Széchenyi István Egyetem. Mőszaki Tudományi Kar. Anyagvizsgálat II. Mőszaki Menedzser Szak, Minıségbiztosítási szakirány

Széchenyi István Egyetem Mőszaki Tudományi Kar Anyagismereti és Jármőgyártási Tanszék

Anyagvizsgálat II. Tantárgy kódja:

T_AJ44 MM T_AJ57 GE

Szak, szakirányok:

Mőszaki Menedzser Szak, Minıségbiztosítási szakirány

Gépészmérnök Szak Minıségirányítási szakirány

Kézirat (Elıadás kivonatok)

Összeállította: Csizmazia Ferencné dr. A kézíratban az N_AJ01 , N_AJ06 és az N_AJ 29 tantárgyak anyagai is felhasználásra kerültek A felhasznált anyagok szerzıje: Dr. Czinege Imre 1

Anyagkárosodások és vizsgálatuk Az anyagok technikai alkalmazásuk során számos olyan hatásnak vannak kitéve, amelyek mőködésüket és élettartamukat hátrányosan befolyásolja, azaz anyagkárosodást idéz elı. A károsodás bekövetkezhet : − terhelés hatására − termikus hatásra − tribológiai hatásra (kopás) − korróziós hatásra − besugárzás hatására Anyagkárosodások. Kopás A kopás az egymással érintkezı anyagok relatív elmozdulásakor fellépı súrlódás miatt következik be. A kopás lényegében a szilárd anyagok felületének anyagvesztesége, amelyet kizárólag vagy esetleg más igénybevétellel társult mechanikai igénybevétel okoz. Kopásállóság

A kopásállóság nem anyagjellemzı, az mindig egy egymáson elmozduló rendszer jellemzı mutatója. A kopás az érintkezı felületek között a súrlódási energia átalakulása és az anyagban való elnyelıdése közben az erıhatás révén létrejött kapcsolat következménye.

1. ábra

A kopást elıidézı mechanizmusok

− − − −

2

Felületi kifáradás Abrázió Kemiszorpció Adhézió

A felületi kifáradás az idıben változó, többször ismétlıdı igénybevétel hatásra jön létre és a felületen repedések, kitöredezések kialakulást eredményezi. Az abrazív kopás a két felület egyenetlensége, felületi érdessége következményeként kialakuló mikroforgácsok, szemcsék leválása.

2. ábra Az abrazív kopás elve

Anyagkárosodás. Törés A törés a szerkezeti anyag makroszkópos szétválása, amely mechanikai igénybevétel, terhelés hatására következik be. Minden törési folyamat három részre bontható: − a repedés keletkezésére, − a repedés növekedésére és − a repedés terjedésére. A repedés terjedése lehet: Stabil, lassú, ebben az esetben a repedés terjedéséhez külsı energia bevitele szükséges, vagy instabil, gyors (hangsebességgel), ilyenkor igen kis energia-bevitel vagy a rendszerben tárolt energia hatására is terjed a repedés. A törést megelızheti jelentıs képlékeny alakváltozás, vagy a törés ridegen, csekély képlékeny alakváltozás vagy képlékeny alakváltozás nélkül következhet be. A kemiszorpció akkor jön létre, ha a mechanikai igénybevétel vegyi hatással párosul. A felületen a vegyi folyamattal kialakuló réteg könnyen leválik és gyorsítja a kopást. Az adhéziv kopás az összenyomódó felületek egyenetlenségei (érdességcsúcsai ) között kialakuló helyi mikroösszehegedések következménye.

3. ábra Adhezív kopás elve

Az anyagok terheléssel szembeni viselkedése függ: − az anyagtól − a terhelés nagyságától 3

− az állapottényezıktıl (hımérséklet, feszültség állapot, igénybevétel sebessége) Milyen lehet a törés? − Erıszakos − Kifáradási − Hı hatására bekövetkezı Az erıszakos törés lassú, statikus vagy gyors dinamikus igénybevétel hatására, egyértelmően mechanikai túlterhelés hatására jön létre. Lehet: képlékeny vagy szívós ill. rideg. A kifáradás, idıben változó és sokszor ismétlıdı igénybevétel hatására bekövetkezı károsodás, amely, akkor is törést eredményezhet, ha a terhelı feszültség az anyag folyáshatára alatt van, így makroszkópos méretekben maradó alakváltozást sem eredményezhet. 4. ábra Fáradt töret A fáradt töret két részbıl, egy kagylós, barázdált és egy szemcsés ridegen tört részbıl áll.

Az anyagkárosodások között a kifáradás lényeges, mert a törési káresetek kb 70-80 %-a a kifáradással kapcsolatos. A jármőveknél ez az arány több is lehet! Az anyag kifáradása törésként jelentkezik, de a kifáradás folyamata legszorosabban a képlékeny alakváltozással kapcsolatos. A kifáradásnál három részfolyamatot különböztethetünk meg: - repedés keletkezés - repedés terjedés (lassú) - instabil repedés terjedés, törés Az ismételt igénybevételnél a feszültség általában kisebb, mint a folyáshatár σ< Rp0,2 Az anyagok fárasztó igénybevétellel szembeni viselkedését a Wöhler görbével lehet jellemezni. Wöhler görbében a terhelı feszültséget a törésig elviselt ismétlések számának függvényében ábrázoljuk. A görbe szerkezeti acélok esetében aszimptótikusan közelít egy értékhez, így a terhelı feszültség csökkentésével meghatározható egy olyan jellemzı feszültség, amellyel az akár végtelen sokszor terhelhetı anélkül, hogy eltörne. Ezt a feszültséget az acél kifáradási határának nevezzük. Jele: σD.

4

5. ábra Szerkezeti acél elvi Wöhler görbéje

Az ábrázolás megkönnyítésére a töréshez tartozó ismétlések számát logaritmikus léptékben tüntetjük fel. A Wöhler görbe két jól elkülöníthetı szakaszból áll. Az elsı ferde, meredeken esı szakaszt élettartam szakasznak, a vízszintes részt, pedig kifáradási szakasznak nevezzük. A két egyenes acéloknál 2 - 5. 106 igénybevételnél metszi egymást. Kifáradási határra kell méretezni minden olyan esetben amikor a várható élettartam során az ismétlések száma meghaladja a 107 értéket pl. turbina tengely, de ha az igénybevételek száma kisebb, pl. egy daru állványát felesleges a kifáradási határra méretezni. Ilyenkor adott számú ismétléshez tartozó feszültséget határozunk meg. Nagyon fontos megjegyezni, hogy nem minden anyagnak van kifáradási határa. Alumínium ötvözetek, saválló acélok, nagyszilárdságú acélok esetében a Wöhler görbe második szakasza nem vízszintes , így kifáradási határ nem értelmezhetı. A töréssel szembeni biztonság növelhetı, ha a mérések eredményeit matematikai statisztikai módszerekkel dolgozzuk fel. A mérési eredményeket matematikai statisztikai módszerekkel kiértékelve adott törési illetve túlélési valószínőséggel adhatjuk meg az adott terheléshez tartozó ismétlési számot. A matematikai statisztikai kiértékeléshez sok, feszültségszintenként legalább 10 próbatest szükséges. A 6. ábra különbözı törési valószínőséghez tartozó Wöhler görbéket mutat.

6. ábra A szerkezeti anyagok kifáradása nagyon sok tényezıtıl függ. A befolyásoló tényezıket két nagy csoportba oszthatjuk. 5

Ezek: -

a terheléstıl, külsı körülményektıl függı tényezık a darabtól függı tényezık

A befolyásoló tényezık közül a leglényegesebb felület hatását emeljük ki, azért mert a fáradt törés csírája a felület. A darab felületén lévı hibák, repedések, feszültség koncentrátorok elısegítik a darab kifáradását. A felület megmunkálásának is lényeges szerepe van. A 7. ábra mutatja, hogy minél durvább a felület - minél nagyobbak a feszültségkoncentrátorként ható érdesség csúcsok- annál kisebb a kifáradási határ. De fontos megjegyezni, hogy a felületi megmunkálás hatása a nagyszilárdságú acélok esetében sokkal erıteljesebb

7. ábra A felületi megmunkálás hatása különbözı szilárdságú acélok kifáradási határára A különbözı mechanikus felületi kezelések, amelyek a darab felületének közelében nyomófeszültséget eredményeznek pl. a felület görgızése, szemcseszórás, sörétezés stb. a kifáradási határt növelik. Szintén jelentısen javítják a fáradási tulajdonságokat a felületi hıkezelések pl. a betétedzés , de különösen a nagyon vékony, kemény felületi kérget biztosító nitridálás ill. nikotrálás. Törés magasabb hımérsékleten A törés magasabb hımérsékleten mechanikai és hıigénybevétel együttes hatására jön létre. Lehetséges : A repedés képzıdés az anyagnak egy részén nem megfelelı hevítés vagy hőtés hatására, de lehetséges károsodás magasabb hımérsékleten bekövetkezı kifáradás is, mivel a hımérséklet ingadozás, és az azzal együtt járó váltakozó hıtágulás, hıfeszültség pl. melegalakító vagy öntı szerszámok stb. esetében a felület összerepedezésével járó termikus kifáradáshoz vezethet. 6

A növelt hımérsékleten váltakozó hıfeszültségnek kitett berendezéseknél elı fordulhat olyan károsodás , amelyek oka a szerkezeti elemek a hımérséklet változásakor gátolt hıtágulása vagy zsugorodása. Öregedés, besugárzás Öregedésnek azokat az anyagban lezajló kedvezıtlen folyamatokat értjük, melyek hosszabb idı alatt a szerkezeti anyag tulajdonságainak megváltozásához vezetnek. Az öregedés oka lehet , belsı, az anyag instabil állapota pl. relaxáció, a feszültségek fokozatos csökkenése, a kémiai összetétel, a molekulaszerkezet megváltozása, szövetváltozások. Ilyen pl. a képlékenyen kismértékben alakított acélok alakítási öregedése vagy az acélokban oldott nitrogén, ami a szívósság jelentıs csökkenését eredményezi. Az öregedést elıidézik külsı tényezık is pl. hımérsékletváltozás, ibolyántúli sugárzás. A nagyenergiájú , ionizáló sugárzás, növeli az anyag belsı energiaszintjét, pontszerő anyaghibákat hoz létre, és jelentısen lecsökkenti a szívósságot. Az ionizáló sugárzás hatását a kis C tartalmú acélra a 8. ábra mutatja.

8. ábra Ionizáló sugárzás hatására bekövetkezı anyagkárosodás (0,2 %C tartalmú acél) a.

a mechanikai jellemzıkre (Rm, Rp0,2, A és δe, egyenletes nyúlásra. b. a szívósságra (KCV)

A polimerek a vízfelvétel hatására duzzadnak, kiszáradáskor zsugorodnak. A folyamat hiszterézist mutat, és öregedéshez vezet, hasonlóan, mint az elszínezıdés vagy fakulás, ami a polimerben zajló kémiai folyamatok pl. oxidáció, amit stabilizátorokkal lehet csökkenteni. A kerámiák esetében az öregedés pl. az építıanyagok esetében valamely komponens kiválása az un kivirágzáshoz vagy kiizzadáshoz azaz málláshoz vezet. Hımérsékleti elridegedés A hımérsékleti elridegedés oka, hogy a hımérséklet csökkenésével nı az anyag folyáshatára, és csökken a ridegtörést okozó törési feszültség nagysága. Az anyag akkor válik rideggé, amikor a törési feszültség kisebbé válik a folyáshatárnál, vagyis a törés képlékeny alakváltozás nélkül következik be. 7

9. ábra Különbözı anyagok KV ütımunkája a hımérséklet függvényében

Alakítási öregedés Alacsony C-tartalmú acélok hidegalakítását követıen jön létre, amikor a darabot szobahımérsékleten vagy kissé magasabb hımérsékleten kezelik. Ekkor az intersztíciós ötvözı atomok (C, N, H, B) a diszlokációk környezetében összegyőlve blokkolják azok mozgását és az acél elridegedését okozzák. Ez a fajta károsodás elıfordulhat alakított lemezekben és hegesztett kötések hıhatásövezetében is. Kúszás relaxáció A szerkezeti anyagokból készült alkatrészek igen sok esetben a szobahımérsékletnél magasabb hımérsékleten üzemelnek. A viselkedés jellemzésére bevezethetjük a homológ hımérséklet skálát, amelynek kezdı pontja az abszolút nulla fok (0 K ), másik végpontja a szerkezeti anyag olvadáspontja K-ben kifejezve. A legtöbb fém, polimer kb. 0,5 x T olvadás pont alatt un. "hideg" viselkedést mutat azaz a hımérséklet csökkenésével csökken az alakváltozó képesség, az anyag ridegedik, fölötte pedig a szilárdság csökkenésével, az alakváltozó képesség növekedésével számolhatunk. Ezen hımérséklet fölött megfigyelhetı a kúszás, ami állandó terhelés hatására bekövetkezı folyamatos alakváltozást jelent, és a terhelés nagyságától függıen elıbb, vagy utóbb töréshez vezethet. Az alacsony olvadáspontú fémek és a polimerek már szobahımérsékleten kúsznak. A polimerek korábban már ismertetett viszkoelesztikus viselkedésével magyarázható a relaxáció, ami állandó nagyságú alakváltozás esetén bekövetkezı feszültség csökenést jelent. Korrózió A korrózió kémiai vagy elektrokémiai folyamatok következtében létrejövı károsodás,mely a korróziós közeg és a szerkezeti anyag között zajlik le. A korróziós folyamatokban a legnagyobb károkat a fémek korróziója okoz. A fémek a természetben nemfémes elemhez kötött formában pl. oxidok, szulfidok stb., fordulnak elı. A kohászati folyamatok során energia befektetéssel érhetı el a fémes alakra redukálás, ami egy magasabb energia szintő állapotot jelent. A fémek természetes körülmények között 8

arra törekszenek, hogy visszaállítsák az eredeti állapotot, ez kémiai és elektrokémiai folyamatokkal történik, és eredménye a korrózió. Azok a fémek amelyek ilyen hajlandóságot nem mutatnak a nemesfémek (a természetben tiszta állapotban is elıfordulnak pl. Cu, Au , Ag Pt) . Azok a fémek, amelyek nagy hajlandóságot mutatnak, hogy elektronleadás mellett pozitív ionként oldatba menjenek a kevésbé nemes fémek. A fémek oldatbameneteli hajlandóságát az oldási potenciál fejezi ki. A fémeket oldási potenciájuk szerint sorba rendezhetjük. Minden elem a sorban utána elhelyezkedıt képes kiszorítani vizes oldatából. Az oldási potenciálsorban a hidrogénhez viszonyított helyzet szerint beszélhetünk a hidrogénnél kevésbé nemes, és nemesebb fémekrıl. A korrózió mint kémiai és elektrokémiai folyamat A korróziós folyamatok során lejátszódó kémiai reakciók szerint a korróziós folyamatok két fı változatát különböztetjük meg.Ezek: - Hidrogén fejlıdéssel - Oxigén fogyasztással járó folyamatok. A hidrogénfejlıdéssel járó kémiai folyamatok A szőkebb értelemben vett korróziós folyamatok során a vizes oldatokkal érintkezı fémfelületekrıl fémionok lépnek át a vizes oldatba. A hidrogénnél kevésbé nemes fémek pH < 7 savas oldatokban képesek a hidrogént kiszorítani, így az oldódásuk H2 fejlıdése mellett történik. A reakció sebessége az oldat H+ ionkoncentráció, tehát a pH függvénye. A folyamat általános egyenlete: Me + 2H+ ↔ Me++ + H2 Itt egy elektrokémiai folyamatról van szó, amely az anódon lejátszódó oxidációból ( a megtámadott fém oxidációja) és az elektrolitként ható korróziós közeg redukciójából tevıdik össze. (10. ábra)

10. ábra Hidrogénfejlıdéssel járó korrózió, a Zn korrózióján bemutatva

Oxigénfogyasztással járó korrózió Ha a vizes oldatban a H+ ion koncentráció alacsony, akkor a korróziót jelentı kémiai reakció Me + 2 H2O + O2 ↔ 2 Me (OH)2 2 Me++ + 4 OHkémiai egyenlettel írható le. Ilyen mechanizmussal oldódnak a hidrogénnél nemesebb fémek pl. a Cu, savas közegben, a hidrogénnel kevésbé nemes fémek semleges vagy 9

lúgos közegben. és ezzel a mechanizmussal rozsdásodik a vas. A folyamatot a 11. ábra mutatja. Meg kell jegyezni, hogy a vas rozsdásodása során a fenti reakcióból keletkezı oxidációs termék az tovább oxidálódik FeOOH vízben oldhatatlan vas-oxi-hidroxiddá.

11. ábra A vas oxigénfogyasztással járó korróziója

Az eddigiek alapján elmondhatjuk, hogy a korróziós folyamatok lényegében elektrokémiai folyamatok, mert a fém oldatbamenetelekor galvánáram indul meg. Az elektrokémiai korrózió mindig valamilyen elektromos áram jelenlétével jár együtt. Ebben az esetben az elektrolit mellett potenciálkülönbséggel is kell számolnunk, amely az adott rendszeren belül anódos és katódos felületek kialakulásához vezet. (12.ábra)

12. ábra Helyi „mikro” galvánelem kialakulása sárgarézben

Ilyen jellegő helyi elemek kialakulását elısegíti • adott szerkezeten belül különbözı szerkezeti anyagok jelenléte pl. Al és acél • adott ötvözet heterogén szövete pl. sárgaréz Cu és Zn • homogén szerkezeten belüli inhomogenitások pl. dúsulások • hidegen alakított, és felkeményedett és az eredeti szilárdságú részek (ez magyarázza, hogy a mélyhúzott karosszérialemezek erısebben alakított részei hajlamosabbak a korrózióra) • az elektrolit különbözı mértékő szellızöttsége ( különbözı levegızöttségő cellák) • passzívréteg, korróziósvédıréteg jelenlétébıl A korrózió fajtái A kémiai hatások, az erre szuperponálódó mechanikai terhelések, vagy termikus igénybevétel szerint a korróziónak különbözı fajtái lehetnek. Egyenletes felületi korrózió: az anyag felülete a rá ható közeggel érintkezve egyenletesen oldódik, pl. a nem kezelt felülettek rozsdásodása. 10

Lyukkorrózió: a szerkezeti anyag helyi oldódása egy kis kiterjedéső anód keletkezése révén, amely a felületi bevonat sérülésein jön létre. Réskorrózió. a szerkezeti anyag élein, vagy résein történı oldódás, amely a korróziós közegben fennálló koncentráció különbségek pl. oxigéntartalom csökkenés következtében jön létre. Interkrisztallin korrózió: a helyi galvánelem a krisztallithatár és a krisztallit belseje között jön létre, és a határ ( anód) kioldódik pl. Cr-al és Ni-el erısen ötvözött ferrites és ausztenites acélok . Korrózió forró gázokban: a szerkezeti anyag felületén bekövetkezı változás(pl. revésedés ), amely nagy hımérsékleten olyan gázfázissal történı érintkezés hatására jön létre, amely az O, C, N, vagy S elemek közül legalább egyet tartalmaz. Feszültségi korrózió: a szerkezeti anyagot terhelı feszültség , és a korróziós közeg együttes hatására pl. hegesztett szerkezetekben a hıhatás övezet. Korróziós kifáradás: A korrózió, mivel a felületet támadja meg jelentısen csökkenti a szerkezeti anyagok fárasztó igénybevétellel szembeni ellenállást, gyakran nem is teszi lehetıvé kifáradási határ értelmezését (13. ábra) .

korrózió nélkül 13. ábra A korrózió hatása a kifáradásra

korrózióval

Szelektív korrózió: akkor jön létre, ha az ötvözetben pl. a heterogén eutektiumnak csak az egyik fázisa oldódik ki. Ilyen pl. sárgaréz elcinktelenedése, ami a terhelhetıség jelentıs lecsökkenéséhez vezet. Korróziós kísérletek Célja: annak megállapítása, hogy az adott fém vagy ötvözet bizonyos körülmények között mennyire ellenálló vagy: milyen sebességgel milyen mechanizmussal (folyamattal) korrodál milyen a korróziós termék A kísérleteket különbözı összetételő szabványos oldatokkal végezzük pl. állandó bemerítéssel (14. ábra) vagy idıszakos bemerítéssel (15. ábra)

11

14. ábra Korróziós kísérletek állandó bemerítéssel

15. ábra Korróziós kísérlet idıszakos bemerítéssel

A feszültségi korrózió kísérleti modelljét a 16. ábra mutatja

16. ábra Feszültségi korrózió

A korróziós kísérletek lehetıséget biztosítanak: 1. A korróziós folyamat mechanizmusának tanulmányozására 2. Az adott körülményeknek leginkább ellenálló szerkezeti anyag kiválasztására 3. Annak megállapítására, hogy adott szerkezeti anyag milyen hatóanyagban és körülmények között használható 4. Új ötvözetek bevizsgálása 5. Felületvédelmi eljárások korróziógátló hatásának ellenırzése

a.

b. 17. ábra Az alapfémnél kevésbé nemes (a.) és nemesebb (b.) bevonat viselkedése korróziós környezetben

12

Mesterséges polimerek, mőanyagok A mőanyagok mesterséges úton elıállított óriásmolekulákból álló szerves vegyületek, amelyeket kismolekulákból az un. monomerekbıl állítják elı. A polimerek elıállítása történhet: − polimerizációval, − polikondenzációval vagy − poliaddícióval, A polimerizáció során a monomerek kettıskötéseinek aktiválásával létrehozott reakcióképes vegyértékek hozzák létre a polimert. pl. CH2 = CH2 az etilén a polietilén PE alapanyaga. A polimerizációval láncmolekulás szerkezet alakul ki. Így állítják elı pl. a polipropilént PP, a polivinilcloridot PVC, a polisztirolt PS. a politetrafluoretilent a PTFE stb. A polikondenzáció estében a monomerek melléktermék legtöbbször víz képzıdés mellett kapcsolódnak össze. pl. a poliamid. PA, a polikarbonát PC stb. A poliaddicióban a kapcsolódást funkciós csoportok hozzák létre. pl. poliuretán, PUR, epoxigyanták stb. A mőanyagok szerkezete és termikus viselkedése Hıre lágyuló, termoplasztok

Ha a polimerben csak egy irányban a szál irányában van elsıdleges, vegyérték kapcsolat a szálak egymáshoz laza molekulák közötti erıkkel (Van der Waals) kapcsolódnak. Ezek a másodlagos kötések a hımérséklet hatására felszakadnak, a mőanyag meglágyul. Lehetnek: − amorf − részben kristályos szerkezetőek

18. ábra Amorf és részben kristályos termoplaszt

Elasztomerek

A térben ritkán hálósodott polimereket rugalmas mőanyagoknak, elasztomereknek nevezik. A fılánc néhány száz atomjára egy keresztkötés jut, így lehetıvé válik az egész polimerháló mozgása. Ennek eredményeként a mőanyag rugalmas.

