Anyagszerkezettan és anyagvizsgálat – 2015/16
Bevezetés
Dr. Szabó Péter János
[email protected]
Anyagtudomány és Technológia Tanszék Alapítva 1889
MT épület
2
Anyagtudomány és Technológia Tanszék Tanszékvezető: Dr. Szabó Péter János Honlap: www.att.bme.hu
• Hallgatói adminisztráció: MT épület, földszint 054 (Dr. Berecz Tibor)
• Laboratóriumok: MT és G épület
Az ATT oktatási tevékenysége BSc képzés (alapképzés) Gépészmérnöki Szak Alaptárgyak: Anyagszerkezettan és anyagvizsgálat (~370 fő) Fémek technológiája (~300 fő) Anyagtechnológia szakirány (80 fő) (Képlékeny-) alakítástechnika, Hegesztés, Hőkezelés, Roncsolásmentes anyagvizsgálat Minőségirányítás Villamosmérnöki Szak – Elektronikai technológia és anyagismeret(~450 fő) Terméktervező Szak – Anyagismeret (~100 fő) Energetikai Szak – Anyagismeret (~100 fő) Mechatronikai Szak – Anyagismeret (~100 fő)
MSc képzés (mesterképzés) Gépészmérnöki Szak Alaptárgy: Anyagtudomány (~340 fő) Anyagtechnológia szakirány (~15 fő) Alakító technológiák elmélete Öntészet, porkohászat Hegesztés Végeselemes tervezés (MSC MARC) Kerámiák, kompozitok Orvostechnikai anyagok Korrózió, károsodás (fáradás, törés) Mikroszerkezeti vizsgálatok
PhD képzés (doktori) Anyag- és Gyártástechnológia alprogram Anyagtechnológia részprogram ~10 doktorandusz hallgató
Hegesztő szakmérnök képzés 3 féléves képzés (25 fő) Magyar + EWE és IWE diploma
Öntevékeny körök
Gyakorlati témák
Hét
Dátum
Előadási témák
1.
02.18.
Bevezetés
02.19.
Mechanikai tulajdonságok és vizsgálatuk I.
02.25.
Mechanikai tulajdonságok és vizsgálatuk II.
Szakító vizsgálat
02.26.
Atomszerkezet, kötések
Mikroszkópi vizsgálat
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
03.03.
Kristálytan
Szakító vizsgálat
03.04.
Reális kristályok, rácshibák
Mikroszkópi vizsgálat
03.10.
Reális kristályok, rácshibák
Szakító vizsgálat
03.11.
Finomszerkezeti vizsgálatok
Mikroszkópi vizsgálat
03.17.
Roncsolásmentes anyagvizsgálat
Szakító vizsgálat
03.18.
Diffúzió
Mikroszkópi vizsgálat
03.24.
ZH 1
Keménységmérés
03.25.
Kristályosodás
Roncsolásmentes anyagvizsgálat
03.31.
Fémek és ötvözetek termikus viselkedése
Keménységmérés
04.01.
Fe-C állapotábra
Roncsolásmentes anyagvizsgálat
04.07.
Acélok nemegyensúlyi átalakulása
Keménységmérés
04.08.
Hőkezelések
Roncsolásmentes anyagvizsgálat
04.14.
Egykristály, polikristály alakváltozása
Keménységmérés
04.15.
Újrakristályosodás, melegalakítás
Roncsolásmentes anyagvizsgálat
04.21.
Kúszás
Újrakristályosodás, kiválásos keményítés
04.22.
Törés I.
Állapottényezők hatása
04.28.
Törés II.
Újrakristályosodás, kiválásos keményítés
04.29.
Fáradás
Állapottényezők hatása
05.05.
Szilárdságnövelő eljárások
Újrakristályosodás, kiválásos keményítés
05.06.
Különleges anyagok
Állapottényezők hatása
05.12.
ZH 2
Újrakristályosodás, kiválásos keményítés
05.13.
Korrózió
Állapottényezők hatása
05.19.
Mágneses és elektromos tulajdonságok
05.20.
Pót ZH
Előadások Előadások, zárthelyik és laborgyakorlatok beosztása a 2015/16 tanév 2. félévére. Az előadások az Aud. Max. előadóban, 8.15– 10.00 között, hetente csütörtökön és pénteken.
Félévi követelmények – 1 1. Az előadások legalább 70 %-án való részvétel kötelező (TVSZ 14.§ 3.
pont). A részvételt jelenléti ív aláírásával ellenőrizzük. A félév során két zárthelyit írunk. 2. A laborok elvégzése kötelező. A laborokra történt felkészülést a labor elején ellenőrizzük, ha az nem megfelelő, a laboron nem lehet résztvenni. Pótlási lehetőségek: A hiányzó laborokat (max. kettő pótolható) célszerű a szorgalmi időszakban, más csoportok számára kiírt laboron pótolni (a pótlási héten gyakori időpont ütközések elkerülésére). A máshol végzett pótlást „Pótlási igazolás”-sal (letölthető a tanszéki honlapról) kell igazolni a saját laborvezetőnél. A labor jelenléteket nyilvántartjuk a Neptunban.
Félévi követelmények – 2 3. A félévi gyakorlat és labor beosztásban „Jkv.”-val megjelölt 5 db laborról jegyzőkönyvet kell készíteni. A jegyzőkönyvek űrlapját a vonatkozó laborra el kell hozni. A jegyzőkönyves laborok akkor teljesek, ha a jegyzőkönyvet a laborvezető elfogadta. Az elfogadást nyilvántartjuk a Neptunban. Beadási határidő: a következő labor.
