Vakstudie techniek 2
1
,VAKSTUDIE 2: TECHNIEK
METALEN
ONTHOUDEN
HET VERSCHIL TUSSEN EEN KRISTALLIJNE EN EEN AMORFE STOF
OMSCHRIJVEN
➢ Kristallijne stof = atomen of moleculen herhalen zichzelf steeds netjes
in een driedimensionaal patroon
➢ Amorfe stof = atomen of moleculen zitten ongeordend door elkaar
➢ Kristallijne stof is over het algemeen sterker dan een amorfe stof,
omdat ze meer contactmogelijkheden hebben volgens een zich
herhalend patroon.
➢ Hoe groter de samenhang tussen de bouwstenen, hoe sterker de stof.
BEGRIPPEN WARM WALSEN EN KOUD WALSEN OMSCHRIJVEN
➢ Warmwalsen = staal wordt in grote blokken gegoten. Deze blokken
worden dan in warme toestand door walsrollen geplet tot de juiste
vorm en dikte. (vb. plat bandstaal, vierkant, rechthoekig, rond en
diverse profielen)
➢ Koudwalsen = staal wordt eerst in warme toestand voorgewalst.
Daarna wordt de harde walshuid van het materiaal geschraapt.
Uiteindelijk wordt het staal in koude toestand op de juiste vorm en
maat gewalst of door trekplaten op de juiste vorm en maat getrokken
(vb. vierkant, rechthoek, rond, halfrond, zeskant en plaatmateriaal)
Warmgewalst koudgewalst
Hoeken/zijvlakken niet vlak Hoeken en zijkanten zijn vlak
Geen juiste vorm Juiste en afgewerkte vorm
Ronde hoeken Scherpe hoeken
2
,BEGRIP GIETIJZER OMSCHRIJVEN
➢ Gietijzer = ijzer met minimum 1,7% koolstof dat – omwille van zijn
ontstekende gietbaarheid – dient voor hete vervaardigen van allerlei
gietstukken. Het is een ijzer-koolstoflegering die buiten koolstof vaak
ook nog andere elementen zoals silicium, mangaan, fosfor en zwavel
kan bevatten.
➢ Ongelegeerd gietijzer = koolstof: 2,5-5%
o Naamgeving hangt af van microscopische korrelstructuur, deze
is bepalend voor de eigenschappen van het metaal
o De verspaanbaarheid is goed, lasbaarheid is slecht
o De kleur is een uiting van een andere korrelstructuur
o Volgens korrelstructuur onderkent men een aantal smeedbare
gietijzersoorten:
− Wit (breukvlak heeft lichte kleur) smeedbaar gietijzer
− Zwart (breukvlak heeft zwarte koolstofkleur) smeedbaar
gietijzer
➢ Gelegeerd gietijzer
o Volgens de korrelstructuur onderkent men een aantal
gelegeerde gietijzersoorten:
− Perlitisch: treksterkte van 350N/mm2; goed bestand tegen
slijtage
− Nodulair: treksterkte van 450N/mm2; is taaier en kan
veredeld worden
BEGRIP LEGERING TOELICHTEN EN EEN VOORBEELD OPSOMMEN
➢ Legering = een vast, kunstmatig bereid, homogeen mengsel van een
metaal met een of meer andere elementen.
➢ Voorbeelden: brons, RVS (roestvrijstaal), gietijzer
BEGRIJPEN
EEN INDELING VAN DE VERSCHILLENDE SOORTEN METALEN OPSOMMEN
MET BIJ ELK EEN VOORBEELD
➢ Ferro metalen = ijzerhoudende stoffen (magnetisch)
➢ Non-ferro metalen = niet ijzerhoudende metalen (glanzend)
➢ Aggregatietoestanden of fasen:
3
, Vast Vloeibaar Gasvormig
Vaste verbindingen Atomen of moleculen Atomen of moleculen
tussen atomen of bewegen langs bewegen langs
moleculen elkaar + onderlinge elkaar + onderlinge
band veel minder band veel minder
sterk sterk
VERKLAREN WAAROM METALEN MET EEN KRISTALLIJNE STRUCTUUR
STERKER ZIJN DAN DE AMORFE STRUCTUUR
➢ Kristallijne stof = atomen of moleculen herhalen zichzelf steeds netjes
in een driedimensionaal patroon
➢ Amorfe stof = atomen of moleculen zitten ongeordend door elkaar
➢ Kristallijne stof is over het algemeen sterker dan een amorfe stof,
omdat ze meer contactmogelijkheden hebben volgens een zich
herhalend patroon.
➢ Hoe groter de samenhang tussen de bouwstenen, hoe sterker de stof.
