Mérnöki anyagismeret. Technológiai vizsgálatok Kémiai vizsgálatok



Hasonló dokumentumok
MUNKAANYAG. Magyarkúti József. Anyagvizsgálatok - roncsolásos vizsgálati módszerek 3. Technológiai vizsgálatok. A követelménymodul megnevezése:

ANYAGTUDOMÁNY ÉS TECHNOLÓGIA TANSZÉK Fémek technológiája

MUNKAANYAG. Magyarkúti József. Anyagvizsgálatok. A követelménymodul megnevezése: Mérőtermi feladatok

Színképelemzés. Romsics Imre április 11.

MUNKAANYAG. Pogonyi István. Roncsolásos anyagvizsgálatok 3. Technológiai vizsgálatok. A követelménymodul megnevezése:

TANULÁSTÁMOGATÓ KÉRDÉSEK AZ 2.KOLLOKVIUMHOZ

Anyagismeret tételek

Műszeres analitika II. (TKBE0532)

OPTIKA. Fénykibocsátás mechanizmusa fényforrás típusok. Dr. Seres István

1. Az acélok felhasználási szempontból csoportosítható típusai és hőkezelésük ellenőrző vizsgálatai

Műszeres analitika. Abrankó László. Molekulaspektroszkópia. Kémiai élelmiszervizsgálati módszerek csoportosítása

2. Tantermi Gyakorlat A szerkezeti anyagok tulajdonságai és azok vizsgálata Nyomóvizsgálat, hajlítóvizsgálat, keménységmérés

Abszorpciós fotometria

Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei

Abszorpciós spektroszkópia

Acélok nem egyensúlyi átalakulásai

Tartalomjegyzék. Emlékeztetõ. Emlékeztetõ. Spektroszkópia. Fényelnyelés híg oldatokban A fény; Abszorpciós spektroszkópia

Infra hőmérsékletmérő

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (3) a NAH /2014 nyilvántartási számú 2 akkreditált státuszhoz

Hegeszthetőség és hegesztett kötések vizsgálata

ACÉLOK MÉRNÖKI ANYAGOK

Tartalomjegyzék. Emlékeztetõ. Emlékeztetõ. Spektroszkópia. Fényelnyelés híg oldatokban 4/11/2016. A fény; Abszorpciós spektroszkópia

ANYAGISMERET I. ACÉLOK

Anyagszerkezet és vizsgálat

Atomfizika. Fizika kurzus Dr. Seres István

Anyagvizsgálati módszerek Elemanalitika. Anyagvizsgálati módszerek

ATOMEMISSZIÓS SPEKTROSZKÓPIA

Milyen színűek a csillagok?

Nemzeti Akkreditáló Testület. RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAT /2014 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Hőkezelő technológia tervezése

Magyarkúti József. Anyagvizsgálatok. A követelménymodul megnevezése: Mérőtermi feladatok

Abszorpció, emlékeztetõ

Kétalkotós ötvözetek. Vasalapú ötvözetek. Egyensúlyi átalakulások.

Anyagvizsgálatok. Mechanikai vizsgálatok

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAH /2018 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Nemzeti Akkreditáló Testület. RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAT /2014 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Atomfizika. Fizika kurzus Dr. Seres István

Abszorpciós fotometria

Anyagvizsgálatok. Technológiai vizsgálatok

Mechanikai tulajdonságok Statikus igénybevétel. Nyomó igénybevétellel szembeni ellenállásának meghatározása

Nagyszilárdságú lemezanyagok alakíthatósági vizsgálatai

Hőkezelhetőség, hőkezelt alkatrészek vizsgálata

Orvosi Biofizika I. 12. vizsgatétel. IsmétlésI. -Fény

Acélok és öntöttvasak definíciója

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (3) a NAH /2014 nyilvántartási számú 2 akkreditált státuszhoz

Név... intenzitás abszorbancia moláris extinkciós. A Wien-féle eltolódási törvény szerint az abszolút fekete test maximális emisszióképességéhez

Dr. JUVANCZ ZOLTÁN Óbudai Egyetem Dr. FENYVESI ÉVA CycloLab Kft

Sugárzáson, és infravörös sugárzáson alapuló hőmérséklet mérés.

Anyagismeret. 3. A vas- karbon ötvözet

Anyagismeret I. Nyomó, hajlító vizsgálat Keménységmérés. Összeállította: Csizmazia Ferencné dr.

