Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Anyagismeret I. Gépipari mérnökasszisztens képzés I.évfolyam II. félév Összeállította: Csizmazia Ferencné dr.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Anyagismeret I. Gépipari mérnökasszisztens képzés I.évfolyam II. félév Összeállította: Csizmazia Ferencné dr."— Előadás másolata:

1 Anyagismeret I. Gépipari mérnökasszisztens képzés I.évfolyam II. félév Összeállította: Csizmazia Ferencné dr.

2 Anyagtulajdonságok Sűrűség  =m/V  kg/m 3 

3 Anyagtulajdonságok Mechanikai tulajdonságok (terhelhetőség)

4 Hőtágulás lineáris (  L vagy  d egyirányú) térfogati (  V háromirányú) hőtágulást. A hőtágulást mértéke  L=  L o  T  V =  V 0  T

5 Hővezetőképes ség A hő terjedése a szilárd anyagokban hővezetéssel történik. Az ötvöző és szennyező elemek a hővezető képessséget csökkentik.

6 Elektromos és mágneses tulajdonságok A fajlagos ellenállás ( , .m) illetve a reciproka a fajlagos elektromos vezető képesség (  ) az anyagok elektromos töltésátvivő képességét jellemzi. Az anyagok a fajlagos ellenállás alapján csoportosíthatók, mint  vezetők  félvezetők  szigetelők

7 A vezetők szabad töltéshordozókat tartalmaznak pl. a fémek, a karbidkerámiák, grafit ) A villamos ellenállásuk   .m. Az ellenállás az ötvözés, a szennyezés illetve a hőmérséklet hatására nő. A félvezetők elmozdulni képes elektron-lyuk párokat tartalmaznak (pl. Si, Ge, As, Se, Te, P, S). A villamos ellenállásuk   .m. A tiszta szerkezeti félvezetők (intrinsic) ellenállása a hőmérséklet növekedésével csökken, míg a szennyezett, adalékolt (extrinsic) félvezetőké a hőmérséklettől gyakorlatilag független.

8 A szigetelők szabad töltéshordozókat nem, de elektromosan polarizált dipólusokat tartalmaznak pl műanyagok, oxid és nitridkerámiák, gyémánt. A   .m. Az oxidkerámiák fajlagos ellenállása a hőmérséklet növelésével csökken.

9 A szerkezeti anyagok villamos ellenállása

10 Mágneses tulajdonságok Mágneses erőtérben valamilyen kölcsönhatást minden anyag mutat. Az anyagban kialakuló mágneses indukció B az azt létrehozó H mágneses térerősségtől és az anyagi jellemzőktől függ. Az anyag fontos jellemzője a mágneses szuszceptitás (  a mágnesezhetőségre való érzékenység) és a  mágneses permeabilitás, amely azt fejezi ki, hogy hányszor nagyobb B-t tud létrehozni H az anyagban a vákuumhoz képest, vagyis, hogy az anyag milyen mértékben képes erősíteni a mágneses mezőt

11 A mágneses térben való viselkedés alapján az anyagok lehetnek  diamágnesesek A diamágneses anyagok (pl. Au, Ag, Si, P, S, Cu, Zn, Ge, Hg, gyémánt, szerves vegyületek)  = …  ill.  1;  r  1, azaz a mágnesezettség a külső térrel ellentétes, a mágneses tér hatását gyengítik.

12 A mágneses térben való viselkedés alapján az anyagok lehetnek  paramágneses A paramágneses anyagok (pl. Al, Pt, Mg, Ti, Cr, Mn, Mo, W ) esetében  =  ill.  1;  r  1. Ezek a külső térrel megegyező irányú, a mágnesező tér hatását csekély mértékben erősítő hatást fejtenek ki. Az ilyen anyagokban nagyobb az indukcióvonalak sűrűsége, mint rajtuk kívül..

13 A mágneses térben való viselkedés alapján az anyagok lehetnek  ferromágneses pl. Fe, Co, Ni, amely  = 10 … 10 6= f(H)  0 és  r  A mágnesezettség a külső térrel megegyező és azt jelentősen erősíti.

14 Ferromágneses anyagok Fontos tulajdonság a mágneses hiszterézis, az, hogy a B a külső H-t az anyagban csak késéssel követi, és egy teljes átmágnesezési ciklust leíró hiszterézis hurkot eredményez, aminek területe arányos a hővé alakuló befektetett energiával, az átmágnesezési veszteséggel.