DE FYSISCHE EIGENSCHAPPEN VAN METALEN OPSOMMEN EN
VERKLAREN
Soortelijke massa Massa (kg) per volume eenheid (m3 of Griekse letter
dm3) ‘rho’
Thermische Het is een vaste factor. Hoeveel meter Griekse letter
uitzettingcoëfficiënt wordt een staaf van 1 meter langer als ‘alfa’
je de staaf 1°C warmer maakt.
Warmtegeleidings- Toont aan als het metaal de warmte /
coëfficiënt makkelijk doorlaat of niet.
Magnetische Ferro-metalen worden door een /
eigenschappen magneet aangetrokken en non-ferro-
metalen niet. Sommige ferro-metalen
kunnen niet magnetisch gemaakt
worden. Dit kan door met een andere
magneet langs te strijken of met
behulp van elektriciteit
(elektromagneet).
Elektrische Toont aan welk metaal elektrische /
eigenschappen stroom beter geleidt.
4
, DE CHEMISCHE EIGENSCHAPPEN VAN METALEN OPSOMMEN EN
VERDUIDELIJKEN
➢ Oxidatie
o Ruime zin:
− proces waarbij stof valentie-elektronen afstaat
− 2 H2 → 4 H+ + 2 e-
− Cu → Cu2+ + 2 e-
o Beperkte zin:
− Proces waarbij stof verbinding met zuurstof aangaat
− 2 Cu + O2 → 2 CuO
➢ Corrosie
o Ongewilde aantasting van materialen te wijten aan allerlei
elektrochemische reacties. Corrosie is niet noodzakelijk een
reactie met zuurstof.
o Bekendste corrosie = aantasting van metaaloppervlak
door O2 en H2O in de lucht
➢ Roesten (enkel bij ijzer en staal)
o Oxidatiereactie waarbij ijzer reageert met zuurstof
o 4 Fe + 3 O2 → 2 Fe2O3
➢ Corrosieweerstand / corrosiebestendigheid
o Voor ijzer/staal: roestvastheid
➢ Vuurvast
o Chemische en fysische bestandheid tegen hoge
temperaturen (vnl. bij keramische materialen)
➢ Zuurbestendig
o Weerstand tegen aantasting door zuren
➢ Hittevastheid
o Kenmerk van een materiaal om (chemisch en fysisch)
resistentie te bieden tegen de inwerking van hoge
temperaturen.
− Bij keramische materialen: vuurvastheid
➢ Brandbaarheid
o Bij metalen zelden
o Bv. magnesium
5
1
,VAKSTUDIE 2: TECHNIEK
METALEN
ONTHOUDEN
HET VERSCHIL TUSSEN EEN KRISTALLIJNE EN EEN AMORFE STOF
OMSCHRIJVEN
➢ Kristallijne stof = atomen of moleculen herhalen zichzelf steeds netjes
in een driedimensionaal patroon
➢ Amorfe stof = atomen of moleculen zitten ongeordend door elkaar
➢ Kristallijne stof is over het algemeen sterker dan een amorfe stof,
omdat ze meer contactmogelijkheden hebben volgens een zich
herhalend patroon.
➢ Hoe groter de samenhang tussen de bouwstenen, hoe sterker de stof.
BEGRIPPEN WARM WALSEN EN KOUD WALSEN OMSCHRIJVEN
➢ Warmwalsen = staal wordt in grote blokken gegoten. Deze blokken
worden dan in warme toestand door walsrollen geplet tot de juiste
vorm en dikte. (vb. plat bandstaal, vierkant, rechthoekig, rond en
diverse profielen)
➢ Koudwalsen = staal wordt eerst in warme toestand voorgewalst.
Daarna wordt de harde walshuid van het materiaal geschraapt.
Uiteindelijk wordt het staal in koude toestand op de juiste vorm en
maat gewalst of door trekplaten op de juiste vorm en maat getrokken
(vb. vierkant, rechthoek, rond, halfrond, zeskant en plaatmateriaal)
Warmgewalst koudgewalst
Hoeken/zijvlakken niet vlak Hoeken en zijkanten zijn vlak
Geen juiste vorm Juiste en afgewerkte vorm
Ronde hoeken Scherpe hoeken
2
,BEGRIP GIETIJZER OMSCHRIJVEN
➢ Gietijzer = ijzer met minimum 1,7% koolstof dat – omwille van zijn
ontstekende gietbaarheid – dient voor hete vervaardigen van allerlei
gietstukken. Het is een ijzer-koolstoflegering die buiten koolstof vaak
ook nog andere elementen zoals silicium, mangaan, fosfor en zwavel
kan bevatten.
