D9: Materiaalstructuren - PowerPoint PPT Presentation

d9 materiaalstructuren n.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
D9: Materiaalstructuren PowerPoint Presentation
Download Presentation
D9: Materiaalstructuren

play fullscreen
1 / 78
D9: Materiaalstructuren
101 Views
Download Presentation
waite
Download Presentation

D9: Materiaalstructuren

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript

  1. D9: Materiaalstructuren A. Brok met medewerking van F. Konst & J. Kamphuis Versie April 2011 www.broksite.tk

  2. D9000 Menu Materiaalstructuren Inleiding IJs -Water - Stoom Diagram Cd - Bi Diagram Cu - Ni Diagram Pb - Sn Diagram Fe - Fe3C Samenvatting

  3. D9010 Inleiding 1 Ongelegeerd Gelegeerd Materiaalstructuur Fysische eigenschappen Chemische eigenschappen Mechanische eigenschappen

  4. D9011 Inleiding Opbouw metalen Atomen Grondcel Kristal Kristalstructuur

  5. D9510 Diagram Fe - Fe3C 1 Grondcellen KRG (Ferriet) (9 Fe-atomen Kubisch Ruimtelijk Gecentreerd) KVG (Austeniet) (14 Fe-atomen Kubisch Vlakken Gecentreerd) HEX (Titanium) (14 Ti-atomen Hexagonaal)

  6. D9020 Inleiding 2 Legeren Ongelegeerde metalen worden in de werktuigbouwkunde zelden toegepast. (uitzondering staal) Ze zijn te zwak en te zacht. Door toevoegen van bepaalde legeringselementen kunnen eigenschappen worden verbeterd Bijv. treksterkte, rekgrens, corrosiebestendigheid, smelttemperatuur.

  7. D9030 Inleiding 3 Legeren Door toevoeging van legeringselementen verandert de structuur van een metaal. De mate van verandering van structuur en eigenschappen hangt af van: • soort legeringselement, • hoeveelheid (massapercentage). Belangrijk gegeven: oplosbaarheid legeringselementen

  8. Legeringselementen in vaste toestand niet in elkaars rooster oplosbaar

  9. Legeringselementen in vaste toestand volledig in elkaars rooster oplosbaar

  10. Legeringselementen in vaste toestand gedeeltelijk in elkaars rooster oplosbaar

  11. Plaats van de atomen Er tussen = interstitie Op de plaats van = substitutie Op de plaats van = substitutie Hoe groter de roosterverstoring door de legeringsatomen Hoe hoger de inwendige spanningen in het metaal Hoe hoger sterkte en hardheid.

  12. Stolling van een zuiver element

  13. Legeringen D9040 Inleiding 4 Zuiver Cd Legeringselementen niet in elkaars rooster oplosbaar (Cadmium - Bismut) Zuiver Bi 70% Cu 30% Ni Legeringselementen volledig in elkaars rooster oplosbaar (Koper - Nikkel) mengkristallen Zuiver Sn Legeringselementen gedeeltelijk in elkaars rooster oplosbaar (Lood - Tin) 98% Pb 2% Sn mengkristallen

  14. D9050 Smelt- en stolgedrag Zuivere stof WATER T  0° C Vast (ijs) T = 0° C Brij (ijs + water) 0  T  100° C Vloeibaar (water) T = 100° C Kookpunt (water + stoom) T > 100° C Damp (stoom)

  15. D9100 IJs - Water - Stoom 1 T  0° C  ijs T  100° C  stoom 0  T  100° C  water

  16. D9110 IJs - Water - Stoom 2 Haltepunt 2: water  stoom   Haltepunt 1: ijs  water

  17. D9120 IJs - water - stoom 3 Stoom  Stoom  water Water  Water  ijs IJs

  18. Legeringen D9200 Inleiding Bi - Cd Zuiver Cd Legeringselementen niet in elkaars rooster oplosbaar (Cadmium - Bismut) Zuiver Bi Legeringselementen volledig in elkaars rooster oplosbaar (Koper - Nikkel) Legeringselementen gedeeltelijk in elkaars rooster oplosbaar (Lood - Tin)

  19. D9210 Diagram Cadmium - Bismut 1 Vloeistof (L) Cd + L Bi + L Vast (Cd + Bi)

  20. D9212 Toetsscherm Beantwoord de volgende vragen Vraag 1 Boven de lijn A-B-C bestaat de massa uit:  Bi-kristallen in vloeistof  Cd-kristallen in vloeistof  Vaste Cd en Bi -kristallen  Vloeibare Cd en Bi * Vraag 2 In het gebied B-C-E bestaat de massa uit:  Bi-kristallen in vloeistof *  Cd-kristallen in vloeistof  Vaste Cd en Bi -kristallen  Vloeibare Cd en Bi Vraag 3 Onder de lijn D-B-E (146°C) bestaat de massa uit:  Bi-kristallen in vloeistof  Cd-kristallen in vloeistof  Vaste Cd en Bi -kristallen *  Vloeibare Cd en Bi

