1.Definicja stali: Stal- plastycznie przerobiony i cieplnie obrabialny stop żelaza z węglem oraz innymi pierwiastkami o zawartości węgla do 2%. Węgiel w stali najczęściej występuje w postaci perlitu płytkowego. 2.Definicja stali stopowej: Stal stopowa- stal zawierająca dodatkowe pierwiastki, tzw. stopowe, wprowadzone w celu zmiany właściwości w określonym kierunku. Dodatki stopowe dodaje się by podnieść hartowność stali, uzyskać większą wytrzymałość stali, zmienić pewne właściwości fizyczne i chemiczne stali. Najczęściej stosuje się: mangan, krzem, chrom, nikiel, wolfram, molibden, wanad. 3.Co to jest hartowność? Hartowność stali - zdolność stali do tworzenia struktury martenzytycznej w procesie hartowania. Właściwość ta jest ściśle związana z krytyczną szybkością chłodzenia stali; im większa jest wymagana szybkość chłodzenia tym hartowność mniejsza. 4.Co to jest spawalność? Spawalność jest właściwością technologiczną określającą zdolność materiału do uzyskania założonych właściwości mechanicznych po spawaniu. 5. Na czym polega próba Jomini’ego hartowania od czoła i co w tej próbie wyznaczamy? Próba Jominy’ego wyznaczania hartowności zwana również metodą oziębiania od czoła polega na zahartowaniu od czoła próbki cylindrycznej o średnicy 25 mm i długości 100 mm (z kołnierzem) strumieniem wody wypływającym z dyszy o średnicy 12,5 mm. Po zahartowaniu zeszlifowuje się po 0,4 – 0,5 mm wzdłuż przeciwległych tworzących próbki i dokonuje pomiarów twardości aparatem Rockwella na skali C w następujących odległościach: 2 odcinki co 1,5 mm, 6 co 2 mm i dalsze co 5 mm. Dla stali o małej hartowności pomiarów twardości dokonuje się w odległościach: 11 odcinków co 1 mm, 2 co 2 mm i dalsze 3 co 5 mm. Z próby Jominy’ego można, więc określić: maksymalną twardość stali po zahartowaniu, charakter zmian twardości, a po odpowiednim przeliczeniu i innych własności mechanicznych (w przybliżeniu), średnicę krytyczną, a za pomocą odpowiednich nomogramów także idealną średnicę krytyczną. 6. Czym spowodowana jest zmiana twardości wraz z odległości w próbie hartowania od czoła? Materiał w głąb próbki jest schładzany wolniej niż na powierzchni czoła, nie jest bezpośrednio poddawany strumieniowi wody. Im większa odległość od czoła tym mniejsza jest twardość. 7. Jak dodatki stopowe wpływają na wytrzymałość na rozciąganie stali? Ferryt w stopie umacnia się silnie pod wpływem pierwiastków o odmiennych sieciach przestrzennych niż żelazo α, np.: Mn, Si, Ni (najbardziej zwiększają). Pierwiastki o strukturach izomorficznych z żelazem α, jak: Cr, W, Mo, utwardzają je znacznie słabiej, więc podobny jest wpływ tych pierwiastków na wytrzymałość na rozciąganie (wzrasta, ale słabiej niż w przypadku MN SI NI) 8. Podział stali stopowych: Ze względu na sumaryczne stężenie pierwiastków stale stopowe dzielimy na następujące grupy: •Niskostopowe – stężenie jednego pierwiastka (oprócz węgla) nie przekracza 2%, a suma pierwiastków łącznie nie przekracza 3,5% •Średniostopowe – stężenie jednego pierwiastka (oprócz węgla) przekracza 2%, lecz nie przekracza 8% lub suma pierwiastków łącznie nie przekracza 12% •Wysokostopowe – stężenie jednego pierwiastka przekracza 8% a suma pierwiastków łącznie nie przekracza 55%. Ze względu na klasy jakości stale stopowe dzielimy na: •Stale stopowe jakościowe, •Stale stopowe specjalne – obejmują one wszystkie gatunki stali, które nie zostały ujęte w klasie stali nierdzewnych oraz stopach jakościowych. Jeśli chodzi jednak o główny podział ze względu na zastosowanie to stale stopowe dzielimy na:

