Inżynieria materiałowa

Marek Blicharski

Uzyskaj dostęp

Zakup książkę

ISBN/ISSN:

978-83-01-19330-0

DOI:

Wydawnictwo:

Wydawnictwo Naukowe PWN

Rok wydania:

2017

Liczba stron:

678

XML:ISBN/ISSN:

ONIX MARC21

Bibliografia:

Blicharski, Marek. Inżynieria materiałowa. Red. . Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2017, 678 s. ISBN 978-83-01-19330-0

Bibliografia refWorks:

RT Book, Whole

SR Electronic(1)

A1 Blicharski, M.

T1 Inżynieria materiałowa

PB Wydawnictwo Naukowe PWN

PP Warszawa

YR 2017

SN 978-83-01-19330-0

Bibliografia BibTex:

@Book{ 195278, author = "Blicharski, Marek", editor = "", title = "Inżynieria materiałowa", publisher = "Wydawnictwo Naukowe PWN", year = "2017", address = "Warszawa", isbn = "978-83-01-19330-0" }

Bibliografia endNote:

TY - BOOK

AU - Blicharski, Marek

ED -

TI - Inżynieria materiałowa

PB - Wydawnictwo Naukowe PWN

CY - Warszawa

PY - 2017

SN - 978-83-01-19330-0

ER -

Netografia (standard APA):

Blicharski, Marek. Inżynieria materiałowa [baza danych online] Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2017 [dostęp: 22 07 2024]. Dostęp w Ibuk Libra: https://libra.ibuk.pl/reader/inzynieria-materialowa-marek-blicharski-195278.

polimery, atom, odkształcenia, odlewanie, Naprężenie, materiałoznawstawo, struktura krystaliczna, pękanie, ceramiki i szkła, materiały magnetyczne

Publikacja Wydawnictwa WNT, dodruk Wydawnictwo Naukowe PWN. Podręcznik Inżynieria Materiałowa zawiera syntetyczny wykład podstaw materiałoznawstwa. Autor omawia: - budowę wewnętrzną ciał stałych - związki między strukturą i własnościami a procesem...

Więcej

ISBN/ISSN:

978-83-01-19330-0

DOI:

Wydawnictwo:

Wydawnictwo Naukowe PWN

Rok wydania:

2017

Liczba stron:

678

XML:ISBN/ISSN:

