MATERIALI ZA GRADNJO VOZIL MGV

UVOD Predstavitev vsebin Pogoji za opravljanje izpita zgradba snovi (strukture raznih materialov), kovinski materiali (jeklo, litine, barvne kovine), umetne mase, korozija in protikorozijska zaščita, pomožni materiali (keramika, tesnila, lepila, maziva,….). Pogoji za opravljanje izpita K pisnemu izpitu lahko pristopite, ko opravite LAV in oddate poročilo o opravljenih vajah. pripravil I. Lah

PREGLED MATERIALOV V AVTU pripravil I. Lah

PREGLED MATERIALOV V AVTU pripravil I. Lah

ZGRADBA SNOVI osnovni delec snovi se imenuje atom; njegova velikost je reda 10-10 m; šele pred cca. 100 leti so ugotovili, da so atomi zgrajeni še iz manjših delčkov; zgradba atoma vpliva na skoraj vse lastnosti snovi; najbolj znan je Bohrov model atoma; vir slike: http://fs-server.uni-mb.si/si/inst/itm/lm/GRADIVA_UC/Zgradba%20atoma/2_2___elektronska_zgradba_atoma.html pripravil I. Lah

ZGRADBA SNOVI najenostavnejši atom je vodikov atom, ki ima samo en proton v jedru in en elektron; obstaja le okoli 100 snovi, ki jih ne moremo s kemijsko reakcijo razstaviti na enostavnejše delce – imenujejo se elementi; atomi imajo težnjo, da se povezujejo v molekule in trdne snovi; ločimo: van der Waalsove, ionske, kovalentne in kovinske vezi – slednje določajo lastnosti snovi; van der Waalsove vezi so najšibkejše in njih vpliv je zanemarljiv razen pri žlahtnih plinih in termoplastih – poruši jih že majhna količina dovedena toplota (vrelišče helija je pri 4 K); ionske vezi povezujejo elemente, ki se razlikujejo v elektronegativnosti, pri nastanku vezi e- atom odvzame zunanje elektrone e+ atomu in nastane vezalna sila med atomoma, ki izhaja iz privlačne elektrostatične sile – ionske vezi tvorijo kristale, ki so zelo krhki; kovalentne vezi je vez med elektronegativnimi atomi pri čemer se atomske orbitale prekrivajo; ker se valenčni elektroni nahajajo v prostorsko omejenih veznih orbitalah, se ne morejo prosto gibati po snovi, zato govorimo o električnih izolatorjih; vir: http://www2.arnes.si/~ssplfabr/atomi.htm pripravil I. Lah

ZGRADBA SNOVI kovinska vez nastane pri povezovanju kovinskih elementov; vez je elektrostatskega značaja, povezuje pozitivno nabita jedra s prostimi elelktroni. V kovinah so delci med sabo trdno povezani in tvorijo urejeno mrežo ionov, imenovano kovinski kristali. Zaradi prostih elektronov so kovine dobri prevodniki elektrike in toplote. Hkrati so medsebojne vezi različno močne, zato imajo kovine r azlična tališča. pripravil I. Lah

KOVINSKI KRISTALI Kovine kristalizirajo v treh oblikah: prostorsko centrirana kubična rešetka (Cr, Mo, V, W, jeklo pod 723˙C,..); ploskovno centrirana kubična rešetka (Al, Pb, Cu, Ni, Pt, jeklo med cca 723˙C in 911˙C); heksagonalna kristalna rešetka (Cd, Mg, Ti, Zn,…); pripravil I. Lah