Tartalom. 1. Gázszagosító anyagok vizsgálata

MUNKAANYAG. Palotainé Békési Katalin. Alakítási próbák rúd, szál-, lemezanyagok. képlékeny alakításához (hajlítás, egyengetés stb.

Abszorpciós spektrometria összefoglaló

A nagytermi gyakorlat fő pontjai

Mérés és adatgyűjtés

Modern Fizika Labor. 11. Spektroszkópia. Fizika BSc. A mérés dátuma: dec. 16. A mérés száma és címe: Értékelés: A beadás dátuma: dec. 21.

Az elektromágneses hullámok

Anyagválasztás dugattyúcsaphoz

A vizsgált anyag ellenállása az adott geometriájú szúrószerszám behatolásával szemben, Mérnöki alapismeretek és biztonságtechnika

9 gyak. Acél mangán tartalmának meghatározása UV-látható spektrofotometriás módszerrel

ANYAGTUDOMÁNY ÉS TECHNOLÓGIA TANSZÉK

Munkagázok hatása a hegesztési technológiára és a hegesztési kötésre a CO 2 és a szilárdtest lézersugaras hegesztéseknél

Modern Fizika Labor. A mérés száma és címe: A mérés dátuma: Értékelés: Infravörös spektroszkópia. A beadás dátuma: A mérést végezte:

A szerkezeti anyagok tulajdonságainak megváltoztatási lehetőségei. Szilárdság növelésének lehetőségei

Modern Fizika Labor Fizika BSC

Nemzeti Akkreditáló Testület. SZŰKÍTETT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAT /2013 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

ATOMMODELLEK, SZÍNKÉP, KVANTUMSZÁMOK. Kalocsai Angéla, Kozma Enikő

5. Az adszorpciós folyamat mennyiségi leírása a Langmuir-izoterma segítségével

A 29/2016. (VIII. 26.) NGM rendelet által módosított 27/2012 (VIII. 27.) NGM rendelet szakmai és vizsgakövetelménye alapján.

Anyagvizsgálatok. Fémtani vizsgálatok

Lánghegesztés és lángvágás


Ütőmunka meghatározása acél próbatesten, Charpy-kalapáccsal, amely ingás ütő-hajlítómű (Charpyinga) Dr. Kausay Tibor

Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei

Az alakítással bevitt energia hatása az ausztenit átalakulási hőmérsékletére

1. Atomspektroszkópia

Fényhullámhossz és diszperzió mérése

Röntgensugárzás az orvostudományban. Röntgen kép és Komputer tomográf (CT)

Fény, mint elektromágneses hullám, geometriai optika

Anyagismeret és anyagvizsgálat. Kovács Attila

a NAT /2008 számú akkreditálási ügyirathoz

INFRA HŐMÉRŐ (PIROMÉTER) AX Használati útmutató

Speciális fluoreszcencia spektroszkópiai módszerek

Az acélok edzhetőségének vizsgálata

Laborgyakorlat. Kurzus: DFAL-MUA-003 L01. Dátum: Anyagvizsgálati jegyzőkönyv ÁLTALÁNOS ADATOK ANYAGVIZSGÁLATI JEGYZŐKÖNYV


Röntgen-gamma spektrometria

9. Fényhullámhossz és diszperzió mérése jegyzőkönyv

Elsőként ellenőrizzük, hogy a 2,5mm átmérőjű golyóval vizsgálható-e az adott vastagságú próbadarab.

Atommodellek de Broglie hullámhossz Davisson-Germer-kísérlet

Természetes vizek, keverékek mindig tartalmaznak oldott anyagokat! Írd le milyen természetes vizeket ismersz!

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 8. Képlékeny viselkedés. Terhelési diagram. Mechanikai tulajdonságok 2. s sz (Pa) Tankönyv fejezetei: 16-17

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 7.

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 7. Képlékeny viselkedés. Terhelési diagram. Mechanikai tulajdonságok 2. s sz (Pa) Tankönyv fejezetei: 16-17

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 7. Képlékeny viselkedés. Terhelési diagram. Mechanikai tulajdonságok 2. s sz (Pa) Tankönyv fejezetei: 16-17

A Mössbauer-effektus vizsgálata

Molekulaspektroszkópiai módszerek UV-VIS; IR

KS / KS ELŐNYPONTOK

Anyagtudomány. Ötvözetek egyensúlyi diagramjai (állapotábrák)

Átírás:

Mérnöki anyagismeret Technológiai vizsgálatok Kémiai vizsgálatok 1

Technológiai vizsgálatok vagy technológiai próbák A vizsgálatok általában az adott technológiákat modellezik és jellemző rájuk, hogy a vizsgálat során az erőt legtöbb esetben nem mérjük, csupán azt határozzuk meg, hogy a vizsgált anyag az adott technológiának megfelel-e. A vizsgálatokkal meghatározott mérőszámok nem általánosíthatók, azok csak a speciális esetre vonatkoznak. A vizsgálatokra vonatkozó előírásokat szabványok tartalmazzák. 2

Technológiai vizsgálatok vagy technológiai próbák önthetőségi vizsgálatok alakíthatósági vizsgálatok forgácsolhatósági vizsgálatok edzhetőségi vizsgálatok hegeszthetőségi vizsgálatok stb. 3

Önthetőség Önthetőségen a megolvadt fém forma kitöltő képességét értjük Tágabb értelemben a jó önthetőség feltételeként további kritériumokat is megfogalmazunk: Alacsony öntési hőmérséklet, kis dermedési hőköz Kis zsugorodás Öntés után is kedvező tulajdonságok A dermedés során szabályozható szövetszerkezet 4

Önthetőségi vizsgálat Courthy kokilla A Courthy kokilla egy kifelé spirálisan bővülő forma, amelynek a közepébe öntik bele a megolvadt fémet Az önthetőség mérőszáma az a cm-ben mért távolság, amennyit az olvadék kitölt Beömlő csonk Forma kitöltés hossza 5

Alakíthatósági vizsgálatok A melegalakíthatóság vizsgálata Célja: az acél alakíthatóságának és a szennyező elemek, főleg a kén okozta vöröstörékenységi hajlamának a meghatározása. 6

Zömíthetőség Zömítés az első repedés megjelenéséig - mérőszáma: (h o -h 1 )/h o x 100% Minél nagyobb a repedés megjelenéséig tapasztalható magasság csökkenés, annál jobb az alakíthatóság h o h 1 7

Melegalakíthatósági próbák Zömítő vizsgálat az alakítás hőmérsékletén Mérőszám: magasságcsökkenés az első repedés megjelenéséig 8

Vöröstörékenységi hajlam vizsgálata Nyomóvizsgálat az alakítás hőmérsékletén A vizsgálat mérőszáma az első repedés megjelenésekor mért magasság csökkenés Felületi repedés 9

Vöröstörékenységi hajlam vizsgálata (2) Hajlító vizsgálattal A vizsgálat mérőszáma az első repedés megjelenésekor mért magasság csökkenés 10

A hidegalakíthatóság vizsgálata Hajlító vizsgálat α szögű hajlítás α rétegesség 11

A hidegalakíthatóság vizsgálata Hajtogató vizsgálat Célja: vékony lemezek és huzalok hajlíthatóságának meghatározása 12

A hidegalakíthatóság vizsgálata Huzalok csavaróvizsgálata Célja: 0,4 mm-nél nagyobb átmérőjű, elsősorban rugóacél huzalok minősítése 13

A hidegalakíthatóság vizsgálata Lemezek minősítése, Erichsen vizsgálat IE mm 14

Erichsen- féle vizsgálat Acél lemez Alumínium lemez 15

Csészehúzó vizsgálat A legfeljebb 3 mm vastag lemezek mélyhúzhatóságának, a maximális húzási fokozatnak a meghatározására szolgál A vizsgálandó lemezből 2 mm-ként növekvő átmérőjű tárcsákat (64, 66, 68, 70, 72, 74 mm) vágunk ki, és azokat egyetlen fokozattal csészévé húzzuk. 16

Csészehúzó vizsgálat A vizsgálat mérőszáma a még csészévé húzható tárcsa átmérője. A csészék vizsgálata a lemez anizotrópiájáról is ad tájékoztatást, mivel ha a lemez anizotróp a csésze fülesedik. 17

Csészehúzó vizsgálat 18

Mélyhúzási hibák: fülesedés 19

Technológiai próbák Csészehúzó vizsgálat Fülesedés a ráncgátló alatti anyagrészen: 20

Acél és fémcsövek alakíthatósági vizsgálatai Tágító próba a cső végét, egy kúpos tüskével előírt mértékig tágítjuk, amit a csőnek repedés nélkül el kell viselni. A tüske kúpszöge(β) különböző lehet ( 30, 45, 60, 120 ), de használhatunk 1:10 vagy 1:20 kúposságú tüskét is. β 21