13

19. ábra Elasztomer szerkezete Hıre nem lágyuló polimerek, duroplasztok

Ha az óriásmolekulák minden irányban valódi vegyérték kötéssel kapcsolódnak egymáshoz, a térben három dimenziós háló alakul ki. Ezt térhálós szerkezetnek nevezzük. Az ilyen anyagok hıvel szembeni viselkedése irreverzibilis.

20. ábra Hıre nem lágyuló polimer szerkezete

14

Polimerek mechanikai vizsgálatai Szakítóvizsgálat

A vizsgálat célja az egytengelyő húzó igénybevétellel szembeni ellenállás meghatározása. A vizsgálatot szabványosan kialakított lapos vagy hengeres próbatesten végezzük.

21. ábra Mőanyagok szakítódiagramja a rideg anyag pl. hıre nem lágyuló mőanyagok b. szívós pl. PA b. lágy anyag pl. PE

22. ábra Mőanyagok szakítódiagramja A gyakorlati alkalmazás szempontjából a görbe folyáshatárig vagy az 1 % nyúlásig terjedı szakasza fontos, azon túl az alakváltozás túl nagy!

Eltérések a fémek és a mőanyagok szakítódiagramja között

23. ábra St 37 acél és különbözı mőanyagok szakítódiagramja

15

Az eltérések a következıkben foglalhatók össze: 1. A rugalmas szakasz nem lineáris vagy csak kis szakaszon az 2. A rugalmassági modulusz nem állapítható meg pontosan 3. A nyúlás megállapítása pontatlanabb 4. A folyáshatár jelentısége kisebb 5. A meghatározott értékeket jelentısen befolyásolja: − az alakváltozás sebessége − a nedveségtartalom − a hımérséklet Az alakváltozás sebességének hatása

24. ábra A nedvességtartalom hatása

25. ábra Nedvességtartalom hatása 16

A nedvességtartalom hatása leginkább a poliamidok esetében jelentıs.

A hımérséklet hatása

26. ábra Amorf és részben kristályos hıre lágyuló mőanyagok tulajdonságainak változása a hımérséklet függvényében

a.

b.

27. ábra Hıre nem lágyuló mőanyag (a.) , és elsztomer (b.)tulajdonságainak változása a hımérséklet függvényében

17

Polimerek vizsgálata, viszko-elasztikus viselkedés A polimerek feszültség-deformáció kapcsolata eltér a fémekétıl. Az adott igénybevétel hatására kialakuló alakváltozás három részbıl áll. εö= εr+ εk+ εm εr εk εm

pillanatnyi rugalmas késleltetett rugalmas maradó alakváltozás

A pillanatnyi rugalmas alakváltozás εr a fémekhez hasonlóan a terhelés pillanatában kialakul, a terhelés megszüntetésével azonnal megszőnik.

28. ábra Pillanatnyi rugalmas alakváltozás

Késleltetett rugalmas alakváltozás A késleltetett rugalmas alakváltozás a polimerekre jellemzı azt jelenti, hogy az alakváltozás εk a terhelés során folyamatosan alakul ki, a terhelés megszüntetésével folyamatosan csökken nullára.

29. ábra Késleltetett rugalmas alakváltozás

Maradó alakváltozás A maradó alakváltozás εm a fémekhez hasonlóan a terhelés során folyamatosan alakul ki, nagysága a deformáció sebességével arányos, a terhelés megszüntetésével állandó marad. 18

30. ábra Maradó alakváltozás

A terhelés során a három alakváltozási komponens együtt jelentkezik, de arányuk függvénye a terhelésnek is! (31. ábra)

31. ábra A polimerek alakváltozás idı diagramja és az egyes alakváltozási komponensek terheléstıl függı részaránya A viszko-elasztikus viselkedés következménye A viszko-elasztikus viselkedés következménye, hogy a mőanyagok terhelés hatására kúsznak, vagyis állandó terhelés hatására az idıvel növekszik az alakváltozás. Megfigyelhetı továbbá a relaxáció, elernyedés, ami állandó nagyságú alakváltozás esetén bekövetkezı feszültségcsökkenést jelent. (32. ábra)

32.ábra

19

Termikus vizsgálatok Alkalmazhatósági hımérséklet meghatározása

A polimer alkalmazhatósági hımérsékletének meghatározására többféle szabványos eljárás ismert. Ezek közül a legelterjedtebb a HDT (Heat Deflection Temperature) valamint a VICAT módszer. A vizsgálatok segítségével az elıírt szabványos feltételek mellett meghatározható az ún. HDT-, illetve a Vicat-hımérséklet, amelyen - az állandó hajlító, illetve pontszerő nyomó igénybevétel és az elıírt sebességgel növekvı hımérséklet közben - bekövetkezik az anyagmintán az elıírt alakváltozás (lehajlás, illetve benyomódás). HDT mérése: Heat Deflection Temperature

33. ábra A HDT az a hımérséklet ahol a próbatest behajlása eléri a 0,25 vagy 0.35 mm-t).

20

Termikus vizsgálatok Alkalmazhatósági hımérséklet meghatározása

A polimer alkalmazhatósági hımérsékletének meghatározására többféle szabványos eljárás ismert. Ezek közül a legelterjedtebb a HDT (Heat Deflection Temperature) valamint a VICAT módszer. A vizsgálatok segítségével az elıírt szabványos feltételek mellett meghatározható az ún. HDT-, illetve a Vicat-hımérséklet, amelyen - az állandó hajlító, illetve pontszerő nyomó igénybevétel és az elıírt sebességgel növekvı hımérséklet közben - bekövetkezik az anyagmintán az elıírt alakváltozás (lehajlás, illetve benyomódás). HDT mérése: Heat Deflection Temperature

33. ábra A HDT az a hımérséklet ahol a próbatest behajlása eléri a 0,25 vagy 0.35 mm-t).

Dinamikus vizsgálatok Célja: az anyag hirtelen fellépı hajlító igénybevétellel szembeni ellenállásának meghatározása Meghatározható: - ütıszilárdság - bemetszés érzékenység A vizsgálatok Charpy vagy Izod módszerrel végezhetık. A próbatestek elhelyezése a 34. ábrán látható.

34. ábra Charpy és Izod próbatest

21

A mőanyagok dinamikus tulajdonságai is függnek a hımérsékletteıl. A 35. ábrán néhány polimer ütımunkájának változása látható a hımérséklet függvényében.

35. ábra

Egyéb dinamikus vizsgálatok A ball drop testerrel a kifeszített mőanyag fólia beszakításához szükséges energia határozható meg szobahımérsékleten. Az ejtısúly helyzeti energiája legfeljebb 22 J lehet a beállított magasságtól függıen. 36. ábra Ball drop teszt

Fárasztó vizsgálatok A mőanyagok is gyakran vannak ismételt igénybevételnek kitéve. A kísérletek eredménye a fémekhez hasonló Wöhler görbével adható meg ( 37. ábra). Meg kell jegyezni azonban, hogy a polimerekben a fémektıl eltérı folyamatok zajanak le.

37. ábra Polimerek Wöhler görbéje

22

Kerámiák, a kerámiák vizsgálata Kerámiának nevezünk, minden ember által készített szervetlen anyagot, amely nemfémesen viselkedik. A fémektıl a kerámiák elsısorban abban különböznek, hogy a részecskék között kovalens vagy ionos kötés van, tehát hiányzik a szabadelektron felhı így nem vezetik az áramot, és nem alakíthatóak. Az atomok szabályos vagy amorf elrendezıdésőek. Jellemzıik: • • • • • • • • • •

kis sőrőség nagy olvadáspont nagy keménység és kopásállóság nagy nyomószilárdság ridegség, törékenység nagy melegszilárdság és korrózióállóság nagy kémiai stabilitás nagy villamos ellenállás ( szigetelık) kis hısokk állóság magas ár

A kerámiák osztályozása A kerámiákat többféle szempont szerint osztályozhatjuk. Alkotók szerint lehetnek: - egyatomos és - vegyület kerámiák. Az egyatomos kerámiák közé sorolhatjuk a színállapotban használható karbont, mint grafit és gyémánt, de ide tartoznak a félvezetı gyártás alanyagai az egykristályos alakban elıállított szilícium és germánium. A kerámiák zöme valamilyen vegyületbıl áll, és lehetnek oxidmentes vegyület kerámiák, ill. oxidkerámiák. Az oxidmentes vegyület kerámiák rendkívül kemények, nagyon magas az olvadáspontjuk. Keménységüket magas hımérsékleten is megtartják. Lehetnek karbidok (SiC) , nitridek, karbonitridek, boridok. Ide sorolhatjuk a porkohászati úton elıállított keményfémeket is . Az oxidmentes vegyület kerámiák elsısorban szerszámanyagként ismertek, mint pl. vágóélek. Bevonatokat is készítenek belılük . Oxidkerámiák

Az oxidkerámiák alapanyaga alumíniumoxid, cirkóniumoxid, titánoxid, magnéziumoxid és berilliumoxid. Alkalmazási területük a tőzálló anyagoktól a kémiai ill. mechanikai hatásnak kitett anyagok, szigetelı anyagok, vágószerszámok, csiszolóanyagok és orvosi implantátumok. A szinterezett mőszaki oxidkerámiák négy csoportba oszthatók: 23

• •

•

•

Alumíniumoxid vagy mőkorund (Al2O3). Nagy keménységő forgácsolószerszámok anyaga, nagy hıvezetıképességő és viszonylag olcsó Cirkóna vagy cirkóniumoxid (ZrO2). Erıs koptatóhatásnak kitett szelepekhez, fúvókákhoz, csapágyakhoz, szerszámokhoz használják. Termikusan stabil, hısokk álló. Az Al2O3-hoz 2050 C° és a ZrO2-hoz (2690 C°) képest még nagyobb olvadási hımérséklető a magnézium oxid (2800 C°), amely a ZrO2-hoz adagolva részleges stabilitást eredményez, azaz akadályozza a ZrO2 termékek hımérséklettıl függı átalakulását és az ebbıl adódó térfogatváltozást. A fémoxid (MeO) tartalmú mágnesezhetı, szigetelı tulajdonságú, így kis örvényáram veszteségő lágymágneses ferritek(MeO.Fe2O3, Me = Mn, Cr, Co, Ni, Cu, Mg, Zn, Cd) ill. keménymágneses ferritek (MeO.6[Fe2O3], Me= Ba, Sr, Co).

Amorf oxidkerámiák vagy üvegek Az üvegek nem kristályos kerámiák. Az üvegek üvegképzıkbıl pl. kvarchomok, folyósító anyagokból pl. nátriumoxid és stabilizátorokból pl. alkáliföldfémkarbonátok vagy oxidok állnak. A keverék könnyen olvad, önthetıvé válik és belıle a felhasználási célnak megfelelı üveg állítható elı. Fı fajtái a nátronüveg, ez a használati üveg, csekély a sőrősége, az infravörösig fényáteresztı az ólomüveg, sőrősége nagyobb, nagy a fénytörése, csiszolt üvegáruk alapanyaga, és a bórszilikátüveg, kémiailag és termikusan állékony, laboratóriumi üvegek anyaga " hıálló edény ". Az üveg lágyulási hımérsékletének elérésekor alkalmas szálhúzásra. Az üvegszál fonható, szıhetı, felhasználható mőanyag mártrixú kompozitokban. Kiváló hı és hangszigetelı (üveggyapot) . Az optikai üvegszálak 0,01-0,1 mm vastag hajlékony üvegek, melyeknek a magja nagytöréső, a felülete kistöréső, így a fényt totálreflexióval tudják vezetni és szélessávú információtovábbításra használatosak. Kb. 6000 párhuzamos telefonvezeték optikai szálanként. Az üveg szilárdsága nagymértékben függ a felületi hibáktól. Üvegkerámia Az üvegkerámiák olyan polikristályos anyagok, pl. lítium-alumino-szilikát, amelyeket amorf üvegszövetek hıkezelésével állítanak elı. A kezelés hatására különleges optikai és villamos tulajdonságokkal rendelkezı üvegszövetbe ágyazott 50 - 95 % -ban kristályos anyag keletkezik, melyet az őrhajók hıvédı bevonataiként, csillagászati tükrök, fızıfelületek és hıálló edények készítésére használnak. Különbözı mőanyagok szilárdságának változása a hımérséklet függvényében Nemoxidkerámiák

A nemoxidos kerámiák lehetnek egyatomosak. Ide soroljuk a félvezetı kerámiákat pl. a tiszta Si, amely gyémántrácsban kristályosodik, egykristályos formában fontos félvezetı, mikroelektronikai alapanyag. A karbonkerámiák közül a gyémánt erısen anizotróp. Az ékszerként csiszolt gyémántot karáttal mérik (0,2 g). Ipari célokra a mesterségesen 1400 C° hımérséklet felett lökéshullámokkal elıidézett 4 GPa nyomáson elıállított polikristályos gyémánt használatos, mint csiszoló, polírozó anyag.

24

A grafit hexagonális rácsszerkezető, a hatszöglapon kovalens a lapok között kvázi fémes kötéssel. Ez az oka, hogy az alapsíkok irányában sokkal nagyobb elektromos vezetıképesség tapasztalható, mint arra merılegesen. A grafit szemben a gyémánttal elektromos vezetı. Pl. fémkohászati elektróda.

A vegyületkerámiák lehetnek: Nitrid és karbidkerámiák Pl. titánnitrid (felületi bevonat), köbös bórnitrid amely nagysebességő forgácsoló szerszámanyag mivel nem lép reakcióba a fémmel. A szilícium nitridek Si3N4 a legnagyobb szilárdságú, viszonylag ütésálló, kopásálló, hısokkálló kerámia. Ezen tulajdonságai miatt a jármőiparban hengerbélés, dugattyúcsap, turbófeltöltı kerék, elıégetı-ill. örvénykamra anyaga lehet. A SIALON (pl. Si3Al3O3N5) tulajdonságai a szilíciumnitridhez hasonló, többek között izzólámpák szálainak húzására alkalmas szerszámok anyaga. A szilíciumkarbid (SiC) különlegesen kemény, csiszolóanyag, de készítenek belıle szilitrudakat is. A kerámiák osztályozhatók a gyártás szerint is. Így a gyártás lehet: - Olvasztás (üveggyártás) - Hidrát kötés (cement) - Nedves formázás (agyag árúk) - Porkohászat (mőszaki kerámiák) Szerkezet szerint: - Amorf (pl. üveg) - Kristályos (pl. bórnitrid) - Vegyes Eredet szerint: - Természetes anyagok (pl. kı) - Mesterséges kerámiák (pl. sziliciumkarbid) Tisztaság szerint: Hagyományos kerámia tömegár(téglától a fajanszig). Jellemzı: mérsékleten érzékeny a szennyezésre Finomkerámiák (porcelánok, szigetelık, speciális üvegek).Jellemzı: fokozott tisztasági igények. Mőszaki kerámiák pl.szerszámok, chip gyártás stb. Elıírás: igen nagy tisztaság. Általában nagy tisztaságban elıállított elemekbıl, alkotókból gyártják. Mivel a kerámiák alapvetıen ridegek nagyon érzékenyek a belsı hibákra, a gyártásuk fokozott gondosságot igényel.

25

A kerámiák vizsgálata Nyomóvizsgálat

A nyomóvizsgálatot a fémeknél ismertetett módon párhuzamos nyomólapok között végzik. A kerámiák rideg anyagok, a felhasználás során elsısorban nyomóigénybevételle terhelik, ezért fontos a nyomószilárdság ismerete. A nyomóvizsgálatra néhány példát mutatunk be: Pl. építıipar Téglák - pillértégla 20 MPa - kevés lyukú tégla 7-14 MPa - kézi falazóblokk 5-7 MPa Cement A cement minısítése a 28 napos nyomószilárdság alapján történik. Magyarázatul bemutatjuk a kötés folyamatát. (38. ábra)

38. ábra A cement átalakulás betonná A cementben lévı metastabil vegyületek a víz hatására stabil hidrátkristállyá alakulnak át és „összekötik”a homokot (sóder). A folyamat szobahımérsékleten megy végbe, végleges kikeményedés 28 nap után következik be. Keménységmérés Az egyik leggyakrabban végzett vizsgálat. Lehetıvé teszi, hogy meghatározzuk a kerámiák: - deformációval szembeni ellenállását - sőrőségét - töréssel szembeni ellenállását. A keménység ismerete fontos pl.: - szerszámoknál - kopásnak kitett alkatrészeknél - protézisek pl. csípı - fog - optikai lencsék, szemüvegek - szelepek stb.

26

Keménységmérési módszerek

Vickers keménységmérés

Vickers keménység

A vizsgálatot F = 9,8 N, de nagy szívósság esetén lehet 98 N terheléssel végezzük. A lenyomat átlóját optikai mikroszkópon mérjük. Figyelembe kell venni, hogy a keménység az erı függvénye. (39. ábra)

Benyomó erı 39. ábra Vickers lenyomat és a keménység változása terhelés függvényében A törési szívósság KIc meghatározása

Vickers gyémánttal hajlító próbatesten hosszirányú repedést hoznak létre, (lásd a 39. ábrát). A lenyomat csúcsaiból repedések indulnak ki. Ez négypontos hajlítás. A repedések mérése alapján kiértékelı összefüggések felhasználásával a KIC meghatározható.

Korrózióvédı bevonatok vizsgálata A korrózió, mint már azt ismertettük spontán folyamat. A korrózió elleni védekezésre többféle lehetıség ismert. Ezek lehetnek: -

A korróziót okozó közeg elızetes kezelése a korróziónak ellenálló ötvözetek használata katódos védelem mesterséges bevonatok készítése

A továbbiakban a passzív korrózióvédelmet azaz , a mesterséges bevonatok készítését és azok vizsgálatát mutatjuk be. A felületen létrehozott mesterséges bevonat lehet: - A megvédendı felületen létrehozott vegyület - a felületre felvitt fém - a felületre felvitt szerves bevonat A hatékony védelem szempontjából nagyon fontos minden esetben a bevonatot megelızı a megfelelı felületelıkészítés! 27

A felületelıkészítés célja: a védıbevonat kialakítására alkalmas, fémtiszta, megfelelı minıségő felület biztosítása. Két fı lépése van. Ezek : - oxidmentesítés - zsírtalanítás Oxidmentesítés Az oxidmentesítés célja: a felületi oxidréteg eltávolítása. Történhet: - mechanikus módszerrel - termikus módon - pácolással - rozsdaátalakítással Zsírtalanítás A zsírtalanítás a bevonat tapadása, hatékonysága szempontjából döntı! Történhet: - lúgos oldószerekkel - szerves oldószerekkel - klórozott szénhidrogénekkel - emulziós zsírtalanítás - elektrolitikus úton - ultrahangos módszerrel Felület elıkezelés A felület elıkezeléssel a felületen valamilyen vegyületet hozunk létre. Acéloknál a legismertebb a foszfátozás és a barnítás. Foszfátozás A foszfátozás cink-, mangán vagy vasfoszfát réteg létrehozása cink vagy cink-mangán tartalmú oldatban. A kezelés 90 C °felett történik. A bevonat kromátos utókezeléssel hosszabb idıre is adhat védelmet. Kémiai oxidálás (barnítás vagy feketítés) a darabok felületén mesterségesen kialakított oxidréteg . Ezt nátrium nitrátos és/vagy nátrium nitrites forró lúgoldatban hozzák létre. Az alumínium felületén kialakuló oxidréteg megfelelıen tömör, jó védelmet nyújt, de vékony. Korrózió védelem céljából célszerő a vastagságot növelni. Ez lehetséges: - elektrokémiai oxidációval, - kémiai oxid-, foszfát- és kromátréteg kialakításával, - galvanizálással. Ezek közül gyakorlati jelentısége fıleg a kémiai-, valamint az elektrokémiai oxidációnak van.(eloxálás) Mesterséges fémbevonatok A védendı tárgyak felületén különbféle módszerekkel fémbevonat alakítható ki. A bevonat abban az esetben nyújt védelmet, ha egyenletes és tömör. 28

A bevonófém lehet az alapfémnél. - kevésbé nemes - nemesebb Kiválasztásánál figyelembe kell venni, hogy sérülés esetén galvánelem képzıdik. (lásd 17. ábra). Fémbevonatok készítése Olvasztott fémbe mártással A alacsony olvadáspontú fémeket gyakran használják bevonatok tőzi úton valıó elıállítására. A legelterjedtebb a cinkezés (horganyzás) 430-450 C, az ónozás 250 - 280 C° -on. Galvanizálás A galvanizálás során a bevonandó tárgyat a bevonat ionjait tartalmazó elektrolitba a katódra helyezik, míg a bevonófém anódként van kapcsolva. Leggyakrabban Cu, Zn, Ni, Cr, Sn, Pb, nemesfémek pl. Au, Ag azok amelyekbıl galvanikus bevonatokat készítenek. Áram nélküli galvánbevonatok Külsı áramforrás nélküli fémleválasztás pl. Ni Fémszórás pl. Zn, Al, Sn, Pb Lemezelés vagy plattírozás pl. nagytisztaságú Al, Ni, stb Szerves bevonatok Festékbevonatok

A festékbevonat legtöbbször több rétegő, lényegében bevonatrendszer . Az alapozó fı feladata a korrózióvédelem, ennek érdekében jól kell tapadnia. A következı rétegek a átvonó- és fedırétegek védik az alatta lévıket. Fı követelmény a rugalmasság és a pórusmentesség. A festékbevonatok készülhetnek: - Mártással - ELFO eljárással (elektroforetikus mártás) - szórással - elektrosztatikus szórással Porbevonatok

A porbevonatok mőanyagokból készülnek. Egyaránt készülhetnek hıre lágyuló illetve hıre nem lágyuló polimerekbıl. Hıre lágyuló pl. PE, PS, PA, PU, PVC, míg hıre nem lágyuló pl. epoxigyanták A porbevonat létrehozható: - a bevonandó tárgyat melegítjük, felületén a mőanyag megolvad és filmet képez - lángszórással - a por negatív, a tárgy földelve van, azután történik melegítés - fluidágyas módszerrel , ebben az esetben is a darabot melegítik 29

Bevonatok vizsgálata A különbözı bevonatok vizsgálati módszerei is szabványosítottak.(MSZ 9640 sorozat). Itt a teljesség igénye nélkül a legfontosabbakat ismertetjük. Ezek: - rétegvastagság mérés - rugalmasság mérés - tapadásvizsgálat - kopásállóság stb Rétegvastagság mérés

A rétegvastagság mérhetı roncsolásos és roncsolásmentes módszerekkel. A roncsolásos módszerek esetén a bevonatot megkarcolják is így lehetséges a bevonat vastagságának lemérése.