ONIX MARC21

Przedmowa14
1 Materiały inżynierskie16
1.1. Rodzaje materiałów17
1.2. Struktura22
1.3. Własności materiałów24
1.4. Procesy wytwarzania26
1.5. Oddziaływanie między strukturą, własnościami i procesem wytwarzania28
1.6. Globalne zużycie materiałów30
2.1. Struktura atomu31
2 Wiązania między atomami31
2.2. Wiązania jonowe40
2.3. Wiązania kowalencyjne43
2.4. Wiązania metaliczne46
2.5. Wiązania wtórne (van der Waalsa)47
2.6. Energia wiązań między atomami48
2.7. Wiązania w poszczególnych kategoriach materiałów49
Podsumowanie51
Zadania52
3.1. Siedem układów krystalograficznych i czternaście typów sieci54
3 Struktura krystaliczna – krystalografia54
3.2. Położenia sieciowe58
3.3. Kierunki sieciowe59
3.4. Płaszczyzny sieciowe60
3.5. Oznaczanie struktur krystalicznych63
3.6. Struktura krystaliczna metali64
3.7. Struktury o najgęstszym ułożeniu atomów67
3.8. Struktury krystaliczne ceramik71
3.9. Szkła krzemianowe83
Podsumowanie84
Zadania85
4.1. Naprężenie i odkształcenie90
4 Własności mechaniczne90
4.2. Moduły sprężystości94
4.3. Odkształcenie sprężyste97
4.4. Statyczna próba rozciągania99
4.5. Twardość107
4.6. Odporność na pękanie109
4.6.1. Mechanika pękania109
4.6.2. Strefa odkształcenia plastycznego wokół wierzchołka pęknięcia112
4.6.3. Zakresy wartości KIc113
4.6.4. Zależność między wytrzymałością i odpornością na pękanie114
4.6.5. Zastosowanie KIc116
4.6.6. Pękanie ciągliwe116
4.6.7. Różnice między pękaniem ciągliwym i kruchym118
4.7. Udarność118
4.7.1. Próba udarności118
4.7.2. Udarność metali120
4.8. Zmęczenie122
4.8.1. Krzywa S–N123
4.8.2. Rodzaje zniszczeń zmęczeniowych124
4.8.3. Mechanika pękania zmęczeniowego125
4.8.4. Rozwój pęknięć zmęczeniowych128
4.8.5. Zwiększenie wytrzymałości zmęczeniowej130
Podsumowanie130
Zadania131
5.1. Roztwory stałe. Niedoskonałości chemiczne134
5 Defekty struktury krystalicznej134
5.2. Defekty punktowe138
5.2.1. Stężenie defektów punktowych140
5.2.2. Dyfuzja143
5.3. Dyslokacje – defekty liniowe154
5.3.1. Teoretyczna wytrzymałość na naprężenia styczne154
5.3.2. Dyslokacje155
5.3.3. Odkształcenie plastyczne158
5.3.4. Niektóre własności dyslokacji161
5.3.5. Zależność od siły rozciągającej164
5.4. Defekty powierzchniowe – granice ziarn166
5.5. Granice międzyfazowe175
5.6. Umocnienie176
5.7. Pełzanie186
5.7.1. Mechanizmy pełzania188
5.7.2. Wytrzymałość na pełzanie191
5.7.3. Materiały do zastosowań wysokotemperaturowych192
Podsumowanie193
Zadania194
6.1. Reguła faz199
6 Wykresy fazowe199
6.2. Ogólne uwagi o wykresach fazowych200
6.3. Dwuskładnikowe wykresy fazowe203
6.4. Wykres fazowy dla składników o nieograniczonej rozpuszczalności w stanie stałym203
6.5. Reguła dźwigni206
6.6. Tworzenie mikrostruktury w stopach układu o nieograniczonej rozpuszczalności składników w stanie stałym208
6.7. Wykres fazowy dla składników nierozpuszczających się wzajemnie w stanie stałym209
6.8. Wykres fazowy z przemianą eutektyczną, gdy składniki rozpuszczają się w stanie stałym212
6.9. Wykres fazowy z przemianą perytektyczną216
6.10. Wykres fazowy z przemianą eutektoidalną217
6.11. Złożone wykresy fazowe218
6.12. Składniki mikrostrukturalne w układzie Fe–Fe3C220
6.13. Wykres fazowy Fe–C226
Podsumowanie229
Zadania230
7 Zmiany strukturalne236
7.1. Siły pędne zmian strukturalnych237
7.1.1. Siła pędna krystalizacji238
7.1.2. Zmiany struktury w stanie stałym241
7.2. Zarodkowanie aktywowane cieplnie (dyfuzyjne)241
7.2.1. Zarodkowanie jednorodne242
7.2.2. Zarodkowanie niejednorodne244
7.2.3. Kinetyka zarodkowania244
7.3. Szybkość przemiany dyfuzyjnej245
7.4. Krystalizacja247
