Anyagtulajdons gok
Download
1 / 48

- PowerPoint PPT Presentation


  • 282 Views
  • Uploaded on

Anyagtulajdonságok. Fémek és ötvözetek. Alapanyagok. Fémek Vas, acél, réz és ötvözetei, könnyűfémek és ötvözeteik Műanyagok Hőre lágyuló és hőre keményedő műanyagok, elasztomerek Kerámiák Kristályos, amorf, speciális kerámiák Kompozit (társított) anyagok. Vas- és acél termékek.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about '' - glora


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.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
Anyagtulajdons gok

Anyagtulajdonságok

Fémek és ötvözetek


Alapanyagok
Alapanyagok

  • Fémek

    • Vas, acél, réz és ötvözetei, könnyűfémek és ötvözeteik

  • Műanyagok

    • Hőre lágyuló és hőre keményedő műanyagok, elasztomerek

  • Kerámiák

    • Kristályos, amorf, speciális kerámiák

  • Kompozit (társított) anyagok



Nt ttvasak
Öntöttvasak

  • Hagyományos öntöttvasak:

    • Lemezgrafitos öntöttvasak (ferrit + perlit + lemezes grafit)

    • Fehér nyersvas (perlit + ledeburit) és származékai:

      • Fehér temperöntvény

      • Fekete temperöntvény

  • Gömbgrafitos öntöttvasak (Mg vagy Ce kezelés)

    • Perlites gömbgrafitos öntöttvas

    • Ferrites gömbgrafitos öntöttvas


Nt ttvasak oszt lyoz sa
Öntöttvasak osztályozása

Hagyományos öntöttvasban a grafit lemezes (táblás) formában van jelen

Mg/Ce hatására a grafit gömb alakú lesz, ez a gömbgrafitos öntöttvas

Hagyományosgömbgrafitos öntöttvasak

Gyorsközepeslassú hűtés

Fehérperlitesferrites szürkeöntvény

Perlitesferritestemperöntvény

Perlites – ferritesgömbgrafitos öntöttvas


Feh r nt ttvas sz vetei
Fehér öntöttvas szövetei:

Perlit + ledeburit Ledeburit


Nt ttvasak sz veteinek sszehasonl t sa
Öntöttvasak szöveteinek összehasonlítása

Gömbgrafitos öntöttvas Fekete temperöntvény


Lemezgrafitos nt ttvasak 1
Lemezgrafitos öntöttvasak (1)

  • Szerkezet: az alapszövet ferrit vagy perlit, amelyben a grafit lemezes formában található

  • A szilárdság növelés lehetőségei:

    • A perlit arányának növelése az alapszövetben

    • A grafit lemezek méretének csökkentése (modifikált öntöttvas – csapoláskor FeSi vagy CaSi adagolással)

  • Tulajdonságok:

    • Jó önthetőség, kis zsugorodás dermedés közben

    • Kis szilárdság, kis nyúlás, rideg, inkább nyomó igénybevétellel terhelhető


Lemezgrafitos nt ttvasak 2
Lemezgrafitos öntöttvasak (2)

  • Szabványos jelölés: MSZ ISO 185-1992100, 150, 200, 250, 300, 350(Régi jel: Öv 100…Öv 350)

  • A szakítószilárdság 100…350 MPa között változik, függ az öntvény falvastagságától, és a hülés sebességétől

  • Jól forgácsolhatók, jó a kopásállóságuk

  • Gépalkatrészek, gépállványok, hajtómű házak készítésére használatosak



Tempervasak 1
Tempervasak (1)

  • A temperöntvények alapanyaga a fehér nyersvas (a karbon vaskarbid - Fe3C alakban van jelen)

  • Fehér temperöntvény: az öntvényt oxidáló atmoszférában hőkezelve (1050 Co-on 25-100 óra) a vaskarbid elbomlik, a karbon a felületre diffundál és ott kiég, a szerkezet ferrit-perlites lesz (C%<0,35)

