1

Dr. Szabó Péter János szpj@eik.bme.hu

Bevezetés

Anyagszerkezettan és anyagvizsgálat – 2016/17

2

Anyagtudomány és Technológia Tanszék

MT épület

Alapítva 1889

Anyagtudomány és Technológia Tanszék

Tanszékvezető: Dr. Szabó Péter János

Honlap: www.att.bme.hu

• Hallgatói adminisztráció:

MT épület, földszint 054 (Dr. Berecz Tibor)

• Laboratóriumok: MT és G épület

2

Az ATT oktatási tevékenysége

BSc képzés (alapképzés)

Gépészmérnöki Szak

Alaptárgyak: Anyagszerkezettan és anyagvizsgálat (~370 fő) Fémek technológiája (~300 fő) Anyagtechnológia szakirány (80 fő) (Képlékeny-) alakítástechnika, Hegesztés, Hőkezelés, Roncsolásmentes anyagvizsgálat Minőségirányítás

Villamosmérnöki Szak – Elektronikai technológia és anyagismeret(~450 fő)

Terméktervező Szak – Anyagismeret (~100 fő)

Energetikai Szak – Anyagismeret (~100 fő)

Mechatronikai Szak – Anyagismeret (~100 fő)

MSc képzés (mesterképzés)

Gépészmérnöki Szak

Alaptárgy: Anyagtudomány (~340 fő) Anyagtechnológia szakirány (~15 fő) Alakító technológiák elmélete Öntészet, porkohászat Hegesztés Végeselemes tervezés (MSC MARC) Kerámiák, kompozitok Orvostechnikai anyagok Korrózió, károsodás (fáradás, törés) Mikroszerkezeti vizsgálatok

PhD képzés (doktori)

Anyag- és Gyártástechnológia alprogram Anyagtechnológia részprogram ~10 doktorandusz hallgató

Hegesztő szakmérnök képzés 3 féléves képzés (25 fő) Magyar + EWE és IWE diploma

3

Öntevékeny körök

Előadások

Előadások, zárthelyik

és laborgyakorlatok

beosztása a 2015/16

tanév 2. félévére. Az

előadások az Aud.

Max. előadóban, 8.15–

10.00 között, hetente

csütörtökön és

pénteken.

Hét Dátum Előadási témák Gyakorlati témák

1. 02.09. Bevezetés

02.10. Mechanikai tulajdonságok és

vizsgálatuk I.

2. 02.16. Mechanikai tulajdonságok és

vizsgálatuk II.

Szakító vizsgálat

02.17. Atomszerkezet, kötések Mikroszkópi vizsgálat

3. 02.23. Kristálytan Szakító vizsgálat

02.24. Reális kristályok, rácshibák Mikroszkópi vizsgálat

4. 03.02. Reális kristályok, rácshibák Szakító vizsgálat

03.03. Finomszerkezeti vizsgálatok Mikroszkópi vizsgálat

5. 03.09. Roncsolásmentes anyagvizsgálat Szakító vizsgálat

03.10. Diffúzió Mikroszkópi vizsgálat

6. 03.16. ZH 1 Keménységmérés

03.17. Kristályosodás Roncsolásmentes

anyagvizsgálat

7. 03.23. Fémek és ötvözetek termikus

viselkedése

Keménységmérés

03.24. Fe-C állapotábra Roncsolásmentes

anyagvizsgálat

8. 03.30. Acélok nemegyensúlyi átalakulása Keménységmérés

03.31. Hőkezelések Roncsolásmentes

anyagvizsgálat

9. 04.06. Egykristály, polikristály alakváltozása Keménységmérés

04.07. Újrakristályosodás, melegalakítás Roncsolásmentes

anyagvizsgálat

10. 04.13. Kúszás Újrakristályosodás, kiválásos

keményítés

04.14. Törés I. Állapottényezők hatása

11. 04.20. Törés II. Újrakristályosodás, kiválásos

keményítés

04.21. Fáradás Állapottényezők hatása

12. 04.27. Szilárdságnövelő eljárások Újrakristályosodás, kiválásos

keményítés

04.28. Különleges anyagok Állapottényezők hatása

13. 05.04. ZH 2 Újrakristályosodás, kiválásos

keményítés

05.05. Korrózió Állapottényezők hatása

14. 05.11. Mágneses és elektromos

tulajdonságok

05.12. Pót ZH

Félévi követelmények – 1

1. Az előadások legalább 70 %-án való részvétel kötelező (TVSZ 14.§ 3. pont). A részvételt jelenléti ív aláírásával ellenőrizzük. A félév során két zárthelyit írunk.

2. A laborok elvégzése kötelező. A laborokra történt felkészülést a labor elején ellenőrizzük, ha az nem megfelelő, a laboron nem lehet résztvenni.

Pótlási lehetőségek:

A hiányzó laborokat (max. kettő pótolható) célszerű a szorgalmi időszakban, más csoportok számára kiírt laboron pótolni (a pótlási héten gyakori időpont ütközések elkerülésére). A máshol végzett pótlást „Pótlási igazolás”-sal (letölthető a tanszéki honlapról) kell igazolni a saját laborvezetőnél. A labor jelenléteket nyilvántartjuk a Neptunban.

4

Félévi követelmények – 2

3. A félévi gyakorlat és labor beosztásban „Jkv.”-val megjelölt 5 db laborról jegyzőkönyvet kell készíteni. A jegyzőkönyvek űrlapját a vonatkozó laborra el kell hozni. A jegyzőkönyves laborok akkor teljesek, ha a jegyzőkönyvet a laborvezető elfogadta. Az elfogadást nyilvántartjuk a Neptunban. Beadási határidő: a következő labor.