• Stale stopowe konstrukcyjne;
• Stale stopowe narzędziowe;
• Stale stopowe o specjalnych właściwościach. 9.Jakie strefy występują z złączu spawanym:

10. Jakie własności powinny mieć materiały narzędziowe? A)twardość zapobiegająca odkształceniu – twardość narzędzia powinna przewyższać twardość materiału obrabianego od 20 do 30 HRC; B)odporności na wysoką temperaturę – podczas obróbki z dużymi prędkościami skrawania wytwarza się duża ilość ciepła. Ciepło to wpływa negatywnie na narzędzie przyspieszając jego zużycie C)wytrzymałości – tę cechę powinny odznaczać się wszystkie narzędzia, rodzaj wymaganej wytrzymałości zależy od warunków pracy narzędzia: przeciągacz – na rozciąganie, wiertło, gwintownik – na skręcanie, nóż tokarski – na zginanie, narzędzia pracujące z uderzeniami – na udarność. D)odporności na ścieranie - zależy ona od: twardości materiału narzędziowego, struktury stali, temperatury skrawania, rodzaju występującego tarcia podczas skrawania, rodzaju materiału obrabianego, rodzaju użytych smarów, odporność stali na ścieranie wzrasta wraz ze wzrostem zawartości węgla. E)struktury stali -struktura powinna być drobnoziarnista. F) stabilność wymiarów i chemiczną 11.Jakie dodatki stopowe występują w stalach szybkotnących? Wszystkie stale szybkotnące mają wysokie stężenie węgla (0,77 – 1,4%) i dodatki stopowe przede wszystkim; wolfram - do 18%, molibden - do 8,7%, wanad - do 4%, chrom ok. 4%, a kobalt do 10%. Wysoka zawartość węgla, 0,75—1,45%, oraz dodatków stopowych łącznie przekraczająca nawet 25%, jest tak dobrana, by w temperaturze otoczenia w stanie wyżarzonym pierwiastki te były prawie całkowicie związane w węglikach. Chrom zwiększa hartowność, wzmacnia efekt twardości wtórnej, zmniejsza szybkość utleniania. Wolfram i molibden – podstawowe dodatki stosowane zamiennie; 1% Mo zastępuje 2% W, opóźniają procesy występujące podczas odpuszczania. Wanad – zwiększa odporność na ścieranie. Kobalt – zwiększa twardość w podwyższonych temperaturach (ale nie tworzy węglików) oraz jako jedyny zwiększa przewodność cieplną. 12.Jaka jest obróbka cieplna stali szybkotnących: 13.Na czym polega zjawisko twardości wtórnej w stalach szybkotnących: Polega na wydzieleniu się z austenitu szczątkowego przy pierwszym odpuszczaniu drobnodyspersyjnych węglików i przemianie austenitu szczątkowego w martenzyt hartowania podczas chłodzenia. Drugie odpuszczanie ma na celu zmniejszenie udziału pozostałego nieprzemienionego austenitu i zmniejszenie kruchości martenzytu hartowania. 14.Jakie własności powinny mieć powłoki stosowane na narzędzia: A)niższe tarcie B)wyższa adhezja C)Większa odporność na zużycie i pękanie D)działają jako bateria do dyfuzji E)wyższa twardość na gorąco i odporność na uderzenia. 15.Jakie wymagania powinny spełniać stale na łożyska toczne? Wymagania：

• wysoka twardość i odporność na zużycie
• wysoka odporność na zużycie stykowe
• wysoka ciągliwość i odporność na korozję
• wysoka czystość 16.Na czym polega korozja galwaniczna? Korozja ta jest wywołana kontaktem dwóch metali lub stopów o różnych potencjałach, powodującym wytworzenie się ogniwa galwanicznego. Przykładem tego rodzaju korozji może być korozja stali węglowej znajdującej się w kontakcie ze stalą chromowo-niklową, miedzi lub mosiądzu ze stalą zwykłą lub ocynkowaną, która po rozpuszczeniu cynku będzie ulegała korozji. Korozja galwaniczna może być wywołana nie tylko obecnością wspomnianych makro-ogniw, lecz także i mikro-ogniw, które występują w obrębie jednego kawałka metalu.