Acél és fémcsövek alakíthatósági vizsgálatai Peremező próba peremezéssel beépített csövek pl. fékcsövek minősítésénél használják. Az alakítást a csőnek repedés nélkül kell elviselnie. α 22

Acél és fémcsövek alakíthatósági vizsgálatai Nagyátmérőjű csövek vizsgálata Csőlapító próba Csőszakító próba 23

Az edzhetőség vizsgálata Jominy próbával az edzés célja a martenzites szövetszerkezet biztosítása, ami akkor lehetséges, ha az acél C tartalma > 0,2%, az acél ausztenites állapotban van és a lehűlési sebesség v>v krit.felső. 24

Az edzhetőség vizsgálata Jominy próbával A próbatest edződéséről legegyszerűbben keménységméréssel győződhetünk meg. A keménységet (HV vagy HRC) a véglaptól mért távolság(d) függvényében ábrázolva a Jominy görbét kapjuk. A görbe kezdeti szakasza azt a legnagyobb keménységet mutatja, amelyre az acél edzhető. 25

Az C hatása edzhetőség vizsgálata Jominy próbával 26

A Jominy vizsgálat erdményeinek a megadása a keménységi görbék megrajzolásával három pont keménységének megadásával, ahol az első pont az edzett véglaptól 1,5 mm-re, a második keménység csökkenés pontjában (99% martenzit, J A ), továbbá az inflexiós pontban (50% martenzit + 50 % perlit -bainit J B ) két - külön megállapodásban előírt távolságban lévő - pont keménységének megadásával egy - az edzett véglaptól előírt távolságban lévő - pont keménységének megadásával 27

Jominy sáv Ha a vizsgálattal felvett görbe beleesik a sávba az anyag edzhetőség szempontjából megfelelő. 28

Vegyi összetétel meghatározása A vegyi összetétel csaknem minden esetben előírt. Meghatározható: nedves kémiai módszerekkel vagy műszeres elemzésekkel. 29

Kimutathatósági határ a keresett elemnek azt a legkisebb mennyisége, amely az adott módszerrel már éppen kimutatható. Függ a keresett elemtől az elemzési módszertől 30

Nedves kémiai módszerek az anyagból vett, pontosan bemért forgácsmintából határozzuk meg a keresett elemeket. Lépései: 1. a minta pontos bemérése 2.feltárás, amikor a keresett elemet erős savakkal kioldják (pl. fémes ötvözök) vagy a keresett "hozzáférhetővé" (pl. a karbon és a kén elemzése) elemet oxidációval, elégetéssel teszik stb. 31

Nedves kémiai módszerek Lépései: A keresett elem mennyiségének meghatározása A feltárás során a keresett elemekből, vegyületekből keletkezett ionokat elválasztják, mérőoldatok hozzáadásával, kicsapással vagy titrálással stb., azonosítják és mennyiségüket meghatározzák. 32

Műszeres elemzések Emissziós színképelemzések Az emissziós színkép elemzés lényege, hogy az elemzendő anyag egy részét elgőzölögtetjük, atomjait energia felvételre kényszerítjük, azaz gerjesztjük. A gerjesztett atom a felvett energiát fény formájában leadja. A kisugárzott (emittált) fény hullámhossza a gerjesztett atomra, fényessége (intenzitás) az adott elem koncentrációjára jellemző. 33

Műszeres elemzések Emissziós színképelemzések 2 Ilyen jelenség az alacsony forráspontú fémek "lángfestése". a Na a lángot elszínezi citromsárga lesz, mert a kibocsátott fény hullámhossza a sárga színnek megfelelő. A lítium kárminvörös, a kálium fakó ibolyára A láng elszíneződése az adott elem jelenlétére utal. 34

Műszeres elemzések Emissziós színképelemzések 3 A gerjesztés módja, energiája meghatározza, hogy a kibocsátott fény milyen hullámhossz tartományba esik. Minél nagyobb a gerjesztés energiája, annál rövidebb a fény hullámhosszúsága, annál kisebb lehet a kimutathatósági határ. 35

Emissziós színképelemzés 4 Gerjesztés ív szikra szikra ív elektron sugárzás neutron sugárzás röntgen sugárzás A kibocsátott fény Módszer hullámhosszúsága λ nm -ben 400-800(látható fény) spektroszkópia 200-400(ultra ibolya) spektrográfia 0,1-10 spektrometria 36