  21. D9220 Diagram Cadmium - Bismut 2 260° T   146° kamertemperatuur  t

  22. D9230 Diagram Cadmium - Bismut 3 240° T   146° kamertemperatuur  t

  23. D9240 Diagram Cadmium - Bismut 4 T   146° kamertemperatuur  t

  24. D9242 Toetsscherm Beantwoord de volgende vragen Vraag 4 Bij de eutectische samen-stelling begint de stolling op:  321 °C  271 °C  150 °C  146 °C * Vraag 5 De eutectische samenstelling vertoont een:  Stolpunt waarop grote Cd- en Bi-kristallen ontstaan.  Stolpunt waarop kleine Cd- en Bi-kristallen ontstaan. *  Stoltraject waarover steeds meer grote Cd- en Bi-kristallen ontstaan.  Stoltraject waarover steeds meer kleine Cd- en Bi-kristallen ontstaan.

  25. 80% Cd 20% Bi D9250 Diagram Cadmium - Bismut 5a 100% Cd 50% Cd 50% Bi 30 L S Aandeel vast (S) 30 / 50  60% 50

  26. 80% Cd 20% Bi D9251 Diagram Cadmium - Bismut 5b 100% Cd 50% Cd 50% Bi 20 L S Aandeel vast (S) 30 / 50  60% 50 Aandeel vloeibaar (L) 20 / 50  40%

  27. 80% Cd 20% Bi D9252 Diagram Cadmium - Bismut 5c 100% Cd 50% Cd 50% Bi 39 L S 100% Cd 41% Cd 59% Bi 59 Aandeel vast (S) 39 / 59  66,1%

  28. 80% Cd 20% Bi D9253 Diagram Cadmium - Bismut 5d 100% Cd 50% Cd 50% Bi 20 L S 100% Cd 59 41% Cd 59% Bi Aandeel vloeibaar (L) 20 / 59  33,9% Aandeel vast (S) 39 / 59  66,1%

  29. 80% Cd 20% Bi D9254 Diagram Cadmium - Bismut 5e 100% Cd 50% Cd 50% Bi 100% Cd 40 41% Cd 59% Bi 60 S1 S2 100% Cd 40% Cd 60% Bi Aandeel vast 1 (S1) 40 / 60  66,66%

  30. 80% Cd 20% Bi D9255 Diagram Cadmium - Bismut 5f 100% Cd 50% Cd 50% Bi 20 100% Cd 40% Cd 60% Bi 60 100% Cd 40% Cd 60% Bi Aandeel vast 1 (S1) 40 / 60  66,66% Aandeel vast 2 (S2) 20 / 60  33,33%

  31. D9256 Toetsscherm Bestudeer de afkoellijn en beantwoord de volgende vragen Vraag 6 Op ca. 230 °C begint:  de stolling van Bi  de stolling van Cd *  de stolling van Bi en Cd  de stolling van mengkristallen Vraag 7 Op 200 °C bestaat de massa uit:  25% Bi-kristallen en 75% vloeistof  25% Cd-kristallen en 75% vloeistof *  75% Bi-kristallen en 25% vloeistof  75% Cd-kristallen en 25% vloeistof Vraag 8 Op 150 °C bestaat de massa uit:  Bi-kristallen in vloeistof  Cd-kristallen in vloeistof *  Vaste Cd en Bi -kristallen  Vloeibare Cd en Bi

  32. D9257 Toetsscherm Bestudeer de afkoellijn en beantwoord de volgende vragen Vraag 9 Op 150 °C bestaat de vloeistof uit:  41% Bi en 59% Cd.  59% Bi en 41% Cd. *  50% Bi en 50% Cd.  60% Bi en 40% Cd. Vraag 10 Op 140 °C bestaat de structuur uit:  50% grote Cd-kristallen en 50% kleine Cd - en Bi-kristallen *  60% grote Cd-kristallen en 40% kleine Cd - en Bi-kristallen  70% grote Cd-kristallen en 30% grote Bi-kristallen  50% kleine Cd-kristallen en 50% grote Cd - en Bi kristallen

  33. Legeringen D9300 Inleiding Cu - Ni Zuiver Cd Legeringselementen niet in elkaars rooster oplosbaar (Cadmium - Bismut) Zuiver Bi 70% Cu 30% Ni Legeringselementen volledig in elkaars rooster oplosbaar (Koper - Nikkel) mengkristallen Legeringselementen gedeeltelijk in elkaars rooster oplosbaar (Lood - Tin)

  34. D9310 Diagram Koper - Nikkel 1 Vloeistof (L) CuNi mengkr. + L Vast CuNi - mengkristallen

  35. D9320 Diagram Koper - Nikkel 2a 1230° T  1110° kamertemperatuur  t

  36. D9322 Diagram Koper - Nikkel 2b 80% Cu 20% Ni 60% Cu 40% Ni 90% Cu 10% Ni 1200 1160 L S Aandeel vast (S) 10 / 30  33,33% 1100 Aandeel vloeibaar (L) 20 / 30  66,66%