40. ábra Bevonat vastagságának mérése roncsolásos módszerrel Vastagságmérı fésők Ezen egyszerő eszköz segítségével könnyen ellenırizhetjük festék, zománc, lakk, ragasztóanyag vagy egyéb bevonati anyag nedves réteg vastagságát, amelyet sima felületen használnak.

41. ábra Vastagságmérı fésők

A roncsolásmentes vizsgálati módszerek közül ferromágneses alapon lévı nem mágnesezhetı (szigetelı) bevonat vastagságát mágneses indukciós elven határozzák meg. Nem mágnesezhetı alapon az örvényáramos elvet alkalmazzák. Minden esetben használható az ultrahangos módszer, amely impulzus visszhang elven alapszik és bármilyen alapon, bármilyen bevonat vastagságának mérését lehetıvé teszi. Az ultrahangos mérésnél gondot jelenthet, ha a - Ha durva a bevonat felülete - Ha durva a szubsztrátum felülete - Ha vékony a szubsztrátum - Ha a rétegek között nincs határozott határfelület 30

-

Ha porózus a bevonat Ha az alsó/felsı határértéket nem jól választjuk meg

42. ábra Ulrahangos falvastagságmérı

Tapadásvizsgálat A festékbevonatot az alapig hossz- és keresztirányban átvágjuk. (43. ábra).A felületet puha ecsettel megdörzsölve etalonnal hasonlítjuk össze.

43. ábra Festékréteg tapadásvizsgálata

A festékréteg rugalmasságának mérése

A festékréteg rugalmasságát leggyakrabban Erichsen féle mélyítıvizsgálattal határozzuk meg. A bevonattal ellátott mintát mélyítjük. A jó bevonat az alapanyaggal együtt szakad fel. (44. ábra)

44. ábra Megfelelı és nem megfelelı bevonat

31

Üzem és kenıanyagok vizsgálata A kıolaj szénhidrogénekbıl áll. Elenyészı mennyiségben tartalmaz kén-, oxigén-, nitrogén esetleg fémorganikus vegyületeket is. A kıolajban elıforduló legfontosabb csoportok: - paraffin szénhidrogének - naftén szénhidrogének - aromás szénhidrogének és kéntartalmú természetes polimereik A kıolaj minısítése a frakció szerinti összetétel alapján történik. Annál értékesebb egy kıolaj, minél több alacsony forráspontú (motorhajtó anyag) részt tartalmaz. További fontos jellemzı a kéntartalom is. A kıolajat frakciónál desztillációval dolgozzák ki. A különbözı forráspontú részeket a 45. ábra mutatja.

100 00 200 300 400

Forráspont C°°

0 Benzin 35-200

Petróleum 150-300

Gázolaj 150-360 Főtıolaj

Kenıolaj

Paraffin

500

45. ábra A kıolaj különbözı forráspontú részei A kıolajtermékek minıségi jellemzıi és meghatározásuk Sőrőség

A sőrőség a térfogategységben foglalt tömeg. Mértékegysége kg/m3. A relatív sőrőség viszonyszám, amely azt fejezi ki, hogy az egyik anyag abszolút sőrősége hányszor kisebb vagy nagyobb, mint a másiké. Az ásványolaj termékek sőrőségét a 4 C°-os desztillált vízhez (gyakorlatilag 1) viszonyítjuk. Fontos! A sőrőség a hımérséklet függvénye 20 C°-ra kell megadni! Meghatározható: - Areométerrel (Archimédesz törvényen alapul) - Mohr-Westphal mérleggel A Mohr-Westphal mérleg a sőrőség egyszerő meghatározását teszi lehetıvé. A mérıeszköz egy egyenlıtlen karú hidrosztatikai mérleg. A mérendı folyadékba ezüstszálon függı úszó merül. A mérleg kiegyenlítésére rézbıl készült "lovasok" szolgálnak. A legnagyobb lovas súlya a merülıtest által kiszorított 20 C°-os desztillált víz súlyával egyezik meg. 32

Viszkozitás

A folyadékokban egyes rétegek nem mozdulnak el szabadon egymáshoz képest, az elmozdulás csak bizonyos munkavégzés árán lehetséges. A munkát a súrlódási erı legyızésére kell fordítani. A belsı súrlódás tehát az az erı, amely két egységnyi felület egymástól 1 cm távölságban lévı folyadékréteg egymáshoz épest egységnyi sebességgradienssel való elmozdításához szükséges. A viszkozitás mérése tehát a folyadék belsı súrlódásának mérése. Megkülönböztetünk abszolút és egyezményes viszkozitást. A dinamikai -viszkozitás megfelel annak az erınek, amely a folyadék 1 m2-re hat, ha tıle 1 m távolságban párhuzamosan nyugvó réteghez képest 1 m/s sebességgel mozdítjuk el. Mértékegysége: Pa sec. A mőszaki életben használatos a kinematikai viszkozitás is, amely a dinamikai viszkozitás osztva a folyadék azonos hıfokon mért sőrőségével. Mértékegysége: m2/sec.

a.

b. 46. ábra Sőrőség mérés a. Areométer b. Mohr-Westphal féle mérleg 1.

skála, 2. Ékágy, 3. Állvány, 4. Állító csavar, 5. Vízszintezı, 6. Súly, 7. Lovas, 8. Úszó, 9. Mérıhenger

Olajok viszkozitásának mérése

A folyadékokban egyes rétegek nem mozdulhatnak el szabadon egymáshoz képest, az elmozdulás csak bizonyos munkavégzés árán következhet be. A munkát a surlódási erı legyızésére kell fordítani. A belsı súrlódás tehát az az erı, amely két egységnyi felülető egymástól 1 cm távolságban lévı folyadékréteg egymáshoz képest egységnyi sebességgradienssel való elmozdításához szükséges. A viszkozitás mérése tehát a folyadék belsı súrlódásának mérését jelenti. Megkülönböztetünk abszolút- és egyezményes viszkozitást. A dinamikai viszkozitás megfelel annak az erınek, amely a folyadék 1 m2-re hat, ha tıle 1 m távolságban párhuzamosan nyugvó réteghez képest 1 m/s sebességgel mozdítjuk el.Mértékegysége: Pa sec A mőszaki életben használatos a kinematikai viszkozitás, amely dinamikai viszkozitás osztva a a folyadék azonos hıfokon mért sőrőségével. Mértékegysége: m2/sec.

33

Az egyezményes viszkozitás valamihez viszonyított érték, pl. az Engler viszkozitásnál a vizsgált olaj adott mennyiségének kifolyási idejét azonos mennyiségő víz kifolyási idejéhez viszonyítjuk. A viszkozitás a hımérséklet függvénye. A viszkozitás mérése módosított Ostwald - Fenske viszkoziméterrel

A készülékben lamináris áramlás mellett adott hımérsékleten adott mennyiségő olaj két jel közötti adott kapillárison való átfolyási idejét mérjük. A készülékkel abszolút viszkozitást mérünk.

47. ábra Módosított Ostwald - Fenske viszkoziméter 1.

szár, 2. Gömb, 3. Gömb, 4. Mérıkapilláris, 5. Szár

Viszkozitási index

A viszkozitás hımérséklet függését fejezi ki. (VI) Tapasztalati szám, amely jellemzi az olaj viszkozitásának hımérséklet függését két olyan alapolajhoz viszonyítva, amelynek kinematikai viszkozitása 98,89 C°-on a vizsgálandó olaj kinematikai viszkozitásával azonos. Nagy index esetén a hımérséklettel kevésbé változik. Értéke a 37,78 C°-on és 98,89 C°-on mért kinematikai viszkozitás ismeretében MSZ 3257 alapján számítható. A hımérséklet növekedésével a viszkozitás csökken! Lobbanáspont

1 bar nyomásra átszámított legalacsonyabb hıfok, amelyen adott körülmények között az ásványolaj termékbıl annyi gız keletkezik, hogy a körülötte lévı levegıvel elegyedve meggyullad és az anyag egész felületére kiterjedve ellobban. A gyulladáspont esetén pedig 5 másodpercig folyamatosan ég. A lobbanáspont meghatározható: - zárttéri MSZ 11742 (Pensky -Martens) (48. ábra) - nyílttéri ( MSZ 11743) Marcusson (49. ábra)

34

48. ábra Pensky - Martens féle lobbanáspont meghatározó 1.

vizsgáló edény, 2. Záró fedél, 3. Mozgatható fedél, 4. Gyújtó berendezés, 5. Keverı, 6. Rugós mozgató7. Hımérı, 8. Légfürdı, 9. Drótháló

Csak a lobbanáspont meghatározása lehetséges. A vizsgáló edénybe helyezett lezárt olajat melegítjük és a várható lobbanáspontnál kb. 15 C°-al alacsonyabb hımérsékleten a gyújtólángocskával ellnırizzük a lobbanást. A Marcusson készülékkel a nyílt tér miatt gyulladáspont is meghatározható.

49. ábra Marcusson féle lobbanáspont meghatározó 1.

tégely, 32. Homokfürdı, 3. Állvány, 4. Hımérı, 5. Gyújtó

Meg kell jegyezni, hogy a kétféle lobbanáspont nem azonos. A zárttéri alacsonyabb. Dermedéspont

A dermedéspont meghatározása az MSZ 11707 történik. A vizsgált mintát szabványos edénybe helyezzük és hőtjük. A folyékony és szilárd állapot közötti átmenet nem éles. Hőtésnél a paraffinos részek válnak ki, elıször zavarosodást okozva, majd további hőtésnél kialakul a paraffinhálós szerkezet, az olaj megdermed. Ez a hımérséklet a dermedéspont. Kenıolajszármazékok és legfontosabb jellemzıik A kenıolajszármazékok lehetnek: -

Üzemanyagok Motor és hajtómő olajok Egyéb ipari olajok ipari kenıolajok hidraulika olajok edzı olajok Kenızsírok 35

Üzemanyagok

Ottó motorok üzemanyaga Benzin A benzin legfontosabb jellemzıje az oktánszám, amely a benzin kopressziótőrését fejezi ki. Viszonyszám. Az izooktán térfogategységében adják meg. Az üzemanyag izooktán és normál heptán azonos arányú keverékével azonosan viselkedik. További fontos jellemzık a tárolási állandóság, a forráspont, az illékonyság, a sőrőség, a korrozivitás illetve a gyantatartalom. Ezeket szabványok tartalmazzák. Dízel motorok üzemanyaga Gázolaj Jellemzıje a cetánszám, ami a gázolaj gyulladási hajlamát jelenti. A cetánszám az oktánszámhoz hasonlóan viszonyszám, azt jelenti, hogy a gázolaj a cetán és az alfametilnaftalin azonos arányú keverékével azonosan viselkedik. További fontos jellemzık a dermedéspont, a viszkozitás, mechanikai szennyezettség, a sőrőség, a kéntartalom stb. Motorolajok, a motorolajokkal szemben támasztott követelmények - A keletkezı hı nagy részét vezessék el - a súrlódást és a kopást csökkentsék - a motoralkatrészeket védjék a káros hatásoktól - káros hatásuk ne legyen A motorolajok jellemzıi a következık:

-

Megfelelı viszkozitás magas viszkozitási index jó kenıképesség lassú öregedés jó tisztítóképesség (detergens diszpergáló hatás) korrózióvédelem alacsony dermedéspont alacsony hamutartalom üledékmentesség

Hajtómő olajok, követelmények - A kopás csökkentése - a súrlódás és a súrlódás okozta teljesítményveszteség csökkentése - hıelvezetés - korrózióvédı hatás - zaj és vibráció csökkentı hatás Egyéb ipari olajok Ipari kenıolajok pl.orsóolajok gépolajok szeszámgép olajok stb

36

Hidraulika olajok esetében a legfontosabb az inkompresszibilitás (térfogatállandóság), tömítıanyagokkal szembeni viselkedés. Ipari edzıolajokkal szemben elvárás a megfelelı hőtési sebesség, az elhúzódásmentes átedzıdés biztosítása, a ráégésmentesség, a jó lemoshatóság illetve az átmeneti korrózióvédelem. Kenızsírok Környezeti és üzemi hımérsékleten alakállandó un. plasztikus kenıanyagok. Lényegében kolloid rendszerek, gélek, amelyekben a folyékony fázis szénhidrogén vagy szintetikus kenıolaj, míg a szilárd fázis az olajban diszperz állapotban jelenlévı zsírsavak fémszappanai. A kenızsírok tulajdonságai

Penetráció A penetráció a kenızsír konzisztenciáját jellemzi A konzisztens kenıanyagok penetrációját MSZ 13180 szerint (meghatározott mérető kúpnak 150 pond hatására 5 sec alatti behatolási mélysége 0,1 mm-ben) kétféle módon határozhatjuk meg. (50. ábra) A nyugalmi penetráció mérésekor a vizsgálandó mintát a lehetı legkisebb igénybevételnek tesszük ki, míg a törési penetráción a zsír "megdolgozott" penetrációját értjük. 50. ábra Penetrométer 1.

talpazat, 2. Állvány, 3. Edénytartó, 4. Vízszintezı, 5. Vízszintmérı, 6. Kar, 7. Beosztott körlap, 8. Mutató, 9. Fogazott léc, 10. Kúp, 11. Vezetı léc, 12. Indító gomb, 13. Bütyök, 14. Tükör, 15. Próba

A kenızsírok legfontosabb tulajdonságai (szabványok tartalmazzák)

- A tapadás - tixotrópia(azon tulajdonság, hogy a mechanikai hatásra bekövetkezı változások nyugalmi állapotban visszaalakulnak) - visszatartó képesség - levegı felvevı hajlam - oxidációs stabilitás - korrózió gátlás - Szinerézis (olaj kiválási hajlam)

37

Folyáspont A kenızsírok alkalmazási hımérsékletének meghatározása a folyáspont illetve cseppenéspont ismeretében lehetséges. A folyáspont az a hımérséklet, amelyen megadott vizsgálati körülmények (MSZ 11722) között az anyagból a szabványos edényke (51. ábra) alsó kifolyó nyílásán határozott félgömb alakú domborulat mutatkozik. A cseppenéspont az a hımérséklet, ahol az olvadó anyag lecseppen. 51. ábra Cseppenéspont mérı készülék 1. hımérı, 2. 3. Kettıs fémhüvely, 4. tartály

38

Hegeszthetıség és hegesztett kötések vizsgálata A hegesztés két anyag között hı vagy hı és mechanikus hatásra kialakuló kohéziós kapcsolat. A kötésmódok áttekintése

52. ábra A hegesztés bıvített alkalmazásai

53. ábra A hegeszthetıség • A fémek hegeszthetısége a hegesztési technológiától függı alkalmasság megfelelı hegesztett kötés létrehozására • A hegeszthetıség komplex tulajdonság, amely függ: – A hegesztendı szerkezettıl – Az alkalmazott hegesztési technológiától – A várható igénybevételtıl

39

A hegesztett kötés jellemzıi

• • •

Varratra vonatkoztatva: szilárdság, szívósság, repedésérzékenység, anyagfolytonosság Szerkezetre vonatkoztatva: ridegtörés elleni biztonság, stabilitás, korrózióállóság, méretváltozás Mindezeket befolyásoló tényezık: a szerkezet geometriája (pl. lemezvastagság), a hegesztési technológia, utólagos hıkezelés

Szerkezeti acélok hegeszthetısége:

Ötvözetlen acélok A hegeszthetıség megítéléséhez bevezethetı a „karbon egyenérték” fogalma: Mn Cr + Mo + V Cu + Ni + + % 6 5 15 Kis karbontartalmú (CE%<0,2%), minimális ötvözı tartalmú ferrit-perlites szerkezető acélok általában feltétel nélkül hegeszthetık. CE = C +

Gyengén ötvözött acélok •

Ha a karbontartalom, ill. az egyenértékő karbontartalom nagyobb (0,25…0,45%), akkor elımelegített állapotban kell hegeszteni • Elımelegítési hımérséklet: – C%<0,35% 150…200 Co – C%<0,45% 250…350 Co • Hegesztés után a munkadarabot lassan hagyják lehőlni Átalakulási folyamatok

54. ábra 40

Finomszemcsés acélok • • •

A hegeszthetıség érdekében az acél karbon-tartalma C%<0,2% és az ötvözı tartalom minimális A nagy szilárdságot finomszemcsés szerkezettel érik el: mikroötvözés (Al, V, Nb, Ti, Zr, B) + speciális hengerlési technológia A CE-hez rendelt elımelegítési hımérséklet: – C%<0,45% <100 Co – C%<0,6% 100…250 Co

Az elımelegítési hımérséklet meghatározása:

• • •

Falvastagság Hegesztési technológia Egyenértékő karbontartalom pl: CE=0,5%

55. ábra Az elımelegítési hımérséklet meghatározása

Hegeszthetıségi vizsgálatok Technológiai vizsgálatok A hegeszthetıség meghatározására szolgáló technológiai vizsgálatoknál az aábbiakat kell betartani: - A hegesztéssel készített termék gyártásához elıírt hegesztéstechnológiát az MSZ EN 288-3 szerint kell jóváhagyatni 41

-

A technológiai vizsgálathoz elızetes hegesztési utasítást (pWPS) kell adni MSZ EN 288-2 szerint általános üzemszerő hegesztési feltételek mellett próbadarabot kell gyártani. A hegesztés MSZ EN 287-1 vagy MSZ EN 287-2 szerint minısített hegesztı végezze

Próbahegesztés

55. ábra Próbahegesztés A próbahegesztésbıl az alábbiaknak megfelelıen készítünk vizsgálati darabokat: -1 db szakítópróbatest (1. terület) -1 db gyök- és 1 db koronaoldali vagy 2 db oldalhajlító (3. terület) -Ütı és kiegészítı próbatestek (2. terület) -1 db marko és 1 db mikrovizsgálati próbatest (4. terület)

Szakítóvizsgálat

56. ábra Szakítópróbatestek hegesztett kötésbıl

A vizsgálatot a vonatkozó szabványnak (EN ISO 10021:2002) megfelelıen végezzük. A szakadásnak az alapanyagban kell bekövetekezni.

42

Hajlítóvizsgálat

Célja a kötés szívósságának ellenırzése. A vizsgálatot tompakötések esetében kereszt, oldal, és hosszirányban végezzük. (57. ábra) A hajlító tüske vagy henger átmérıje 4s, a hajlítási szög 120 °

57. ábra Hajlítóvizsgálat Törésvizsgálat

A törésvizsgálatot MSZ EN 1320 szerint, a próbahegesztésbıl kimunkált, bemetszett próbatesten végezzük. A töretfelületen jól láthatók a hegesztési hibák. A kiértékelés MSZ EN 25 817 szerint történik. Elridegedési hajlam vizsgálata

A próbahegesztésbıl vett Charpy próbatestek vizsgálata. A próbatesteket az egyik oldaltól elindulva alapanyagból, a hıhatásövezetbıl, a varratból a másik alapanyagig kell kivenni. A próbatestek V bemetszése legyen az adott helyen. A mért értékektre vonatkozó elıírás: KV>27 J. Keménységmérés

Célja a repedésérzékenység vizsgálata.