7.4.1. Krystalizacja równowagowa247
7.4.2. Krystalizacja nierównowagowa249
7.4.3. Wzrost kryształów podczas krzepnięcia249
7.4.4. Segregacja253
7.4.5. Struktura odlewu253
7.5. Wykresy CTP255
7.5.1. Przemiany dyfuzyjne257
7.5.2. Przemiana bainityczna259
7.5.3. Przemiana martenzytyczna260
7.6. Obróbka cieplna stali267
7.6.1. Hartowanie268
7.6.2. Odpuszczanie270
7.6.3. Kruchość odpuszczania273
7.6.4. Hartowność275
7.6.5. Wyżarzanie277
7.6.6. Obróbka powierzchniowa278
7.7. Umocnienie wydzieleniowe (umocnienie przez starzenie)279
7.8. Struktura materiału odkształconego, zdrowienie i rekrystalizacja285
7.8.1. Struktura materiału odkształconego286
7.8.2. Zdrowienie287
7.8.3. Rekrystalizacja289
7.10. Rozrost ziarn294
7.9. Kształt ziarn294
7.10.1. Kinetyka rozrostu ziarn297
7.10.2. Rozrost ziarn w obecności cząstek298
Podsumowanie301
Zadania303
8 Metale i ich stopy306
8.1. Stale307
8.1.1. Składniki zwykłe308
8.1.2. Zanieczyszczenia308
8.1.3. Pierwiastki stopowe w stali310
8.1.4. Wpływ pierwiastków stopowych na własności stali312
8.1.5. Podział stali313
8.1.6. Oznaczanie stali wg PN-EN 10027-1:2007313
8.1.7. Węgiel w stali316
8.1.8. Stale konstrukcyjne317
8.1.9. Stale narzędziowe322
8.1.10. Stale odporne na korozję325
8.2. Żeliwa329
8.3. Stopy metali nieżelaznych332
8.3.1. Stopy Al333
8.3.2. Stopy Cu336
8.3.3. Stopy Ni i Co340
8.3.4. Stopy Ti342
Podsumowanie345
Zadania346
9 Ceramiki i szkła349
9.1. Wyroby z gliny (ceramika tradycyjna)350
9.2. Nowoczesne (zaawansowane) ceramiki353
9.3. Materiały ogniotrwałe355
9.4. Ceramiki ścierne358
9.5. Szkła – ceramiki niekrystaliczne358
9.6. Tworzywa szklano-ceramiczne362
9.7. Własności ceramik i szkieł364
9.7.1. Wytrzymałość ceramik366
9.7.2. Odporność ceramik na pękanie367
9.7.3. Wpływ czasu na wytrzymałość ceramik369
9.7.4. Pełzanie370
Podsumowanie371
Zadania372
10 Polimery375
10.1. Polimeryzacja376
10.2. Struktura polimerów381
10.3. Polimery termoplastyczne (termoplasty)388
10.4. Polimery termoutwardzalne (duroplasty)389
10.5. Elastomery (gumy)390
10.6. Dodatki393
10.7. Zachowanie polimerów pod wpływem obciążenia394
10.8. Własności polimerów397
Podsumowanie401
Zadania402
11 Kompozyty404
11.1. Kompozyty włókniste405
11.2. Drewno – naturalny kompozyt włóknisty412
11.3. Kompozyty agregatowe416
11.3.1. Beton416
11.3.2. Cermetale419
11.4. Parametry wpływające na własności mechaniczne kompozytu421
11.5. Wytrzymałość na rozciąganie424
11.6. Porównanie własności mechanicznych kompozytów i stopów metali426
Podsumowanie427
Zadania428
12 Kształtowanie wyrobów432
12.1. Wytwarzanie wyrobów metalowych434
12.1.1. Odlewanie436
12.1.2. Kształtowanie odkształceniowe439
12.1.3. Metalurgia proszków444
12.1.4. Obróbka skrawaniem446
12.1.5. Procesy łączenia447
12.1.6. Inżynieria powierzchni447
12.2. Kształtowanie ceramik448
12.2.1. Kształtowanie przez prasowanie i spiekanie449
12.2.2. Odlewanie z gęstwy449
12.2.3. Spiekanie reaktywne450
12.3. Kształtowanie szkła450
12.4. Kształtowanie polimerów452
12.4.1. Kształtowanie przez wtrysk453
12.4.2. Kształtowanie przez wytłaczanie (wyciskanie)453
12.4.3. Kształtowanie przez rozdmuchiwanie454
12.4.4. Kształtowanie przez prasowanie455
12.4.5. Kształtowanie przez odlewanie456
12.5. Wytwarzanie wyrobów kompozytowych456
12.5.1. Wytwarzanie włókien457
12.5.2. Układanie włókien458
12.5.3. Kształtowanie wyrobów459
12.5.4. Odlewanie kompozytu agregatowego o osnowie metalowej460
Podsumowanie461
13.1. Przewodnictwo elektryczne463
13 Własności elektryczne materiałów463
13.2. Struktura pasmowa467
13.3. Ruchliwość elektronów470
13.3.1. Opór elektryczny metali470