15 Ferromágneses anyagok Mágnesesen lágy A lágymágneses anyagokat elektromágnesek és transzformátorok vasmagjaként, mágneses árnyékolóként alkalmazzák

16 Ferromágneses anyagok Mágnesesen kemény a kemény mágneses anyagokat állandó mágnesként (pl. villanymotorokho z, hangszórókhoz stb. ) alkalmazzák

17 Optikai tulajdonságok Az anyagok optikai tulajdonságai alatt a fénnyel (fotonnyalábbal) való kölcsönhatást értjük. Valamely anyag átlátszó, ha a belsejében gyakorlatilag nem jön létre fotonelnyelődés, a fényelnyelés (abszorpció) és a visszaverődés (reflexió) gyakorlatilag elhanyagolható. Ilyen pl. az amorf üveg. Ha az anyag a keverék fehér fény meghatározott hullámhosszú részét elnyeli (szelektív abszorpció) az anyag színesnek látszik.

18 Optikai tulajdonságok Az optikailag áttetsző anyagokon a fény diffúz módon hatol át, vagy a belsejében erősen szóródik, ezeken átnézve a kép nem éles. pl. részben kristályos műanyagok. Az optikailag átlátszatlan anyagon a fénysugár csak abszorbeálódik vagy reflektálódik. pl. fémek

19 Optikai tulajdonságok Az anyagok fontos mutatói  a fényáteresztési,  az elnyelési és  a visszaverődési tényező, amelyek egymás rovására változnak és összegük 1

20 Akusztikai tulajdonságok a szerkezeti anyagoknak a mechanikai rezgésekkel való kölcsönhatását értjük. A hang a szilárd anyagokban egyenes vonalban állandó sebességgel terjed, és sebessége az anyag rugalmas jellemzőin kívül a hőmérséklettől és a nedvességtartalomtól függ, a frekvenciától nem.

21 A hang terjedési sebessége

22

23 Akusztikai tulajdonságok Az olyan közeget, amelyben a hanghullámok terjedése nagyobb akusztikailag ritkább, amelyben kisebb akusztikailag sűrűbb anyagnak nevezzük.

24 Mechanikai tulajdonságok Statikus igénybevétel Húzó igénybevétellel szembeni ellenállásának meghatározása A szakítóvizsgálat (MSZ EN :2001)

25 A szakítóvizsgálat elve

26

27 Hengeres és lemez próbatest alakváltozása

28 Szakító próbatest arányos próbatest esetén a jeltávolság kör keresztmetszet esetén

29 Szakítópróbatest Menetes befogás Lemez próbatest betonacél

30 Szakító diagram A szakítógép a próbatest összes megnyúlásának függvényében rajzolja meg a próbatest által felvett erőt. A függőleges tengelyen az erőt (jele: F) N-ban vagy kN-ban, a vízszintes tengelyen pedig a jeltávolság megnyúlását (jele:  L) tüntetjük fel mm-ben.

31 Lágyacél szakítódiagramja

32 A I. a rugalmas alakváltozás szakasza. Az alakváltozás és a feszültség lineáris összefüggésben van. Érvényes a  = E.  (Hook törvény )

33 Lágyacél szakítódiagramja II.a. folyási szakasz. A folyási szakasz az F eH erőnél kezdődik, és azt jelenti, hogy a próbatest valamennyi krisztallitjában megindul a maradó alakváltozás

34 Lágyacél szakítódiagramja II.b. egyenletes alakváltozás szakasza.

35 Lágyacél szakítódiagramja III. kontrakciós szakaszban a próbatest alakváltozása egy meghatározott részre korlátozódik.

36 Hengeres lágyacél próbatest eredeti és elszakítás utáni állapota

37 Különböző fémek szakítódiagramjai

38 Rideg anyagok a -lemezgrafitos öntöttvas, b -edzett acél vagy kerámia ridegek, csak rugalmas alakváltozásra képesek. A szakadás felülete szemcsés és merőleges az igénybevétel tengelyére.

39 Rideg törés

40 Gömbgrafitos öntöttvas

41 Szívós anyagok d ábrán határozott folyást nem mutató anyagok pl. réz vagy alumínium. Az e lágyacél Lágyacél próbapálca törete

42 Hidegen alakított fémek f ábra hidegen erősen alakított, tehát felkeményedett fém (itt horgany) A felkeményedett anyagok, rugalmas alakváltozást követő igen rövid egyenletes alakváltozás után kontrahálnak és elszakadnak.

