Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
1.3.WŁASNOŚCIMATERIAŁÓW
Monokryształysąstosowanesporadycznie,np.welektroniceSiiniektóre
łopatkiwturbinachsamolotówsąwykonaneznadstopównaosnowieNi.Zwyklesą
używanemateriałypolikrystaliczne,wktórychzawszewystępująróżnegorodzaju
zaburzeniawrozmieszczeniuatomów–nazywanedefektamistrukturykrystalicznej.
Defektamisą:graniceziarn,dyslokacje,atomysubstytucyjneimiędzywęzłowe
orazwakancje.Większośćmateriałówskładasięzwięcejniżjednejfazy.Ponieważ
fazyróżniąsięstrukturąkrystalicznąi/lubskłademchemicznym,więcichwłas-
nościteżsąróżne.Kontrolaprzezskładchemicznyisterowanieprocesem
wytwarzanialiczbyfaz,ichilości,wielkościirozmieszczeniaorazrodzajuigęstości
defektówstrukturykrystalicznejumożliwiauzyskaniemateriałuożądanychwłas-
nościach.
1.3.Własnościmateriałów
Własnościmateriałówmożnapogrupowaćwsześćkategorii:mechaniczne,elek-
tryczne,magnetyczne,optyczne,cieplneizwiązanezoddziaływaniemśrodowiska
namateriał.Własnościelektryczne,optyczneicieplnemateriałówsądeterminowane
stanamienergetycznymielektronówwalencyjnychwcielestałym,aszczególnie
możliwościamiichprzejściadopustychstanówenergetycznych.Dlategoza-
chowaniemateriałówfunkcjonalnychjestzależneodstrukturypasmowejelektronów
ichatomów.
Własnościmechaniczne.Własnościmechaniczneokreślająreakcjęma-
teriałunaprzyłożoneobciążeniemechaniczne.Podstawowymiwłasnościami
mechanicznymisą:modułYounga,granicaplastyczności,wytrzymałośćnaroz-
ciąganie,wydłużenie,przewężenie,odpornośćnapękanieiwytrzymałośćzmęcze-
niowa.ModułYoungajestmiarąsztywnościmateriału,granicaplastyczności
iwytrzymałośćnarozciąganiesąmiaramiwytrzymałości,wydłużenieiprze-
wężeniecharakteryzujązdolnośćmateriałudoodkształceniapoddziałaniem
obciążeniastatycznego,odpornośćnapękaniejestmiarąoporumateriałuprzeciw
rozprzestrzenianiusiępęknięcia,natomiastwytrzymałośćzmęczeniowaokreśla
zdolnościmateriałudoprzenoszeniaobciążeńcykliczniezmiennych.
Własnościmechaniczneoprócztego,żeinformująnasozachowaniusię
materiałupodczaseksploatacji,określająrównieżjegozdolnościdoodkształceń
podczasnadawaniamukształtu.Naprzykładmateriałkształtowanywprocesiekucia
musiodkształcaćsiępodwpływemprzyłożonychobciążeńdynamicznych,ajedno-
cześniejegociągliwośćmusizapewnićodkształceniekoniecznedouzyskania
żądanegokształtubezpowstaniapęknięć.Częstomałezmianystrukturymają
dużywpływnawłasnościmechanicznemateriału.Zmianatemperaturypowoduje
równieżznacznezmianywłasnościmateriału(rys.1.4).Zwyklezpodwyższeniem
temperaturypolepszająsięwłasnościplastyczne,apogarszająwytrzymałościowe.
Podwyższenietemperaturypowyżej100OCpowodujezazwyczajznacznepogor-
23