58. ábra Keménységmérések helye

43

Makroszkópos és mikroszkópos vizsgálatok

59. ábra Makroszkópos vizsgálat

A makroszkópos és mikroszkópos vizsgálatokat csiszolaton végezzük.

A hegesztett kötések minısítése A hegesztett kötésekben elıforduló hibák lehetnek: - Repedések, - üregek, - zárványok, - összeolvadási hibák - Alak- és méreteltérések - Egyéb hibák A hegesztett kötések megengedhetı hibáit azMSZ EN 25 817 és MSZ EN 6442 alapján a tervezı határozza meg! A hegesztett módszerekkel.

44

kötések

vizsgálata

lehetséges

roncsolásos

és

roncsolásmentes

Roncsolásos vizsgálatok A vizsgálatok célja: - A kötés mechanikai tulajdonságainak, - Keménységeloszlásának, - Mikroszerkezetének meghatározása Végezhetünk roncsolásos vizsgálatokat alkalmasság vizsgálat (technológia, hegesztı) céljából is. Vizsgálati módok: Szakító, hajlító, ütve-hajlító vizsgálat Keménységmérés, mikroszkópi vizsgálat Szakítóvizsgálat EN ISO 10002-1 alapanyagra elıírt módszerrel végezzük. Meg kell határozni: - a kötés szakítószilárdságát - a szakadás helyét - varrat - beolvadási vonal - hıhatásövezet - alapanyag Roncsolásmentes vizsgálatok A roncsolásmentes vizsgálatokkal nem a kötés szilárdságát, hanem az esetleges hibákat ellenırizzük. Felületi hibák detektálása - Szemrevételezés - Folyadékbehatolásos vizsgálat - Mágnesezhetı poros vizsgálat Belsı hibák feltárása - Ultrahangos vizsgálat - Röntgen vizsgálat Ultrahangos vizsgálat

60. ábra Hegesztett kötés ultrahangos vizsgálata

Tompavarrat vizsgálata szögfejekkel történik. A vizsgálat repedések, összeolvadási hibák, folytonossági hiányok kimutatására alkalmas.

45

Röntgen vizsgálat

61. ábra Hegesztett kötés röntgenvizsgálata

Összefoglalás A hegeszthetıség olyan komplex tulajdonság, amely a hegesztési technológiától függı alkalmasságot mutatja fémes kötés létesítésére A különféle anyagok hegesztése ma már lehetséges – megfelelı feltételek betartásával A hegesztésekkel kapcsolatos vizsgálatok az elkészült varrat, a hegesztı és a technológia alkalmasságát állapítják meg.

46

Önthetıség Az önthetıség általános jellemzıi A fémek öntésének alapjai • Az öntés során az olvadt fémet egy célszerően kialakított üregbe, a formába öntik • A megdermedt öntvény alakját, méretét a forma határozza meg • Fogalmak: – Forma: az alkatrész alakjának megfelelı üreg – az alkatrész negatívja – Minta: az alkatrész méretét közelítı alak Az önthetıség fogalma • Önthetıségen a megolvadt fém forma kitöltı képességét értjük • Tágabb értelemben a jó önthetıség feltételeként további kritériumokat is megfogalmazunk: – Alacsony öntési hımérséklet, kis dermedési hıköz – Kis zsugorodás – Öntés után is kedvezı tulajdonságok – A dermedés során szabályozható szövetszerkezet Önthetıségi vizsgálat: Courthy kokilla

• •

A Courthy kokilla egy kifelé spirálisan bıvülı forma, amelynek a közepébe öntik bele a megolvadt fémet Az önthetıség mérıszáma az a cm-ben mért távolság, amennyit az olvadék kitölt Beömlı csonk

Forma kitöltés hossza

62. ábra Önthetıségi vizsgálat Az önthetıséget befolyásoló tényezık

• • • • •

A fém olvadáspontja A likvidusz-szolidusz közötti távolság (dermedési hıköz) A fém összetétele (önthetıséget befolyásoló ötvözık) Az eutektikus összetételő fém önthetısége a legkedvezıbb Az eutektikus összetételtıl való eltérést a „telítési szám” jellemzi:

47

•

Az öntöttvas telítési száma: Sc =

Sc =

C% Ceut %

C% 4,23 − 0,317 Si − 0,33P + 0,027 Mn − 0,365

Zsugorodás öntés közben

• •

•

Oka: a fajtérfogat változás hőlés közben Az összehúzódás fázisai: – Folyékony állapotban a kristályosodási hımérséklet eléréséig – Kristályosodás közben – Megszilárdult állapotban A fajtérfogat csökkenés miatt lunkerek, fogyási üregek keletkezhetnek

A fajtérfogatnak a kristályosodást kísérı csökkenését fogyásnak nevezzük. Ez különbözı lehet (2-6 %), attól függıen, hogy milyen az ötvözet összetétele illetve vannak-e a kristályosodást kísérı a fajtérfogatot növelı jelenségek. Ilyen pl. a grafitképzıdés vagy a gázfelszabadulás stb. A fogyás következménye és a kristályosodás módja szorosan összefügg egymással. A fogyás következménye legáltalánosabban úgy határozható meg, hogy a formában lévı fém a kristályosodás végén már nem tölti ki azt a térfogatot, amelyet a kristályosodás kezdetekor kitöltött. A fogyási üreg csökkentésének lehetıségei

• •

• •

Olvadt állapotban a folyékony fém pótlása tápfejek alkalmazásával Kristályosodás közben: – Megfelelı kokilla alkalmazása – A fém öntés elıtti kezelése (pl. csillapított vagy csillapítatlan acél öntése) Az üreg képzıdés irányítása A keletkezett üreg eltávolítása (pl. acéltuskók esetében)

A fogyási üreg keletkezési mechanizmusa

•

Ideálisan lassú hőtés esetében a kristályosodás a teljes térfogatban egyszerre kezdıdik, ezért a dermedés végén mikro lunkerek keletkeznek (63. ábra)

63. ábra Mikrolunker keletkezése

• • 48

Ideálisan gyors hőtéskor a dendritek a falra merılegesen nınek, a fémtuskó felsı, középsı részén összefüggı lunker keletkezik Tehát a lunkerek képzıdését a hőlés módja határozza meg

Szilárd állapotban bekövetkezı zsugorodások

• •

Az öntvény különbözı részei eltérı sebességgel hőlnek, ezért átmeneti méretkülönbségek lépnek fel, amelyek zsugorodási feszültségeket okoznak A zsugorodási feszültségek függnek az öntvény alakjától is

Az öntöttvasak önthetısége

• •

Kérdés: a kristályosodás során fehér vagy szürke öntöttvas keletkezik-e? Vizsgálati módszerek: – Ékpróba – Elemzés diagramok alapján (Maurer, Greiner-Klingenstein) • Eredmény: karbidos vagy grafitos (ferrit-perlites) öntöttvas Töretet befolyásolja: Lehőlési sebesség gyors hőtés ⇒ cementites szövetet segíti elı lassú hőtés ⇒ grafitos szövetet segíti elı Ötvözıelemek cementites szövetet elısegítı ötvözık: S, Mn, Cr, W, Mo, V grafitos szövetet elısegítı ötvözık: C, Si, Al, Ni, Cu, Co Ékpróba Az öntésre kész alapanyagból szabványos ékpróbát öntenek, és vizsgálják a fehéren illetve szürkén dermedt rész arányát

Szürkén dermedt rész 64. ábra Ékpróba Fehéren dermedt rész

Maurer diagram A diagram a karbon és a szilícium tartalom függvényében mutatja azokat a mezıket, ahol fehéren, szürkén illetve perlit-grafitosan dermed az öntöttvas.A diagram 30 mm átmérıjő homokformában hőlt öntvényekre vonatkozik, így nem veszi figyelembe az öntöttvasak szempontjából nagyon lényeges lehőlési sebességet.

65. ábra Maurer diagram

49

Greiner-Klingenstein diagram A diagram a karbon és szilícium együttes mennyiségének és az öntvény falvastagságának függvényében mutatja azokat a mezıket, ahol fehéren, szürkén illetve perlit-grafitosan dermed az öntöttvas.

66. ábra Greiner Klingenstein diagram

a. a.

b. 67. ábra Öntöttvasak

c.

III. terület ferrit+grafit, b. II.b. terület perlit+ferrit+ grafit, c. I. terület perlit+ledeburit

A lemezgrafitos öntöttvasak legfontosabb jelelmzıi

- Kiválóan önthetı - Jól forgácsolható - Kiváló rezgéscsillapító - Jó siklási tulajdonságai vannak. - Csak rugalmas alakváltozásra képes, - a nyomóigénybevételt kb. négyszer jobban viseli Rm = 100 - 350 N/mm2 közötti attól függıen, hogy ferrites vagy perlites az alapszövet. A nagyobb szilárdságú (Rm=300-350 N/mm2) öntöttvasakat az öntés során FeSi-al kezelik (beoltás, modifikálás). A gömbgrafitos öntöttvas jellemzıi

- Jól önthetı - Korrózió álló - Tömörebb, mint a lemezes ezért nagyobb nyomásoknak is ellenáll - Kopásállóbb, mint a lemezes 50

- Rezgéscsillapító képessége csak kb. ötöde a lemezesének - Maradó alakváltozásra képes A szilárdság és szívóssága lényegében az alapszövet minıségétıl függ. Ferrites alapszövet esetén (Rm=380 - 420 N/mm2; A=12 -17 %) a perlitesnek nagy a szilárdsága és csekély a nyúlása (Rm=700-800 N/mm2; A=2 -5 %) Acélöntvények Ötvözetlen acélöntvények I. minıségi csoport (kiegészítı jelzés nélküli) csak a szakítószilárdság és nyúlás garantált pl. Aö 400. II. minıségi csoport F jelő, a fentieken túl a folyáshatár is garantált pl. Aö 500 F III.minıségi csoport FK jelő, a fentieken túl még a keresztmetszetcsökkenés vagy az ütımunka is garantált pl. Aö 500 FK Ötvözött acélöntvények Az acélöntvények öntészeti tulajdonságai

- Az acél zsugorodása nagyobb mint az öntöttvasé - nagyobb a repedésveszély, amit öntvénykialakításnál figyelembe kell venni

.

- dúsulásra, durva szemcseszerkezet kialakulására hajlamos Egyéb fémek önthetısége

Alumínium: – Az eutektikus összetételő Al-Si, Al-Mg-Si ötvözetek jól önthetık – Vékony falú öntvények is készíthetık (pl. motorblokk)

68. ábra Alumínium motorblokk

A réz és ötvözetei

– –

Jól önthetık: Ón-, ólombronzok, vörösötvözetek

51

Öntvények vizsgálata Roncsolásos vizsgálatok - szakítóvizsgálat - keménységmérés - mikroszkópos vizsgálatok Roncsolásmentes vizsgálatok - vizuális vizsgálatok - festékbehatolásos vizsgálat - tömörségvizsgálat - röntgen vizsgálat stb. Roncsolásos vizsgálatok Szakítóvizsgálat

A vizsgálatot az EN 1002-1 elıírásai szerint kell végezni. A próbatest lehet - Külön öntött - Öntvénybıl kimunkált próbatesten (a helyét mindig meg kell adni!)

69. ábra Öntöttvas szakítópróbatest. A vizsgálat során az öntvényre vonatkozó elıírások szerint meghatározhatjuk a ReH;(RP0,2); Rm;A és Z értékét. Keménységmérés

A helye az öntvényrajzon elıírt. Legtöbbször Brinell keménység (HB) van elıírva. Fontos, hogy az ellenırzést az elıírt átmérıjő golyóval végezzük. Mikroszkópos vizsgálatok

Az öntöttvasak mechanikai tulajdonságai a kristályosodás és átalakulás módjától függnek. A karbidosan kristályosodott öntöttvasak kemények, ridegek, önállóan szerkezeti anygként nem használatosak. A grafitosan kristályosodó öntöttvasak mechanikai tulajdonságait a grafit - alakja, - mérete és - eloszlása határozza meg elsıdlegesen. Befolyásolja továbbá a fém mátrix milyensége is. Ez az oka annak, hogy az öntöttvasak minısítésekor a grafitot és a fém mátrix milyenségét minısíteni kell. 52

A grafit minısítése A grafitot az MSZ ISO 945:1993 elıírásai szerint maratlan csiszolaton N 100 x nagyításban etalonképpel összehasonlítva kell végezni.

a.

b. 70. ábra Etalonképek a grafit minısítéséhez a.

c.

alak, b. méret, c. eloszlás

A fém mátrix (alapszövet) minısítése A darabból készült maratott csiszolaton legtöbbször N 500x nagyításban. (71. ábra)

a.

b. 71. ábra Fém mátrix a. perlit, b. ferrit+perlit

53

Alumíniumöntvények vizsgálata A csiszolatot az öntvénybıl a rajzon jelölt helyrıl vesszük ki. Ellenırizzük a szövetszerkezetet és az elıírásoktól függıen pl. a mikrolunkerességet.

mikrolunker 72. ábra Alumínium öntvény Roncsolásmentes vizsgálatok - vizuális vizsgálatok - festékbehatolásos vizsgálat - tömörségvizsgálat - röntgen vizsgálat stb.

73. ábra Öntvény röngenvizsgálata

Alakított termékek vizsgálata Melegen alakított (hengerelt, kovácsolt) elıgyártmányok vizsgálata A kiinduló anyag lehet: - Öntött tuskó - Kovácstuskó (közel négyzet keresztmetszető) - Elıhengerelt buga (kissé lapos) - Lemezbuga (lapos) Folyamatosan öntött rúd vagy szalag. Az elızıeknél sokkal kisebb keresztmetszető (pl. 120x120 mm). A méretek igény szerint módosulnak. 54

A fémek képlékenysége • Képlékenységen a fémek és ötvözetek azon tulajdonságát értjük, hogy mechanikai igénybevétel hatására az alakjukat képesek megváltoztatni, az anyag kontinuitásának – folytonosságának megmaradása mellett. • A jelentıs maradó alakváltozásra képes fémeket képlékenynek tekintjük. • Ezek ellentéte a rideg viselkedés, a rideg anyag, melynek alakváltozási képessége kicsi, gyakorlatilag nem képes alakváltozásra Állapottényezık és hatásuk a képlékenységre • A képlékenység (alakíthatóság) nem abszolút tulajdonsága az anyagnak, hanem az állapottényezıknek is függvénye. • Állapottényezık: – Feszültségi állapot – Hımérséklet – Alakváltozási sebesség • Feszültségi állapot – A többtengelyő nyomófeszültségi állapot a képlékenységet javítja, – a többtengelyő húzófeszültségi állapot rontja. • Hımérséklet – Magasabb hımérsékleten az alakíthatóság javul. • Alakváltozási sebesség – A sebesség növekedésével eleinte romlik, majd javul az alakíthatóság. A hidegalakítás hatása az anyag tulajdonságaira • Alakítás hatására nı a diszlokáció sőrőség • Emiatt nı a szilárdság és romlik az alakíthatóság • Összefoglalóan: az anyag felkeményedik Térfogat alakíthatósági vizsgálatok

Fıbb vizsgálatok: • Alakíthatósági jellemzık • A hideg térfogat alakíthatóságra való alkalmasság vizsgálata • A melegalakíthatóság vizsgálata Az alakíthatósági jellemzık térfogatalakításhoz • Anyagvizsgálati mérıszámok: szakadási nyúlás (A5), kontrakció (Z), keményedési kitevı (n) • Egyéb mechanikai vizsgálatokból nyerhetı mérıszámok: zömíthetıség, alakíthatósági diagram • Technológiai próbák Technológiai próbák

Zömítıvizsgálat A vizsgálatot az alakítás hımérsékletén végezzük. Mérıszám: az elsı repedés megjelenéséig elért magasságcsökkenés. Hajlító vizsgálat az alakítás hımérsékletén hárompontos hajlítással. Mérıszám: a behajlás mértéke az elsı repedés megjelenéséig Csavaró vizsgálat az alakítás hımérsékletén szabványos készülékben. Mérıszám: az törésig elviselt elcsavarodások száma ill. mértéke. 55

Az alakíthatóság jellemzése folyás görbével

Az alakítási hımérsékleten felvett folyási görbe jellemzi az anyag alakítási szilárdságát.

k f = k f (ϕı ;ϕ&ö ; T ) k f = c ⋅ ϕön (ha ϕ&ö ; T = áll.) Fontos megjegyezni, hogy a magasabb hımérsékleten felvett folyási görbe erısen sebesség függı. Vöröstörékenyséi hajlam vizsgálata

Az acélok a 900-1100 Co hımérséklet tartományban repedésre hajlamosak alakítás közben, ez a vöröstörékenység. A jelenséget a kén jelenléte okozza, amely vasszulfidként alacsony olvadáspontú eutektikumot alkot. Ez az alakítás hımérsékletén megolvad, és folytonossági hiányokat, repedéseket okoz. Hasonló jelenséget okozhat az oxigén és a foszfor szennyezıdés is. A vöröstörékenységi hajlam melegalakíthatósági próbákkal kimutatható. Alakított elıgyártmányok vizsgálata Roncsolásos vizsgálatok - zárványosság vizsgálata - makroszkópos - mikroszkópos - szövetvizsgálat - hıkezelt szövet (normalizálás, nemesítés ellenırzése) - keménységmérés Zárványosság vizsgálata

Az acél gyártása és leöntése során zárványok keletkeznek. A zárványok az öntött és melegen alakított elıgyártmányokban (bugák) makroszkópos vizsgálattal ellenırizhetık. - lépcsıs próbával - kék töret próbával - Baumann kénlenyomat - mélymaratás Kisebb darabok vagy alakított elıgyártmányok esetében mikroszkópos zárványvizsgálat A zárványok szabvány szerint (MSZ 2668) kivett (általában hosszirányú), maratlan csiszolaton 100x nagyításban etalonsorozattal való vizuális összehasonlítással határozhatók meg. Megjegyzés: Az ASTM E 45 szabvány együtt tartalmazza a makroszkópos és mikroszkópos zárvány meghatározási módszereket. Az acélokban és a vasalapú ötvözetekben elıforduló zárványok kémiai jellegük és morfológiájuk alapján a magyar szabvány szerint kilenc típusba vannak sorolva. Minden típushoz 1-5 fokozat tartozik, a zárványtartalom növekvı sorrendjében. A vizsgálatok szabványosítottak. (Az Anyagvizsgálat jegyzetben megtalálható).

56

Alakított darabok roncsolásmentes vizsgálata Az alakított elıgyártmányok leggyakoribb roncsolásmentes vizsgálata az ultrahangos vizsgálat, mellyel durvalemezek esetében rétegesség, bugáknál zárványosság határozható meg. Kovácsolt daraboknál gyakori a mágneses repedésvizsgálat a felületi hibák kimutatására. Hidegen alakított darabok vizsgálata Hideg térfogatalakítás

Az anyaggal szemben nagyon szigorú követelményeket támasztunk. Ilyenek, hogy a felületen nem lehet oxidréteg, szennyezıdés. A felületet gyakran foszfátozzák, ami a súrlódást csökkenti. Fontos a szemcsenagyság és a zárványosság. A szemcsenagyságot és a zárványosságot mikroszkópos zárványvizsgálattal kell minısíteni.

74. ábra Csavargyártás hideg térfogatalakítással Lemez anyagok vizsgálata

Alakíthatóság szempontjából igényes lemezalakítások • Hajlítás

•

Mélyhúzás és rokon mőveletek

57

•

Nyújtva húzás és rokon mőveletek

Lemezek és a jellemzı vizsgálatok csoportosítása Durvalemez s >3 mm Roncsolásos vizsgálatok - szakítóvizsgálat - technológiai hajlítóvizsgálat (rétegesség) Roncsolásmentes vizsgálatok - ultrahangos vizsgálat (rétegesség Finomlemezek vizsgálata s < 3 mm Technológiai vizsgálatok - Erichsen - Csészehúzó vizsgálat Erichsen vizsgálat

75. ábra Erichsen vizsgálat

58

Csészehúzó vizsgálat Különbözı átmérıjő tárcsákat szabványos készülékben egyetlen lépésben csészévé húznak. A vizsgálattal a maximális húzási fokozat illetve az anizotrópia (fülesedés) határozható meg.

76. ábra Csészehúzó vizsgálat

59

Szakítóvizsgálaton alapuló vizsgálatok

(Lankford MI-05 33.022-77) A lemez alakíthatóságát jellemezheti a - képlékenységi anizotrópiát /r/ - keményedési tényezıt /n/ Képlékenységi anizotrópia /r/ alatt a szakítópálcán mérhetı szélesség (εb)és vastagság irányú(εS) valódi nyúlás hányadosát értjük. A képlékenységi anizotrópia meghatározása A lemez anizotrópiájának jellemzése érdekében a próbatesteket a hengerlés irányában (0o), illetve arra merılegesen (90o), és ferdén (45o)-ban kell kivenni, ezeken elvégezve a méréseket a következı jellemzık határozhatók meg: Átlagos anizotrópia:

r=

r0 + 2r45 + r90 4

Síkbeli anizotrópia:

∆r = r45 −

r0 + r90 2

Izotróp a lemez (legkedvezıbben mélyhúzható fülesedés nélkül) ha az átlagos anizotrópia 1, és a síkbeli anizotrópia 0. Mélyhúzásra ható anyagjellemzık • A mélyhúzási viszony (D/d) annál nagyobb lehet, minél jobb az alakíthatóság • A fülesedés annál kisebb, minél közelebb van a síkbeli anizotrópia az 1-hez • Az átlagos anizotrópiához hasonlóan értelmezhetı a keményedési kitevı (n) átlagos értéke is. A kettı kapcsolata mutatja a mélyhúzhatóságot összefoglalóan Az átlagos anizotrópia és keményedési kitevı hatása a mélyhúzhatóságra III. Vastagság csökkenés várható

n 0,26

I. Legbonyolultabb alakok

r 0,2

1,0 II. Mélyhúzásra kiváló

IV. Gyenge minıség 0,17

60

1,8

Hıkezelhetıség vizsgálata Hıkezelés A hıkezelés egy tervszerően megválasztott hımérsékletváltoztatási folyamat, mely felhevítésbıl, hıntartásból és lehőtésbıl áll, és célja a munkadarab szövetszerkezetének illetve feszültségállapotának tudatos megváltoztatása, az elıírt tulajdonságok elérése céljából. A hıkezelés alapja lehet: -

az allotróp átalakulások befolyásolása, az eutektoidos folyamat egyensúlyitól való eltérítése a szilárd állapotban végbemenı oldódás és kiválás befolyásolása a diffúzió, a szilárd állapotban bekövetkezı oldódás , ötvözés tudatos kihasználása

Hıkezelés közben a szerkezeti anyag szilárd halmazállapotú, részlegesen sem olvad meg, tehát a hıkezelést csak a szolidusznál kisebb hımérsékleten végezzük! A hıkezelés idı - hımérséklet diagramját a 77. ábra mutatja.

