Anyagszerkezet és vizsgálat Fémtan, anyagvizsgálat

Hasonló dokumentumok
Anyagszerkezet és vizsgálat

MÉRNÖKI ANYAGISMERET AJ002_1 Közlekedésmérnöki BSc szak Csizmazia Ferencné dr. főiskolai docens B 403. Dr. Dogossy Gábor Egyetemi adjunktus B 408

American Society of Materials. Szilárdtestek. Fullerének (C atomok, sokszögek) zárt gömb, tojás cső (egy és többrétegű)

Kémiai kötések. Kémiai kötések kj / mol 0,8 40 kj / mol

Kémiai kötések és kristályrácsok ISMÉTLÉS, GYAKORLÁS

3. A kémiai kötés. Kémiai kölcsönhatás

Anyagtudomány - 1. Előadás. Anyagtudományi alapismeretek. 2010/2011. tanév I. félév szeptember 6.

5. elıadás KRISTÁLYKÉMIAI ALAPOK

A fémek egyensúlyi viselkedése. A fémek kristályos szerkezete

Sillabusz orvosi kémia szemináriumokhoz 1. Kémiai kötések

az Anyagtudomány az anyagok szerkezetével, tulajdonságaival, az anyagszerkezet és a tulajdonságok közötti kapcsolatokkal, valamint a tulajdonságok

Bevezetés az anyagtudományba III. előadás

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 5. Általános anyagszerkezeti ismeretek Fémek, ötvözetek

ANYAGTUDOMÁNY ÉS TECHNOLÓGIA TANSZÉK

Gépipari Technológiai Intézet

A fémek egyensúlyi viselkedése. A fémek kristályos szerkezete

SZAKÁLL SÁNDOR, ÁsVÁNY- És kőzettan ALAPJAI

Atomszerkezet. Atommag protonok, neutronok + elektronok. atompályák, alhéjak, héjak, atomtörzs ---- vegyérték elektronok

Kémiai kötések. Kémiai kötések. A bemutatót összeállította: Fogarasi József, Petrik Lajos SZKI, 2011

Energiaminimum- elve

Kristályos szilárd anyagok

GEMTT031-B Anyagtudomány és anyagvizsgálat

Villamosipari anyagismeret. Program, követelmények ősz

AZ ANYAGI HALMAZOK ÉS A MÁSODLAGOS KÖTÉSEK. Rausch Péter kémia-környezettan

Kristályos szerkezetű anyagok. Kristálytan alapjai. Bravais- rácsok 1. Bravais- rácsok 2. Dr. Mészáros István Anyagtudomány tárgy előadásvázlat 2004.

Kolloidkémia 1. előadás Első- és másodrendű kémiai kötések és szerepük a kolloid rendszerek kialakulásában. Szőri Milán: Kolloidkémia

4. változat. 2. Jelöld meg azt a részecskét, amely megőrzi az anyag összes kémiai tulajdonságait! A molekula; Б atom; В gyök; Г ion.

MŰSZAKI ELŐKÉSZÍTŐ ISMERETEK ANYAGOK MODUL

Az elektronpályák feltöltődési sorrendje

Az atom- olvasni. 1. ábra Az atom felépítése 1. Az atomot felépítő elemi részecskék. Proton, Jele: (p+) Neutron, Jele: (n o )

1. változat. 4. Jelöld meg azt az oxidot, melynek megfelelője a vas(iii)-hidroxid! A FeO; Б Fe 2 O 3 ; В OF 2 ; Г Fe 3 O 4.