  • Fekete temperöntvény: az öntvényt semleges atmoszférában hőkezelve (1050 Co-on 18-24 óra, majd szabályozott hűtés) a vaskarbid elbomlik, és temperszén formájában a ferrites alapszövetben marad


Tempervasak 2 feh r tempervas
Tempervasak (2)fehér tempervas

  • Szabványos jelölés: MSZ ISO 5922-1991W 35-04; W 38-12; W 40-05; W 45-07

  • A szakítószilárdság 340…480 MPa között változik, függ az öntvény falvastagságától, a nyúlás 15…4% között, a keménység 200..230 HB

  • Jól önthetők, de a karbon kiégetés miatt csak kis falvastagságú és méretű öntvények készíthetők

  • Kisebb alkatrészek, használati eszközök (pl. szekrénykulcsok, csőidomok) készítésére használatosak


Tempervasak 3 fekete s perlites tempervas
Tempervasak (3)fekete és perlites tempervas

  • Szabványos jelölés: MSZ ISO 5922-1991B 30-06; B 32-12; B 35-10; (fekete tempervasak)P 45-06; P 50-05; P55-04; … P 70-02; P 80-01 (perlites tempervasak)

  • A szakítószilárdság 300…800 MPa között változik, függ az alapszövettől, a nyúlás 12…1% között, a keménység 150..310 HB között alakul

  • Jól önthetők, a B jelű tempervasak csőidomokhoz használatosak, a P jelűek nagyobb szilárdságú és kopásállóságú öntvényekhez (pl. fékpofák)


K reg ntv nyek
Kéregöntvények

  • Azokat az öntvényeket, melyeknek a belseje szürke öntöttvas, a külső felülete pedig fehér, kéregöntvényeknek nevezzük

  • Ezeknél a kéreg kemény, kopásálló, a belső részek pedig jobban megmunkálhatók, nem annyira ridegek

  • Példák: szelepemelők, vezérmű tengelyek, malomipari őrlő hengerek


G mbgrafitos nt ttvasak 1
Gömbgrafitos öntöttvasak (1)

  • A grafit gömb alakban történő kristályosodását hipoeutektikus öntöttvasaknál magnézium, hipereutektikus öntöttvasaknál cérium beoltásával érik el (bonyolult, költséges technológia)

  • Szövetszerkezet: ferrit-perlites alapszövetbe ágyazott gömbös grafit

  • Jól önthető, kedvező kopásállóságú, a lemezgrafitos öntöttvashoz képest kiváló a szilárdsága, hőállósága


G mbgrafitos nt ttvasak 2
Gömbgrafitos öntöttvasak (2)

  • Szabványos jelölés: MSZ 8277-1988Göv 350-22; …Göv 500-7;…Göv 900-2(a jelölés első száma a szakítószilárdság, a második a nyúlás)

  • A szakítószilárdság 350…900 MPa között változik, a nyúlás 22…2% között, felületi edzéssel 55-60 HRC keménység érhető el

  • Gépalkatrészek, (pl. forgattyús tengelyek, hajtórudak, fogaskerekek), belső nyomásnak kitett házak, mezőgazdasági gépalkatrészek készítésére használatosak




Nt ttvasak kiv laszt s nak szempontjai
Öntöttvasak kiválasztásának szempontjai

  • Az alkatrész igénybevétele és a méretek függvényében meghatározott szilárdság

  • Az igénybevétel jellegéből (pl. dinamikus hatás) becsült minimális nyúlás

  • Koptató hatás esetében a keménység, kopásállóság

  • Az öntvény alakja, falvastagsága - megmunkálhatósági kritérium


Az ac lok csoportos t sa
Az acélok csoportosítása

  • Ötvözetlen acélok

  • Gyengén ötvözött acélok (Σötvöző% < 5%)

  • Erősen ötvözött acélok (Σ ötvöző% > 5%)

  • Ötvözők:

    Mn, Si, Cr, Ni, Mo, V, W, Co

  • Felhasználás szerinti csoportosítás:

    • Szerkezeti acélok

    • Szerszám acélok


Tv zetlen ac lok
Ötvözetlen acélok

C%~0,1 0,25 0,35 0,6 0,8


Az ac lok tulajdons gai
Az acélok tulajdonságai

  • Az alkatrész gyártás szempontjából:

    • Tervezés szempontjából fontos anyagjellemzők

    • Megmunkálhatósági jellemzők (forgácsolhatóság, képlékeny alakíthatóság, hőkezelhetőség)

  • A szerkezet építés szempontjából

    • A felhasznált előgyártmányok (lemezek, szelvények, rúdak) anyagtulajdonságai

    • Megmunkálhatósági jellemzők (alakíthatóság, hegeszthetőség)


Az ac lok tulajdons gainak adatb zisai
Az acélok tulajdonságainak adatbázisai

A felhasznált acélok választéka rendkívül széleskörű, ezért különböző forrásokból szedhetők össze a szükséges jellemzők:

  • Szabványok

  • Gyártó cégek termék katalógusai

  • Kézikönyvek, áttekintő művek

  • Számítógépes adatbázisok


Ltal nos rendeltet s tv zetlen szerkezeti ac lok msz en 10025
Általános rendeltetésű ötvözetlen szerkezeti acélok (MSZ EN 10025)

  • Szabványos jelölés: Fe 235; 275; 355; a szám a folyás-határ átlagos értéke (Fe 490; 590, 690 esetén az Rm); karbontartalom 0,13…0,2%

    Kiegészítő betűjel: B, C, D (pl. Fe 235 B) az ütőmunka minimális értékéhez (KV=27J) tartozó hőmérsékletet jelenti (20, 0, -20 Co)

  • A folyáshatár 235…355 között, a szakítószilárdság 350…690 MPa között változik, a nyúlás 24…10% között, az ütőmunka min. 27 J

  • Jól hegeszthetők, ezért átlagos rendeltetésű szerkezetek, alkatrészek készíthetők belőlük


Hegeszthet finomszemcs s szerkezeti ac lok
Hegeszthető finomszemcsés szerkezeti acélok (MSZ EN 10025)

  • Szabványos jelölés: S 275; 355; 420; 460; a szám a folyáshatár átlagos értéke a karbontartalom 0,13…0,2% + mikroötvözők

    Kiegészítő betűjel: M, ML, N, NL (pl. S 275 M) az ütőmunka minimális értékéhez tartozó hőmérsékletet jelenti

  • A folyáshatár 275…460 között, a szakítószilárdság 360…720 MPa között, a nyúlás 24…10% között változik,az ütőmunka min. 27 vagy 40 J.

  • Jól hegeszthetők, igényes szerkezetekhez valók


Bet tedz s ac lok msz en 10084
Betétedzésű acélok (MSZ EN 10025)(MSZ EN 10084)

  • Szabványos jelölés: acélonként változó, az összetételre, ötvözőkre utaló (pl. C10; 16MnCr5…) Összetétel: karbontartalom 0,07…0,3% + Mn, Cr, Mo, Ni ötvözők

  • A tulajdonságok a kéregben és a magban különbözőek, cél a kemény kéreg és szívós mag

  • Jól használhatók gépelemek gyártására (fogaskerék, tengely, csapágypersely, gömbcsukló, …stb.)


Bet tedz s ac lok cement l si technol gia
Betétedzésű acélok (MSZ EN 10025)(Cementálási technológia)

  • A cementáló közeg típusa: (zárójelben az 1mm kéregvastagság eléréséhez szükséges idő órában)szilárd (10), gázközeg (6), sófürdő (4)

  • Cementálás utáni hőkezelés:edzés (lehet külön a magra és a kéregre)megeresztés (160..200 Co)

  • Kéreg keménység: 56…60 HRC


Nemes thet ac lok msz en 10083
Nemesíthető acélok (MSZ EN 10025)(MSZ EN 10083)

  • Szabványos jelölés: acélonként változó, az összetételre, ötvözőkre utaló (C22; 50CrMo4…) Összetétel: karbontartalom 0,17…0,6% + Mn, Cr, Mo, Ni ötvözők