13.3.2. Przewodność innych materiałów474
13.4. Przewody elektryczne475
13.5. Półprzewodniki samoistne475
13.5.1. Dziury elektronowe476
13.5.2. Przewodnictwo pierwiastkowych półprzewodników samoistnych478
13.6. Półprzewodniki domieszkowe481
13.6.1. Półprzewodnik domieszkowy typu n482
13.6.2. Półprzewodnik domieszkowy typu p485
13.7. Urządzenia półprzewodnikowe487
13.7.1. Złącze p-n488
13.7.2. Tranzystor491
13.7.3. Obwody scalone492
13.7.4. Wytwarzanie obwodów scalonych493
13.8. Dipole i polaryzacja495
13.9. Własności dielektryczne497
13.10. Materiały piezoelektryczne498
13.11. Materiały ferroelektryczne499
Podsumowanie500
Zadania502
14.1. Pochodzenie momentów magnetycznych505
14 Własności magnetyczne materiałów505
14.2. Wielkości magnetyczne509
14.3. Zachowanie magnetyczne materiałów511
14.3.1. Diamagnetyzm511
14.3.2. Paramagnetyzm512
14.3.3. Ferromagnetyzm513
14.3.4. Antyferromagnetyzm514
14.3.5. Ferrimagnetyzm515
14.4. Wpływ temperatury na zachowanie magnetyczne516
14.5. Struktura domenowa517
14.6. Pętla histerezy519
14.7. Magnetostrykcja522
14.8. Materiały magnetyczne522
14.8.1. Straty energii524
14.8.2. Materiały magnetyczne miękkie525
14.8.3. Materiały magnetyczne twarde530
Podsumowanie531
Zadania532
15 Własności optyczne materiałów534
15.1. Stałe optyczne536
15.2. Absorpcja światła541
15.3. Selektywna absorpcja, transmisja i odbicie543
15.4. Zastosowanie promieniowania elektromagnetycznego544
15.5. Włókna optyczne555
Podsumowanie555
Zadania556
16 Własności cieplne materiałów558
16.1. Podstawy559
16.2. Ciepło właściwe560
16.3. Przewodnictwo cieplne562
16.4. Rozszerzalność cieplna566
16.5. Naprężenia cieplne570
16.6. Zakresy temperatury stosowania materiałów573
Podsumowanie574
Zadania575
17 Korozja576
17.1. Korozja chemiczna577
17.1.1. Mechanizm wzrostu warstwy tlenku578
17.1.2. Szybkość utleniania579
17.1.3. Warstwy ochronne – tlenki ochronne581
17.2. Korozja elektrochemiczna583
17.2.1. Elementy ogniwa elektrochemicznego584
17.2.2. Reakcje na anodzie585
17.2.3. Reakcje na katodzie585
17.2.4. Siła pędna korozji elektrochemicznej588
17.2.5. Szereg galwaniczny589
17.2.6. Pasywność metali589
17.2.7. Polaryzacja590
17.3. Rodzaje korozji elektrochemicznej (ogniwa korozyjne)590
17.3.1. Korozyjne ogniwo galwaniczne591
17.3.2. Korozja międzykrystaliczna592
17.3.3. Korozyjne ogniwo stężeniowe593
17.3.4. Korozja wżerowa (pittingowa)594
17.3.5. Korozja szczelinowa595
17.3.6. Korozyjne ogniwo naprężeniowe596
17.3.7. Korozja naprężeniowa597
17.3.8. Korozjo-erozja597
17.4. Metody zapobiegania korozji elektrochemicznej598
17.4.1. Projektowanie598
17.4.2. Dobór materiału i obróbki600
17.4.3. Powłoki ochronne602
17.4.4. Inhibitory605
17.4.5. Ochrona katodowa605
17.4.6. Pasywacja lub ochrona anodowa606
Podsumowanie607
Zadania609
18 Charakterystyka materiałów611
18.1. Określanie składu chemicznego – spektroskopia elektronów powłok wewnętrznych atomów612
18.1.1. Spektroskopia energii rozpraszanej promieniowania rentgenowskiego w mikroskopach elektronowych616
18.1.2. Fluorescencyjna analiza rentgenowska618
18.1.3. Spektroskopia strat energii elektronów618
18.2. Metody dyfrakcyjne618
18.2.1. Dyfrakcja619
18.2.2. Dyfrakcja promieni rentgenowskich620
18.2.3. Dyfrakcja elektronowa623
18.3. Mikroskopia623
18.3.1. Mikroskopia świetlna625
18.3.2. Mikroskopia elektronowa skaningowa626
18.3.3. Mikroskopia elektronowa transmisyjna629
18.3.4. Mikroskop elektronowy skaningowo-transmisyjny633
18.3.5. Mikroskop jonowy634
18.3.6. Mikroskopy ze skanującą sondą634
Podsumowanie638
Literatura640
Pojęcia i ich definicje643
Tablice uzupełniające670

