Reader Materiaal- en brandonderzoek
Hoofdstuk 1
Elk materiaal heeft zijn eigen toepassingsgebied, afhankelijk van de eigenschappen.
Bijvoorbeeld
- Staal -> constructie en apparatenbouw, omdat het sterk en elastisch is
- Aluminium -> vliegtuigbouw, omdat het licht is
- Koper -> elektrotechniek -> goede geleider
- Keramisch materiaal -> snijgereedschappen, omdat het slijtvast is
- Kunststoffen -> uiteenlopende toepassingen, het is makkelijk in vorm te brengen
Metalen
● Ferrometalen
- metalen waar een (significant) deel ijzer in zit, in de praktijk vaak ijzer en staal
● non-ferro metalen
- alle andere metalen
Alle metalen hebben een metaalrooster als atomaire structuur. Hierin zitten de
metaalatomen vast op een plek, en kunnen de valentie-elektronen vrij door het materiaal
bewegen. Eigenschappen zoals warmte- en stroomgeleiding komen hier vandaan.
● legering -> twee of meer metalen met elkaar vermengd
- algemene eigenschappen hetzelfde, maar de specifieke eigenschappen niet
,Niet-metalen
● kunststoffen (plastics)
- bestaan uit lange polymeren (molecuulketens). Binnen deze keten zijn
atomen met elkaar verbonden via covalente verbindingen, en tussen de
moleculen zijn vanderwaalsbindingen.
● rubbers
- zijn qua structuur hetzelfde als kunststoffen, maar worden op een andere
manier gemaakt.
● technische karamieken
- twee of meer verschillende atoomsoorten (vooral via ionbindingen bij elkaar)
- eventueel metalen, maar dan als ion
- valentie-elektronen geen vrijheid om te bewegen
Eigenschappen van materialen
Mechanische eigenschappen
- zegt iets hoe het materiaal zich gedraagt als het belast wordt
● treksterkte
● stugheid
● rek (na breuk)
● stijfheid
● hardheid
● kerfslagwaarde
Technologische eigenschappen
- zegt iets over hoe het materiaal zich gedraagt als het bewerkt wordt
● verspaanbaarheid
, ● vervormbaarheid
● lasbaarheid
● gietbaarheid
● smeedbaarheid
Fysische eigenschappen
- zegt iets over hoe materialen zich natuurkundig gedragen
● smeltpunt
● uitzettingscoëfficient
● soortelijke warmte
● soortelijke massa / dichtheid
● elektrische weerstand
● magnetisme
Chemische eigenschappen
- zegt iets over hoe materialen veranderen in interactie met omgeving
● corrosievastheid
● brandbaarheid
● bestandbaarheid tegen uv-licht
● bestandbaarheid tegen hoge / lage temperaturen
De eigenschappen van metalen kunnen verbeterd / veranderd worden door middel van
legeren, warmtebehandelingen, of door verstevigen.
Hoofdstuk 2
De onderzoeksmethodes voor materiaalonderzoek kunnen zowel destructief als
niet-destructief zijn.
Destructief onderzoek
- Er wordt een proefstaaf gemaakt, die tijdens het onderzoek belast en vaak vervormd,
beschadigd of kapot gemaakt wordt.
Toegepaste onderzoeksmethoden
● verschillende hardheidsmetingen
● kerfslagproef
● trekproef
, Niet-destructief onderzoek
- het te onderzoeken materiaal blijft intact, bv objecten die later nog gebruikt moeten
worden. Er hoeven geen gestandaardiseerde proefstaven gemaakt te worden.
Gebruikt voor
● scheurtjes aan het oppervlak, ontstaan tijdens koud omvormen of
warmtebehandelingen
● vermoeiingsscheurtjes
● spanningsscheurtjes
● afwijkingen in dikte van verschillende lagen materiaal of coating
● fouten in lasnaden, zoals slakinsluitingen of scheurtjes
● afwijkingen in wanddikte, bijvoorbeeld van gietstukken
● krimpholten en scheurtjes in bijvoorbeeld gietstukken
Toegepaste onderzoeksmethoden
● magnetisch onderzoek
● radiografisch onderzoek
● ultrasoon onderzoek
● penetrantonderzoek
Hoofdstuk 3
Hardheid van materiaal wordt gemeten met de zogenaamde hardheidsproeven. Door een
machine wordt een klein indruklichaam op het materiaal gedrukt en een bepaalde tijd met
bepaalde kracht daarop vastgehouden. De mate van vervorming zegt iets over de hardheid
van het materiaal.
kleinere indrukking = harder materiaal, het materiaal verzet zich harder tegen de
vormverandering.
De verschilende proeven:
- Brinell: kogelvorming indruklichaam
- Vickers: piramidevorming indruklichaam
- Rockwell: kogel / kegelvorming indruklichaam
- Poldi: een kleine draagbare versie van proef met kogelvormig indruklichaam
Afhankelijk van verwachte hardheid en homogeniteit kan een keuze gemaakt worden voor
een proef. Door verschillen in proeven kunnen niet alle waarden 1 op 1 vergeleken worden.