4. A segédanyagokat, a jegyzőkönyvi űrlapokat és a „ Pótlási igazolást” a tanszék honlapjáról lehet letölteni, melynek címe: www.att.bme.hu. 5. A vizsgárabocsátás (a félévi aláírás) feltétele: – Az előadások legalább 70%-án való részvétel; – Valamennyi labor elvégzése, a jegyzőkönyvek elfogadása; – Mindkét zárthelyi legalább elégségesre történő megírása
6. A félév végén sikeres tesztet követően szóbeli vizsgát kell tenni.
Félévi követelmények – 3 7. A tananyag elsajátításának alapvető forrásai az előadások, a tantermi gyakorlatok, laborok és a segédletek. A tanuláshoz az alábbi irodalmat javasoljuk: – W.D Calister: Materials Science and Engineering – An Introduction 7th edition, John Wiley & Sons, 2006, 2007 – Tisza Miklós: Metallográfia, Miskolci Egyetemi Kiadó, 1998 – Ginsztler J. – Hidasi B. – Dévényi L.: Alkalmazott anyagtudomány Műegyetemi Kiadó, 2006 (Jegyzetszám: 45-048) – Gillemot László: Anyagszerkezettan és anyagvizsgálat, Tankönyvkiadó, 1979 – Prohászka János: Bevezetés az anyagtudományba Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest, 1997
Félévi követelmények – 4 9. A félév közbeni konzultációs igényekkel a laborvezetőhöz kell fordulni. 10. A tárgy kreditértéke: 6 pont.
11. A tárggyal kapcsolatos további információk, az előadások, tantermi gyakorlatok, laborok és ellenőrzések részletes beosztása a tanszéki honlapon találhatók.
Ajánlás • A tárgy sokrétű alapokra épít (fizika, kémia, matek, mechanika), ezért nehéz, vegyék komolyan.
• Az eddigiekhez képest szokatlan fogalmakat és ábrázolásokat alkalmaz.
• A felkészülés során a hangsúlyt a megértésre kell helyezni, a rögzítés saját felkészülési vázlat és ábrák segítségével oldható meg.
• Amit a felkészülés során kihagynak, azt a vizsgán biztos megkérdezik.
13
Kérdés
Diszciplinák • Anyagtudomány Az anyagszerkezet és a tulajdonságok közötti kapcsolat feltárása.
• Anyagtechnológia A fenti kapcsolat alapján anyagok, mérnöki szerkezetek tervezése és gyártása, megfelelő tulajdonságok biztosítása.
Anyagtudomány
anyagtechnológia Alkalmazás
Tulajdonság
Gyártási folyamatok (Alak- és tulajondonságváltoztató módszerek) Mikroszerkezet (Hogyan épül fel az anyag ? )
Anyagok - szerkezetek Szerkezeti jellemző Atomi kötések
Dimenzió (m) < 10-10
Üres rácshelyek, beékelődött atomok
10-10
Kristályok (rendezett atomok)
10-8 -10 -1
Második fázisú részecskék
10-8 -10 -4
Mérnöki szerkezetek
10-0 -102
distortion of planes
Vacancy
Anyagok csoportosítása • • • •
Fémek és ötvözetek Kerámiák és üvegek Polimerek Kompozitok
Elektronikai Si, GaAs,Ge, BaTiO3,Cu, polimerek Al,W
Mágneses Fe,Fe-Si, NiZn, MnZn, Co-Pt,Ta-Cr -Fe2O3
Optikai SiO2,GaAs Üvegek Al2O3
Szerkezeti Acélok, Al ötv. műanyagok, fa, beton
Anyagok funkció szerinti csoportosítása
Orvostechnikai Titán ötv. korrózióálló ac. alakemlékező ötv.
Repülési Kompozitok, SiO2, Al ötv. szuperötv. titán ötv.
Intelligens Alakemlékező ötvözetek, polimer gélek
Energia technológiai UO2, Ni-Cd ZrO2, LiCoO2
Anyagtulajdonságok • Mechanikai (terhelés és alakváltozás hatása) • Elektromos (elektromos tér hatása) • Hőfizikai (hőmérséklet-mező hatása) • Mágneses (mágneses tér hatása) • Optikai (elektromágneses tér hatása) • Károsodási (kémiai reaktivitás hatása)
Kérdés
Anyagvizsgálat - 1 Szakítás
Keménység
Hajlítás
L/2 x1
F
L/2
M F
Anyagvizsgálat - 2 Pásztázó
Elektronmikroszkóp Transzmissziós Rideg viselkedés
Szívós viselkedés
Fénymikroszkóp
Anyagvizsgálat - 3
Különleges alkalmazások
Polimerek
Félvezető anyagok
Kompozit anyagok
Elektronikus eszközök anyagai is lehetnek. pl. computer dip switches, nedvesség ellenállás és alacsony vezetőképesség szükséges
Integrált áramkörök számítógépek és más elektronikus eszközök számára
Helikopter rotor szénszálas, polimermátrixú anyagból.
Orvostechnikai alkalmazások
Titán és titánötvözetek (hagyományos és nanokristályos anyag) alkalmazása. Szilárdság, szívósság és biokompatibilitás fontossága.
Koszorúér-sztentek
Reaktortartály és kapcsolódó berendezések Saválló acél
Kérdés
Szuperképlékeny anyagok
Közlekedési eszközök
Autó
Ajtó panel
Hűtő borítás
Karosszéria elemek
Hátsó sárvédő
Alakemlékező ötvözetek