37

A színképelemző berendezés működési elve A fény az elemző berendezésbe egy keskeny nyíláson, a résen keresztül jut be 38

A keverék fény λ nm felbontása prizma Az ötvözetek gerjesztésekor keverék fény keletkezik, amelyet prizmák vagy optikai rács segítségével tudjuk hullámhossz szerint szétválasztani. 39

A színkép fajtái A gerjesztett atom színképe vonalas a molekuláé sávos Több elem együttes gerjesztésekor a színképek együtt jelennek meg, a vonalak helyzete nem változik! 40

Homológ vonalpárok elve Egy alapfém, (legtöbbször vas) és egy ötvözőfém vonal homológ vonalpárt alkot ha egymás közelében vannak és az intenzitásuk azonos. Az ötvözőnek ezt a koncentrációját, ahol az intenzitás azonosság fennáll homológ koncentrációnak nevezzük 41

Homolog vonalpárok 42

Elemzés a homológ vonalpárok elve alapján A minőségi elemzés során az ötvözőt vonalának helyén keressük 43

Elemzés a homológ vonalpárok A mennyiségi elemzés során az ötvöző vonal és az alapfém vonal intenzitását hasonlítjuk össze. elve alapján 44

Elemzés a homológ vonalpárok Az összehasonlítás a spektroszkópiában vizuálisan történik, ezért a hiba ± 20 rel.% is lehet elve alapján 45

Elemzés a homológ vonalpárok elve alapján Az összehasonlítás a spektrográfiában mérjük az intenzitást. A pontosság etalonok használatával növelhető. A hiba ± 7 rel.% is lehet Mért feketedés értékek etalon 46 Ismeretlen minta

Spektrométer A spektrométerekben az elemzéseknél a belépő fényt optikai ráccsal bontják, a vonalak intenzitását méréssel határozzák meg, a kiértékelést számítógéppel végzik. A berendezés adott ötvözetben (pl. gyengén ötvözött acélok vagy Al ötvözetetk stb.) a beállított csatornák számától függően 8, 16 vagy 24 elem meghatározására alkalmas. 47

Spektrométer A berendezés központi egysége a sugárzásbontó egység beleértve a kilépőréseket és érzékelő elemeket. Ez az egység alakítja át az elemző sugárforrásból érkező fényjeleket elektromos jellé. A sugárbontóba belépő sugárzás összetett, az onnan távozó elektromos jelek, már jellemzőek a mintában levő elemek mennyiségére és minőségére 48

A perfekt Spektrométer Rács Rowland kör Előnyei: Nagy fényáteresztő képesség Széles Spektrum Kevés optikai komponens Elenyésző szórtfényrész Robusztos Belépőrés Kilépőrések Photomultiplier csövek Fénykép Film 49

SPECTRO CIROS CCD : Kör optika Primér rács 2924 l/mm Szekunder rács 2400 l/mm K 766nm Virtuális belépőrés Li 670nm Na 589nm Belépőrés 120nm 460nm 19 CCD 50

Spektrométerek 51

52

SPECTROSORT SPECTROPORT SPECTROTEST 53 SPECTROTEST opcionális MWS

Karbonelemzés A vasalapú ötvözetek legfontosabb ötvözője a karbon. A karbon azonban, mint metalloid elem igen nagy gerjesztési energiát igényel, ezért színképelemzéssel csak a spekrométerekben határozható meg. 54

Karbonelemzés Elégetéses módszerek Az elégetéses módszerek első fázisában az ismert tömegű mintát magas hőmérsékleten oxigénáramban elégetjük. A mintában lévő karbon tökéletes égéssel CO 2 -vé ég, és ez lesz a karbon meghatározás alapja. Lehetséges volumetrikus coulometriás infravörös abszorpciós elven 55

Volumetrikus karbonelemzés A volumetrikus elemzés során az elégetéskor keletkezett CO 2 térfogatát mérjük 56

Volumetrikus karbonelemzés 2 A mérőbürettán elhelyezett mérőléc 1,0000 g minta 20 C és 10 5 Pa nyomás mellett érvényes. Ettől eltérő értékek esetében korrekciót kell alkalmazni. A módszer gyors, a berendezés olcsó, az elemzés század % pontosságú. A berendezést etalon forgácsmintával kell kalibrálni. 57

Coulometriás karbonelemzés A módszer a coulometriás titrálás elvén alapszik és a karbon mellett a kéntartalom meghatározására is alkalmas. A karbontartalmat 0,001 % pontossággal határozza meg 58