tehniČki materijali aleksandra boričić - ?ka obrada čelika ... npr. tvrdoća zavisi od strukture...

Download TEHNIČKI MATERIJALI Aleksandra Boričić - ?ka obrada čelika ... npr. tvrdoća zavisi od strukture čelika • Obrada utiče na promenu strukture npr. struktura zavisi od brzine

Post on 29-Jan-2018

218 views

Category:

Documents

2 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • TEHNIKI MATERIJALI

    dr

    Aleksandra Borii

  • Sadraj

    Opte karakteristike materijala.

    Strukture kristalnih reetki

    Ponaanje metala pri delovanju spoljanjih sila

    Elastine i plastine deformacije

    Osnovi kristalizacije metala i legura

    Legure gvoa

    Osnove faznih promena u metalnim sistemima

    Fazne promene u vrstom stanju kod elika

    Termika obrada elika

    Dobijanje sirovog gvoa,elika i livenog gvoa

    Podela i obeleavanje elika

    Legure gvoa

    Obojeni metali i njihove legure

    Polimerni materijali

    Kompozitni materijali

    Goriva

    Izbor materijala

  • LITERATURA

    Veina materijala je preuzeta sa predavanja prof. dr Dragana Adamovia sa Mainskog

    fakulteta iz Kragujevca.

  • Formiranje

    ocene: Poeni:Pred-ispitne

    obaveze

    (60%): 60

    Pohaanje

    nastave

    -

    predavanja,

    vebe 10 Kolokvijumi 40 Seminarski

    rad 10

    Ispit

    (40%) 40

    4

    Bodovanje i ocenjivanje

  • Ocena Znaenje ocene Ukupan broj poena

    10 Odlian 95-100

    9 Izuzetno dobar 85-94

    8 Vrlo dobar 75-84

    7 Dobar 65-74

    6 Dovoljan 55-64

    5 Nije poloio do 54

    5

    Prema skali ocenjivanja (Sl. Glasnik R. Srbije 21/2006) kvalitativna ocena uspeha je:

  • Cilj predmeta

    Da pripremi

    studenta da:

    usvoji pojmove kao to su modul

    elastinosti, zatezna

    vrstoa, ilavost

    materijala,

    elastine

    i plastine

    deformacije

    izui strukturne

    promene

    u ovravanju

    materijala

    naui postupke poboljanja mehanikih karakteristika materijala

    naui da reava praktine probleme iz oblasti primene materijala

  • Ishod predmetaStudent je sposoban da:

    odredi osnovne karakteristike materijala, zateznu vrstou, modul alastinosti, tvrdou, ilavost,

    da prednosti i nedostatke za razliite vrste materijala u primeni,

    definie termiku obradu u odnosu na traene karakteristike materijala,

    definie pravilan izbor materijala ije e karakteristike zadovoljiti traene mainske konstrukcije ili pojedine delove konstrukcija,

    nabroji sve vrste materijala koji se mogu upotrebiti u izradi razliitih delova maina, a koje odgovaraju traenim karakteristikama,

    prati i predlae nove materijale.

  • Pauza

  • Uvod

    u tehnike

    materijale

    Istorijski

    razvoj materijala

    Kamen

    Bronza

    Gvoe

    Napredni materijali

    ta je nauka o materijalima i ininjerstvo

    ?

    Struktura

    Svojstva Obrada

    Klasifikacija

    materijala

    Metali, Keramike i stakla, Polimeri, Kompoziti

    Napredni materijali

    Elektroniki

    materijali, superprovodnici, itd.

    Savremeni

    materiajali, materijali

    budunosti

    Biorazgradivi

    materijali, Nanomaterijali, Pametni

    materijali, Biomimetiki materijali

  • Istorijski

    razvoj

    materijala

    Kameno

    doba

    (600 000 do 8 000 god. pre Hrista)Upotreba razliitih materijala za razne alatke potrebne oveku vezana je za same poetke ljudske civilizacije. Prouavanje arheolokih nalazita pokazuje da su prve primitivne alatke bile od drveta, kamena, koe

    i

    ivotinjskih kostiju.

  • Zlatno

    i bakarno

    doba

    Ljudi su najpre pronali zlato, mnogo pre pronalaska vatre. Otkrie vatre omoguilo je da se zlatni prah stopi u jedan komad, ili jo

    docnije da se izlivanjem u zemljane kalupe

    dobiju predmeti sloenog oblika. Ta epoha nastala posle kamenog doba ponekad se zove "zlatno doba". Posle zlata pronadjen je bakar i zatim kovanje kao nain njegove prerade ("bakarno doba").

  • Bronzano doba (8000 do

    3000

    god. pre Hrista)

    Mnogo docnije, stapanjem bakra i kalaja dobijena je bronza o ijem znaaju govori to to je itava ta epoha koja je trajala 5000 godina nazvana "bronzano doba". U neolitskim lokalitetima kod Velikog Laola (Petrovac na Mlavi) otkriveno je da su stanovnici ove naseobine znali da prerauju bakar jo

    4500 godina pre Hrista.

  • Gvozdeno doba (od 3000 god. pre Hrista)

    Meki metali: zlato, bakar, kalaj, cink i srebro bili su lako dostupni drevnim narodima jer su se nalazili u povrinskim slojevima zemlje; osim toga lako su se odvajali od neistoa i lako preradjivali. U tim vremenima gvodje je bilo redak i stoga skupocen metal koji se upotrebljavao samo za izradu nakita. Jedan od najstarijih gvozdenih ukrasa pronadjen je u Velikoj piramidi (Egipat) iz doba 2900 godina pre Hrista. Dugo su, pa i do 1000 godina pre Hrista, ukrasni predmeti od gvoa bili skuplji od zlatnih jer su poticali od meteorskog gvoa -

    komada meteora koji su padali na zemlju. Stoga se

    smatra da je negde oko 1000-te godine pre Hrista, poelo gvozdeno doba koje i dan danas traje.

