1 / 24

Ma šinski materijali

Ma šinski materijali. Ma šinski materijali.

alyssa
Download Presentation

Ma šinski materijali

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. Mašinski materijali

  2. Mašinski materijali • Metali i legure se obično dele u dve grupe: železni metali i legure, koji sadrže veliki procenat železa, kao čelik i livena gvožđa; i neželezni (obojeni) metali i legure, koji ne sadrže železo ili ga imaju u malom procentu, kao aluminijum, bakar, titan, nikl i dr. • Polimerni materijali. Većina polimernih materijala sastoji se od organskih jedinjenja koja sadrže ugljenik, vodonik i druge nemetalne elemente. Struktura polimernih materijala je nekristalna, mada neki od njih mogu da imaju kombinovanu – nekristalnu i kristalnu strukturu.

  3. Keramički materijali. Keramički materijali su neorganska jedinjenja metala i nemetala. Struktura keramičkih materijala može da bude kristalna, i kombinovana kristalno-nekristalna. • Kompozitni materijali. Kompozitni materijali su kombinacija dva ili više materijala u makroskopskoj razmeri. Većina kompozitnih materijala sastoji se od vlakana i matrice kao veziva. Kompozitni materijali su tako građeni da koriste najbolja svojstva svake pojedine komponente, dobijajući tako tražena svojstva.

  4. METALNI MATERIJALI

  5. Čelici • Čelicima nazivamo leguru železa sa ugljenikom i drugim elementima sa sadržajem ugljenika do 2,11%. Podela na: • Konstrukcioni čelici(u mašinogradnji, mostogradnji, brodogradnji, u gradnji kotlova, cevovoda, nosećih konstrukcija itd.) • Čelici sa posebnim svojstvima(hemijski postojani – nerđajući čelici i čelici sa naročitim fizičkim svojstvima) • Alatni čelici(nelegirani i legirani čelici koji služe za izradu raznih alata, za obradu materijala u hladnom i toplom stanju).

  6. Označavanje vrste čelika • Č(L) XXXX(X).X(X..)-X(X..) • -slovni simbol : Č-oznaka za čelik • ČL-oznaka za čelični liv • -osnovna oznaka - sastoji se iz četiri ili pet brojčanih simbola • kojima se označava vrsta čelika • -dopunska oznaka- sastoji se iz jednog, dva ili više brojčanih ili • slovnih simbola i njihovih kombinacija, kojima se po potrebi • označava namena, odnosno stanje proizvoda • -ostale dopunske oznake - sastoje se iz jednog, dva ili više brojča- • nih ili slovnih simbola i njihovih kombinacija, kojima se po po- • trebi označavaju druge karakteristike čelika.

  7. LIVENA GVOŽĐA • Livena gvožđa su legure železa sa ugljenikom sa sadržajem više od 2,11%C, u praksi livena gvožđa sadrže 2-4%C. • Siva livena gvožđa (SL) imaju dobru otpornost na koroziju, dobru otpornost na habanje, dobro prigušuju vibracije, dobru toplotnu provodljivost, dobro se obrađuju rezanjem, dozvoljavaju livenje delova složenog oblika; bez grešaka usled skupljanja, raslojavanja i prslina. Odlivci od sivog livenog gvožđa su jeftiniji nego odlivci od drugih livenih gvožđa.

  8. BAKAR I NJEGOVE LEGURE • Bakar je metal crvenkaste boje. • Ima visoku električnu i toplotnu provodljivost koje zavise od njegove čistoće i stanja. • Poseduje dobru otpornost na koroziju u običnim atmosferskim uslovima, slatkoj i morskoj vodi i drugim agresivnim sredinama, ali je neotporan na organske kiseline, amonijak i gasove koji sadrže sumpor. • Dobro se obrađuje deformacijom, loše se obrađuje rezanjem i ima loša livačka svojstva

  9. Legure bakra • Mehanička svojstva i otpornost na koroziju bakra mogu se poboljšati legiranjem. Glavni legirajući elementi u legurama bakra su: cink, kalaj, aluminijum, silicijum, olovo i drugi metali. • Legure bakra sa cinkom (mesing) - dobru električnu i toplotnu provodljivost, dobra mehanička svojstva, dobru otpornost na koroziju i sposobnost prerade u hladnom i toplom stanju.