43 Képlékeny fémek g ábra nem keményedő, képlékeny fém pl. ólom (Pb) szakítódiagramja van. A diagramnak szinte csak maradó alakváltozási része van.

44 Műanyagok szakítódiagramja a rideg anyag pl. hőre nem lágyuló műanyagok pl. bakelit b. szívós pl. PA c. lágy anyag pl. PE

45 Műanyagok szakító diagramja

46 A szakítóvizsgálattal meghatározható anyagjellemzők

47 A szakítódiagram alapján kétféle rendszer szerint értelmezhetünk értékeket. A mérnöki rendszerben, az erő és alakváltozás értékeket az eredeti, kiinduló értékekhez viszonyítjuk, míg a valódi rendszerben a változásokat a pillanatnyi, tényleges értékekhez viszonyítjuk.

48 Mérnöki rendszer feszültség : alakváltozás,fajlagos nyúlás : F az erő S o az eredeti keresztmetszet L o a jeltávolság eredeti értéke  L a megnyúlás

49 A szakítóvizsgálattal meghatározható anyagjellemzők Szilárdsági anyagjellemzők:

50 Rugalmassági modulusz Young modulusz A rugalmas szakasz meredeksége E=  / 

51 Folyáshatár A maradó alakváltozás kezdetét jelentő feszültség Mértékegysége: N/mm 2

52 Folyáshatár A folyáshatár valódi feszültség, fizikai tartalommal ellátott, azt jelenti, hogy ennél a feszültségnél a próbatest minden krisztallitjában megindul a képlékeny alakváltozás, a statikus méretezés alapja.

53 Mi a teendő, ha nem jelenik meg egyértelműen a folyáshatár?

54 A maradó alakváltozás kezdetét jelentő feszültséget abban az esetben is meg kell tudni határozni, ha nem mutatkozik határozott folyáshatár. Ebben az esetben megállapodás szerinti értékeket határozunk meg.

55 Névleges folyáshatár névleges folyáshatár, azaz a 0,5 % teljes (rugalmas + maradó ) alakváltozáshoz tartozó feszültség Mértékegysége:  N/mm 2 

56 Egyezményes folyáshatár A terhelt állapotban mért egyezményes folyáshatár :  N/mm 2  A terheletlen állapotban mért egyezményes folyáshatár :

57 Különböző anyagok folyáshatára

58 Szakítószilárdság A szakítószilárdság a vizsgálat során mért legnagyobb terhelő erő és az eredeti keresztmetszet hányadosa: Mértékegysége: N/mm 2

59 Különböző anyagok szakítószilárdsága

60 A szakítóvizsgálattal meghatározható anyagjellemzők Képlékenységi anyagjellemzők vagy alakváltozási mérőszámok:

61 Képlékenységi jellemzők vagy alakváltozási mérőszámok A próbatest a szakító vizsgálat során megnyúlik, keresztmetszete lecsökken

62 Képlékenységi jellemzők vagy alakváltozási mérőszámok A szabványos alakváltozási mérőszámok, a mérnöki rendszer szerinti nyúlásnak és a keresztmetszet csökkenésnek egy jól definiálható ponthoz, általában a szakadáshoz tartozó értékei.

63 Alakváltozási mérőszámok Szakadási nyúlás vagy nyúlás. Jele: A Mértékegysége: %

64 Alakváltozási mérőszámok Keresztmetszet csökkenés vagy kontrakció. Jele: Z Mértékegysége: %

65 Szabványos mérőszámok MSZ EN :2001 Folyáshatár Szakítószilárdság Nyúlás Kontrakció

66 A szakítóvizsgálat során kapott eredményeket befolyásolják  a próbatest alakja, mérete, felületi minősége  a terhelés növelésének sebessége  a vizsgálati körülmények pl. a hőmérséklet

67 67 Korszerű szakítógép

68 Szakítóvizsgálat nagy hőmérsékleten

69 Az acél viselkedése magasabb hőmérsékleten


Letölteni ppt "Anyagismeret I. Gépipari mérnökasszisztens képzés I.évfolyam II. félév Összeállította: Csizmazia Ferencné dr."

Hasonló előadás


Google Hirdetések