77. ábra A hıkezelések idı-hımérséklet diagramja

A hıkezelési folyamatok során a darab és a környezet között hıcsere van. A hıátadási együttható a tárgy és a környezet között az az idıegység alatt felületegységenként kilépı hımennyiség, amely a felületre merılegesen belép a darabba vagy kilép a darabból. A hıcsere megvalósulhat: - hıvezetéssel, - hıáramlással - hısugárzással Az idıegységenként átadódó hımennyiség függ a darab és a környezet hımérséklet különbségétıl. Mivel ez a különbség idıvel egyre kisebb a felmelegedés vagy a lehőlés sebessége exponenciális görbe szerint változik. A hıvezetés szilárd testekre jellemzı, a hıcsere a szomszédos nyugalomban lévı részecskék között megy végbe. Függ a darab anyagának hıvezetı képességétıl. A hıvezetıképesség a színfémek esetében a legnagyobb. Az ötvözık a hıvezetıképességét csökkentik. Természetesen befolyásolja az anyag állapota is és nem utolsó sorban a hımérséklet. A hıáramlás során a gáz vagy cseppfolyós részecskék áramolása útján jön létre a hıcsere. Az áramlás lehet szabad vagy kényszeráramlás. A kényszeráramlás esetén jóval nagyobb a hıátadás. 61

A hısugárzás olyan hıátadás ahol a darab valamely test által kisugárzott energiát nyeli el. Mivel a folyamat energia hordozó nélkül megy végbe a hı ezen a módon vákuumban is terjed. A hıkezelı berendezésben (kemencében) a darabok elsısorban hıáramlás és sugárzás útján melegszenek fel. A 77. ábra alapján láthatjuk, hogy a felhevítés során a darab felületének és belsejének hımérséklete eltérı. Ez a különbség belsı feszültségekhez, kialakulásához vezethet. A túl gyors hevítés hatására kialakuló feszültségek a nagyobb hımérsékleten kisebb szilárdságú anyag repedését okozhatják. A felhevítés lehet: - folyamatos - szakaszos (lépcsızetes) rossz hıvezetı anyagok esetén A hıntartás a hıkezelési hımérsékleten tartást jelenti. Ez alatt átalakulások, diffúziós folyamatok mennek végbe A lehőtés az izzítás hımérsékletérıl rendszerint szobahımérsékletre való hőtés A lehőtés közben általában fázisátalakulások mennek végbe. A lehőtés az elıírt szövetszerkezetet biztosító technológiától függıen lehet: - gyors ( edzı, rögzítı hatású) - normál ( normalizáló hatású) - lassú ( lágyító hatású) A lehőlés sebessége elsısorban a hőtıközeg hıvezetı képességétıl függ. Legkisebb a levegı utána az olaj, sóolvadékok, vizes emulziók és a víz hőtıképessége. A hőtés intenzitása a közeg mozgatásával, áramoltatásával fokozható. A hőlési viszonyokat természetesen befolyásolja a közeg hımérséklete, a munkadarab anyaga, alakja, felülettérfogat aránya stb. Gázok pl. nitrogén esetében lényeges a nyomás is. A nyomás növelésével a hőtés intenzitása fokozható. A hıkezelési mőveletek során a kemence atmoszféra és a darab között vegyi folyamatok is lejátszódnak. Ezek lehetnek: - Oxidáció - Dekarbonizáció - Tudatos összetétel változtatás (termokémiai kezelések) Az oxidáció a hımérséklet növelésével rohamosan gyorsul A felületen 200 - 300 C° fölött vékony különbözı színő oxidhártya képzıdik(futtatási színek), de 600 C° fölött már vastagabb rideg, oxidhártya keletkezik (reveréteg). A reveréteg kialakulásban fontos szerepe van az idınek is. A dekarbonizáció, elszéntelenedés 700 C° fölött következhet be. A darab felületébıl a C a környezetbe vándorol. A dekarbonizáció lehet részleges vagy teljes. Következménye, hogy a darab felületén a C tartalom lecsökken és nem edzıdik megfelelı keménységőre, továbbá a kisebb szilárdságú, húzófeszültséggel terhelt rétegben nı a köszörülési repedések megjelenésének lehetısége. Különösen veszélyes ez a nagy C tartalmú szerszámacélok esetében, ahol a kis C tartalmú dekarbonizálódott réteg nem edzhetı megfelelı keménységőre. A 77. ábrán látható, hogy a hıkezelési folyamatban a lehőlés során is eltérı sebességgel hől a munkadarab felülete és magja. Ez az eltérés függ a lehőtés módjától, elsısorban a hőtıközegtıl, a darab anyagától, méretétıl, és hıkezelési hibák (feszültség, elhúzódás, repedés) kialakulásához vezethet. Fontos megjegyezni, hogy a hıkezelési méterváltozások, vetemedés függ az alakítás irányától, a kovácsolással kialakított szálelrendezıdéstıl továbbá, hogy a darab 62

anyagának szilárdsága a kezelési hımérsékleteken kicsi, ezért a nem megfelelıen "alátámasztott" darabok a saját súlyuk hatására is vetemedhetnek. Tengelyek függesztve pl.! A hıkezelési méretváltozások egyengetéssel vagy a hıkezelést követı megmunkálással megszüntethetık, tehát javítható hibák, de a tömegtermelésben jelentıs többletköltséget okoznak. Ha a keletkezı feszültségek meghaladják az anyag szilárdságát repedések, tehát nem javítható hibák keletkeznek. A repedés lehet a túl gyors felhevítés (a darab felülete és a hideg mag közötti méretkülönbség a magban húzó a kéregben nyomó feszültséget okoz) hatására kialakuló magrepedés, vagy a darab felületén gyors hőtés hatására (a felületen húzófeszültség keletkezik) kialakuló hőtési elsısorban edzési repedés. A repedések kialakulásának lehetısége a nagyobb C tartalmú, ötvözött, tagolt daraboknál nagyobb. A gyakorlatban ezért hevítéskor az optimális hevítési sebességet, vagy lépcsızetes felhevítést, hőtéskor pedig az adott cél elérését biztosító legenyhébb hőtıközeget alkalmazzuk! A hıkezelések csoportosítása A hıkezelı eljárások csoportosítására legáltalánosabban elfogadott az, hogy az elıírt szövetszerkezetet, és ezzel az elıírt tulajdonságokat a darab, mely részén kívánjuk kialakítani. Így megkülönböztetünk: - teljes keresztmetszetre kiterjedı és - felületi hıkezeléseket. A hıkezelhetıség A hıkezelhetıség alatt a hıkezelésre való alkalmasságot értjük, amely jelenti a hıkezelési hibák elkerülését (belsı feszültségek, vetemedések, repedések) illetve a kívánt szövetszerkezet elérését a munkadarab megfelelı keresztmetszetében. A hıkezelhetıséget mindig az adott hıkezelési technológiával kapcsolatban vizsgáljuk. Az acélok hıkezelhetısége alatt szőkebb értelemben az átedzhetıséget értjük. Az edzés teljes keresztmetszetre kiterjedı hıkezelés, amely erısen hőtési sebesség függı. A munkadarab felszíne és magja közötti hőlési sebesség különbség indokolja az átedzhetıség vizsgálatát Az acélnak azt a tulajdonságát, hogy ausztenites állapotból vkf-nél nagyobb sebességgel hőtve martenzitessé tehetı az acél edzhetıségének nevezzük. Az edzhetıség feltételei:

1. A szövetszerkezet a hőtés megkezdésekor legyen ausztenites. Hipoeutektoidos acéloknál: Ac3 + 30 - 50 C° Eutektoidos acéloknál: Ac1 + 30 - 50 C° Hipereutektoidos acéloknál: Ac1 + 30 -50 C°, 2. A C tartalom legyen nagyobb, mint 0,2 % 3. A lehőlési sebesség legyen nagyobb, mint a vfkf . Ideálisan vagy teljesen átedzıdı szelvényátmérınek nevezzük azt az átmérıt, amelynél az adott összetételő munkadarab teljes keresztmetszete martenzites lesz (v > vkr), míg átedzıdı szelvényátmérınek (DI) nevezzük azt az átmérıt, amelynél az adott összetételő munkadarab magja 50%-ban martenzites, 50%-ban bénites lesz. 63

A gyakorlatban az átedzhetı szelvényátmérıt (DI) tekintjük edzhetıségi kritériumnak. Az átedzıdı szelvényátmérı mindig nagyobb, mint az ideálisan átedzıdı! Ismerete nagyon fontos, meghatározása kísérlettel vagy számítással történik. Az edzhetıség vizsgálata véglapedzı (Jominy) próbával (MSZ 9770:1991) A szabványos próbatestet megfelelı kemencében edzési hımérsékletre hevítjük. (Megjegyzés vannak indukciós hevítéssel mőködı vizsgáló berendezések ahol próbatest hevítése indukciós hevítéssel történik. Ebben az esetben, mivel az ausztenitesedés körülményei mások, a meghatározott értékek eltérhetnek a kemencében hevített és lehőtött darabokhoz képest.). A darabot hıntartás után készülékben a véglapját érı vízsugárral lehőtjük. A

darab véglapja nagyon gyorsan hől, attól távolodva a lehőlési sebesség csökken. (78. ábra)

78. ábra A próbatest lehülése Jominy vizsgálatnál A próbatest edzıdésérıl legegyszerőbben keménységméréssel gyızıdhetünk meg. A keménységméréshez a próbatest palástján két egymással párhuzamos síkot alakítunk ki köszörüléssel. A kialakított felületen HRC keménységet mérünk a véglaptól kiindulva. A keménységmérések eredményét a véglaptól mért távolság (d) függvényében ábrázolva a Jominy görbét kapjuk. A 79.ábra ötvözetlen és ötvözött acélok Jominy görbéit mutatja A görbe kezdeti szakasza azt a legnagyobb keménységet mutatja, amelyre az acél edzhetı. Az ábrán jól látható, hogy egy acél esetében az edzéssel elérhetı keménység elsısorban a C tartalomtól függ. Megfigyelhetı továbbá, hogy az 64

ötvözıelemek növelik az átedzıdı szelvényátmérı, mivel a diffúziós átalakulásokra jellemzı C görbéket jobbra tolják.

79. ábra Ötvözetlen és ötvözött acélok Jominy görbéi 1020, 1040 és 1060 ötvözetlen , a 20, 40 és 60 a C tartalom százszorosa 4140 és 4340 gyengénötvözött

A Jominy vizsgálat eredménye megadható: 1. a keménységi görbék megrajzolásával 2. három pont keménységének megadásával, ahol az elsı pont az edzett véglaptól 1,5 mm-re, a második keménység csökkenés pontjában (99% martenzit, JA), továbbá az inflexiós pontban (50% martenzit + 50 % perlit -bainit JB) 3. két - külön megállapodásban elıírt távolságban lévı - pont keménységének megadásával 4. egy - az edzett véglaptól elıírt távolságban lévı - pont keménységének megadásával Az edzhetıség meghatározása számítással ( SAE J406 és ASTM A 255 –95 alapján) A martenzit képzıdés feltétele, mint ismeretes, hogy az ausztenitet a felsı kritikus lehőlési sebességnél gyorsabban kell hőteni. A felsı kritikus lehőlési sebesség a folyamatos átalakulási diagram (C görbe) orr pontjához húzott érintı sebesség. A C görbék helyzetét az ausztenit szemcsenagysága (izzítás sebessége, hımérséklete, a hıntartás ideje) és az acél összetétele határozza meg. A karbon és az ötvözı elemek (kivétel csak a Co) a C görbéket jobbra tolják ezzel csökkentve a felsı kritikus lehőlési sebességet Az ötvözı elemek hatása különbözı. A szabvány az egyes elemekre a mennyiségtıl függıen szorzótényezıket ad meg, amelyek ismeretében az átedzıdı szelvényátmérı kiszámolható. A szabványok 7-es ausztenit szemnagyságra vonatkoznak. Abban az esetben ha az acél szemcsenagysága ettıl eltér a meghatározott értéket korrigálni kell. (DI x szorzó tényezı)

65

A hıkezelt darabok ellenırzése A gyártás közben és a hıkezelés utána darabok ellenırzése történhet: - roncsolásos és - roncsolásmentes módszerekkel A hıkezelı eljárások csoportosítására legáltalánosabban elfogadott az, hogy az elıírt szövetszerkezetet, és ezzel az elıírt tulajdonságokat a darab, mely részén kívánjuk kialakítani. Így megkülönböztetünk: - teljes keresztmetszetre kiterjedı és - felületi hıkezeléseket. Teljes keresztmetszetre kiterjedı hıkezelések A teljes keresztmetszetre kiterjedı hıkezelések célja a munkadarab megkívánt tulajdonságainak (leglágyabb állapot, egyenletes, finom szemcseszerkezet, keménység, szívósság stb.) kialakítása a teljes keresztmetszetben. A kezelések lehetnek: - lágyító és egynemősítı - keménységet fokozó - szívósságot fokozó Az anyagokra vonatkozó anyagszabványok a legfontosabb hıkezelések adatait tartalmazzák. Lágyítás

Cél: a 0,3 %-nál nagyobb C tartalmú ötvözetlen valamint ötvözött acélok forgácsolhatóságának, alakíthatóságának biztosítása. Az acélt Ac1-nél 10-20 C°-al kisebb hımérsékletre (680-700 C°-ra) hevítjük, itt hıntartjuk, majd kemencében hőtjük. A hıntartás idıtartama ötvözetlen acélok esetében 2-3 óra, ötvözötteknél 4-5 óra. Ellenırizhetı - a szövetszerkezet - A keménység Brinell keménységméréssel A keménységértékeket tartalmazhatja: - rajz - mőszaki dokumentáció - anyagszabványok

80. ábra Lágyítás . 0,45 % C acél lágyított szövete (szemcsés perlit)

66

Normalizálás

Célja: a melegen alakított, hegesztett, öntött acélok túlhevített, durvaszemcsés, egyenlıtlen szemcseszerkezetének javítása. A kezelés ausztenitesítés(Ac3+30-50 C°), 5-10 perces hıntartás után nyugodt levegın való lehőtésbıl áll. A keletkezı szövetszerkezet a C tartalomtól függıen ferrit, lemezes perlit vagy lemezes perlit és szekunder cementit. A normalizált acélok mechanikai jellemzıi a szelvényátmérıtıl függnek! A normalizálás ellenırzése

A hıkezelés ellenırzése legtöbbször a keménység ellenırzésével történik. (HB, de lehet HRB is) . Az elıírásokat (a keménységértékeket) tartalmazhatja: - rajz - mőszaki dokumentáció - anyagszabványok tartalmazzák a szövetszerkezet ellenırzése

81. ábra 0,45 % C acél "szállított" és normalizált szövete Keménységet fokozó hıkezelések Cél: az acél legnagyobb keménységének biztosítása. Az acél martenzites állapotban a legkeményebb. A martenzit úgy érhetı el, hogy az acélt homogén ausztenites állapotból a felsı kritikus lehőlési sebességnél gyorsabban hőtjük. Ezt a mőveletet, mint hıkezelést edzésnek nevezzük. Az edzés célja a martenzites szövetszerkezet és ezzel a legnagyobb keménység biztosítása. Az edzés hımérsékletének megválasztásakor az alábbiakat kell figyelembe venni: Hipoeutektoidos acéloknál: Ac3 + 30 - 50 C° Eutektoidos acéloknál: Ac1 + 30 - 50 C° Hipereutektoidos acéloknál: Ac1 + 30 -50 C° Az egyes acélfajták edzési hımérsékletét a vonatkozó anyagszabványok tartalmazzák.

67

Az edzés ellenırzése

Keménységméréssel (HRC vagy HV) történik. A mérés helye elıírt. Bizonyos esetekben elıírják a szövetszerkezet ellenırzését (maradék ausztenit) is.

a.

b.

82. ábra a. martenzit +maradék ausztenit (fehér) b. martenzit Szívósságot fokozó hıkezelések Nemesítés

A szívósság nagyon fontos jellemzıje a szerkezeti anyagoknak. A szívósság egyik tényezıje a szilárdság a másik az alakváltozó képesség. A szívósság a legnagyobb szilárdság melletti legnagyobb alakváltozó képességet jelenti. A szívósság az ütımunkával jellemezhetı (KV; KU). A szívósság annál nagyobb, minél finomabb és egyenletesebb a szerkezet. Az acélok legszívósabb állapotát biztosító hıkezelés a nemesítés. Megjegyzés: a kis C tartalmú acélok normalizált állapotban a legszívóssabbak.

A nemesítés = edzés + nagyhımérséklető megeresztés. A nagyhımérséklető megeresztés során kialakuló szövetszerkezet a szferoidit, amely ferrites alapba ágyazott igen finom karbid rögöket jelent. Megjegyzés az angol irodalomban a szferoidit a lágyított állapotot jelenti, a nemesített állapot hardened and tempered) A nemesítésre vonatkozó adatokat (edzés és megeresztés hımérséklete, hőtıközeg) az anyagszabványok tartalmazzák.

83. ábra Ötvözetlen acél mechanikai tulajdonságainak változása a megeresztési hımérséklet függvényében

68

A nemesítés ellenırzése

A nemesítés ellenırzése a többi hıkezeléshez hasonlóan keménységméréssel (HRC vagy HV) történik. Nagyobb átmérıjő, dinamikus igénybevétellel terhelt jármőalkatrészek esetében a keménység ellenırzése a darabból készült metszeten (átedzıdés) is elıírt. A szövetszerkezet ellenırzése is gyakran szükséges.

Felületi hıkezelések A gyakorlatban sokszor merül fel az az igény, hogy az alkatrész a kopásnak kitett felületén legyen kemény, kopásálló, a magja pedig legyen szívós. A jármőiparból vett példával élve egy állócsap vagy gömbcsap legyen hosszú ideig mérettartó (kopásálló), de egy ütközés során ne törjön el, hanem deformálódjon, de maradjon a helyén. A felületi hıkezeléseket nagyon gyakran alkalmazzuk fogaskerekek kezelésére is, ahol a felületnek a kopásállóság, a fárasztó igénybevétellel szembeni ellenállás miatt keménynek a magnak pedig szívósnak kell lenni. Ez az elvárás a kemény kopásálló felület (kéreg) és szívós mag felületi hıkezelésekkel, felületi edzéssel vagy egyidejőleg alkalmazott hı-és vegyi hatásokkal érhetı el. Így megkülönböztetünk: - összetételt nem változtató felületi edzéseket - összetételt változtató kérgesítı eljárásokat

A felületi hıkezelések áttekintése az edzhetıség feltételei alapján A felületi hıkezelések alapelve az, hogy az edzéshez szükséges 3 feltétel közül mindhárom, csak a kéregben teljesül 1. ausztenitesítés ( hevítés T > A c3 ) 2. hőtés v kf-nél nagyobb sebességgel 3. C > 0,2 % ⇒ Ha az 1. feltétel nem teljesül a magban, tehát a C > 0,2 % összetételő anyagot csak a felületen hevítjük fel, és hőtjük v > vkf sebességgel. Ez a felületi edzés, pl. láng vagy indukciós edzés. ⇒ Ha a 3. feltétel nem teljesül mert C < 0,2 % , akkor a felületen megnöveljük a C tartalmat, és azután edzünk. Ez a betétedzés. ⇒ A kitőzött célt úgy is elérhetjük, hogy a felületbe diffundáltatunk valamilyen elemet pl. N-t , vagy B-t, mely vegyületet képezve növeli a felületi keménységet Az acél összetételét nem változtató felületi hıkezelések, felületi edzések

A felületi edzéseknél az acél felületét meghatározott mélységig T > A c3 hımérsékletre hevítik, és onnan a vkf-nél gyorsabban hőtik. A kéregvastagságnak megfelelı mélységő hevítéshez rendkívül nagy hevítési sebességet (500 - 100 C °/sec) kell elérni, hogy a felületen nagy hıtorlódás keletkezzen. Ez csak nagy felületi teljesítménnyel lehetséges (1000 - 10000 W/ cm2). Eközben a mag hımérséklete és szövetszerkezete nem változik. A nagy hıteljesítmény, a gyors hevítés acetilén - oxigén gázlánggal (lángedzés) vagy indukciós hevítéssel (indukciós edzés), elektromos ívvel, lézerrel, elektronsugárral, stb. valósítható meg. 69

Lángedzés

A lángedzés során a darab felületét nagyteljesítményő gézégıkkel hevítjük, majd vízzel hőtjük. A kéregvastagság általában1,0 - 5 mm. A technológia lehet szakaszos (a teljes felület hevítése majd hőtése), vagy folyamatos (az égıfej, vagy a darab mozog, és folyamatos a hőtés) (84. ábra).