  • A tulajdonságok a szelvény átmérő és a hőkezelés (edzés + megeresztés) függvényében különbözőek

  • Jól használhatók dinamikus és szilárdsági igénybevételnek kitett gépalkatrészekhez


Nemes thet ac lok nemes t si technol gia
Nemesíthető acélok (MSZ EN 10025)(Nemesítési technológia)

  • Edzés: sikere függ az átedzhető szelvényátmérőtől

  • Az edzett acél megeresztése:a tulajdonságok a megeresztési hőmérséklettől (és időtől – kb. 1-2 óra) függnek

Ütőmunka

Szakítószilárdság

Nyúlás

Megeresztési hőköz

T


Nemes thet ac lok aj nlott alkalmaz sa p ld k
Nemesíthető acélok (MSZ EN 10025)ajánlott alkalmazása (példák)


Szersz mac lok 1
Szerszámacélok (1) (MSZ EN 10025)

  • Az igénybevételtől függően széles választékban kaphatók (erősen ötvözött acélok)

  • Főbb típusok:

    • Gyorsacélok

    • Hidegmegmunkáló acélok

    • Melegalakító szerszám acélok

    • Műanyagalakító szerszám acélok


Szersz mac lok 2
Szerszámacélok (2) (MSZ EN 10025)

  • Az acélok kiválasztását összehasonlító táblázatok könnyítik meg (kiválasztás több szempont alapján)

  • Főbb választási szempontok:

    • Keménység, kopásállóság

    • Szívósság, hősokk tűrés

    • Megmunkálhatóság

    • Hőkezelhetőség, mérettartósság


Szersz mac lok 3 h kezel s gyorsac lok
Szerszámacélok (3) (MSZ EN 10025)hőkezelés: gyorsacélok

  • Példa: R6; S6-5-2 (6% W, 5% Mo, 4% Cr)

  • Edzés:

    • Ausztenitesítés 1190-1230 Co; 80…150 sec.

    • Hűtés olajban, sófürdőben vagy vákumban

  • Megeresztés 550 Co-on 3x2 óra (az utolsó megeresztés csak 500 Co-on)

  • Elérhető keménység 66 HRC


Szersz mac lok 4 h kezel s gyorsac lok
Szerszámacélok (4) (MSZ EN 10025)hőkezelés: gyorsacélok

A hőkezelés hőmérséklet-idő diagramja

1200 Co

550 Co


Szersz mac lok 5 h kezel s gyorsac lok
Szerszámacélok (5) (MSZ EN 10025)hőkezelés: gyorsacélok

Megeresztési diagram:

HRC

66 HRC

65

550 T, Co


Szersz mac lok 6 h kezel s hidegmegmunk l ac lok
Szerszámacélok (6) (MSZ EN 10025)hőkezelés: hidegmegmunkáló acélok

Hőkezelési diagram és megeresztési görbe

T

HRC

950 Co

K1 jelű acél

65

200 Co

50

T

200 Co


Az alum nium s tv zetei
Az alumínium és ötvözetei (MSZ EN 10025)

  • Alakítható alumínium ötvözetek (ötvöző tartalom néhány %)

    • Nemesíthető

    • Nem nemesíthető

  • Öntészeti alumínium ötvözetek (eutektikus összetételhez közeli ötvöző tartalom)

    • Ötvözött alumínium öntészeti célra (Si, Mg, Cu)

    • Egyéb öntészeti alumíniumok ötvözetek


Az alum nium tulajdons gai
Az alumínium tulajdonságai (MSZ EN 10025)

  • Kis sűrűség (ρ= 2,7 Mg/m3)

  • Alacsony olvadáspont (660 Co)

  • Jó hő- és villamos vezetőképesség

  • Kiváló korrózió állóság

  • Kedvező alakíthatóság

  • Szilárdsága kicsi (Rm=45 MPa), de ez ötvözéssel, hőkezeléssel és hidegalakítással jelentősen növelhető


Az alum nium f tv z i msz en 573 szabv ny szerint
Az alumínium fő ötvözői (MSZ EN 10025)(MSZ EN 573 szabvány szerint)