MIKROSTRUKTURA mikrostrukturo sestavljajo faze in kristalne napake; faza je področje z enakimi fizikalno-kemijskimi lastnostmi (homogena snov); napake so lahko: točkaste linijske ravninske volumske napake vplivajo na vse lastnosti materiala; svetlobni mikroskop: vir: http://fs-server.uni-mb.si/si/inst/itm/lm/Spletne%20strani/Materiali_I_Osnovni.htm Svetlobna mikroskopija je osnovna metoda, s katero preiskujemo površino materialov. Njena prednost je v tem, da dobimo pregleden vtis o celotni preiskovani površini, torej o celotni mikrostrukturi vzorca. Svetlobna mikroskopija spada k vizualni materialografiji. Z njo namreč dobimo vpogled v obliko, velikost in razporeditev mikrostrukturnih sestavin; neposredno pa ne dobimo podatkov o njihovi kemijski sestavi, kristalni zgradbi in kristalni orientaciji. Običajni svetlobni mikroskopi zahtevajo ravno, gladko ter kontrastno preiskovano površino, ki jo dosežemo z brušenjem, poliranjem in jedkanjem. S stereomikroskopi lahko opazujemo tudi hrapave površine, kot so prelomnine, vendar praviloma le pri manjših povečavah. pripravil I. Lah

MIKROSTRUKTURA perlit; pripravil I. Lah

UPORABNE LASTNOSTI MATERIALOV Mehanske lastnosti (žilavost, trdnost, trdota, elastičnost,…) Termične lastnosti (toplotna kapaciteta, toplotni raztezek, …) Električne lastnosti (specifična prevodnost, upornost, …) Optične lastnosti (lom in odboj svetlobe, prosojnost, ..) Magnetne lastnosti (magnetizem, …) Gostota (m/V) …. pripravil I. Lah

MEHANSKE LASTNOSTI trdnost – posledica zunanje obremenitve glede na zunanjo obremenitev ločimo natezno, tlačno, upogibno, ….trdnost; na osnovi diagrama σ – ε ločimo: a, b) žilav material c) krhek material d) plastičen material V področju elastičnosti velja Hookov zakon: σ = E * ε pripravil I. Lah

MEHANSKE LASTNOSTI Dopustna napetost do katere lahko obremenimo material je definirana kot: σdop = σ0,2 / ν pripravil I. Lah

PRIMER pripravil I. Lah

MEHANSKE LASTNOSTI žilavost- sposobnost materiala za absorpcijo energije pred zlomom. Žilav material ima veliko površino pod nateznostno krivuljo krhek material se zlomi pred ali takoj po meji plastičnosti vir: http://www.ung.si/~mvalant/downloadable/Sodobni_materiali_I.pdf pripravil I. Lah

MEHANSKE LASTNOSTI trdota – odpor proti vdiranju tujega telesa; glede na obliko telesa, ki ga vtiskujemo ločimo merjenje trdote po Brinellu, Rockwelu in Vickersu; Natezno trdnost lahko ocenimo z enačbo: Rm= f . HB (N/mm2) za jeklo: Rm = 3,5*HB (N/mm2) za hladno predelane neželezne kovine (Cu, med,Ni, bron): Rm = 4*HB (N/mm2), za zlitine AlMg: Rm = 4,4*HB (N/mm2), za neželezne litine: 2,4*HB (N/mm2) za sivo litino: 1,6 *HB (N/mm2). pripravil I. Lah

ELEKTRIČNA PREVODNOST Kovina specifična prevodnost σ[(Ωm)-1= S/m] srebro 6,8·107 baker 6,0·107 zlato 4,3·107 aluminij 3,8·107 železo 1,0·107 platina 0,9·107 nerjavno Fe 0,2·107 pripravil I. Lah

KOVINE ZLITINE NA OSNOVI Fe – jekla in litine; NEŽELEZNE KOVINE – Al, Cu, Mg, Ni, Zn, , ….in njihove zlitine; Zlitine so sestavljene iz osnovne kovine in vsaj ene namenoma dodane druge kovine ali legirnega elementa. govorimo o substitucijski (nadomestni) trdni raztopini in intersticijski (vrinjeni) trdni raztopini. V primerih, ko atomi osnovne kovine „sprejmejo” v kristalno mrežo le določeno koncentracijo ali pa tudi nič atomov dodanega zlitinskega elementa, govorimo o delni topnosti ali pa o popolni netopnosti v trdnem stanju. pripravil I. Lah