MATERIALE METALICE - Metalice 1.pdfآ  Aliaje metalice. Faze, constituenإ£i structurali. Aliaj = material

  • View
    3

  • Download
    0

Embed Size (px)

Text of MATERIALE METALICE - Metalice 1.pdfآ  Aliaje metalice. Faze, constituenإ£i structurali. Aliaj =...

  • MATERIALE METALICE

    Prof.Dr.Ing. Catalin POPA

  • BIBLIOGRAFIE • V.Cândea, C.Popa – Iniţiere în ştiinţa metalelor, Bucureşti, Ed. Vega

    1995;

    • M.Rădulescu – Studiul metalelor, Bucureşti, E.D.P. 1982;

    • H.Colan ş.a. - Studiul metalelor, Bucureşti, E.D.P. 1983;

    • M.Ursache – Proprietăţile metalelor, Bucureşti, E.D.P. 1982;

    • M.Ienciu ş.a. – Elaborarea şi turnarea aliajelor neferoase, Bucureşti, E.D.P. 1982;

    • S.Gâdea, M.Petrescu – Metalurgie fizică şi studiul metalelor (vol.1,2,3), Bucureşti, E.D.P. 1979-1983;

    • N.Geru – Metalurgie fizică, Bucureşti, E.D.P. 1981;

    • N.Geru ş.a. – Materiale metalice. Structură, proprietăţi, utilizări, Bucureşti, E.T. 1985;

    • V.Cândea, S.Bob – Concepte noi şi vechi privind clasificarea şi simbolizarea aliajelor Fe-C, Cluj-Napoca, Ed.Todesco 2003;

    • I.Cheşa ş.a. – Mărci şi produse din oţel, Bucureşti, E.T. 1989;

    • I.Cheşa ş.a. – Alegerea şi utilizarea oţelurilor, Bucureşti, E.T. 1984;

    • I. Shacklford - Introduction to Materials Science for Engineers, 3rd Ed.,

    Macmillan Pub.Co., New York, 1992;

    • M. Ienciu, s.a. – Elaborarea si turnarea aliajelor neferoase speciale,

    Bucuresti, EDP, 1988;

    • D. Askeland – The Science and Engineering of Materials,

    Chapman&Hall, 1990;

    • ASM Handbook (vol.1, 2), ASM International, 1996;

  • CURS 1

    • Aliaje metalice. Faze, constituenţi structurali.

    • Influenta tratamentelor termice si a

    tehnologiei de fabricaţie.

    • Clasificarea metalelor după proprietăţile

    fizice.

  • Aliaje metalice. Faze, constituenţi structurali.

    Aliaj = material complex obţinut prin difuzie, având ca bază un metal, caracterizat prin starea metalică

    Contraexemple: sticle metalice, materiale nanostructurate,

    compozite cu matrice metalică

    Concentraţia aliajelor: masică

    atomică

    electronică

    Aliaje feroase – oţeluri, fonte, [superaliaje cu baza Fe]

    neferoase – cu baza Al, Cu, Mg, Zn, Ti,…

    avantaje: proprietăţi fizico-chimice (densitate, rezistivitate electrică, rezistenţă la coroziune, propr. de fricţiune,…), tehnologice (turnabilitate, deformabilitate,…), [mecanice – rezistenţă specifică, modul specific]

  • Aliaje metalice. Faze, constituenţi structurali.

    Constituenţi structurali:

    Eterogeni – de tip eutectic (variante)

    Omogeni –

    metale de mare puritate

    soluţii solide pe bază de componenţi / compuşi, dezordonate / ordonate, interstiţiale / substituţie; solubilitate parţială / totală

    compuşi [electro]chimici AmBn – [temperatură de topire proprie];

    reţea ionică (AuCu3) /grupuri moleculare (Fe4B2)

    electronici: β (3/2 – CuZn); γ (21/13 – Cu5Zn8); ε (7/4 – CuZn3)

    geometrici compuşi de pătrundere (rx / rM < 0.59)

    σ, Laves AB2, …

  • Constituenti structurali – amestecuri mecanice

    Eutectic Cu-Al Ledeburita

    Eutectic modificat Eutectic degenerat Monotectic

    in silumin Cu dezoxidat Cu-Pb

  • Constituenti structurali – faze –

    metale de mare puritate

    Cupru recopt Cu oxidat

  • Constituenti structurali – faze –

    solutii solide

    Ferita

    Austenita

    Alama monofazica recoapta

    turnata

  • Constituenti structurali – faze –

    compusi

    Babbitt

    Carburi ledeburitice (primare) Carburi primare si secundare

    -turnare- -forjare-

    Carburi in otel rapid

    Cementita primara

    (fonta alba hipereutectica)

  • Legătura proprietăţi – diagrame de echilibru

    - proprietăţi mecanice, fizice

  • Legătura proprietăţi – diagrame de echilibru

    - proprietăţi tehnologice

  • Structura aliajelor

    - de turnare dendritică (soluţii solide) – segregaţie directă / inversă

    aciculară / câmp / limite de grăunţi (eutectice)

    - de deformare plastică

    rece

    cald (peste tcr ) Pb: 0˚; Cd: 10˚; Sn: 0-30˚ (depinde de vrăcire)

    - de tratament termic recoacere recristalizare

    omogenizare

    [echilibru]

    călire martensită

    soluţie solidă

    (călire pentru punere în soluţie)

  • Structura aliajelor - turnare

    Cu-Sn bifazic Cu-Al (10%) racit rapid

    Cu-Sn monofazic Al-Si hipoeutectic

  • Structura aliajelor – deformare plastica

    Duralumin deformat la rece Alama bifazica deformata la cald

  • Structura aliajelor – tratamente termice

    Alama monofazica recoapta Cu-Sn monofazic recopt

    Cu-Al calit (martensita) Cu-Al calit, imbatranit

  • Clasificarea metalelor după proprietăţile fizice

    A. densitate [x 103 kg/m3] de la Li (0.53) la Os (22.5)

    1. mai uşoare decât apa: Li (0.53), Na (0.97), K (0.86);

    2. ultrauşoare (1

  • Clasificarea metalelor după proprietăţile fizice

    B. temperatura de topire [˚C] de la Hg (-38˚C) la W (3377˚C)

    1. foarte uşor fuzibile (

  • Clasificarea metalelor după proprietăţile fizice

    C. rezistivitatea electrică [μΩ x cm] de la Ag (1.62) la Mn (710)

    1. foarte bune conducătoare (

  • Clasificarea metalelor după proprietăţile fizice

    D. susceptibilitatea magnetică χ = J / H [x 10-9]

    1. diamagnetice (χ < 0; μ mic):

    Cu (-0.08), Ag (-0.18), Zn, Au (-0.14), Pb;

    2. paramagnetice (χ > 0, mic; μ mic): Mg, Ti (3.2), Al (0.62);

    3. feromagnetice (χ >> 0, μ mare): Fe, Ni, Co

    Temperaturi Curie: Ni (360˚C); Fe (770˚C); Co (1150˚C);