  37. D9324 Diagram Koper - Nikkel 2c 80% Cu 20% Ni 60% Cu 40% Ni 90% Cu 10% Ni 100% mengkristallen CuNi 80% Cu 20% Ni 1050

  38. D9330 Diagram Koper - Nikkel 3 1405° 1290° T  kamertemperatuur  t

  39. D9332 Toetsscherm Bestudeer de afkoellijn en beantwoord de volgende vragen Vraag 11 Op 1300 °C bestaat de massa uit:  Cu- en Ni-kristallen in vloeistof  Ni-kristallen in vloeistof  CuNi-mengkristallen  CuNi-mengkristallen in vloeistof * Vraag 12 Op 1200 °C bestaat de vaste stof uit:  50% Cu- en 50% Ni-kristallen  mengkristallen met 50% Cu en 50% Ni *  85% Cu- en 15% Ni-kristallen  mengkristallen met 85% Cu en 15% Ni Vraag 13 Op 1200 °C bestaat de vloeistof uit:  28,6% Cu en 71,4% Ni  50% Cu en 50% Ni  71,4% Cu en 28,6% Ni  85% Cu en 15% Ni *

  40. D9333 Toetsscherm Bestudeer de afkoellijn en beantwoord de volgende vragen Vraag 14 Op 1200 °C bestaat de massa uit:  28,6% vaste stof en 71,4% vloeistof.  50% vaste stof en 50% vloeistof.  71,4% vaste stof en 28,6% vloeistof. *  85% vloeistof en 15% vaste stof. Vraag 15 De soliduslijn wordt gepasseerd op ca.:  1083 °C.  1168 °C. *  1324 °C.  1453 °C. Vraag 16 Onder 1100 °C  koelen de mengkristallen (60% Cu + 40% Ni) verder af. *  koelen de mengkristallen (50% Cu + 50% Ni) verder af.  scheiden de mengkristallen tot 1183 °C nog Cu uit.  scheiden de mengkristallen tot 1183 °C nog Ni uit.

  41. Legeringen D9400 Inleiding Pb - Sn Zuiver Cd Legeringselementen niet in elkaars rooster oplosbaar (Cadmium - Bismut) Zuiver Bi 70% Cu 30% Ni Legeringselementen volledig in elkaars rooster oplosbaar (Koper - Nikkel) mengkristallen Zuiver Sn Legeringselementen gedeeltelijk in elkaars rooster oplosbaar (Lood - Tin) 98% Pb 2% Sn mengkristallen

  42. D9410 Diagram Lood - Tin 1 Vloeistof (L) Pb Sn + L Sn + L PbSn Vast

  43. D9420 Diagram Lood - Tin 2 225°  183° T  kamertemperatuur  t

  44. D9430 Diagram Lood - Tin 3  183° T  kamertemperatuur  t

  45. D9440 Diagram Lood - Tin 4 265°  183° T  kamertemperatuur  t

  46. D9450 Diagram Lood - Tin 5 305° 255° T  145° kamertemperatuur  t

  47. D9452 Toetsscherm Bestudeer de afkoellijn en beantwoord de volgende vragen Vraag 17 Op 225 °C bestaat de massa uit:  Pb- en Sn-kristallen in vloeistof  Pb-kristallen in vloeistof  PbSn-mengkristallen  PbSn-mengkristallen in vloeistof * Vraag 18 Op 200 °C bestaat de vaste stof uit:  50% Pb- en 50% Sn-kristallen  mengkristallen met 50% Pb en 50% Sn  82% Pb- en 18% Sn-kristallen  mengkristallen met 82% Pb en 18% Sn * Vraag 19 Op 200 °C bestaat de vloeistof uit:  19% Sn en 81% Pb  40% Pb en 60% Sn *  60% Pb en 40% Sn  62% Sn en 38% Pb

  48. 70% Pb 30% Sn D9460 Diagram Lood - Tin 6a 89% Pb 11% Sn 6 S L 250 64% Pb 36% Sn 25 Aandeel vast (S) 6 / 25  24% 11 89 30 70 36 64

  49. 70% Pb 30% Sn D9461 Diagram Lood - Tin 6b 89% Pb 11% Sn S 19 L 250 64% Pb 36% Sn 25 Aandeel vast (S) 6 / 25  24% Aandeel vloeibaar (L) 19 / 25  76 % 30 70

  50. 70% Pb 30% Sn D9462 Diagram Lood - Tin 6c 89% Pb 11% Sn 250 S L 64% Pb 36% Sn 27 39 82% Pb 18% Sn 43% Pb 57% Sn 30 70 Aandeel vast (S) 27 / 39  69,2%