84. ábra Lángedzés elve A hımérséklet eloszlást a szelvényben az idıegység alatt felvett teljesítmény és a darab hıvezetı képessége befolyásolja. Nagyobb hımérséklető lánggal (acetilén - oxigén a lánghımérséklet kb. 3000 C°) gyorsabb felmelegedés érhetı el, és mivel kevesebb idı van a hı elvezetésére a kéreg vékonyabb lehet. A hőtés vízzel történik, melynek hőtıhatása mőanyag bázisú adalékokkal szabályozható. A darabokat a kezelés után 150200 C°-os megeresztésnek kell alávetni. A lángedzést fıleg kopásnak kitett alkatrészek felületi keménységének növelésére használják. Ilyenek pl. nagymérető fogas- és lánckerekek, kötélhornyok, tengelyek, eszterga szánvezetékek, csúszólapok, forgattyústengely csapok stb. A lángedzés annál gazdaságosabb, minél kisebb az edzendı felület az összfelülethez képest. A lángedzés elınye, hogy egyszerő, olcsó, így kis darabszám esetén is gazdaságos lehet. Hátránya, hogy a kéregvastagság nem lehet 1-1,5 mm-nél kisebb és nem szabályozható pontosan. Indukciós edzés

Az indukciós hevítés elvi alapja az, hogy egy váltóárammal átjárt vezetı erıterébe helyezett acél a benne fellépı mágneses (hiszterézis) és villamos (örvényáram) veszteségek miatt felmelegszik. A hatékony felhevítés miatt a vezetı (induktor tekercs) körül kell vegye a darabot. A jelenség frekvencia függı. Minél nagyobb a frekvencia annál kisebb a felmelegedı kéreg vastagsága (szkin effektus). A nagy hevítési sebesség és a szkinhatás együtt a felületben igen nagy hıtorlódást eredményez. A hőtés vízzel, vagy vizes oldattal történik. A hőtıközeg gyakran az induktor hőtésére szolgáló hőtıvíz. A felhevített kéreg a hőtıközeg és a mag hıelvonása miatt gyorsan hől. 70

Használatos frekvenciák: ⇒ középfrekvencia 2500 - 10000 Hz 1 - 3 mm-nél vastagabb kéreghez ⇒ nagyfrekvencia 3 mm-nél vékonyabb kéreghez A darabokat az indukciós edzés után 150-180 C°-on meg kell ereszteni. Az indukciós edzés elınye, hogy gyors, revementes, pontosan szabályozható, automatizálható, mind a kéregvastagság, mind a kéregkifutás tekintetében. Hátránya a nagy beruházási költség, mely csak nagy darabszám esetén teszi gazdaságossá. Az indukciós edzést elsısorban fogaskerekek, bordástengelyek, gépjármő alkatrészek pl. vezérmő tengely bütykök , forgattyústengely csapok , kormánygömbcsapszeg stb. hıkezelésére alkalmazzák. Az indukciós edzésre nem minden edzhetı acél alkalmas, ugyanis a darab anyagának mágneses permeabilitása 768 C°-on (Currie pont) 1-re csökken, és megnı a villamos ellenállás. Ezen okok miatt a felhevülés lelassul, a "darabnak van ideje a hıt elvezetni". Indukciós edzésre a 0,35 %-nál nagyobb karbontartalmú acélok alkalmasak. Az ötvözıelemek javítják az edzhetıséget, csökkentik a szükséges hőtési sebességet és a repedésérzékenységet. Az indukciós edzéssel kezelt darabokat a nagy magszilárdság biztosítása érdekében az indukciós edzést megelızıen nemesíthetik. Az indukciós edzést gyakran alkalmazzák fogaskerekek kezelésére. Ennek három módszere ismeretes. Ezek: - Összfogedzés - Fogankénti edzés - Fogoldal edzés Az összfogedzés (85. ábra) esetén az induktorba helyezett fogaskereket álló vagy forgó helyzetben edzési hımérsékletre hevítjük és azután megfelelı hőtıközeggel leeddzük. Ez a módszer a kisebb kerekek edzésére alkalmas.

85. ábra Összfogedzés a. a kéreg nagyobb b kisebb teljesítményő generátorral.

A kéreg vastagsága jelentısen függ az áram frekvencájától (86. ábra)

86. ábra A frekvencia hatása a kéregre

71

A fogankénti edzés (87.ábra) során az induktor csak egy fogat vesz körül. A darabot forgatni kell. Ebben az esetben a lábkörön nem keletkezik kéreg.

87. ábra Fogankénti edzés elve és a kéreg lefutása A fogoldaledzés módszerével a fogaskerekek fogait egyenként elıtolással eddzük.(88. ábra)

88. ábra Fogoldal edzés és a kéreg Ez a módszer nagy igénybevételő fogaskerekek kérgesítésére alkalmas elsısorban. A felületi edzés ellenırzése A felületi edzett darabok esetében az ellenırzés minden esetben a - Felületi keménység mérése HV vagy HRC. Az elıírás általában 60-62 HRC . - A magkeménység mérése. A rajzon feltüntetett helyen kell mérni HRC vagy HV módszerrel. A méréseket a kéregvastagság meghatározására készített csiszolaton végezzük. - A kéregvastagság meghatározása A kéregvastagság meghatározást szabvány írja elı: pl. MSZ 2688 vagy SAE J 423 Dec83 alapján A kéreghatár DS a felületre elıírt keménység 80 %-a.

72

Az összetételt változtató felületi hıkezelések A termokémiai kezelések célja az acél felületén meghatározott mélységig valamilyen fémes vagy nemfémes elem koncentrációját megnövelni (a felület ötvözése), és így a kéreg tulajdonságát a kívánt módon megváltoztatni. Az eljárások célja lehet mechanikai-, hı-és vegyi hatásokkal szembeni ellenállás növelése. A legtöbb esetben azonban a cél a felület kopásállóságának és a munkadarab kifáradással szembeni ellenállásának növelése a kemény kéreg és szívós mag biztosításával. A felület ötvözésére különféle termokémiai eljárások terjedtek el, amelyekkel leggyakrabban karbont és nitrogént, ritkábban bórt, krómot, alumíniumot, szilíciumot juttatunk diffúzió útján az anyag felületébe. A kéreg vastagsága az eljárás jellegzetességétıl, a darab méretétıl függıen betétedzés, nitrocementálás esetében kb. 0,1-2 mm, karbonitridálásnál kb. 20µm. A felület ötvözéséhez szükséges elemet a darabot körülvevı közeg biztosítja. A közeg feladata, hogy a felülettel kölcsönhatásba lépve, azt valamilyen elemmel feldúsítsa. Az összetételt változtató termokémiai kezelések áttekintése Nitridálás, karbonitridálás

A nitridálás célja az acél felületébe nitrogén bejuttatása, amely a felületen kemény kopásálló, korrózióálló, a kifáradással szemben ellenálló kérget hoz létre anélkül, hogy azt edzeni kellene. A darabot a kezelés megkezdése elıtt a legtöbb esetben nemesítik, így a mag szívós lesz. A karbonitridálás esetében a nitrogénnel egyidejőleg karbon is diffundál a felületbe, aminek hatására a nitrideken kívül kemény karbonitridek is keletkeznek. A nitridáló közeg általában ammónia, és mivel a nitrogén a ferritben jobban oldódik a kezelés hımérséklete 500-600 C°. A kemencetérbe bevezetett ammónia az acél felületén alkotóira bomlik 2NH3→2N + 6H →N2 +3H2 A nitrogén egy része a kezelés pillanatában az acél felületén megtapad, majd azon átáramlik és tovább diffundál, a másik része megtapadni nem képes molekulává egyesül. Ezért a kezelés alatt folyamatos ammónia áramlást kell biztosítani. A kéreg vastagsága, keménysége, kifáradási határa az acél összetételétıl, elızetes hıkezelésétıl, a munkadarab felületének állapotától és a nitridálás jellemzıitıl függ. Gáznitridálásra nitridképzı ötvözıkkel ötvözött acélokat használunk. Ilyen ötvözık a króm, az alumínium a molibdén és a vanádium (nitridálható szerkezeti acélok). Az Al-al ötvözött acélok elérhetı felületi keménysége 67 HRC. Az ilyen kemény kéreg kevésbé szívós, dinamikus, lökésszerő igénybevétel hatására könnyen megreped, leválik. Dinamikus igénybevételnek kitett darabok estében Mo, V és Al ötvözéső acélokat választunk, ahol az elérhetı keménység 62-67 HRC.

73

A nitridálást megelızı nemesítés hımérsékletét úgy kell megválasztani, hogy az nagyobb legyen,, mint a nitridálásé. A darabokat a kezelés elıtt gondosan zsírtalanítani kell. A nitridált kéreg vastagsága 0,2-0,8 mm, amelynek eléréséhez szükséges hıntartási idı 40-60 óra. A nitrogén diffúziója következtében a darab duzzad. A kéreg szerkezete nem egységes. A felületen egy néhány mikron vastagságú vegyületi réteg "fehér kéreg" található. Ezt a vegyületi réteget vas és ötvözı nitridek alkotják. Alatta a befelé haladó nitrogén diffúziós frontnak megfelelıen, élesen elválasztva a diffúziós zóna van. A diffúziós zónában a nitridek túlnyomórészt a krisztallithatáron vékony nitrid rostok alakjában találhatók. A kéreg keménysége 1000-1200 HV. A gyakorlatban elterjedtebben alkalmazott a karbonitridálás (nikotrálás), ahol a közeg 50 % ammónia és 50 % cementáló gáz. A kezelés hımérséklete 570 C° ideje 3-4 óra. A kéreg két részbıl áll: 10-20µm vastagságú vegyületi kéreg (nitridek), alatta 0,30,5 mm nitrogénben dús diffúziós zóna. A nitridálást, nikotrálást koptató hatásnak és ismételt igénybevételnek kitett alkatrészeknél használják. pl. motor fıtengelyek, szelepemelı himba, vezérmő tengelyek, fogaskerekek, kipufogó szelepek, bordástengelyek stb. A vegyületi zóna 300 C°-ig még szárazfutás esetén is kopásálló. A diffúziós réteg nagy nitrogéntartalmú és a martenzites kéreghez hasonlóan kopásálló, annak ellenére, hogy a keménysége kisebb.

a.

b. 89. ábra Nitridált (a.) és nikotrált kéreg

A nitridált darabok ellenırzése is a felületi keménység mérését jelenti. A kéregvastagság meghatározása mikroszkópon történik Betétedzés

Mint a felületi hıkezeléseknél általában a betétedzésnél is a cél a kemény, kopásálló, ismételt igénybevételnek jól ellenálló kéreg és a szívós mag biztosítása. A betétedzést jelentıs nyomó-, hajlító- és csavaró igénybevétellel terhelt, nagy fajlagos felületi terheléseket átvivı alkatrészek (fogaskerekek, csapszeg stb.) kezelésére használják. A betétedzés lényege, hogy a kis C tartalmú, nagyon szívós acélok felületi rétegét karbonnal dúsítják, majd az ily módon a kérgében edzhetıvé vált darabot edzik. 74

A betétedzés = cementálás + edzés Cementálni elsısorban gázhalmazállapotú, esetleg folyékony vagy szilárd aktív karbont leadni képes közegben lehet. Cementálás A cementálás két részfolyamatból áll. A karbon atomok a cementáló közegbıl az ott lejátszódó reakciók következményeként az acél felületére mennek, ott megtapadnak, majd diffundálnak az anyag belsejébe. A cementálás során az alkatrészt karbont leadó közegben 850-930 C°, ma egyre magasabb gyakran 950-970 C°-on izzítjuk. A cementáló közeg lehet:szilárd (faszén, csontszén, koksz), folyékony (sófürdı + karbont leadó anyag) vagy gáz. Ipari körülmények között már csak a gázcementálásnak van jelentısége. A gáz cementáló szerek hatóanyaga CO vagy szénhidrogén vegyület, pl. metán, propán toluol, éter vagy hasonlók. A szobahımérsékleten cseppfolyós szénhidrogéneket gız alakban juttatják a cementáló térbe úgy, hogy valami alkalmas hordozógázt 15-25 % szénhidrogénnel telítünk. A hordozógáz lehet semleges hatású pl. nitrogén, lehet maga is karbonizáló pl. CO, de lehet dekarbonizáló is pl. hidrogén, vagy nitrogén-hidrogénszénmonoxid gázkeverék. Azok a cementáló közegek, amelyeknek a CO a hatóanyaga enyhén karbonizálnak, amelyekben pedig szénhidrogének vannak erélyesen hatnak. Arról van szó ugyanis, hogy a CO-ból bizonyos idı alatt kevés C adszorbeálódik a darab felületén, hogy oldódhassék az ausztenitben, míg a szénhidrogénekbıl lényegesen több. A CO-ból átvett kevés karbon befelé diffundál, mégpedig olyan gyorsan, hogy a felületi rétegben megmaradó legnagyobb karbontartalom idıvel csak lassan nı. A szénhidrogének idıegység alatt sok karbont adnak át a cementálandó darab felületén, úgyhogy az nem tud eldiffundálni befelé. Enyhén ható cementáló szerben hosszú idı alatt is aránylag kis C tartalmú, mély kérget kapunk, erélyes cementáló szerben pedig rövid idı alatt is nagy C tartalmú, de sekély kérget. A nagy felület közeli C tartalmat diffúziós izzítással tudjuk csökkenteni, ami a kéregvastagságot is növeli. A cementálás hımérséklete a kéreg legnagyobb karbontartalmát, de természetesen a diffúziót is befolyásolja. A 90. ábra a hımérséklet és a kéregvastagság összefüggését a 91.ábra pedig a diffúziós izzítás hatását mutatja.

90. ábra

91. ábra 75

A hagyományos gázcementáló eljárásoknál a kisebb mérető fogaskerekekre szokásosan elıírt 0,5 - 0, 9 mm kéregvastagság eléréséhez a kezelési idı a hımérséklettıl függöen 6-8 óra. A kezelés utolsó órájában általában diffúziós izzítás történik a felületi nagy karbontartalom, ezzel a szekunder cementit háló elkerülése érdekében. A hagyományos cementálás legnagyobb hátránya a hosszú kezelési idı. Ez egyrészt gazdaságtalan, másrészt az ausztenit a hosszú cementálási idı alatt eldurvulhat, (kivéve finomszemcsés acélok) ami kedvezıtlen tulajdonságú kérget és magot eredményezhet. A cementálást követı hıkezelések A cementált darabok felületének C tartalma 0,8-0,9 %, míg a mag 0,17-0,23 % C tartalmú. A betétedzés céljaként megfogalmazott kemény, kopásálló, fárasztó igénybevételnek ellenálló kéreggel és szívós maggal rendelkezı darabot csak akkor tudjuk teljesíteni, ha a darabot további hıkezeléseknek vetjük alá. Ezek az edzés és a megeresztés. Korábban alkalmazták a kettıs edzést, amikor külön történik a "mag edzése" majd ezt követi a kéreg edzése és a megeresztés. A többszöri felhevítés és gyors hőtés gazdaságtalan és jelentıs méretváltozásokat okoz. Kedvezıbb a helyzet akkor, ha az acél szemcsedurvulásra nem hajlamos, mert ebben az esetben az edzés a cementálást követıen elvégezhetı (direkt edzés). Az edzés az acél összetételétıl függıen -ötvözetlen acélt vizes emulzióban, ötvözöttet olajban - történik. Alkalmazható szintén szemcsedurvulásra nem hajlamos acélok edzése során a kéreg edzési hımérsékletérıl történı edzés is. Az edzést kishımérséklető 160 C°°-on 1 órás megeresztés követi. A betétedzett darabok ellenırzése Elıírások Például egy fogaskerékre vonatkozó elıírás Alkatrész megnevezése

Sun gear Pinion-reverse planet RH/LH

76

Felületi keménység ASTM E 18 HRA 79,5-82,5

Magkeménység Kéregvastagság mm ASTM E 18 HRC SAE J 423 szerint 32-45 teljes kéreg 0,30-0,50

Felületi keménység mérése A felületi keménység mérése HV vagy HRC módszerrel történhet. Az elıírás általában 60-62 HRC . De lehetséges az elıírás ASTM E 18 szerint Rockwell A is. A magkeménység mérése A darabok magkeménységét a rajzon feltüntetett helyen kell mérni HRC vagy HV módszerrel. A méréseket a kéregvastagság meghatározására készített csiszolaton végezzük. A kéregvastagság meghatározása A kéregvastagság meghatározást az MSZ 2656 illetve SAE J 423 Dec83 szabvány szabályozza. A szabvány megkülönböztet teljes és effektív kéregvastagságot. A teljes kéregvastagság az a betétedzett darab felületétıl mért merıleges távolság, ameddig a kéreg és a mag fizikai és kémiai tulajdonságai különbözıek. Azaz addig a pontig kell mérni ameddig a kéreg és a mag szövetszerkezete eltérı. Az effektív kéregvastagság adott keménységhez tartozó merıleges távolság. A szabvány által elıírt keménység 50 HRC, a rajzokon az effektív kéregvastagság az 52 HRC ( 550 HV) keménységhez tartozó távolság. A kéregvastagság meghatározására a szabvány az alábbi módszereket ismerteti: A kéregvastagság meghatározása kémiai módszerrel A cementált kéreg vastagságát ebben az esetben a karbontartalom elemzése alapján határozzuk meg. A vizsgálathoz olyan próbatest szükséges, amely alkalmas a karbontartalom meghatározására használható forgács rétegek szerinti leválasztására. Ez lehet maga a darab is de legtöbbször a cementáló berendezésben a darabokkal együtt kezelt hengeres próbatest, amelynek az anyaga a darabok anyagával megegyezik. Külön próbatest esetén gondoskodni kell arról, hogy a darab a cementálási hımérsékletrıl a forgácsolhatóság érdekében alkalmazott lassú hőtés mellet ne dekarbonizálódjon. Gyakran a darabot kokszban hőtik. A darab felületérıl rétegeket kell leválasztani A rétegek vastagsága 0,05-0,25 mm. Az így nyert réteg C tartalmát meghatározzuk A teljes kéreghatár ott van ahol a meghatározott C tartalom nem tér el 0,04%-nál jobban az anyag C tartalmától. Mechanikai módszer A cementált és edzett darabból a kéregre merıleges csiszolatot készítünk. A csiszolt és polírozott felületen kisterheléső Vickers keménységméréssel keménységet mérünk a felülettıl befelé haladva. A lenyomatok távolsága ált. 0,1 –0,2 mm. A mért értékeket ábrázoljuk a felülettıl mért távolság függvényében. Ez a módszer az effektív kéregvastagság meghatározására is alkalmas. 77

HV

1.0

1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100

mag

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

(mm)

92. ábra Keménységlefutás. Az effektív kéregvastagság 1,38 mm Mikroszkópos módszer A cementált és edzett darabból készített maratott csiszolatot mikroszkópon vizsgáljuk és mérjük a kéregvastagságot.

93. ábra kéreg a fogtınél (sun gear) N 125x. Marószer: Nitál

Meg kell jegyezni, hogy a kéreg és a mag közötti határ ötvözetlen acélok esetében lényegesen jobban látszik. A kéreg és a mag szövetszerkezetének vizsgálata A kéreg C tartalma a cementálás hatására kb. 0,7-0,8 %. Az edzés során az ilyen C tartalmú ausztenit martenzitté alakul, de mivel a C tartalom nagyobb, mit 0,6 % a kéregben a martenzit mellett maradék ausztenit is található. (94. ábra) 94. ábra Martenzit és maradék ausztenit N 630 x Marószer: Nitál

78

A 95. ábra a kéreg és a mag közötti átmenetet, a 96. ábra pedig a mag szövetét mutatja.

95. ábra A kéreg és a mag közötti átmenet N 400x Marószer: Nitál

96. ábra Magszövet. Bainit, perlit , minimális ferrit N 630x Marószer: Nitál

Hıkezelt darabok roncsolásmentes vizsgálata A hıkezelt darabok ellenırzése általában a felületi repedések vizsgálatára terjed ki és ezért a leggyakrabban a mágneses repedésvizsgálatot alkalmazzák.