Halmazállapotok. Gáz, folyadék, szilárd

41. ábra A NaCl rács elemi cellája

Kémiai alapismeretek 1. hét

GEMTT001-B ANYAGTUDOMÁNY ALAPJAI

Atomszerkezet. Atommag protonok, neutronok + elektronok. atompályák, alhéjak, héjak, atomtörzs ---- vegyérték elektronok

Anyagismeret tételek

Az anyagi rendszer fogalma, csoportosítása

1.2. A szilárd testek szerkezete

Anyagtudomány: hagyományos szerkezeti anyagok és polimerek

A kémiai kötés. Kémiai kölcsönhatás

Annotáció a GEMTT005-B Anyagok Világa c. tantárgyhoz:

KRISTÁLYOK GEOMETRIAI LEÍRÁSA

FÉMÖTVÖZETEK HŐKEZELÉSE

Vegyületek - vegyületmolekulák

Adatgyűjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb műszerei

SiAlON. , TiC, TiN, B 4 O 3

1. A témakörök heti bontás (Ütemezés)

Bevezetés a lézeres anyagmegmunkálásba

Általános és Szerves Kémia II.

Elektronegativitás. Elektronegativitás

FÉLÉVI KÖVETELMÉNYEK 2010/2011. tanév II. félév INFORMATIKA SZAK

I. Atomszerkezeti ismeretek (9. Mozaik Tankönyv: oldal) 1. Részletezze az atom felépítését!

Villamosmérnök MSc, Anyagtudomány. CaF 2 (fluorit rács) kicsit torzul: pl H 2 O (két nemkötő pár, 105 ), NH 3 (egy nemkötő pár, 107 ).

Szilárd anyagok. Műszaki kémia, Anyagtan I. 7. előadás. Dolgosné dr. Kovács Anita egy.doc. PTE MIK Környezetmérnöki Tanszék

Kötések kialakítása - oktett elmélet

Az anyagi rendszerek csoportosítása

3. Óraterv. Az óra cél- és feladatrendszere: modellalkotás (a valóság leképezése számunkra fontos szempontok szerint)

A szilárd testek alakja és térfogata észrevehetően csak nagy erő hatására változik meg. A testekben a részecskék egymáshoz közel vannak, kristályos

2. tétel. 1. Nemfémes szerkezeti anyagok: szerves ( polimer ) szervetlen ( kerámiák ) természetes, mesterséges ( műanyag )

Anyagvizsgálat. Dr. Hargitai Hajnalka. L3-16 Labor (B 403). SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM

Fogászati anyagok fajtái. Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 5. Általános anyagszerkezeti ismeretek Anyagcsaládok: fémek, kerámiák.

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

Követelmények a Szervetlen kémia laboratóriumi gyakorlatokhoz 2012/2013 tanév I. félév

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 7. 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

Anyagszerkezettan és anyagvizsgálat 2015/16. Bevezetés. Dr. Szabó Péter János

TANTÁRGY ADATLAP és tantárgykövetelmények Cím:

Villamosmérnök MSc, Anyagtudomány

ANYAGISMERET Készítette: Csonka György 1

2011/2012 tanév I. félév

Folyadékok. Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 2. Általános anyagszerkezeti ismeretek Folyadékok, szilárd anyagok, folyadékkristályok.

Kolloid kémia Anyagmérnök mesterképzés (MSc) Vegyipari technológiai szakirány MAKKEM 274M

Bevezetés s az anyagtudományba. nyba. Geretovszky Zsolt május 13. XIV. előadás. Adja meg a következő ionok elektronkonfigurációját! N e P.

KÉPLÉKENYALAKÍTÁS ELMÉLETI ALAPJAI

Altalános Kémia BMEVESAA101 tavasz 2008

Az alumínium és ötvözetei valamint hegeszthetőségük. Komócsin Mihály

Folyadékok. Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 2. Általános anyagszerkezeti ismeretek Folyadékok, szilárd anyagok, folyadékkristályok

Szalai István. ELTE Kémiai Intézet 1/74

Az elemek rendszerezése, a periódusos rendszer

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (2) a NAH /2016 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Fémek és ötvözetek termikus viselkedése

A szilárd állapot. A szilárd állapot. A bemutatót összeállította: Fogarasi József, Petrik Lajos SZKI, 2011

