Samenvatting Materiaalkunde, ISBN: 9789043037037 Materiaalkunde 1 (edmk1)

Inhoudsopgave
 hoofdstuk 1 inleiding BLZ. 1
 hoofdstuk 2 BLZ. 3
 hoofdstuk 3 BLZ. 7
 hoofdstuk 4 tribologie BLZ. 9
 hoofdstuk 5 BLZ. 16
 hoofdstuk 6 corrossie BLZ. 21
 hoofdstuk 12 staalproducten BLZ. 26
 hoofdstuk 13 warmtebehandeling staal BLZ. 31
 Hoofdstuk 14 koolstofstalen en legeringen BLZ. 37

,Materiaalkunde 1.


Hst 1
Element
• Elementaire stof: kan niet ontleed worden in andere stoffen
• In de aardkost 92 elementen (zie periodiek systeem)
• > 120 in laboratoriumomgeving
•  50 relevant voor productiematerialen
Verbinding
• Chemische verbinding tussen twee of meer elementen, b.v. water, zout,
kunststof
Mengsel
• b. v. zeewater, bier, legering




• Covalente-binding
Atomen gebonden door gemeenschappelijke elektronenparen



• Ion-binding
Binding tussen
verschillende atomen door overdracht van elektronen




• Metaalbinding
metaalionen in een oceaan van vrije elektronen


1

,2

,hst 2
• Atomen gerangschikt in repeterende structuren, de eenheidscellen.
Onderscheid in:
• Kristallijn (geordend)
metalen, keramische materialen, sommige polymeren
• Amorf (niet geordend)
glas, meeste polymeren


kristalstructuren:




C,D) FCC en HCP zijn 74% vulling de wereld is 3D:
B) BCC 68% vulling




Wet van Hooke: tot de proportionaliteitsgrens is bereikt daarna blijvend verschoven




3

,roosterfouten




a b c d e f

a. Interstitiële vreemde atomen (moeilijk te vervormen)
b. Randdislocaties (makkelijk)
c. Interstitiële eigen atomen (moeilijk)
d. Vacatures (makkelijk)
e. Precipitaten.(moeilijk)
f. Substitutionele atomen(moeilijk)




4

, Dislocatieverplaatsing verplaatsen:
• Gemak van dislocatieverplaatsing afhankelijk van roostertype (BCC, FCC, enz.)
• Gemak van dislocatieverplaatsing afhankelijk van barrières (vreemd atoom,
precipitaat, kristalgrens)
Dislocaties ontstaan door:
• Fouten bij kristallisatie
• Vervorming (draadje buigen en breken)


Mogelijkheden met dislocaties


 Verplaatsing atomen en dislocaties zonder bezwijken materiaal: vervormbaarheid
 Versterken materiaal door inbrengen roosterverstoringen (bijv. legeren,
warmtebehandelingen, etc.)




Keramiek

Hard & Slijtvast
• Zeer stijve ionbinding
• Verbinding van metaal met niet-metaal
• Eigenschappen
• elektrische isolator

5

, • hard en bros
• Chemisch bestendig
• Hittebestendig
• Enige porositeit (poreusheid)
• Bestand tegen hoge temperaturen
• Geen/nauwelijks vervorming mogelijk
• Relatief duur




Polymeren

• Thermoharders
- niet meer om te smelten
• Thermoplasten
- hersmeltbaar
• Rubbers
- elastisch (vulkaniseren)
• Elastomeren
- productiegemak en kleurbaarheid van polymeren
- Gripeigenschappen en elasticiteit van rubbers
• Gewapende kunststoffen (composieten) combinatie van 2 of meer materialen


Polymeren zijn lange ketens van herhalende monomeren
- binnen keten: covalente binding (sterk)
- tussen ketens: secundaire binding (zwak)
• “ruggengraat” meestal koolstof (C)
• amorfe structuur (als regel)
• versterking mogelijk door:


- vulstoffen, product wordt goedkoper elasticiteitsmodus neemt toe
- vertakte ketens


6

,- cross-links (verbinding tussen ketens) niet recyclebaar




7

, Hst 3
De belangrijkste eigenschap voor een toepassing




Gravimetrisch:
dichtheid
gebaseerde
eigenschap




• Fysisch:
smeltpunt (W: 3370°C), dichtheid, geleiding, uitzetting, uiterlijk
• Chemisch:
samenstelling, microstructuur, kristalstructuur, corrosieweerstand
• Mechanisch:
stijfheid, sterkte, hardheid, vermoeiing, kruip
• Productietechnisch:
vervormbaarheid, verspaanbaarheid, lasbaarheid

8

, microstructuur onderzoek:
Doelen b.v.
• Walstextuur bepalen
• Holtes opsporen
• Onbekende materiaalsoort bepalen
• Productiewijze achterhalen
• Schadeonderzoek


-in een preparaat maken
-zuurbad




9