97. ábra Hıkezelt darab mágneses repedésvizsgálata

79

Ragasztóanyagok és ragasztott kötések vizsgálata Az oldhatatlan kötések között jelentıs szerepet tölt be a ragasztás. A ragasztás több ezer éves, de igazi sikert csak a mőanyagok megjelenését követıen ért el. Ma az élet minden területén találkozunk ragasztott tárgyakkal. A sokféle felhasználási terület közül itt a gépgyártás területét ismertetjük. A fém-fém ragasztásokban legnagyobb szerepe az epoxi alapú ragasztóknak van. A fém-fém ragasztások funkciójukat tekintve lehetnek: - Egymáshoz kapcsolódó elemek közepes-nagyszilárdságú tartós kötése - Mechanikailag kötött egységek (pl. hidraulikus és pneumatikus csövek) csatlakozásainak tömítése - Mechanikailag (pl. csavarozással) kötött egységek biztosítása, kiegészítı kötés. A hagyományos csavarozás, szegecselés, hegesztés hátránya, hogy - Helyileg csökken a szilárdság - Feszültséggyőjtı helyek keletkeznek - Nı a korrózió veszélye - Tömítıhatás nincs - Felületi egyenetlenségek, dudorok keletkezhetnek Ezek a hátrányok a ragasztásnál nem jelentkeznek. Önállóan azonban csak 3 mm alatti vastagságú lemezek ragaszthatók, e fölött csavarozással kombinálják a kötést. Ragasztóanyagok A ragasztó anyagok igen sokfélék. A kereskedelmi kiszerelési formáik szerint lehetnek: - Oldatok - vizes diszperziók - szilárd por - szemcsés granulátum A fém-fém ragasztásokban legnagyobb szerepe az epoxi alapú ragasztóknak van. A ragasztóanyagok specifikálására többféle lehetıség van. Ilyenek pl. - a fizikai jellemzık (szín, jelleg, viszkozitás, szárazanyag tartalom stb.) - kémiai jellemzık (összetétel, savszám, reaktív csoportok fajtája, száma stb.) Oldatok és diszperziók - Megjelenés, szín - sőrőség - viszkozitás - szárazanyag tartalom - szitamaradék - hamutartalom Diszperzióknál ezen kívül: - pH - elektrolit tőrıképesség - tárolási ülepedési és hımérsékleti stabilitás - filmképzési hımérséklet Oldatoknál esetleg: - lobbanáspont - víztartalom 80

Szilárd (por, gyöngy, granulátum ) ragasztók - Oldhatóság - oldhatatlan rész - oldatviszkozitás - lágyuláspont - ömledékviszkozitás - hamutartalom Reaktív ragasztók - Savszám - hidroxilszám vagy hidroxiltartalom - izocianát tartalom - szabad formaldehid tartalom A ragasztók feldolgozás technikai jellemzıi

-

Nedvesítıképesség nyitott idı diszpergálhatóság korrodeáló képesség

A létrehozandó kötés minden egyes részletét tervezni kell beleértve a: - a ragasztó kiválasztását, - felhordását, - a felület elıkészítést . A ragasztott kötések terhelési formái

98. ábra Terhelési módok Húzó-nyomó, nyíró-csavaró, lefejtı-hasító A ragasztás jóságának, a kötés tartósságának vizsgálata A roncsolásos vizsgálatok célja elsısorban a kötésszilárdság megállapítása, míg a roncsolásmentes vizsgálatokkal elsısorban a hibahelyek feltárását végezhetjük. A vizsgálatok végezhetık: - mintavétellel üzemi sorozatgyártásból - modellezéssel laboratóriumban, ebben az esetben a vizsgálat célja lehet - az alkalmazott ragasztó feldolgozás technológiájának kidolgozása vagy ellenırzése - a ragasztó vizsgálata pl. konkurens ragasztók összehasonlítása Roncsolásos vizsgálatok

Szakítóvizsgálat 81

A vizsgálat célja a kötésszilárdság meghatározása. A kötés szilárdságát az egységnyi felületre vonatkozó szakító erıvel jellemzik Ilyen kötés kivitelezhetı: - fém-fém - fa-fa - fém-gumi - fém-mőanyag

99. ábra Ragasztott kötések szakítóvizsgálata (próbatestek)

Nyíróvizsgálat A ragasztások zöme átlapolással készül, így húzáskor nyírás lép fel.Több réteg esetén a kihúzó erı vagy kihúzó szilárdság is definiálható

100. ábra Ragasztott kötések nyíróvizsgálata

101. ábra Ragasztott kötések nyíró-csavaró vizsgálata

Hasítóvizsgálat 82

A ragasztott felület egyik élére lokalizált húzó-nyíró igénybevétel. Csak merev anyagokra értelmezhetı.

102. ábra Merev anyagok ragasztott kötésének hasítóvizsgálata Lágy mőanyagok, textíliák, bır, papír egymás közötti és merev anyagokkal végzett ragasztásakor a hasító szilárdság helyett lefejtési szilárdságot határozunk meg.

103. ábra Lágy anyagok közötti kötés lefejtı vizsgálata

104. ábra Szendvicsszerkezetek vizsgálata

Hajlítóvizsgálat Rétegelt fa, furnér, fém, erısített mőanyag és szendvicsszerkezeteknél hajlítószilárdságot határozunk meg. A vizsgálatokat laminátumoknál, a delaminálódásig (a rétegek szétválása) végezzük.

105. ábra Hajlítóvizsgálat

Tapadószilárdság mérése 83

Átlapolva ragasztott szubsztrátumot függılegesen rögzítik és a másik szubsztrátumot a várható kötésszilárdság 75%-ával terhelik. Mérik az idıt, amikor a súly leesik. Ezzel minısítik az öntapadó ragasztószalagokat is. Öregítési vizsgálatok Mivel a legtöbb ragasztó szerves anyag, ezért az öregedésállóság fontos jellemzı. A kötést mesterséges körülmények között vizsgálják: - állandó magas vagy alacsony hımérséklet - változó klíma - nagy nedvesség, esetleg telített légkör - sugárzás - agresszív kémiai közeg - mikroorganizmusok károsító hatása Roncsolásmentes vizsgálatok

A kötésszilárdság nem számszerősíthetı, de a kohéziós és adhéziós réteg tulajdonságai a hibák esetén megváltoznak. Ilyenek: - dielektromos állandó - hı-, hang-, sugárzásvezetés A vizsgálatok szokásos módjai: - elektromágneses - ultrahangos - örvényáramos A vizsgálati módszerek közül az eddig még nem tárgyalt módszereket ismertetjük. A ragasztóréteg folytonosságát és vastagságának egyenletességét lehet meghatározni Módszerei: - holografikus - infravörös sugárzásos - röntgen Holografikus rétegvizsgálat Elsısorban szendvicsszerkezeteknél (az anyagban feszültséget hoznak létre). Ezzel a módszerrel 2 mm alumíniumlemez alatti ragasztóréteg folytonossági hiánya 5 mm szendvicsvastagságtól kimutatható. (106. ábra)

84

106. ábra Szendvicsszerkezet holografikus vizsgálata

Ragasztóréteg vizsgálata infravörös sugárzással Ezzel a módszerrel a ragasztás folytonossága és az egyenletesség ellenırizhetı. Alkalmazása elsısorban vékony sík szendvicspanelek pl. repülıgépgyártás.

107. ábra Ragasztóréteg ellenırzése infravörös sugárzással

85

Káreset elemzés A káresetelemzés általános eljárásai, lépései 1. Háttér információk győjtése 2. A károsodott alkatrész elızetes vizsgálata 3. Roncsolásmentes vizsgálatok 4. Mechanikai vizsgálatok 5. A próbatestek kiválasztása, azonosítása, konzerválása és/vagy tisztítása 6. Makroszkópos vizsgálatok és elemzések 7. A töretfelület mikroszkópos vizsgálata és elemzése 8. Metallográfiai vizsgálatok és elemzések 9. A károsodás módjának megállapítása 10. Következtetések levonása, jelentés készítés 11. Javaslatok tétele és nyomon követése Az elvégzett vizsgálatok alapján jelentés, jegyzıkönyv készül, amley során az alábbi szempontokat kell figyelembe venni: 1. Megállapításra került-e a károsodási szekvencia? 2.Ha a károsodás töréssel ment végbe, megállapításra került-e a repedéskeletkezés helye? 3. A repedés a felületrıl indult ki vagy alatta keletkezett-e? 4. Volt-e feszültségkoncentrálódás? 5. Milyen hosszú ideig volt jelen a repedés? 6. Milyen volt a terhelés nagysága, típusa (statikus, ismétlıdı stb.) 7. Milyen a törés típusa? 8. Üzemeltetési körülmények (hımérséklet) 9. Volt-e szerepe a kopásnak , korróziónak a tönkremenetelben? 10. Megfelelı volt-e az anyag, a keresztmetszet, a szövetszerkezet 11. Megfelelı volt-e a gyártás, a szerelés? 12. Volt-e javítva? 13. Megfelelı volt-e az üzemeltetés a karbantartás? 14. Volt-e szerepe a károsodásban a nem megfelelı használatnak? 15. Lehet-e a javaslatot tenni a hasonló eseteket elkerülésére? 16. Elsıdleges volt-e a károsodás, vagy egy másik alkatrész tönkremenetele okozta?

Laboratóriumok tanúsítása Az MSZ EN 45001:1990 és az MSZ 18935:1991 helyett az MSZ EN ISO/IEC 17025:2001 került bevezetésre. Ez a Vizsgáló- és kalibrálólaboratóriumok felkészültségének általános követelményeit tartalmazza. (ISO/IEC 17025:1999) 2003. január 1-tıl csak az a laboratórium tekinthetı akkreditáltnak, amely az új szabványnak való megfelelıségét addigra a nemzeti akkreditáló testületével igazoltatta. A szabvány története: 1994. június: Az ISO Guide 25:1990 felülvizsgálat kezdete 1997. május: ISO/CASCO szabványkiadási joga 86

1997. október: a bizottsági tervezet felülvizsgálata és új tervezet kidolgozása 1998. május: ISO/DIS 17025 véleményezése 1999. március: az észrevételek beépítése 1999. április: ISO/FDIS 17025 véleményezése 1999. szept. 16 - nov. 16.: szavazás a szabvány végleges tervezetének elfogadásáról 1999. dec. 15.: Az ISO szabvány kiadása és EN szabványként való ratifikálása 2001. március: a magyar nemzeti szabvány kiadása 2001. május: javaslat az ISO 9001:2000 beépítésre a szabványba A szabvány alkalmazási területe A felkészültség általános követelményeire vizsgálatra, kalibrálásra és mintavételre. Vizsgáló- és/vagy kalibrálólaboratóriumra vonatkozik Saját, vevıi és független laboratóriumok Ha a laboratórium a szabványban szereplı tevékenységek némelyikét (pl. mintavétel, új módszer tervezése) nem végzi, a szabvány vonatkozó fejezetet nem kell alkalmazni Nem foglalkozik a laboratórium mőködésével kapcsolatos jogszabályok és biztonsági követelmények kielégítésével. Az ISO/IEC 17025:2000-nek megfelelı laboratórium minıségügyi rendszere megfelel az ISO 9002:1994, illetve új módszerek tervezése esetén az ISO 9001:1994 szabványoknak. A szövegben elıforduló megjegyzések magyarázatul szolgálnak, példákat tartalmaznak. Célja: a laboratóriumok mőködésének , adminisztrációs és mőszaki rendszereinek kialakítása. Alkalmazhatják az akkreditáló testületek is a laboratórium felkészültsége megítéléséhez. B melléklet: Alkalmazási követelmények Jelentısebb változások

-

A minıségirányítási rendszer céljainak meghatározása a minıségpolitikai nyilatkozatban A minıségirányítás, a mőszaki mőveletek és a kisegítı (támogató) szolgáltatások struktúrájának szabályozása A személyzet felelıssége, hatásköre és kölcsönös kapcsolatai A dokumentumok jóváhagyásának és kibocsátásának szabályozása (törzslista, eljárás) Alvállalkozó csak a szabványt kielégítı szervezet lehet A fogyóeszközök beszállítóinak minısítése A helyesbítı intézkedésnél okok elemzése, intézkedések figyelemmel kísérése, utóauditok A megelızı tevékenységnél a továbbfejlesztések és a lehetséges hibaforrások feltárása 87

-

-

-

Belsı audit a minıségirányítási rendszer minden elemére, képzett és képesített, az auditált tevékenységtıl független személyzet által Vezetıségi átvizsgálás az ügyvezetés által A személyzet képességfejlesztési céljainak megfogalmazása Személyzet: alkalmazott vagy szerzıdéses munkaviszonnyal rendelkezı személyek A munkaköri leírás minimum követelményei Speciális feladatok elvégzéséhez vezetıségi felhatalmazás szükséges A környezeti feltételek folyamatos megfelelıségének dokumentálása Vizsgálati módszerek: szabványos, a laboratórium által kidolgozott, nem szabványos (átvett) Validálni kell a nem szabványos módszereket, a laboratórium által kidolgozott módszereket és azokat a szabványos módszereket, amelyeket az alkalmazási területükön túlmenıen alkalmaztak, kibıvíttek vagy módosítottak Mérési bizonytalanság becslése minden vizsgálati módszernél (ésszerő becslés) Mérési bizonytalanság becslése a saját mőszereit kalibráló vizsgálólaboratórium által minden kalibrálás esetén A berendezéseket (mintavételre és a környezeti feltételek mérésére vonatkozókat is) üzembe helyezés elıtt kalibrálni vagy ellenırizni kell A berendezéseket csak felhatalmazott személyek mőködtethetik Kalibrált referenciaetalon csak kalibrálásra használható, anyagminta visszavezethetı legyen SI-re vagy tanúsított anyagmintára Mintavételhez mintavételi utasítás szükséges Eredmények minıségének biztosítása: tanúsított anyagminta használata, összehasonlító vizsgálatok, megismételt vizsgálatok, újravizsgálat, a különbözı jellemzıkre kapott eredmények közötti korreláció vizsgálata Vizsgálati jegyzıkönyveknél: az alkalmazott módszer azonosítója, a jóváhagyó azonosítása (aláírása), vélemények és értelmezések (nem tanúsítás vagy ellenırzés), eredmények elektronikus átvitele

Mőszaki követelmények

-

Általános intézkedések Személyzet Elhelyezési és környezeti feltételek Vizsgálati és kalibrálási módszerek és validálás Berendezések Mérések visszavezethetısége Mintavétel Minták kezelése Vizsgálati eredmények minıségbiztosítása Az eredmények közlése

Veszélyes anyagokkal kapcsolatos jogszabályok 2000. évi XXV. Törvény a kémiai biztonságról Az Országgyőlés - figyelembe véve az ember legmagasabb szintő testi és lelki egészségéhez, valamint az egészséges környezethez főzıdı alapvetı alkotmányos jogait - a Magyarországon tartózkodó természetes személyek kémiai biztonsághoz kapcsolódó jogosultságainak biztosítása érdekében, a veszélyes anyagok és veszélyes készítmények káros hatásainak megfelelı módon történı azonosítása, megelızése, csökkentése, elhárítása, valamint ismertetése céljából a következı törvényt alkotja. 88

(A törvényt az Országgyőlés a 2000. április 11-i ülésnapján fogadta el.) Fogalommeghatározások

a) kémiai biztonság: a kemizációból, a vegyi anyagok életciklusából származó, a környeztet és az ember egészségét károsító kockázatok kezelését - csökkentését vagy elkerülhetıvé tételét - célul kitőzı, illetıleg megvalósító intézmények, tevékenységek olyan összessége, amely egyidejőleg tekintetbe veszi a fejlıdés fenntarthatóságának szükségességét; b) vegyi anyag életciklusa: a vegyi anyag országon belüli elıállításától vagy behozatalától az országból való kiviteléig, újrahasznosításának vagy ártalmatlanításának befejezéséig terjedı, a vegyi anyaggal végzett tevékenységek által szakaszolt idıszakok összessége; c) EINECS: az 1981. szeptember 18-án az Európai Közösség piacán jelen lévı valamennyi anyagot tartalmazó Létezı Kereskedelmi Anyagok Európai Jegyzéke; d) ELINCS: az 1981. szeptember 18-át követıen az Európai Közösségben, illetve az Európai Unióban (a továbbiakban: EU) törzskönyvezett új anyagokat tartalmazó Törzskönyvezett Vegyi Anyagok Európai Jegyzéke; e) anyag, vegyi anyag: természetes állapotában elıforduló vagy ipari termelıfolyamatból származó kémiai elemek vagy ezek vegyületei, amelyek a termék stabilitásához szükséges adalékot és az elıállításból/gyártásból származó szennyezıdéseket is tartalmazhatnak, de nem tartalmaznak olyan oldószereket, amelyek az anyag stabilitásának vagy összetételének megváltozása nélkül elkülöníthetık; f) új anyag: az EINECS-ben nem szereplı anyag; g) veszélyes anyag: valamennyi, az e törvény 3-5.§-a, illetıleg e törvény hatálybalépéséig irányadó jogszabályok alapján veszélyesként osztályozott anyag; h) veszélyes anyagok magyarországi jegyzéke: az e törvény hatálybalépéséig irányadó jogszabályok szerint veszélyesnek minısülı anyagok jegyzéke, kiegészítve az e törvény alapján bejelentett vagy törzskönyvezett veszélyes anyagokkal; i) közösségi jegyzék: a 67/548/EGK Irányelv I. számú melléklete szerinti veszélyes anyagok jegyzéke; j) új veszélyes anyag: az EINECS-ben nem szereplı veszélyes anyag; k) készítmény: két vagy több anyagot tartalmazó keverék vagy oldat; l) veszélyes készítmény: egy vagy több veszélyes anyagot tartalmazó keverék vagy oldat, amely az osztályozás során veszélyes besorolást kap; m) veszélyes készítmények nyilvántartása: a bejelentett veszélyes készítményekrıl a Fodor József Országos Közegészségügyi Központ Országos Kémiai Biztonsági Intézetében (a továbbiakban: OKK-OKBI) mőködı Egészségügyi Toxikológiai Tájékoztató Szolgálatnál (a továbbiakban: ETTSZ) vezetett terméknyilvántartás; n) veszélyes anyagok, illetve veszélyes készítmények bejelentése: eljárás, melynek keretében a gyártó, illetve az importáló közli az e törvényben meghatározott adatokat az OKK-OKBI-vel; o) törzskönyvezés: eljárás, melynek keretében a OKK-OKBI a törzskönyvezésre bejelentett új anyaghoz benyújtott dokumentációt elfogadja, törzskönyvezési számmal látja el, meghatározza az anyag egészség- és környezetkárosító kockázatának meghatározásához a környezetvédelmi miniszter vagy az általa kijelölt szerv egyetértése szükséges, melyet az OKK-OKBI szerez be; p) importáló: az e természetes vagy jogi személy, aki (amely) Magyarország területére anyagot vagy készítményt hoz be az országon belül történı értékesítés vagy kizárólagos saját felhasználás céljából; 89

q) értékesítés (piaci forgalmazás): anyagnak, illetve készítménynek harmadik személy számára történı elérhetıvé tétele. E törvény alkalmazásában az ország vámterületére történı behozatalt is értékesítésnek kell tekinteni; r) termék: minden ingó dolog - abban az esetben is, ha utóbb más ingó vagy ingatlan alkotórészévé vált - kivéve ez alól a növénytermesztés, az állattenyésztés, az erdıgazdálkodás, a halászat és a vadászat feldolgozatlan termékeit; s) mőszaki dosszié: új anyag törzskönyvezéséhez szükséges fizikai-kémiai, toxikológiai, ökotoxikológiai vizsgálatok eredményeit és ezek alapján az egészség-, a környezet-, a fogyasztó- és a munkavédelem követelményeit, valamint az e követelmények megvalósítása érdekében szükséges teendıket tartalmazó dokumentáció; t) biztonsági adatlap: a veszélyes anyag, illetve a veszélyes készítmény azonosítására, veszélyességére, kezelésére, tárolására, szállítására, a hulladékkezelésre, valamint az egészséget nem veszélyeztetı munkavégzés feltételeire vonatkozó dokumentum; u) tevékenység: a veszélyes anyaggal, illetve a veszélyes készítménnyel kapcsolatos elıállítás - ideértve a bányászatot (feltáró fúrás, kitermelés) is -, a gyártás, a feldolgozás, a csomagolás, a tárolás, az anyagmozgatás, a forgalmazás, az értékesítés, a felhasználás, továbbá a veszélyes anyagok, illetve a veszélyes készítmények elemzésével, ellenırzésével kapcsolatos vizsgálat; v) kitapintható jelkép: olyan jelkép, mely gyengén látó vagy vak személy részére jelöli a veszélyes anyag vagy a veszélyes készítmény által elıidézhetı veszélyt; 2) R mondat és R szám: a veszélyes anyagok, illetve veszélyes készítmények kockázataira utaló mondat, illetıleg e mondat sorszáma; x) S mondat és S szám: a veszélyes anyagok, illetve a veszélyes készítmények biztonságos használatára utaló mondat, illetve e mondat sorszáma; y) GLP: a Gazdasági Együttmőködési és Fejlesztési Szervezet (OECD) és az EU irányelvei alapján meghatározott helyes laboratóriumi gyakorlat. Veszélyjelek

F +: Rendkívül gyúlékony O: Égést tápláló(oxidáló) F: Könnyen gyulladó T: Mérgezı T+: Erısen mérgezı Xn: Ártalmas Xi: Ingerlı N: Környezetre veszélyes C: Maró E: Robbanásveszélyes Az R mondatok a különleges veszélyekre utalnak. R 1- R 61 mondatok. pl. R1 száraz állapotban robbanásveszélyes , R 20 Belélegezve ártalmas stb. Az S mondatok a veszélyes anyaggal kapcsolatos biztonsági tanácsokat tartalmazzák. S 1- S 60 biztonsági tanácsok. pl. S 1 elzárva tartandó , S 21 használat közben tilos a dohányzás. stb. A veszélyes anyagok illetve készítmények esetében külön feltüntetik a vízre való veszélyesség mértékét a vízveszélyességi fokot. (WGK). A WGK 4 fokozatú 90

0 1 2 3

Általában nem veszélyezteti a vizet gyengén veszélyezteti a vizet Veszélyezteti a vizet Erısen veszélyezteti a vizet

Veszélyjelek, címke

A veszélyes anyagok és készítmények a közvetlenül az anyaggal illetve készítménnyel érintkezı csomagoló eszközre nehezen eltávolítható módon felhelyezett címkével hozható forgalomba. A Címke tartalmazza:


A veszélyes anyag kereskedelmi (fantázia ) nevét, összetételét (veszélyes hatású anyagtartalom koncentráció tartományát)
A gyártó és forgalmazó nevét, címét és telefonszámát
A veszélyesnek a címke felületének legalább 10%-át betöltı 1 cm2-nél nem kisebb narancs színő alapon fekete színnel nyomtatott jelképét (szimbólumát) és jelét
Az R és S mondatot
Veszélyes anyagok esetében a magyar azonosítási számot és amennyiben van az EU számot és azonosítási jelet
A vízveszélyességi fokot Egy minta címkét a 108. ábra mutat.