Folyadékok és szilárd anyagok

FOK Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai tárgy kolokviumi kérdései 2017/18-es tanév

ANYAGTUDOMÁNY ÉS TECHNOLÓGIA TANSZÉK. Anyagismeret 2016/17. Szilárdságnövelés. Dr. Mészáros István Az előadás során megismerjük

5. előadás AZ ÁSVÁNYOK RENDSZEREZÉSE TERMÉSELEMEK, SZULFIDOK, HALOGENIDEK

RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAH /2016 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Ásványtani alapismeretek

Fémötvözetek hőkezelése ANYAGMÉRNÖKI ALAPKÉPZÉS (BSc) Hőkezelési szakirány

A SZILÁRDTEST FOGALMA. Szilárdtest: makroszkópikus, szilárd, rendezett anyagdarab. molekula klaszter szilárdtest > σ λ : rel.

KÉRDÉSEK - MŰSZAKI (TECHNIKAI) ANYAGOK-TKK-2016

TANTÁRGY ADATLAP és tantárgykövetelmények Cím:

Szigetelők Félvezetők Vezetők

A kovalens kötés elmélete. Kovalens kötésű molekulák geometriája. Molekula geometria. Vegyértékelektronpár taszítási elmélet (VSEPR)

A SZÉN ÉS VEGYÜLETEI

Polimorfia Egy bizonyos szilárd anyag a külső körülmények függvényében különböző belső szerkezettel rendelkezhet. A grafit kristályrácsa A gyémánt kri

Reális kristályok, rácshibák. Anyagtudomány gyakorlat 2006/2007 I.félév Gépész BSC

ALPHA spektroszkópiai (ICP és AA) standard oldatok

Átírás:

SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM Anyagtudományi és Technológiai Tanszék Anyagszerkezet és vizsgálat Fémtan, anyagvizsgálat Dr. Hargitai Hajnalka hargitai@sze.hu www.sze.hu/~hargitai B 403. (L316) (Csizmazia Ferencné dr. előadásanyagai alapján) 1

Oktatási rend Előadások heti 2 óra Tantermi gyakorlat heti 1 óra SZÜNET vagy elmarad: Szept 25 gy Okt 15 ea Okt 22 ea Okt 23 gy

Laborgyakorlat Jelentkezés 2013.09.11.től L3/17 (laborép.) Laboratóriumi gyakorlatok ideje: Megadott időpontokra történő jelentkezéssel az 5.9 oktatási héten Előzetesen jelentkezni kell, FELIRATKOZÁS a labor előtt később meghirdetett időpontban. 3

Laboratóriumi gyakorlatok L3/17 anyagvizsgálólaboratóriumban 1.Szakítóvizsgálat 2.Keménységmérés 3.Mikroszkópos vizsgálatok (ötvözetlen acélok és öntöttvasak vizsgálata, az FeFe 3 C diagram elemzése) A labor helye az E előadó jobb oldali bejáratának folyosóján a mosdós keresztfolyosó után az első ajtó balra.)

Laboratóriumi gyakorlatok L3/17 anyagvizsgálólaboratóriumban Kizárólag a szorgalmi időszakban (5.9. hét) teljesíthetők A gyakorlatok elmulasztása, aláírás megtagadást eredményez. Az aláírás megtagadása nem pótolható. Hiányzás csak indokolt esetben, betegség miatt elfogadott. Orvosi igazolás bemutatása és pótlásra történő jelentkezés a hiányzást követő két héten belül lehetséges. Legfeljebb egy gyakorlat pótolható. 5

Tárgyi követelmények Aláírás a laboratóriumi gyakorlatok teljesítése 2 zh minimum 41%os teljesítése Vizsga követelmények aláírás megléte Írásbeli vizsga legalább 41%os teljesítése

Megajánlott jegy A szorgalmi időszakban a két zh eredményei alapján. A megajánlott vizsgajegy feltétele: mindkét zh eredmény minimum 41% os teljesítése, minimális pontszám a két zh eredmény alapján min. 51 pont (max. 100 pont). Értékelés: 5155 (elégséges), 5670 (közepes), 7185 (jó), 86100 (jeles) 7