  10. Legure bakra sa kalajem - kalajne bronze i sadrže do 13% kalaja. Postignuta su bolja mehanička i tehnološka svojstva, otpornosti na habanje i koroziju, kalajne bronze, a mogu se dodatno legirati sa Zn, Fe, P, Pb, Ni i drugim metalima. • Legure bakra sa aluminijumom -aluminijumske bronze. Otporne su prema koroziji, kiselim sredinama i morskoj vodi. Otporne su na visokim temperatueama i prema eroziji.

  11. ALUMINIJUM I NJEGOVE LEGURE • Najvažnije svojstvo aluminijuma je njegova mala gustina • ima dobru električnu i toplotnu provodljivost • aluminijum poseduje visoku korozivnu otpornost • ima dobru obradivost deformisanjem, obrada rezanjem je nešto otežana i dobro se zavaruje.

  12. Legure aluminijuma • Aluminijum se može legirati sa većim brojem elemenata od kojih su najvažniji: Mn, Mg, Si, Cu i Zn sa kojima stvara familije legura aluminijuma kao krajnje podesnih inženjerskih materijala. • Sve legure aluminijuma podeljene su na dve osnovne grupe: • Legure aluminijuma za plastičnu preradu i • Legure aluminijuma za livenje.

  13. TERMIČKA OBRADA ČELIKA • Poboljšavaju se mehanička svojstva kao što su: zatezna čvrstoća, napon tečenja, tvrdoća, žilavost i plastičnost. • Termičkom obradom nazivaju se procesi koji se sastoje od: • zagrevanja do kritičnih temperatura, • držanja na tim temperaturama određeno vreme, • zatim hlađenje određenim načinom i brzinom.

  14. Kaljenje • Kaljenje je proces kojim se čelik zagreva do temperatura od 8000C, a zatim naglo hladi rashladnim sredstvom (mineralna ulja, voda, rastvori soli i baza i sl.) u cilju dobijanja martenzitne strukture, a time visoke površinske tvrdoće i otpornosti na habanje. • Vreme zagrevanja mora biti dovoljno dugo da bi se obezbedilo postizanje potrebne temperature po celom poprečnom preseku dela, kao i završetak svih faznih transformacija, i zavisi od: temperature zagrevanja, sadržaja ugljenika i legirajućih elemenata, veličine i oblika delova, načina smeštanja delova u peći, vrste peći i drugih faktora.

  15. Otpu{tanje • Termi~ka obrada kojom se kaljeni ~elik zagreva do temperatura ni`ih od temper. kaljenja, dr`i na toj temperaturi odredjeno vreme a zatim sporo hladi, i pri tom prouzrokuje transformaciju nestabilne strukture kaljenog ~elika u stabilniju strukturu naziva seotpu{tanje. • Otpu{tanje ima za cilj smanjenje ili potpuno uklanjanje unutra{njih napona, smanjivanje krtosti kaljenog ~elika i dobijanje `eljenih struktura i mehani~kih svojstava.

  16. Pobolj{anje • Pobolj{anje predstavljakombinovani postupak koji se sastoji od kaljenja i visokog otpu{tanja, ima za cilj postizanje visoke vrednosti napona te~enja i visoke vrednosti `ilavosti. Postupak nalazi naj{iru primenu kod konstrukcionih ugljeni~nih (0,3-0,6%C), nisko i srednje legiranih ~elika. Ova termi~ka obrada je veoma zna~ajna jer se ~esto koristi kod delova koji su najodgovorniji kod ma{ina ( osovine, vratila, zup~anici, zavrtnji i sl.).

  17. TERMOHEMIJSKE OBRADE • Cementacija • Cementacija je termohemijski proces u kojem se površinski slojevi čelika obogaćuju ugljenikom. Konačna svojstva cementirani delovi dobijaju tek posle kaljenja i niskog otpuštanja. Cilj cementacije je da se dobije visoka tvrdoća površinskog sloja (HRc 55-65) a time i visoka otpornost na habanje. Cementaciji se podvrgavaju niskougljenični čelici sa sadržajem do 0,2%C i legirani čelici sa 0,08-0,2%C.

  18. Cementacija • Dubina cementiranog sloja zavisi od: vremena i temperature, a u manjoj meri i od hemijskog sastava, kao i od aktivnosti sredstva za cementaciju. Dubina cementiranog sloja može biti od 0,5-1,5mm, izuzetno i do 10mm. Sadržaj ugljenika u cementiranom sloju je 0,9-1%C. Delovi koji se podvrgavaju procesu cementacije moraju se pripremiti. Priprema obuhvata čišćenje i odmašćivanje površina, kao i zaštitu površina koje se ne cementiraju.