ZADANIA

Powstałewtensposóbjonyprzeciwnychznakówtworząciałostałedzięki

elektrostatycznemu(kulombowskiemu)przyciąganiusięjonówprzeciwnychzna-

ków.Siłyprzyciąganiamiędzyjonamiprzeciwnychznakówniesąkierunkowe,

dlategogłównymczynnikiemdecydującymoułożeniujonówwmaterialejest

wielkośćjonów.Wiązaniekowalencyjnepoleganatworzeniusięwspólnychpar

elektronównależącychjednocześniedodwóchsąsiadującychzesobąatomów.

Wiązaniatesąkierunkowe,amateriałyztakimiwiązaniamicharakteryzująsię

małymiliczbamikoordynacyjnymi.Wmetalachdominujewiązaniemetaliczne,

którepoleganauwspólnianiuelektronówwalencyjnychtworzącychgazelektronowy

wewnętrzumateriału.Bezkierunkowanaturawiązańmetalicznychpowoduje,że

liczbykoordynacyjnedlametalisąduże.Znacznaswobodawporuszaniusię

elektronówwalencyjnychtworzącychgazelektronowypowoduje,żecechącharak-

terystycznąmetalijestdużaprzewodnośćelektrycznaicieplna.Wiązaniawtórne

tworząsiędziękielektrostatycznemuprzyciąganiusiędipolielektrycznychzarówno

trwałych,jakichwilowych.

Wceramikachiszkłachwystępująwiązaniajonoweikowalencyjne.Mocna

kierunkowośćwiązańkowalencyjnychorazjonyprzeciwnychznakówwprzypadku

wiązańjonowychpowodują,żeceramikisąkruche,tj.niesązdolnedoodkształcenia

plastycznego.Wprzypadkuwiązańkowalencyjnychijonowychniewystępują

elektronyzdolnedowzględnieswobodnegoprzemieszczaniasięwewnętrzu

materiału,dlategoceramikisąizolatoramielektrycznościiciepła.Wpolimerach

mocnewiązaniakowalencyjnewystępująmiędzyatomamiwcząsteczkach,nato-

miastmiędzysąsiednimicząsteczkamiwystępująsłabewiązaniawtórne,któresą

przyczynąmałejwytrzymałościmechanicznejiniskiejtemperaturytopnienia

polimerów.Wpółprzewodnikachdominująwiązaniakowalencyjne.

Zadania

Zadanie2.1.Obliczliczbęatomóww100gzłota.

Odpowiedź:3,058⋅1023.

Zadanie2.2.Obliczliczbęatomówwjednymm2foliiAlogrubości15

Odpowiedź:9,0375⋅1023.

Zadanie2.3.ObliczdługośćkrawędzisześciennejpróbkiAlzawierającej1mol

atomów.

Odpowiedź:21,5mm.

Zadanie2.4.ObliczliczbęatomówAgwpróbcesześciennejokrawędzi1cm.

Odpowiedź:5,863⋅1022.

Brak wyników

Inżynieria materiałowa

Treść książki

Znajdź bibliotekę blisko siebie, i uzyskaj dostęp do ebooka w systemie IBUK Libra