De verschillen zijn gebaseerd op:
- aard en vorm van indruklichaam
- kracht indruklichaam
- duur van belasting
Hoofdstuk 1
Elk materiaal heeft zijn eigen toepassingsgebied, afhankelijk van de eigenschappen.
Bijvoorbeeld
- Staal -> constructie en apparatenbouw, omdat het sterk en elastisch is
- Aluminium -> vliegtuigbouw, omdat het licht is
- Koper -> elektrotechniek -> goede geleider
- Keramisch materiaal -> snijgereedschappen, omdat het slijtvast is
- Kunststoffen -> uiteenlopende toepassingen, het is makkelijk in vorm te brengen
Metalen
● Ferrometalen
- metalen waar een (significant) deel ijzer in zit, in de praktijk vaak ijzer en staal
● non-ferro metalen
- alle andere metalen
Alle metalen hebben een metaalrooster als atomaire structuur. Hierin zitten de
metaalatomen vast op een plek, en kunnen de valentie-elektronen vrij door het materiaal
bewegen. Eigenschappen zoals warmte- en stroomgeleiding komen hier vandaan.
● legering -> twee of meer metalen met elkaar vermengd
- algemene eigenschappen hetzelfde, maar de specifieke eigenschappen niet
,Niet-metalen
● kunststoffen (plastics)
- bestaan uit lange polymeren (molecuulketens). Binnen deze keten zijn
atomen met elkaar verbonden via covalente verbindingen, en tussen de
moleculen zijn vanderwaalsbindingen.
● rubbers
- zijn qua structuur hetzelfde als kunststoffen, maar worden op een andere
manier gemaakt.
● technische karamieken
- twee of meer verschillende atoomsoorten (vooral via ionbindingen bij elkaar)
- eventueel metalen, maar dan als ion
- valentie-elektronen geen vrijheid om te bewegen
Eigenschappen van materialen
Mechanische eigenschappen
- zegt iets hoe het materiaal zich gedraagt als het belast wordt
● treksterkte
● stugheid
● rek (na breuk)
● stijfheid
● hardheid
● kerfslagwaarde
Technologische eigenschappen
- zegt iets over hoe het materiaal zich gedraagt als het bewerkt wordt
● verspaanbaarheid
, ● vervormbaarheid
● lasbaarheid
● gietbaarheid
● smeedbaarheid
Fysische eigenschappen
- zegt iets over hoe materialen zich natuurkundig gedragen
● smeltpunt
● uitzettingscoëfficient
● soortelijke warmte
● soortelijke massa / dichtheid
● elektrische weerstand
● magnetisme
Chemische eigenschappen
- zegt iets over hoe materialen veranderen in interactie met omgeving
● corrosievastheid
● brandbaarheid
● bestandbaarheid tegen uv-licht
● bestandbaarheid tegen hoge / lage temperaturen
De eigenschappen van metalen kunnen verbeterd / veranderd worden door middel van
legeren, warmtebehandelingen, of door verstevigen.
Hoofdstuk 2
De onderzoeksmethodes voor materiaalonderzoek kunnen zowel destructief als
niet-destructief zijn.
Destructief onderzoek
- Er wordt een proefstaaf gemaakt, die tijdens het onderzoek belast en vaak vervormd,
beschadigd of kapot gemaakt wordt.
Toegepaste onderzoeksmethoden
● verschillende hardheidsmetingen
● kerfslagproef
● trekproef
, Niet-destructief onderzoek
- het te onderzoeken materiaal blijft intact, bv objecten die later nog gebruikt moeten
worden. Er hoeven geen gestandaardiseerde proefstaven gemaakt te worden.
Gebruikt voor
● scheurtjes aan het oppervlak, ontstaan tijdens koud omvormen of
warmtebehandelingen
● vermoeiingsscheurtjes
● spanningsscheurtjes
● afwijkingen in dikte van verschillende lagen materiaal of coating
● fouten in lasnaden, zoals slakinsluitingen of scheurtjes
● afwijkingen in wanddikte, bijvoorbeeld van gietstukken
● krimpholten en scheurtjes in bijvoorbeeld gietstukken
Toegepaste onderzoeksmethoden
● magnetisch onderzoek
● radiografisch onderzoek
● ultrasoon onderzoek
● penetrantonderzoek
Hoofdstuk 3
Hardheid van materiaal wordt gemeten met de zogenaamde hardheidsproeven. Door een
machine wordt een klein indruklichaam op het materiaal gedrukt en een bepaalde tijd met
bepaalde kracht daarop vastgehouden. De mate van vervorming zegt iets over de hardheid
van het materiaal.
kleinere indrukking = harder materiaal, het materiaal verzet zich harder tegen de
vormverandering.
De verschilende proeven:
- Brinell: kogelvorming indruklichaam
- Vickers: piramidevorming indruklichaam
- Rockwell: kogel / kegelvorming indruklichaam
- Poldi: een kleine draagbare versie van proef met kogelvormig indruklichaam
Afhankelijk van verwachte hardheid en homogeniteit kan een keuze gemaakt worden voor
een proef. Door verschillen in proeven kunnen niet alle waarden 1 op 1 vergeleken worden.
De verschillen zijn gebaseerd op:
- aard en vorm van indruklichaam
- kracht indruklichaam
- duur van belasting