  19. Nitriranje • Nitriranje je termohemijski proces u kojem se površinsi sloj čelika difuzijom obogaćuje atomima azota, u cilju povećanja tvrdoće, otpornosti na habanje, otpornosti na koroziju kao i povećanja dinamičke čvrstoće. U tom cilu čelici se zagrevaju u sredini sposobnoj da na temperaturi nitriranja 500-520˚C oslobode atome azota koji difuzijom ulaze u površinski sloj metala. • Jonsko nitriranje. Ovaj postupak nitriranja ima najširu primenu i daje najbolja svojstva površinskog sloja. Postupak se ostvaruje u komori sa razređenim gasom koji sadrži azot (NH3, N2) kada je deo koji se nitrira, priključen na negativnu elektrodu – katodu, a anoda je zid komore uređaja za jonsko nitriranje. Između katode i anode uspostavlja se tinjajuće pražnjenje. Pozitivni joni gasa bombarduju površinu katode i zagrevaju je do potrebnih temperatura.

  20. Hromiranje • Hromiranje je termohemijski proces difuzionog obogaćivanja površinskog sloja čelika hromom zagrevanjem u odgovarajućoj sredini. Ovaj proces obezbeđuje površinskom sloju čelika visoku tvrdoću, otpornost na habanje, toplotnu postojanost i otpornost na koroziju u sredini kao što su morska voda i azotna kiselina. • Hromiranje se izvodi u čvrstoj, gasovitoj i tečnoj sredini.

  21. KOROZIJA METALA • Korozijom se naziva proces razaranja metala usled hemijskog ili elektrohemijskog uzajamnog dejstva sa okolnom sredinom. • Korozija započinje na graničnoj površini dve faze metal – spoljna sredina i vremenom prodire u dubinu metala. Javlja se kao posledica fizičko – hemijskih procesa pri dodiru metala i agresivne sredine (metal – voda, metal- kiselina, metal – vazduh, metal – zemlja, itd), pri dodiru raznorodnih metala i na dodirnoj površini dva metalna zrna sa različitim sastavom ili različitim naponskim stanjem.

  22. Zaštita od korozije • Potpuna zaštita metala i legura od korozije je skoro nemoguća, ali izvesne mere se mogu preduzeti da se problem minimizira. • Zaštita metala i legura od korozije može se ostvariti korišćenjem većeg broja različitih metoda koje uključuju: izbor materijala, konstruktivna rešenja, zaštitne prevlake, inhibitore, katodnu zaštitu i pasivizaciju. • Izbor materijala. pravilan izbor materijala za izradu delova konstrukcija koje su u toku eksploatacije izložene dejstvu agresivne sredine .

  23. Konstruktivne metode. Pri konstruisanju delova konstrukcije najvažnije je sprečiti formiranje galvanskog elementa. Dva različita metala ne smeju biti u direktnom dodiru na mestima koja su izložena agresivnoj sredini jer se formira galvanski element i pojavljuje korozija. U takvim slučajevima delove izrađene od metala sa različitim električnim potencijalima potrebno je na mestima dodira razdvojiti nemetalnim materijalima otpornim na koroziju, kao što su zaptivači i podmetači, da bi se sprečio električni kontakt među njima. • Zaštitne prevlake. Mogu biti metalne i nemetalne: boje, emajl, polimerne, metalne i oksidne. Ove prevlake mogu pružiti dobru zaštitu od korozije, ali ako dođe do njihovog oštećenja ta mesta postaju anode i dovode do ubrzane lokalne korozije.

  24. Inhibitori. Izvesne materije dodate u relativno maloj koncentraciji rastvoru mogu pod određenim uslovima smanjiti brzinu korozije. Vrsta inhibitora zavisi od metala/legure i od korozivne sredine ( da li je kisela, bazna, ili neutralna). • Katodna zaštita - najefikasniji način zaštite u nekim situacijama može potpuno zaustaviti proces korozije. Suština katodne zaštite metala od korozije je snabdevanje metala, koji se štiti, elektronima iz spoljnjeg izvora i od njega načiniti katodu. Primenjuje se za zaštitu od korozije podzemnih cevovoda i rezervoara, platformi za bušenje ispod površine mora, brodova i opreme brodova, grejača vode i dr.

More Related