Historyczny rozwój materiałów - Notatki - Materiałoznastwo, Notatki z Materiały inżynieryjne

Pobierz Historyczny rozwój materiałów - Notatki - Materiałoznastwo i więcej Notatki w PDF z Materiały inżynieryjne tylko na Docsity! 1. Wst p 1.1. Historyczny rozwój materia!ów Cz owiek od zarania dziejów wykorzystywa , a z czasem przetwarza , materia y dla zdobycia po!ywienia, zwi"kszenia swego bezpiecze#stwa i zapewnienia sobie odpowiedniego poziomu !ycia. $ledz%c dzieje cywilizacji ludzkiej mo!na doj&' do przekonania, !e o jej rozwoju decyduje w du!ej mierze rozwój materia ów i towarzysz%cy temu rozwój si wytwórczych. $wiadczy o tym niew%tpliwie mi"dzy innymi nazwanie ró!nych okresów w dziejach ludzko&ci od materia ów decyduj%cych wówczas o warunkach !ycia, np. epoki: kamienia, br%zu, !elaza. Równie! wdro!enie ró!nych wynalazków sta o si" mo!liwe dopiero po udost"pnieniu odpowiednich materia ów. Przyk adowo ju! w notatkach Leonardo da Vinci z pi"tnastego wieku znaleziono szkic helikoptera, lecz &mig owiec wyprodukowano dopiero w latach czterdziestych dwudziestego wieku. Statki kosmiczne dawno opisano w literaturze, a niezb"dnych oblicze# dokonano ju! w pierwszym dziesi"cioleciu dwudziestego wieku, gdy pierwszy sztuczny satelita Ziemi wystartowa z sukcesem dopiero pod koniec lat pi"'dziesi%tych, a pierwszy prom kosmiczny w latach siedemdziesi%tych tego wieku. 1.2. Materia!y konstrukcyjne Metaloznawstwo jest nauk% o budowie, w a&ciwo&ciach i metodach bada# metalicznych materia ów konstrukcyjnych, tzn. u!ywanych do produkcji maszyn, urz%dze# i konstrukcji. Zadaniem tej dziedziny wiedzy technicznej jest okre&lanie wp ywu zmiany warunków zewn"trznych, w tym równie! wywo anej procesami technologicznymi, na budow" tworzywa oraz ustalanie zale!no&ci pomi"dzy sk adem i budow% tworzywa a jego w a&ciwo&ciami. Zrozumienie tych zale!no&ci wymaga znajomo&ci elementarnych mikroprocesów zachodz%cych w materiale pod wp ywem zmian temperatury, obci%!enia i innych czynników zewn"trznych. Zdefiniowanie poj"cia struktury (budowy) materia u zale!y od przyj"tej skali obserwacji. W skali podmikroskopowej (atomowej) rozpatruje si" struktur krystaliczn!, tj. przestrzenny rozk ad cz%stek materii (atomów, jonów, cz%steczek), typ i symetri" sieci przestrzennej, rozk ad cz%stek materii w komórce zasadniczej, jej wymiary wreszcie. Wspó czesne metody eksperymentalne w zasadzie nie umo!liwiaj% bezpo&redniej obserwacji poszczególnych atomów, a tylko pewnych ich zgrupowa# (np. strefy G P). Jednak po&rednio metodami dyfrakcji rentgenowskiej lub elektronowej wymienione cechy struktury krystalicznej mo!na okre&li' i zmierzy' ze znaczn% dok adno&ci%. W skali mikroskopowej rozpatruje si" podstruktur , tj. struktur" rzeczywist% kryszta u albo ziarna. Struktura rzeczywista obejmuje granice, orientacj" i rozmiary bloków oraz defekty struktury krystalicznej. Bezpo&redni% obserwacj" podstruktury, zw aszcza granic w%skok%towych lub dyslokacji, umo!liwia mikroskopia elektronowa z wykorzystaniem techniki folii. Wreszcie w skali mikroskopowej albo makroskopowej mówi si" odpowiednio o mikrostrukturze albo makrostrukturze. Jej opis obejmuje w materia ach jednofazowych kszta t, wielko&' i orientacj" poszczególnych ziarn, a w materia ach wielofazowych ponadto rodzaj, udzia i wzajemne usytuowanie faz sk adowych. W obu przypadkach opis obejmuje równie! ewentualne wady materia owe: wtr%cenia niemetaliczne (kszta t i rozk ad wydziele#), p"kni"cia, pory itp. Metody makroskopii oraz mikroskopii &wietlnej i elektronowej umo!liwiaj% bezpo&redni% obserwacj" makrostruktury i mikrostruktury materia u oraz przy wykorzystaniu odpowiednich wska(ników jej ilo&ciowy opis. Pe ny opis struktury wymaga wi"c znajomo&ci sk adu chemicznego materia u (faz sk adowych), struktury krystalicznej, podstruktury i mikrostruktury. Warto pami"ta', !e struktura materia u jest stabilna w okre&lonych warunkach zewn"trznych (temperatura, ci&nienie). Zmiana tych warunków mo!e wywo a' w materiale przemian" fazow% i w konsekwencji zmian" struktury, a wi"c i w a&ciwo&ci. Analogiczny skutek mo!na uzyska' poddaj%c materia odpowiednim procesom technologicznym; w tym zakresie szczególnie efektywne s% obróbka plastyczna i obróbka cieplna. Do cech materia u o szczególnym znaczeniu u!ytkowym nale!% w a&ciwo&ci mechaniczne. docsity.com