4. A segédanyagokat, a jegyzőkönyvi űrlapokat és a „ Pótlási igazolást” a

tanszék honlapjáról lehet letölteni, melynek címe: www.att.bme.hu. 5. A vizsgárabocsátás (a félévi aláírás) feltétele:

– Az előadások legalább 70%-án való részvétel; – Valamennyi labor elvégzése, a jegyzőkönyvek elfogadása;

– Mindkét zárthelyi legalább elégségesre történő megírása (pótlási rend a honlapon!)

6. A félév végén sikeres tesztet követően szóbeli vizsgát kell tenni.

Félévi követelmények – 3

7. A tananyag elsajátításának alapvető forrásai az előadások, a tantermi gyakorlatok, laborok és a segédletek. A tanuláshoz az alábbi irodalmat javasoljuk:

– W.D Calister: Materials Science and Engineering – An Introduction 7th edition, John Wiley & Sons, 2006, 2007

– Tisza Miklós: Metallográfia, Miskolci Egyetemi Kiadó, 1998

– Ginsztler J. – Hidasi B. – Dévényi L.: Alkalmazott anyagtudomány Műegyetemi Kiadó, 2006 (Jegyzetszám: 45-048)

– Gillemot László: Anyagszerkezettan és anyagvizsgálat, Tankönyvkiadó, 1979

– Prohászka János: Bevezetés az anyagtudományba Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest, 1997

Félévi követelmények – 4

9. A félév közbeni konzultációs igényekkel a laborvezetőhöz kell fordulni. 10. A tárgy kreditértéke: 6 pont. 11. A tárggyal kapcsolatos további információk, az előadások, tantermi

gyakorlatok, laborok és ellenőrzések részletes beosztása a tanszéki honlapon találhatók.

5

13

• A tárgy sokrétű alapokra épít (fizika, kémia, matek,

mechanika), ezért nehéz, vegyék komolyan.

• Az eddigiekhez képest szokatlan fogalmakat és

ábrázolásokat alkalmaz.

• A felkészülés során a hangsúlyt a megértésre

kell helyezni, a rögzítés saját felkészülési vázlat

és ábrák segítségével oldható meg.

• Amit a felkészülés során kihagynak, azt a vizsgán

biztos megkérdezik.

Ajánlás

Kérdés

Diszciplinák

• Anyagtudomány

Az anyagszerkezet és a tulajdonságok közötti

kapcsolat feltárása.

• Anyagtechnológia

A fenti kapcsolat alapján anyagok, mérnöki

szerkezetek tervezése és gyártása, megfelelő

tulajdonságok biztosítása.

6

Anyagtudomány anyagtechnológia

Mikroszerkezet (Hogyan épül fel az anyag ? )

Gyártási folyamatok (Alak- és tulajondonság-

változtató módszerek)

Alkalmazás

Tulajdonság

Anyagok - szerkezetek

Szerkezeti jellemző Dimenzió (m)

Atomi kötések < 10-10

Üres rácshelyek, beékelődött atomok 10-10

Kristályok (rendezett atomok) 10-8 -10 -1

Második fázisú részecskék 10-8 -10 -4

Mérnöki szerkezetek 10-0 -102

Vacancydistortion of planes

Anyagok csoportosítása

• Fémek és ötvözetek

• Kerámiák és üvegek

• Polimerek

• Kompozitok

7

Mágneses

Fe,Fe-Si,

NiZn, MnZn,

Co-Pt,Ta-Cr

-Fe2O3

Elektronikai

Si, GaAs,Ge,

BaTiO3,Cu,

polimerek

Al,W

Energia

technológiai

UO2, Ni-Cd

ZrO2, LiCoO2

Repülési

Kompozitok,

SiO2, Al ötv.

szuperötv.

titán ötv.

Optikai

SiO2,GaAs

Üvegek

Al2O3

Orvos-

technikai

Titán ötv.

korrózióálló ac.

alakemlékező

ötv.

Szerkezeti

Acélok,

Al ötv.

műanyagok,

fa, beton

Anyagok

funkció

szerinti

csoporto-

sítása

Intelligens

Alakemlékező

ötvözetek,

polimer gélek

Anyagtulajdonságok

• Mechanikai (terhelés és alakváltozás

hatása)

• Elektromos (elektromos tér hatása)

• Hőfizikai (hőmérséklet-mező hatása)

• Mágneses (mágneses tér hatása)

• Optikai (elektromágneses tér hatása)

• Károsodási (kémiai reaktivitás hatása)

Kérdés

8

Anyagvizsgálat - 1

Szakítás Keménység

L/2 L/2F

M

F

1x

Hajlítás

Anyagvizsgálat - 2

Pásztázó

Elektronmikroszkóp

Transzmissziós

Rideg viselkedés Szívós viselkedés

Fénymikroszkóp

Anyagvizsgálat - 3

9

Polimerek

Elektronikus eszközök

anyagai is lehetnek. pl.

computer dip switches,

nedvesség ellenállás és

alacsony vezető-

képesség szükséges

Félvezető anyagok

Integrált áramkörök

számítógépek és más

elektronikus eszközök

számára

Kompozit anyagok

Helikopter rotor

szénszálas, polimer-

mátrixú anyagból.

Különleges alkalmazások

Orvostechnikai alkalmazások

Titán és titánötvözetek (hagyományos és nanokristályos anyag)

alkalmazása. Szilárdság, szívósság és biokompatibilitás

fontossága.

Koszorúér-sztentek

10

Reaktortartály és kapcsolódó

berendezések

Korrózióálló acél

Kérdés

Szuperképlékeny

anyagok

11

Közlekedési eszközök

Autó

Ajtó panel

Karosszéria

elemek

Hátsó sárvédő

Hűtő borítás

Alakemlékező ötvözetek