Gh.badarau-Proprietatile Materialelor Metalice

  • View
    830

  • Download
    11

Embed Size (px)

Text of Gh.badarau-Proprietatile Materialelor Metalice

CUPRINS CUPRINS 1 Clasificarea proprietilor materialelor metalice 2 Proprietile fizice ale materialelor metalice 2.1. Densitatea materialelor metalice 2.2. Proprietile termice ale materialelor metalice 2.2.1. Cldurile specifice ale materialelor metalice 2.2.2 Teoria clasic a cldurii specifice 2.2.3 Conductibilitatea termic 2.2.3.1Conductibilitateatermicdeterminatdevibraiile reelei cristaline (conductibilitatea fononic) 2.2.3.2Conductibilitateatermicdeterminatdegazul electronic 2.2.4 Dilatarea corpurilor 2.2.5 Cldura latent de topire 2.2.6 Temperatura de topire i temperatura de fierbere 2.3 Proprieti electrice 2.3.1 Noiuni generale 2.3.2 Teoria electronic a conductibilitii electrice 2.3.3 Conductibilitatea electric i temperatura 2.3.4 Influena alierii asupra rezitenei electrice 2.3.5 Influena deformrii plastice asupra rezistenei electrice 2.3.6 Materiale metalice utilizate n industria electrotehnic 2.3.6.1 Materiale metalice pentru conductori electrici 2.3.6.2 Materiale metalice utilizate pentru rezistene electrice 2.3.7Efectetermoelectrice,galvanomagneticei termomagnetice n materiale metalice 2.3.7.1 Efecte termoelectrice n metale 2.3.7.1.1 Teoria efectelor termoelectrice 2.3.7.1.2 Efectul Seebeck 2.3.7.1.3 Efectul Thomson 2.3.7.1.4 Efectul Peltier 2.3.7.2Efectegalvanomagneticeiefectetermomagnetice metale PROPRIETILE MATERIALELOR METALICE 6 2.3.7.2. 1 Efecte galvanomagnetice 2.3.7.2.1.1 Efectul Hall n metale 2.3.7.2.1.2 Efectul Ettingshausen 2.3.7.2.2 Teoria efectelor galvanomagnetice 2.3.7.2.3Variaiarezisteneincmpmagnetic (megnetorezistena) 2.3.7.2.4 Efecte termomagnetice 2.3.8 Semiconductori 2.3.8.1 Semiconductori intrinseci 2.3.8.2 Semiconductori extrinseci 2.3.8.3 Efectul Hall n semiconductori 2.3.8.4Variaiaderezistenncmpmagneticn semiconductori 2.3.8.5 Fotoconductibilitatea 2.3.9 Supraconductibilitatea 2.3.9.1. Aspecte ale conductibilitii infinite 2.3.9.2. Efectul Meissner-Ochsenfeld 2.3.9.3 Efectul izotopic 2.3.9.4 Efecte de ptrundere 2.3.9.5 Comportarea n cmp electric de nalt frecven 2.3.9.6 Starea intermediar 2.3.9.7 Materiale supraconductoare 2.3.9.8 Aplicaii ale supraconductibilitii 2.4 Proprietile magnetice ale materialelor metalice 2.4.1 Noiuni generale 2.4.2 Originea magnetismului 2.4.3 Diamagnetismul 2.4.4 Paramagnetismul 2.4.4.1 Teoria lui Langevin a paramagnetismului 2.4.5 Feromagnetismul 2.4.5.1 Teoria lui Weiss 2.4.5.2 Teoria curbei tehnice de magnetizare 2.4.5.2.1 Energia magnetostatic 2.4.5.2.2 Energia de schimb 2.4.5.2.3 Energia de anizotropie 2.4.5.2.4 Energia de magnetostriciune 2.4.5.2.5 Explicarea curbei tehnice de magnetizare 2.4.6 Materiale metalice magnetice 2.4.6.1 Materiale magnetic moi CUPRINS 7 2.4.6.1.1 Fierul moale 2.4.6.1.2 Aliaje FeSi 2.4.6.1.3 Aliaje FeNi 2.4.6.1.4 Materiale magnetic moi cu proprieti speciale 2.4.6.1.5Materialemagneticmoiutilizatendomeniul frecvenelor nalte 2.4.6.2 Materiale magnetic dure 2.4.7 Antiferomagnetismul 2.4.8 Ferimagnetismul 3 Proprieti chimice 3.1 Noiuni introductive 3.2 Starea de oxidare 3.3 Potenial de electrod 3.4 Coroziunea metalelor 3.4.1 Coroziunea chimic 3.4.2 Coroziunea electrochimic 3.4.2.1 Teoria formrii elementelor galvanice 3.4.2.2 Teoria pilelor locale (micropile) 3.4.3 Tipuri specifice de coroziune 3.5 Pasivitatea materialelor metalice 3.6 Prevenirea i combatera coroziunii 4 Proprietile mecanice ale materialelor metalice 4.1Proprietileelasticeiplasticealematerialelormetalice. Noiuni generale. 