108. ábra Címke Tárolási osztályok A veszélyes anyagokat tárolási osztályokba sorolják. A besorolást számmal jelzik. Egyazon raktározási osztályba tartozó termékek együtt tárolhatók. A különbözı raktározási osztályba tartozó termékek együtt tárolását a vegyipari szövetség „külön vagy együttraktározási táblázata” tartalmazza. A vegyszerek tárolásával kapcsolatban fontos tudni, hogy veszélyes anyagokat csak olyan mennyiségben tároljunk, ami a munkavégzéshez szükséges! - Mindennapi használatra max. 1 liter - Ha nagyobb mennyiségre van szükség 91

− Nem törésbiztos tartályban maximum 5 liter − Törésbiztos tartályban maximum 10 liter Általános biztonsági szabályok A minden laboratóriumban betartandó általános biztonsági szabályokat célszerő a laboratóriumban jól látható helyen kifüggeszteni. Ezt célszerő a laboratóriumban jól látható módon és helyen kifüggeszteni. Laboratóriumi munkaszabályok Általános biztonsági szabályok 1. A biztonsági szabályzat betartása a laboratóriumban dolgozókra kötelezı. 2. A kellıen hozzáférhetı tőzoltókészülék, elsısegélynyújtó láda, szemöblítı pohár, semlegesítı folyadékok, tőzoltó lepel, egyéni védıeszközök (plexi védıszemüveg, gumikesztyő, savkesztyő, stb) használatát és kezelését a dolgozóknak ismerni kell. 3. A napi munkavégzés befejezésekor meg kell gyızıdni arról, hogy a közmővezetékek (gáz, villany, víz) csapjai, illetve kapcsolói gondosan el vannak-e zárva. 4. Nedves kézzel elektromos eszközhöz nyúlni tilos! 5. Kiömlött anyagot azonnal semlegesíteni kell, illetve el kell távolítani, a további balesetek elkerülése céljából. 6. A vízlefolyókba gyúlékony, tőzveszélyes anyagokat, mérgezı vegyszereket önteni tilos! Nem mérgezı vegyszerek kiöntésekor bı vizes öblítést kell alkalmazni. 7. Laboratóriumi edényekbıl étkezni, inni tilos! Laboratóriumi munkaszabályok 1. A vegyszereket mind oldott, mind szilárd állapotban dugóval zárható edényben kell tartani. Minden vegyszert tartalmazó üvegre címkét kell tenni, melyen a vegyszer nevét, esetleg képletét, oldatoknál a töménységét fel kell tüntetni. A mérgezı, maró, vagy más veszélyes anyagok az elıírt vészjelzéssel legyenek ellátva. 2. A vegyszer használata után az üveget azonnal be kell dugaszolni és ügyelni kell arra, hogy a különbözı vegyszerek dugói ne keveredjenek össze. 3. Vegyszerek átöntésekor nem szabad az edény fölé hajolni; el kell kerülni a vegyszer arcra, ruhára való fröccsenését. Különösen a szemet kell védeni. Maró folyadékok öntésénél védıszemüveget és gumi- (vagy sav-) kesztyőt kell használni. 4. Az edény tartalmából felszabaduló gázokat, gızöket nem szabad az edény fölé hajolva szagolni, vagy belélegezni. 5. Minden olyan munkát, amelynek során mérgezı vagy rossz szagú gázok, gızök (pl. nitrózus gázok) keletkeznek vegyi fülke alatt kell végezni, bekapcsolt elszívással. A használt eszközöket amennyire lehet, a fülke ajtajától távol, a szellızınyílás közelébe kell elhelyezni, a fülkeajtót csak a legrövidebb ideig szabad nyitva hagyni. 6. Illanó, gyúlékony anyagokkal minden munkát nyílt lángtól távol, lehetıleg külön vegyi fülke alatt kell végezni, bekapcsolt elszívással. 7. Erıs savak, különösen kénsav hígításánál a savat kell a vízbe önteni, vékony sugárban, óvatosan és kevergetés közben. (Mindig a töményebbet a hígabb oldatba!) A kénsav rendkívül hevesen, nagy hıfejlıdés közben köti meg a vizet. Fordított esetben az oldat felforrhat és kifröccsenhet. A kénsav a savmaráson kívül égési 92

sebekhez hasonló sérülést is okoz, mert a szerves anyagokból a kémiailag kötött vizet is elvonva, azokat elszenesíti. 8. A savból, lúgból kivett eszközök alá minden esetben azonnal egy poharat kell helyezni, amely a maró anyag lecsöpögését megakadályozza. A kivett eszközt azonnal áramló vízzel, fröcskölés nélkül le kell mosni. 4 %-osnál töményebb oldatok kimérését mérıhengerrel vagy dugattyús, un. „méreg” pipettával kell végezni. 5

6

7 8 9

10 11

Bırre került maró anyagokat bı vízzel azonnal le kell mosni, majd gyenge savval (0,5 %-os ecetsav) vagy gyenge lúgos oldattal (2 %-os nátriumhidrogénkarbonát) kell a bırfelületet közömbösíteni. Ha tömény kénsav kerül a bırre, azt elıbb teljesen száraz ruhával kell letörölni, csak azután lehet a vizes öblítést és közömbösítést elvégezni. Szembe fröccsent maróanyagot speciális szemöblítı pohárral, elıször bı vízzel, majd a megfelelı semlegesítı oldattal (2%-os bórax, ill. 2%-os bórsav) kell alaposan átöblíteni és minden esetben orvoshoz kell fordulni! Sérült üvegedénnyel dolgozni tilos. Beragadt csiszolatok szétszedését a legnagyobb gondossággal kell végezni. Forró üvegedényeket (fızıpohár, kémcsı) csak gumiujjal, fogó és csipesz közvetítésével szabad megfogni. Mérgezések megelızése érdekében legfontosabb a méreg gondos, óvatos, biztonsági lapján szereplı elıírások szerinti kezelése. Munkavégzés utáni alapos kéz, eszköz- és edénymosás, tisztítás. Nyílt seb esetén vegyszerrel dolgozni csak annak megfelelı, biztonságos védelme, letakarása (pl. gumikesztyő) esetén szabad. Az elsısegélynyújtás csak jól felszerelt Laboratóriumi mentıláda esetén lehet eredményes. A mentıládának a szokásos felszerelési tárgyakon kívül feltétlenül tartalmaznia kell savmentes olajat, 0,5 %-os ecetsav-, 2 %-os nártiumhidrogénkarbonát oldatot, szemöblítı poharat, 2 %-os bórsav, 2 %-os bórax oldatot szemöblítéshez, sebbenzint és tiszta alkoholt.

Tőzvédelemmel kapcsolatos szabályok 1. A laboratóriumban levı tőzveszélyes anyagok miatt a dohányzás szigorúan tilos! 2. Tőzveszélyes anyagokat nyílt lángtól messze, fémszekrényben, a megengedett tárolási mennyiségeket figyelembe véve kell tárolni. 3. Könnyen gyulladó anyagokat főtıtestektıl 0,5 méternél közelebb tárolni tilos! 4. Tőzveszélyes anyaggal átitatott rongyot, egyéb hulladékot csak erre a célra kijelölt, zárt fém, tároló edénybe kell elhelyezni. 5. Tőz estén legfontosabb az emberélet mentése, amely égı haj estén vízsugárral, égı ruha esetén zuhannyal, földön való hempergéssel vagy tőzoltó pokrócba való csavarással történik. 6. Gázcsap elzárása, elektromos tőz estén áramtalanítás, gyúlékony anyagok eltávolítása után azonnal meg kell kezdeni a tőzoltást. 7. A tőzoltást vízsugárral, homokszórással, vagy kézi tőzoltókészülékkel kell végezni ( kis tőznél elfújás, lefedés is elegendı lehet). 8. Égı olajat vízzel oltani tilos! 9. A helységben elhelyezett tőzvédelmi berendezések állagának megóvását biztosítani kell, használni csak tőz esetén szabad. 10. Minden tőzesetet jelenteni kell jegyzıkönyvben rögzítve a körülményeket. 93

Célszerő a laboratóriumban „ Magatartás vészhelyzetben” táblát készíteni és azt a telefon közelében elhelyezni. Érvényes jogszabályok

1. 2000. évi XXV. Törvény a kémiai biztonságról 2. 41/2000. (XII. 20.) EüM-KöM együttes rendelet az egyes veszélyes anyagokkal, illetve veszélyes készítményekkel kapcsolatos egyes tevékenységek korlátozásáról 3. 44/2000. (XII. 27.) EüM rendelet a veszélyes anyagokkal és a veszélyes készítményekkel kapcsolatos egyes eljárások, illetve tevékenységek részletes szabályairól

94

Tartalomjegyzék Anyagkárosodások és vizsgálatuk ................................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Anyagkárosodások. Kopás........................................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. A kopás az egymással érintkezı anyagok relatív elmozdulásakor fellépı súrlódás miatt következik be. A kopás lényegében a szilárd anyagok felületének anyagvesztesége, amelyet kizárólag vagy esetleg más igénybevétellel társult mechanikai igénybevétel okoz..................................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Kopásállóság.........................................................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. A kopásállóság nem anyagjellemzı, az mindig egy egymáson elmozduló rendszer jellemzı mutatója. A kopás az érintkezı felületek között a súrlódási energia átalakulása és az anyagban való elnyelıdése közben az erıhatás révén létrejött kapcsolat következménye. ........................................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. A kopást elıidézı mechanizmusok.......................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Anyagkárosodás. Törés.............................................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. A repedés terjedése lehet: .........................................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Milyen lehet a törés?.................................................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Törés magasabb hımérsékleten ................................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Öregedés, besugárzás................................................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Hımérsékleti elridegedés..........................................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Alakítási öregedés.....................................................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Kúszás relaxáció .......................................................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Korrózió ....................................................................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Korróziós kísérletek..................................................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Mesterséges polimerek, mőanyagok.........................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Elasztomerek.........................................................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Hıre nem lágyuló polimerek, duroplasztok..........Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Polimerek mechanikai vizsgálatai ............................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Szakítóvizsgálat ....................................................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Eltérések a fémek és a mőanyagok szakítódiagramja között..... Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Polimerek vizsgálata, viszko-elasztikus viselkedés..Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Termikus vizsgálatok ................................................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Alkalmazhatósági hımérséklet meghatározása ....Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Termikus vizsgálatok ................................................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Alkalmazhatósági hımérséklet meghatározása ....Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Dinamikus vizsgálatok..............................................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Egyéb dinamikus vizsgálatok ...................................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Fárasztó vizsgálatok..................................................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Kerámiák, a kerámiák vizsgálata ..................................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. A kerámiák osztályozása ..........................................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Oxidkerámiák........................................................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Nemoxidkerámiák.................................................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. A kerámiák vizsgálata...............................................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Nyomóvizsgálat ....................................................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Keménységmérés ......................................................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Keménységmérési módszerek...............................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. A törési szívósság KIc meghatározása...................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Korrózióvédı bevonatok vizsgálata..............................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Mesterséges fémbevonatok.......................................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. 95

Szerves bevonatok.................................................... Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Festékbevonatok................................................... Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Porbevonatok........................................................ Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Bevonatok vizsgálata................................................ Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Rétegvastagság mérés .......................................... Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Tapadásvizsgálat ...................................................... Hiba! A könyvjelzı nem létezik. A festékréteg rugalmasságának mérése................ Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Üzem és kenıanyagok vizsgálata................................. Hiba! A könyvjelzı nem létezik. A kıolajtermékek minıségi jellemzıi és meghatározásuk ... Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Sőrőség ................................................................. Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Viszkozitás ........................................................... Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Olajok viszkozitásának mérése ............................ Hiba! A könyvjelzı nem létezik. A viszkozitás mérése módosított Ostwald - Fenske viszkoziméterrel .......... Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Viszkozitási index ................................................ Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Lobbanáspont ....................................................... Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Dermedéspont....................................................... Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Kenıolajszármazékok és legfontosabb jellemzıik .. Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Üzemanyagok....................................................... Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Motorolajok, a motorolajokkal szemben támasztott követelmények................ Hiba! A könyvjelzı nem létezik. A motorolajok jellemzıi a következık: ............... Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Hajtómő olajok, követelmények .............................. Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Egyéb ipari olajok .................................................... Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Kenızsírok ............................................................... Hiba! A könyvjelzı nem létezik. A kenızsírok tulajdonságai .................................. Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Hegeszthetıség és hegesztett kötések vizsgálata ......... Hiba! A könyvjelzı nem létezik. A kötésmódok áttekintése ........................................ Hiba! A könyvjelzı nem létezik. A hegesztés bıvített alkalmazásai........................ Hiba! A könyvjelzı nem létezik. A hegeszthetıség...................................................... Hiba! A könyvjelzı nem létezik. A hegesztett kötés jellemzıi................................. Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Az elımelegítési hımérséklet meghatározása: ... Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Hegeszthetıségi vizsgálatok ........................................ Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Technológiai vizsgálatok.......................................... Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Szakítóvizsgálat.................................................... Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Hajlítóvizsgálat..................................................... Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Törésvizsgálat....................................................... Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Elridegedési hajlam vizsgálata ............................. Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Keménységmérés ................................................. Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Makroszkópos és mikroszkópos vizsgálatok ....... Hiba! A könyvjelzı nem létezik. A hegesztett kötések minısítése................................... Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Roncsolásos vizsgálatok........................................... Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Szakítóvizsgálat........................................................ Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Roncsolásmentes vizsgálatok................................... Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Ultrahangos vizsgálat ........................................... Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Röntgen vizsgálat ................................................. Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Önthetıség.................................................................... Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Az önthetıség általános jellemzıi............................ Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Az önthetıség fogalma............................................. Hiba! A könyvjelzı nem létezik. 96

Önthetıségi vizsgálat: Courthy kokilla.................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Az önthetıséget befolyásoló tényezık .................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Zsugorodás öntés közben......................................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. A fogyási üreg csökkentésének lehetıségei..........Hiba! A könyvjelzı nem létezik. A fogyási üreg keletkezési mechanizmusa ...........Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Szilárd állapotban bekövetkezı zsugorodások .....Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Az öntöttvasak önthetısége ..................................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Öntvények vizsgálata............................................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Alumíniumöntvények vizsgálata ..............................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Roncsolásmentes vizsgálatok ...................................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Alakított termékek vizsgálata ......................................................................................... 52 Melegen alakított (hengerelt, kovácsolt) elıgyártmányok vizsgálata .............. Hiba! A könyvjelzı nem létezik.2 A fémek képlékenysége ...........................................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Térfogat alakíthatósági vizsgálatok ......................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Technológiai próbák .............................................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Az alakíthatóság jellemzése folyás görbével ........Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Vöröstörékenyséi hajlam vizsgálata .....................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Alakított elıgyártmányok vizsgálata ........................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Zárványosság vizsgálata .......................................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Hidegen alakított darabok vizsgálata........................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Hideg térfogatalakítás ...........................................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Lemez anyagok vizsgálata ....................................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Hıkezelhetıség vizsgálata............................................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. A hıkezelhetıség......................................................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Az edzhetıség feltételei: .......................................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. A hıkezelt darabok ellenırzése ....................................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Lágyítás.................................................................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Normalizálás .........................................................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. A normalizálás ellenırzése ...................................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Keménységet fokozó hıkezelések ............................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Az edzés ellenırzése.............................................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Szívósságot fokozó hıkezelések...............................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Nemesítés..............................................................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. A nemesítés ellenırzése........................................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Felületi hıkezelések......................................................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. A felületi hıkezelések áttekintése az edzhetıség feltételei alapján.................. Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Az acél összetételét nem változtató felületi hıkezelések, felületi edzések .. Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Lángedzés .............................................................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Indukciós edzés.....................................................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. A felületi edzés ellenırzése ......................................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Az összetételt változtató felületi hıkezelések ..............Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Az összetételt változtató termokémiai kezelések áttekintése.Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Nitridálás, karbonitridálás.....................................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Betétedzés .............................................................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. A betétedzett darabok ellenırzése ............................Hiba! A könyvjelzı nem létezik. 97

A darabok magkeménységét a rajzon feltüntetett helyen kell mérni HRC vagy HV módszerrel. A méréseket a kéregvastagság meghatározására készített csiszolaton végezzük................................................................... Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Hıkezelt darabok roncsolásmentes vizsgálata ......... Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Ragasztóanyagok és ragasztott kötések vizsgálata....... Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Ragasztóanyagok...................................................... Hiba! A könyvjelzı nem létezik. A ragasztók feldolgozás technikai jellemzıi........ Hiba! A könyvjelzı nem létezik. A ragasztott kötések terhelési formái ................... Hiba! A könyvjelzı nem létezik. A ragasztás jóságának, a kötés tartósságának vizsgálata ...... Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Roncsolásos vizsgálatok....................................... Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Roncsolásmentes vizsgálatok............................... Hiba! A könyvjelzı nem létezik. Káreset elemzés...............................................................................................................86 A káresetelemzés általános eljárásai, lépései ..............................................................86 Laboratóriumok tanúsítása ..............................................................................................86 A szabvány története: ..................................................................................................86 A szabvány alkalmazási területe .................................................................................87 Jelentısebb változások ............................................................................................87 Mőszaki követelmények..........................................................................................88 Veszélyes anyagokkal kapcsolatos jogszabályok ...........................................................88 2000. évi XXV. Törvény a kémiai biztonságról ........................................................88 Fogalommeghatározások.........................................................................................89 Veszélyjelek ............................................................................................................90 Veszélyjelek, címke ................................................................................................91 A Címke tartalmazza:..............................................................................................91 Tárolási osztályok .......................................................................................................91 Általános biztonsági szabályok ...................................................................................92 Érvényes jogszabályok ............................................................................................94

98

Irodalom [1] William D. Callister, Jr. : Materials Science and Engineering an Introduction John Wiley and Sons, Inc. 1994. ISBN 0-471-30568-5 [2] Michael F Ashby and David R H Jones: Engineering Materials 1. An Introduction to their Properties and Applications Pergamon Press Ltd, Headington Hill Hall ISBN 0-08-0261 39-6 [3] Vernon John : Testing of Materials MACMILLEN Educatoin Ltd 1992. ISBN 0-333-44783-2 [4] Atlas zur Warmebehandlung der Stahle Max Planck Institut für Eisenforschung Verlag Stahleisen M.B.H. Düsseldorf [5] Dr. Prohászka János: Bevezetés az anyagtudományba I. Tankönyvkiadó, Budapest, 1988 ISBN 963 18 0671 5 [6] Verı József - Káldor Mihály: Fémtan Tankönyvkiadó, Budapest 1977 ISBN 963 17 1798 4 [7] Dr. Verı József - Dr. Káldor Mihály : Vasötvözetek fémtana Müszaki Könyvkiadó Budapest, 1980. [ 8] Hütte: A mérnöki tudományok kézikönyve Spinger 1995. [ 9] Lawrence H. Van Vlack: Elements of Materials Science and Engineering Addison - Wesley Publishing Company, 1989. [ 10] Materials Principles and Practice The Open University, 1990 Butterworth - Heinemann Ltd. [11 ] Dévényi Györgyné - Dr. Vonich Pál: Anyagszerkezettan Müszaki Könyvkiadó 1980. [12] Artinger - Csikós - Krállics - Németh - Palotás: Fémek és kerámiák technológiája Mőegyetem K iadó1997. [13] Reihold Laska, Chiristian Felsch: Werkstoffkunde für Ingenieure Friedr. Vieweg & Sohn Verlaggesellschaft mbH, Braunschweig 1981 [14]Csizmazia Ferencné dr. : Anyagismeret PHARE PMZ HU-94.05.0201-L016/09 1998. [15] Csizmazia Ferencné dr. : Anyagvizsgálat SZIF- UNIVERSITAS Kft. 1998. 99

[16] Dr. Szombatfalvy Árpád : A hıkezelés technológiája Mőszaki Könyvkiadó 1985 [17] Komócsin Mihály : Gépipari anyagismeret COKOM Mérnökiroda Kft. 1995 [18] John M. Storm& Michael R. Chaplin Contour Hardening, Inc. Indianapolis: Dual Frequency Induction Gear Hardening Gear Technology, The Journal of Gear Manufacturing March/April, 1993 [19] Csizmazia Ferencné dr. Fémtan multimédiás jegyzet http://zeus.szif.hu/ejegyzet [20] Német Emil: Acélok és nemvasfémek hıkezelése a gyártástechnológiában Mőszaki Könyvkiadó Budapest 1981 [21] George E. Totten, Maurice A. H: Howes Steel Heat Treatment Handbook Marcel Dekker Inc. New York . Basel . Hong Kong 1997 [22] Dr. Bagyinszki Gyula- Dr. Kovács Mihály: Gépipari alapanyagok és félkészgyártmányok. Anyagismeret Nemzeti tankönyvkiadó TM-21013/1 [23 ] Modern Metal Cutting AB Sandvik Coromant S-811 81 Sandviken, Sweden 1994 [24] Dr. Gáti József:Hegesztési kézikönyv Mőszaki Könyvkiadó ] [25] Dr. Farkas Ferenc- Farkas Fernc József: Ragasztás kézikönyve Mőszaki Könyvkiadó]

100