................................................495
12.1.2.1 Foltkorrózió ............................................495
12.1.2.2 Lyukkorrózió.............................495
12.1.2.3 Pontkorrózió ..................................496
12.1.2.4 Kristályközi vagy szemcsehatárkorrózió ....................................................496
12.1.2.5 Szelektív korrózió .......................496
12.1.3 Az elektrokémiai korrózió fajtái............. 497
12.1.3.1 Koncentrációscella-korrózió ........ 498
12.1.3.2 Réskorrűzió....................... 498
12.1.3.3 Kapilláris korrózió ................ 498
12.1.3.4 Fázishatár-korrózió ............... 499
12.1.3.5 Kontaktkorrózió.................... 499
12.1.3.6 Kóboráram-korrózió ............ 500
12.1.4 Mechanikai hatásokkal kombinált elektrokémiai
korrózió-fajták ............................. 500
12.1.4.1 Feszültségi korrózió............... 501
12.1.4.2 Korróziós kifáradás ............... 501
12.1.4.3 Dörzsoxidáció vagy illesztési rozsda. 501
12.1.5 A kémiai korrózió és fajtái ................ 502
12.1.5.1 Oxigén okozta korrózió............. 502
12.1.5.2 Szénsavkorrózió .................. 502
12.1.5.3 Vizgőzkorrózió .................... 502
12.1.5.4 Hidrogénkorrózió .................. 503
12.1.5.5 Ipari gázok okozta korrózió......... 503
12.1.5.6 Folyadékban létrejövő kémiai korróziók..........................503
12.1.6 Egyéb korróziófajták ........................................503
12.1.6.1 Biológiai korrózió ...................503
12.1.6.2 Nukleáris korrózió .......................504
12.2 Korrózióelháritás......................................505
12.2.1 Inhibitorok alkalmazása ............................506
12.2.2 Katodikus korrózióelháritás . .............................506
12.3 Fémfelületek kezelése, bevonása ........................508
12.3.1 Rozsdátlanitás és simitás ......................................508
12.3.2 Zsirtalanitás ..............................................508
12.3.3 Fémes bevonatok korrózióelháritó hatása..........509

Témakörök