4.1.1 Tensiuni i deformaii 4.1.1.1 Tensiuni 4.1.1.2 Deformaii liniare i unghiulare 4.1.1.3Stareadetensiunintr-unpunct.Componentele tensiunii 4.1.1.4 Componentele deformaiilor 4.1.1.5 Relaii ntre tensiuni i deformaii 4.1.2 Proprietile elastice ale materialelor metalice 4.2Comportareamaterialelormetaliceladeformareplastic. Noiuni generale 4.2.1 Mecanismele deformrii plastice 4.2.2 Limita de curgere a cristalelor perfecte 4.2.3 Alunecarea n cristale reale 4.2.4 Limita de curgere a materialelor metalice reale 4.2.5 Ecruisarea materialelor metalice PROPRIETILE MATERIALELOR METALICE 8 4.2.6 Influena limitelor de gruni asupra deformrii plastice 4.2.7 Curbele tensiune deformaie 4.2.8Influenaatomilorstriniasupradeformriiplastice. Durificarea soluiilor solide 4.2.9Influenaprecipitatelorasupradeformriiplastice. Durificarea prin dispersie 4.2.10 Fenomenul punctului de curgere, mbtrnirea mecanic i fragilitatea la albastru 4.3 Fluajul 4.3.1 Noiuni introductive 4.3.2.Mecanismelefluajului.Naturafluajultranzitoriuia fluajului vscos 4.3.3 Influena factorilor metalurgici asupra rezistenei la fluaj 4.3.4. Determinarea comportrii la fluaj a materialelor metalice 4.4. Duritatea materialelor metalice 4. 4. 1 Metode statice de determinare a duritii 4.4.1.1Metodededeterminareaduritiiprinzgriere. Metoda Mohs. Metoda Martens 4.4.1.2 Metode de determinare a duritii prin apsare 4.4.1.2.1 Metoda Brinell 4.4.1.2.2 Metoda Vickers 4.4.1.2.3 Metoda Rockwell 4.4.1.2.4Metodededeterminareaduritiicucondiii modificate 4.4.2 Metode dinamice de determinare a duritii 4.4.2.1.Metodedinamicoplasticededeterminareaa duritii 4.4.2.2.Metodedinamicoelasticededeterminareaa duritii. Metoda Shore. Duroscopul 4.4.3 Metode combinate de determinare a duritii 4.4.3.1 Determinarea duritii prin rulare 4.4.3.2 Determinarea duritii prin pendulare 4.4.3.3 Determinarea duritii prin metode magnetice 4.5 Caracteristici dinamice ale materialelor metalice 4.5.1 Noiuni generale 4.5.2Metodededeterminareacaracteristicilordinamiceale materialelor metalice 4.5.3 ncercri de ncovoiere prin oc 4.5.3.1 Tipuri de epruvete CUPRINS 9 4.5.3.2 Exprimarea rezultatelor ncercrilor 4.5.3.3 Aprecierea tenacitii materialelor metalice 4.5.4 ncercarea la traciune prin oc 4.5.4.1 Tipul de epruvet 4.5.4.2 Trasarea diagramei pentru ncercarea la traciune prin oc 4.5.5 ncercarea de rsucire prin oc 4.5.5.1 Tipul de epruvet 4.5.5.2Caracteristicimecanicespecificencercriide rsucire prin oc 5. Proprietile tehnologice ale materialelor metalice 5.1 Achiabilitatea materialelor metalice 5.1.1Clasificareametodelordedeterminareaprelucrabilitii prin achiere 5.1.2 Metode bazate pe studiul uzurii sculei achietoare 5.1.3 Metode bazate pe cunoaterea forelor de achiere 5.1.4Metodedeapreciereaprelucrabilitiiprinachiere pentru diferite procedee de prelucrare 5.1.5Metodeindirectededeterminareaprelucrabilitiiprin achiere 5.2 Clibilitatea materialelor metalice 5.2.1 ncercri pentru determinarea clibilitii oelurilor 5.3 Sudabilitatea 5.3.1 ncercri pentru determinarea sudabilitii oelurilor 5.3.1.1Determinareasudabilitiipebazacompoziiei