Nt szeti alum nium tv zetek p ld k
Öntészeti alumínium ötvözetek (MSZ EN 10025)(példák)

  • 2000 jelű sorozat: AlCu4TiMgnemesíthető, nagy szilárdságú

  • 4000 jelű sorozat: AlSi12 (eutektikus)kiválóan önthető, vékony falú öntvényekhez

  • 5000 jelű sorozat: AlMg9korrózióálló, jól fényesíthető


Nemes thet alum nium tv zetek p ld k lemezek tulajdons gai
Nemesíthető alumínium ötvözetek (példák: lemezek tulajdonságai)

Képlékeny alakítás (kivágás, hajlítás, mélyhúzás) lágy állapotban; kisebb alkatrészek igény szerint nemesíthetőkA rudak mechanikai jellemzői hasonlóak a lemezekéhez


Nemes thet alum nium tv zetek kiv l sos kem nyed s 1
Nemesíthető alumínium ötvözetek (kiválásos keményedés - 1)

  • Lépései:

    • Homogenizálás az α-mezőben

    • Gyors hűtés

    • Megeresztés

  • Keménység növelés mechanizmusa:

    • Fémes vegyület kiválás finom eloszlásban

    • A kivált szegregátumok a diszlokációk mozgását gátolják, emiatt nő a szilárdság és csökken a nyúlás


Nemes thet alum nium tv zetek kiv l sos kem nyed s 2
Nemesíthető alumínium ötvözetek (kiválásos keményedés - 2)

T, Co

α

Homogenizálás Megeresztés


A r z s tv zetei
A réz és ötvözetei keményedés - 2)

  • Alakítható réz ötvözetek

    • Lemezalakításra alkalmas sárgarezek

    • Éremverésre alkalmas bronzok

  • Öntészeti réz ötvözetek

    • Ónbronz és vörösötvözetek

    • Ólombronzok

    • Sárgarezek öntészeti célokra


A r z tulajdons gai
A réz tulajdonságai keményedés - 2)

  • Közepes sűrűség (ρ= 8,93 Mg/m3)

  • Olvadáspont (1083 Co)

  • Kiváló hő- és villamos vezetőképesség

  • Légköri korrózió állóság

  • Kedvező alakíthatóság, önthetőség

  • Szilárdsága közepes (Rm=220 MPa), ötvözéssel tovább javítható


A fontosabb nt szeti r z tv zetek msz 8579 1991
A fontosabb öntészeti rézötvözetek keményedés - 2)(MSZ 8579:1991)

  • Ónbronzok (öntészeti célokra)öCuSn12: nagy igénybevételű alkatrészeköCuSn10P: vegyipari szerelvények

  • Vörösötvözetek öCuSn10Zn2: csapágycsészék, csigakerekeköCuSn5Zn5Pb5: áramvezető sínek

  • Ólombronzok (főként csapágy öntvények)öCuPb20Sn5: hideghengerművek csapágyaiöCuPb5Sn10: savas közegben lévő csapágyak


A fontosabb sajtolhat r z tv zetek
A fontosabb sajtolható rézötvözetek keményedés - 2)

  • Tiszta réz (Cu%>99,85): áramvezető huzalok, mélyhúzott alkatrészek

  • Sárgarezek:

    • 90% Cu, 10% Zn: finom alkatrészek

    • 70% Cu, 30% Zn: mélyhúzott alkatrészek

    • 60% Cu, 40% Zn: hőcserélő lemezek

  • Bronzok:

    • 95,5% Cu, 3% Sn, 1,5% Zn: érem verés


Sszefoglal s
Összefoglalás keményedés - 2)

  • A fémek és ötvözetek tulajdonságai az összetétel és a hőkezelési állapot függvényében változnak

  • Fő jellemzőjük a kedvező szilárdság és szívósság, a jó alakíthatóság, kiváló hő- és villamos vezetőképesség

  • A fémek tulajdonságait az anyag szabványok és adatbázisok tartalmazzák


ad