➢ Ongelegeerd gietijzer = koolstof: 2,5-5%
o Naamgeving hangt af van microscopische korrelstructuur, deze
is bepalend voor de eigenschappen van het metaal
o De verspaanbaarheid is goed, lasbaarheid is slecht
o De kleur is een uiting van een andere korrelstructuur
o Volgens korrelstructuur onderkent men een aantal smeedbare
gietijzersoorten:
− Wit (breukvlak heeft lichte kleur) smeedbaar gietijzer
− Zwart (breukvlak heeft zwarte koolstofkleur) smeedbaar
gietijzer
➢ Gelegeerd gietijzer
o Volgens de korrelstructuur onderkent men een aantal
gelegeerde gietijzersoorten:
− Perlitisch: treksterkte van 350N/mm2; goed bestand tegen
slijtage
− Nodulair: treksterkte van 450N/mm2; is taaier en kan
veredeld worden
BEGRIP LEGERING TOELICHTEN EN EEN VOORBEELD OPSOMMEN
➢ Legering = een vast, kunstmatig bereid, homogeen mengsel van een
metaal met een of meer andere elementen.
➢ Voorbeelden: brons, RVS (roestvrijstaal), gietijzer
BEGRIJPEN
EEN INDELING VAN DE VERSCHILLENDE SOORTEN METALEN OPSOMMEN
MET BIJ ELK EEN VOORBEELD
➢ Ferro metalen = ijzerhoudende stoffen (magnetisch)
➢ Non-ferro metalen = niet ijzerhoudende metalen (glanzend)
➢ Aggregatietoestanden of fasen:
3
, Vast Vloeibaar Gasvormig
Vaste verbindingen Atomen of moleculen Atomen of moleculen
tussen atomen of bewegen langs bewegen langs
moleculen elkaar + onderlinge elkaar + onderlinge
band veel minder band veel minder
sterk sterk
VERKLAREN WAAROM METALEN MET EEN KRISTALLIJNE STRUCTUUR
STERKER ZIJN DAN DE AMORFE STRUCTUUR
➢ Kristallijne stof = atomen of moleculen herhalen zichzelf steeds netjes
in een driedimensionaal patroon
➢ Amorfe stof = atomen of moleculen zitten ongeordend door elkaar
➢ Kristallijne stof is over het algemeen sterker dan een amorfe stof,
omdat ze meer contactmogelijkheden hebben volgens een zich
herhalend patroon.
➢ Hoe groter de samenhang tussen de bouwstenen, hoe sterker de stof.
DE FYSISCHE EIGENSCHAPPEN VAN METALEN OPSOMMEN EN
VERKLAREN
Soortelijke massa Massa (kg) per volume eenheid (m3 of Griekse letter
dm3) ‘rho’
Thermische Het is een vaste factor. Hoeveel meter Griekse letter
uitzettingcoëfficiënt wordt een staaf van 1 meter langer als ‘alfa’
je de staaf 1°C warmer maakt.
Warmtegeleidings- Toont aan als het metaal de warmte /
coëfficiënt makkelijk doorlaat of niet.
Magnetische Ferro-metalen worden door een /
eigenschappen magneet aangetrokken en non-ferro-
metalen niet. Sommige ferro-metalen
kunnen niet magnetisch gemaakt
worden. Dit kan door met een andere
magneet langs te strijken of met
behulp van elektriciteit
(elektromagneet).
Elektrische Toont aan welk metaal elektrische /
eigenschappen stroom beter geleidt.
4
, DE CHEMISCHE EIGENSCHAPPEN VAN METALEN OPSOMMEN EN
VERDUIDELIJKEN
➢ Oxidatie
o Ruime zin:
− proces waarbij stof valentie-elektronen afstaat
− 2 H2 → 4 H+ + 2 e-
− Cu → Cu2+ + 2 e-
o Beperkte zin:
− Proces waarbij stof verbinding met zuurstof aangaat
− 2 Cu + O2 → 2 CuO
➢ Corrosie
o Ongewilde aantasting van materialen te wijten aan allerlei
elektrochemische reacties. Corrosie is niet noodzakelijk een
reactie met zuurstof.
o Bekendste corrosie = aantasting van metaaloppervlak
door O2 en H2O in de lucht
➢ Roesten (enkel bij ijzer en staal)
o Oxidatiereactie waarbij ijzer reageert met zuurstof
o 4 Fe + 3 O2 → 2 Fe2O3
➢ Corrosieweerstand / corrosiebestendigheid
o Voor ijzer/staal: roestvastheid
➢ Vuurvast
o Chemische en fysische bestandheid tegen hoge
temperaturen (vnl. bij keramische materialen)
➢ Zuurbestendig
o Weerstand tegen aantasting door zuren
➢ Hittevastheid
o Kenmerk van een materiaal om (chemisch en fysisch)
resistentie te bieden tegen de inwerking van hoge
temperaturen.
− Bij keramische materialen: vuurvastheid
➢ Brandbaarheid
o Bij metalen zelden
o Bv. magnesium
5