Irodalom a felkészüléshez Kötelező irodalom: Csizmazia Ferencné dr.: Anyagismeret, SZIFUNIVERSITAS Kft. Kiadó és Üzletág, Győr, 1999. Csizmazia Ferencné dr.: Anyagvizsgálat elektronikus jegyzet SZE Elektronikus jegyzettár Csizmazia Ferencné dr.: Fémtan multimédiás jegyzet SZE elektronikus jegyzettár Ajánlott irodalom: Bagyinszki Gyula Kovács Mihály: Gépipari alapanyagok és félkészgyártmányok. ANYAGISMERET. Tankönyvmester Kiadó Budapest, 2001. Bagyinszki Gyula Kovács Mihály: Gépipari alapanyagok és félkészgyártmányok. GYÁRTÁSISMERET, Tankönyvmester Kiadó, Budapest 2002. Komócsin Mihály: Gépipari anyagismeret COCOM Kiadó Kft. Miskolc 2002.

Az anyag Az anyagot az ember nyeri ki a természetből és alakítja olyanná, ami az igényeknek leginkább megfelel. 5060 ezer féle anyag: 9

Az anyagok csoportosítása Pl. halmazállapot, eredet, alkotórészek elrendezése alapján, fizikai és kémiai tulajdonságok alapján Halmazállapot szerint szilárd, folyékony, légnemű és plazma 10

Az anyagok csoportosítása Halmazállapotok 11

Az anyagok csoportosítása Eredet szerint szerves anyagok, polimerek természetes eredetűek pl. gumi, fa, bőr stb. mesterségesen előállított műanyagok szervetlen fémek, kerámiák (szerves és szervetlen anyagok kombinálása: Kompozitok) 12

Az anyagok csoportosítása Rendezettség: Kristályos: hosszútávú atomos rendezettség, szabályos elrendeződés (pl. fémek) Amorf: rövidtávú atomos rendezettség, szabálytalan (pl. üveg) Részben kristályos: pl. műanyagok

Ipari anyagok, szerkezeti anyagok Ipari anyagoknak vagy szerkezeti anyagoknak a technikailag hasznos tulajdonságú anyagokat nevezzük. Az ipari anyagok lehetnek: Fémek Kerámiák Polimerek Kompozitok (összetett, társított anyagok) 14

Autó karosszéria anyagok (fémek) acél alumínium 15

Autó karosszéria anyagok (nem fémes anyagok) Kompozit 16

Az anyagok alapvető tulajdonságainak meghatározói az atomos szerkezet, azaz hogy milyen atomokból épülnek fel; Az atomos rendezettség, azaz hogy az atomok hogyan helyezkednek el; Az atomok közötti kölcsönhatás, kötések típusa (atomos, molekuláris)

Azonos összetétel, eltérő belső szerkezet 18

Fémek szerkezete Az anyagok szerkezete az atomos tartományban Az anyag építő elemei: atomok, molekulák, ionok. Az anyag részecskéi állandó mozgásban vannak egymásra kölcsönhatást gyakorolnak. Vonzás atomokat együtt tartja Taszítás megakadályozza az atomok egymásba csúszását

Kötésfajták Elsődleges vagy primér kötés ionos kovalens fémes Másodlagos, gyenge molekulaközi Van der Waals hidrogénkötés 20

Elektronegativitás: A kötésben lévő atom elektronvonzó képessége Alulról felfelé, balról jobbra nő az EN

Ionos kötés Egymással reagáló atomok ENkülönbsége nagy ( EN 2) Pl. a NaCl ( konyhasó ) Közepes keménység, magas olvadáspont, színtelen, kevéssé, vagy nem vezetik az elektromosságot 22