  • Gvozdeno

    doba

  • 15

    Osnovnaznanja

    o materijalima

    Rezultujueznanje o

    strukturi i svojstvima

    Primenjenaznanja

    o materijalima

    Nauka

    o

    materijalimaNauka

    i

    ininjerstvoo materijalima

    Ininjerstvo materijala

    Nauka o materijalima se preteno bavi traganjem za osnovnim znanjima o unutranjoj strukturi, svojstvima i obradi materijala.

    Nauka i ininjerstvo o materijalima

    Nauka omaterijalu

    Ininjerstvomaterijala

    Inenjerstvo materijala se uglavnom bavi korienjem osnovnih i primenjenih znanja tako da proizvodi zadovolje potrebe i elje drutva.

    Nauka i ininjerstvo o materijalima kombinuju kako nauku o materijalima tako i ininjerstvo materijala i to predstavlja predmet ovog naeg prouavanja.

  • 16

    Materijaliu eksploataciji

    Materijaliu eksploataciji

    Primenjenaznanja

    o materijalima

    Primenjenaznanja

    o materijalimaOsnovna znanjao materijalimaOsnovna znanjao materijalima

    Nauka Ininjerstvo

    Nauka o materijalu

    i

    ininjerstvo

  • 17

    Atomoko 10-10

    m

    Crystal10-9

    10-1

    mZrno

    10-9

    10-2

    mInenjerski kompozit

    10-4

    10-1

    m

    Prirodni kompozit

  • 18

    . . .

    Izvlaenje Sinterovanje

    Fotolitografija

    Injekciono livenje

  • 19

    Struktura, obrada

    i

    svojstva

    Svojstva zavise od strukture

    npr. tvrdoa zavisi od strukture elika

    Obrada utie na promenu strukture

    npr.

    struktura zavisi od brzine hlaenja elika

  • 20Sila

    a) b)

    Razliiti materijali imaju razliitu kristalnu strukturu, a samim tim i razliita svojstva

  • 21

    Elektrina otpornost bakra

    Poveanjem sadraja nikla raste el. otpornost

    Deformisanjem bakra, takoe raste el. otpornost

    Termika provodnost bakra opada sa poveanjem sadraja cinka

    Termika provodnost bakra

  • 22

    Mikrostruktura

    Termomehanikaobrada

    Sastav

    Kristalna strukturaHemijske veze

    Sastav, veze, kristalna struktura i mikrostruktura DEFINIU

    svojstva naterijala

  • Element Teinski procenat u zemljinoj kori

    Kiseonik (O)Silicijum (Si)Aluminijum (Al)Gvoe (Fe)Kalcijum (Ca)Natrijum (Na)Kalijum (K)Magnezijum (Mg)Titan (Ti)Ukupno

    46,6027,72

    8,135,003,632,832,702,090,40

    99,10

    Gas Zapreminski procenat u suvom vazduhu

    Azot (N2

    )Kiseonik (O2

    )Argon (Ar)Ugljen dioksid (CO2

    )

    78,0820,95

    0,930,03

    23

    Zastupljenost najvanijih elemenata u zemljinoj kori i atmosferi

  • 24

    Metali iMetali injihove legurenjihove legure

    PPoolimerilimeri Keramike iKeramike istaklastakla

    KompozitiKompoziti

    PodelaPodela

    materijalamaterijala

  • 25

    Metali i njihove legure

    Dobri provodnici struje i toplote

    dobro deformabilni

    Neprovidni

    Osetljivi na hemikalije, a neki i na dejstvo

    atmosfere

    Visoke gustine

    Fe, elik, Cu, Al, Ti, Bronza, ...

  • Metali

  • 27

    Keramike

    i stakla

    Izolatori struje i toplote

    Tvrdi, krti, nedeformabilni

    Neki su providni

    Doro koroziono otporni

    Vatrootporni

    SiC, Si3

    N4

    , Al2

    O3

    , BaTiO3,

  • 28

    PolimeriIzolatori struje i toplote

    Vrlo fleksibilni, deformabilni, male vrstoe

    Neki su providni

    Dobro koroziono otporni

    Neotporni na toplotu

    Male gustine

    Sve plastike, Najlon, Guma, ...

  • 29

    Kompoziti

    Visoka

    specifina vrstoa, udarna i

    zamorna otpornost

    Koroziono otporni

    Skupi

    Zapaljivi, toksini

    Nepostojani

    u agresivnim

    sredinama

    Osetljivost

    na temperaturu

    i vlagu

  • 30

    Uee raznih materijalau auto i avio industriji

  • U automobilskoj

    industriji

    uoljiv

    je trend zamene konvencionalnih

    materijala

    plastikom. Malena

    masa, velike

    konstrukcijske

    mogunosti

    i sigurnosni

    zahtevi

    osnovne

    su prednosti

    materijala

    21. veka. Danas plastini

    delovi

    u ukupnoj

    masi

    vozila

    imaju

    utedu

    od

    12 do 19%. (Izvor: Mercedes, BASF)

  • 32

    Specifina vrstoarazliitih materijala

    Potronja razliitih materijalau XX veku u SAD

  • 33

    Napredni materijali

    Elektroniki

    materijali,

    superprovodnici, itd.

  • 34

    Savremeni

    materiajali, materijali

    budunosti

    Biorazgradivi

    materijali,

    Nanomaterijali,

    Penasti metali

    Pametni

    materijali,

    Biomimetik