chimice 5.3.1.2Determinareasudabilitiipebazasensibilitiila fisurare 5.3.1.2.1 Metoda Schnadt 5.3.1.2.2 ncercarea pe proba tip Jackson 5.3.1.2.3 ncercri pe proba tip Tekken (modificat) 5.3.1.2.4 ncercri cu metoda ICPTSC 5.3.1.2.5ncercarealaocpentrudeterminarea temperaturii de tranziie 5.4ncercripentrudeterminareadeformabilitiimaterialelor metalice 5.4.1ncercridedeformabilitatelacaldamaterialelor metalice 5.4.1.1 ncercarea de traciune la cald PROPRIETILE MATERIALELOR METALICE 10 5.4.1.2 ncercarea de torsiune la cald 5.4.1.3 ncercarea de refulare la cald 5.4.1.4 ncercri de deformabilitate la forjare 5.4.2ncercridedeformabilitatelareceamaterialelor metalice 5.4.2.1 ncercri de deformabilitate la rece a produselor plate i profilate 5.4.2.1.1 ncercarea la ndoire 5.4.2.1.2 ncercarea de refulare la rece 5.4.2.1.3 ncercarea de rsucire 5.4.2.2.ncercridedeformabilitatelareceaproduselor tubulare 5.4.2.3ncercridedeformabilitatelaambutisareatablelor subiri 5.4.2.3.1 ncercrile convenionale de recepie 5.4.2.3.2ncercripentrudetrminareacoeficienilorde ecruisare i anizotropie 5.4.2.3.3ncercripentrudeterminareacurbelorde ambutisare limit PROPRIETILE MATERIALELOR METALICE 1 GHEORGHE BDRU PROPRIETILE MATERIALELOR METALICE Note de curs 2007-2008PROPRIETILE MATERIALELOR METALICE 2 INTRODUCERE Conform concepiilor tiinifice moderne, pentru caracterizarea unui material este necesar luarea n considerare a unui ansamblu de proprieti comune, reprezentative precum i a criteriilor structurale. Dinacestpunctdevederematerialelemetalicesedeosebescdecelenemetaliceprintr-o tendin accentuat de a forma reele cristaline compacte, prin opacitate, luciu metalic, insolubilitate n solveni obinuii, conductibilitate termic i electric deosebit de mari, prin proprieti mecanice i de prelucrabilitate speciale. Metalele manifest i alte proprieti care le difereniaz de nemetale, proprieti fizice cum ar fi: densitate ridicat, temperatur de topire i de fierbere mai ridicat dect n cazul nemetalelor, duritate mare. Toate acestea atest existena n reelele cristaline specifice metalelor a unor legturi foarte puternice ntre atomi, respectiv legturi metalice. Ca elemente chimice, peste 80% din totalul celor cunoscute, cuprinse n Tabelul periodic al elementelorsuntmetale,aplicaiilelorregsindu-sepracticntoatedomeniiletiinei,tehniciii vieii cotidiene, de la construcii de maini la tehnic medical i biologie, de la minerit la energie nuclearitehnologiespaial,delaelectronicimicroelectronicsauagriculturlamobilieri art, de la aplicaiile din domeniile de vrf ale cercetrii pn la cele mai banale obiecte personale. Fierul,aluminiul,calciul,sodiul,potasiul,magneziulsuntcelemaiutilizatemetale,n compuimetalicisaucamaterialemetalicesubformdealiaje.Lorliseadaugmetalelegreu fuzibile(Ti,Zr,V,Nb,Ta,Mo,W)icelerare(Ge,Ga,In,Tl)acesteatoatedeschiznd posibilitatea obinerii unor aliaje cu cele mai variate proprieti i cele mai spectaculoase utilizri. Cunoatereaexactaproprietilematerialelormetalice:fizice,chimice,magnetice, mecaniceideprelucrabilitateestenecesaringinerilorproiectaninprocesuldealegerea materialului optim pentru o anumit aplicaie practic tiut fiind faptul c dimensionarea raional a elementelor ce alctuiesc construciile inginereti duce la economii de material i de energie pe tot parcursul duratei de existen a unui produs, prin ur