Kovalens kötés: vegyértékelektronok (párok) közös molekulapályán APOLÁRIS KOVALENS KÖTÉS: Viszonylag nagy ENal rendelkező nem fématomok (EN>2), DEN =0 POLÁRIS KOVALENS KÖTÉS: Egymással reagáló atomok ENkülönbsége kicsi (0 < EN < 2) (dipólus molekulák) CH 4 ZnS H 2 Nagy keménység, magas olvadáspont, színtelen, nem vezető 23

Fémes kötés Kis ENal rendelkező fématomok (EN<2). Delokalizált elektronrendszer jó hő és elektromos vezetőképesség : + Atomtörzs Atomtörzs + Nagy szilárdság Jó alakíthatóság + + + + + + + + + + + + + Forrás: dr. Kirchfeld Mária Féntan 1.1

Gyenge, mellékvegyérték kötések Molekulaközi kötés (Van der Waals kötés) A Pl. a szerves anyagok, műanyagok Kis keménység, alcsony olvadáspont, szigetelő 25

Kémiai kötések összefoglalása

Fémek kristályos szerkezetűek, kiváló hőés elektromos vezetők fémes fényűek képlékenyen alakíthatók (megfelelő nagyságú erő az anyagfolytonosság nem szakad meg (nincs szakadás, törés) és a test tömege változatlan) terhelhetőséggel, szilárdsággal rendelkeznek 27

A fémek kristályos szerkezete A kristályos szerkezetben az atomok szabályos geometriai rendben helyezkednek el. Azt a legkisebb több atomból álló szabályos idomot, melynek ismételgetésével a rácsszerkezet leírható: rácselemnek, vagy elemi cellának nevezzük. 28

A kristályos szerkezet / Kristályrendszer leírása z c a b y Elemi cella x A térelemet a,b,c, transzlációs szakaszok és a szakaszok által bezárt szögek,α,β,γ jellemzik. A transzlációs vektorok hosszának és az irányoknak a tetszőleges megválasztásával 7 kristályrendszer állítható elő. A térelem megfelelő pontjaira berajzolva az atomokat kapjuk az elemi cellát, a térelemet!! A kristálytan 14 féle elemi cellát különböztet meg.

Kristályrendszerek osztályozása lehetséges kristályrácsok: 7 koordináta rendszerrel ill. 14 Bravais rács típussal le lehet írni. 30

A rácsszerkezet jellemzői Elemi cella, élhossz (rácsparaméter) Koordinációs szám atomátmérő elemi cellát alkotó atomok száma térkitöltési tényező elemi cellába illeszthető legnagyobb gömb legsűrűbb illeszkedési sík és irány A fémeknél a legfontosabb a köbös (szabályos) 31 rácsszerkezet

Térközepes köbös rácsszerkezet 32

Térközepes köbös Li, Na, K, V, Cr, W, Ta, vas ( Fe) 1392 C és az olvadáspont (1536 C ) között, illetve 911 C ( Fe ) alatt. Koordinációs szám: 8 33

Lapközepes köbös rácsszerkezet 34

Lapközepes köbös Al, Cu, Au, Ag, Pb, Ni, Ir, Pt vas ( Fe) 911 C és 1392 C között. Koordinációs szám: 12 35

Hexagonális rácsszerkezet 36

Hexagonális rendszer szoros illeszkedésű (hdp) pl. Be, Zn, Mg, Cd és a Ti egyik módosulata Egyszerű pl. grafit Koordinációs szám: 12 37

Polimorfizmus, allotrópia A kristályos szerkezet néhány esetben nincs egyértelmű kapcsolatban az összetétellel. A rácsszerkezet a fizikai paraméterek: hőmérséklet és nyomás függvényében megváltozhat. Ez a polimorfizmusnak nevezett jelenség pl. SiO 2 kvarc vagy a grafit és a gyémánt, oxigén, ózon A színfémek polimorfizmusát allotrópiának nevezzük. Pl. a Fe, Sn, Ti stb. 38