anyagfajták

ANYAGFAJTÁK

VII osztály

Összetételük, szerkezetük és mikroszerkezetük szerint az anyagokat öt csoportba osztjuk:

gépészeti anyagok (fémek és ötvözetek),polimerek (műanyagok),kompozit anyagok (keverékanyagok),kerámiai anyagok,egyéb anyagfajták (üzemanyagok,

elektronikai anyagok, bioanyagok, stb).

Gépészeti anyagok

• A gépészetben a fémeket használják leginkább, mert kristályos szerkezetűek, jó hő és elektromos vezetők,képlékenyek (formálhatók),

és nem porózusak(lyukacsos).

• A természetben a fémeket nem találjuk meg olyan formában, amilyent mi használunk, ércek formájában találhatóak. Az ércek fémtartalmú kőzetek.

• Az ércekből fémeket és ötvözeteket állítanak elő, amelyekből különféle gépeket és berendezéseket gyártanak.

vasérc ezüstérc rézérc cinkérc

• Az ötvözet két vagy több fém keveréke, amelyeket olvadt állapotban kevernek össze. Öntvénynek nevezzük őket.

Az acél• Vas ötvözet, amely legfeljebb 2,14% szenet

tartalmaz. • Acélból készül: a varrótű, olló, gépalkatrészek,

evőeszközök, az autó kocsiszekrénye, a hűtőszekrény, mosógép külső burka is acéllemezből készül.

Az acél kemény fém,100 m magas kohókban (nagyolvasztókban) állítják elő.

Vasércet rétegeznek felváltva szénnel, és ezt 1500o C fölé hevítik. A felolvadt vas keveredik a szénnel. A kohó alsó nyílásán folyik ki az ötvözet, amelyet öntöttvasnak neveznek. Ez további feldolgozásra kerül.

Tulajdonságai

Szürke színű, jó hővezető, kemény, szilárd, rugalmas, jó megmunkálható vágással, hegesztéssel, alakváltoztatással, könnyen rozsdásodik.

Kémiai összetétele szerint lehet:

szénacél,

ötvözött acél

Felhasználás szerint:

szerkezeti acél,

szerszámacél,

különleges tulajdonságú acélok és ötvözetek.

Színesfémek és ötvözetek

A vas és ötvözetein kívül minden fém a színesfémek közé tartozik.

Lehetnek:nehéz színesfémek: réz, ólom, cink, ónkönnyű színesfémek: alumínium, magnézium,

titán,..

A réz és ötvözetei

Tulajdonságai:

Vörös-barnás színű, puha fém, kitűnő hő és elektromos vezető, nem rozsdásodik, de idővel zöldes patinaréteg képződik a felületén.

Felhasználása:

Elektromos vezetékeket, gépalkatrészeket, csöveket és egyebeket gyártanak belőle.

Ötvözeteket is készítenek belőle:sárgarézbronz

Sárgaréz

• összetétele: réz és 30-40% cink

Tulajdonságai:

Aranysárga színű, nagy a sűrűsége, jó hő és elektromos vezető, nem rozsdásodik, közepes keménységű és szilárdságú, jó megmunkálható, könnyen önthető és forrasztható.

Felhasználása:

Dísztárgyak, kondenzátorok, hőcserére szolgáló csövek, lemezek, huzalok, zárak és csavarok.

Bronz

• összetétele: legalább 60% réz, és cink kivételével, bármilyen más fém keveréke. Az ötvözőelemről kapja a nevét: ónbronz, ólombronz, stb.

Felhasználása:

Csavarok, armatúrák, fogaskerekek, motorházak, szivattyúk és turbinák, csapágyházak, stb.

Az alumínium

• Könnyű fém, kicsi a sűrűsége, bauxitból állítják elő.

bauxit alumínium

Felhasználása:

A vegyiparban, élelmiszeriparban, motorgyártásban, a repülőgépgyártásban, a modern építészetben.

Ötvözetei:

dúralumínium,

szilumin,

magnalium.

Polimer anyagok (műanyagok)

Felhasználása: Különböző alkatrészeket gyártanak belőle.

A műanyagok lehetnek:

Mesterséges: műanyag, elasztomer (rugalmas és elasztikus anyagok), ragasztó, papír.

Természetes: fa, gumi.Állati eredetűek: csontok, bőr.

Kompozitanyagok (keverékanyagok)

Különböző anyagokat kevernek össze, hogy jobb tulajdonságokkal rendelkező anyagot kapjanak.

Optikai szál Autó

Felhasználása:

A légi szállítóeszközöknél, autógyártás…

Kerámiai anyagok

• Tulajdonságai: Kemények és ridegek, kis mértékben szívósak és képlékenyek, jó elektromos és hőszigetelők, magas az olvadáshőjük, és vegyileg állandók.

Felhasználása:

Építőipar, gépészet.

Üzemanyagok

Felosztjuk:

tüzelőanygok éskenőanygok.

Tüzelőanyagok

Tulajdonságai: könnyen meggyulladnak és égnek, ekkor nagy mennyiségű hő keletkezik, amit fűtőértéknek nevezünk.

A tüzelőanyagok halmazállapotuktól függően lehetnek:

folyékony, (kőolaj és kőolajszármazékok)

gáznemű, (földgáz)

szilárd. (szén, fa, urán, stb.)

Kenőanyagok

Kenőolajak és kenőzsírok.

Felhasználása:

A szerkezetekben a súrlódás és a kopás csökkentése. A belső égésű motorok kenésére szolgál.

A FÉMEK ÉS ÖTVÖZETEK TULAJDONSÁGAI

Amikor egy tárgyat el akarunk készíteni, anyagválasztásnál fontos, hogy tudjuk az anyag tulajdonságait.A fémek tulajdonságait négy csoportba soroljuk:

fizikai tulajdonságkémiai tulajdonságtechnológiai tulajdonságmechanikai tulajdonság

• Fizikai tulajdonságok: szín, fényesség, anyagszerkezet, sűrűség, olvadáspont, hő és elektromos vezetőképesség.

• Kémiai tulajdonságok: vegyi összetétele, korrózióval szembeni ellenállás.

• Technológiai tulajdonságok: az anyag viselkedése alakváltoztatáskor, öntéskor, vágáskor, hegesztéskor, stb.

• Mechanikai tulajdonságok: szilárdság, keménység, rugalmasság, plasztikusság, szívóság.

Több anyag mechanikai tulajdonságát megváltoztathatjuk különböző eljárásokkal, de leginkább hőkezeléssel.

• Szilárdság – az anyag belső ellenállása külső erőhatásokkal szemben.

• Keménység – az anyag ellenállása egy másik test behatolásával szemben.

• Rugalmasság – az a tulajdonság, hogy az anyag az alakváltozást előidéző erő megszűnésével visszanyeri eredeti alakját és méreteit.

• Plasztikusság – az a tulajdonság, hogy a külső erőhatás maradandó alakváltozást idéz elő rajta.

• Szívósság – az a tulajdonság, hogy kalapálással kifejtett erőhatás maradandó alakváltoztatást idéz elő. A szívósság ellentéte a ridegség.

Feladat:

Az anyag szilárdságának vizsgálata – szakítóerő.

Mechanikai anyagvizsgálat – feszítőerő.