17.Co to jest pękanie naprężeniowo-korozyjne? Kruche pękanie stopu, uważanego za plastyczny w normalnych warunkach, poddanego jednoczesnemu działaniu naprężeń rozciągających oraz środowiska korozyjnego, przy czym żaden z tych czynników działając samodzielnie nie powoduje zniszczenia. Warunkiem koniecznym pękania naprężeniowo-korozyjnego jest czułość na korozję międzykrystaliczną. Zniszczenie następuje przy naprężeniu znacznie mniejszym od granicy plastyczności. 18.Jaki pierwiastek i w jakiej minimalnej zawartości zapewnia odporność stali na korozję? Podstawowym pierwiastkiem stali odpornych na korozję jest chrom, w ilości co najmniej 10,5%, który tworzy pasywną warstwę tlenku chromu (Cr2O3 ) na powierzchni stali. 19.Podział stali nierdzewnych ze względu na strukturę, podaj orientacyjne stężenie głównych pierwiastków w poszczególnych grupach stali: Ferrytyczne: 0,03- 0,1% C i 10,5-30% Cr, 0-4% Mo, 0,6%-1,25% Ni, Martenzytyczne: 0,05-1,2 %C, 12- 18% Cr, 0-2,5% Mo, 0-5% Ni, Austenityczne: 16-25% Cr, 6-24% Ni, do 0,04% C, 2-6% Mo, Ferrytyczno-austenityczne (dupleks): 0,03-0,05% C, 18,5-27% Cr, 4-7% Ni, do 4,5% Mo, 20.Charakterystyka stali ferrytycznych: własności: umiarkowana lub dobra odporność korozyjna, odporność na korozję naprężeniową, dobra ciągliwość, dobra podatność na obróbkę plastyczną, są magnetyczne, dostateczna wytrzymałość, słaba udarność, niska spawalność. Skład chemiczny: 0,02-0,08% C, 11,5-28% Cr. Obróbka cieplna: nie mogą być umacniane przez hartowanie, nie są umacniane przez odkształcanie. Zastosowanie: zlewozmywaki X6Cr17, samochodowe układy wydechowe X2CrTi12, kanały kominowe, sztućce, miski, zbiorniki gorącej wody. 21.Charakterystyka stali martenzytycznych: Własności: dostateczna odporność korozyjna, wysoka wytrzymałość, magnetyczne, niska odporność na korozję naprężeniową, niska ciągliwość, niska podatność na obróbkę plastyczną, niska udarność, niska spawalność. Skład chemiczny: 0,05-1,2% C, 12-18% Cr, 0,75-5,5% Ni Obróbka cieplna: hartowanie, odpuszczanie, wyżarzanie odprężające. Zastosowanie: ostrza noży X20Cr13, nożyce dla przemysłu papierniczego X30Cr13, membrany sprężarek, sprężyny, przyrządy chirurgiczne. 22.Charakterystyka stali austenitycznych: Własności: stale Cr-Ni-Mo: bardzo dobra odporność korozyjna, znakomita ciągliwość, znakomita podatność na obróbkę plastyczną znakomita udarność, świetna spawalność, niemagnetyczne, umacnianie przez przeróbkę plastyczną na zimno do wysokiej wytrzymałości, szeroki zakres temp. Pracy, dostateczna wytrzymałość, podatność na korozję naprężeniową, Stale Cr-Mn-Ni: dostateczna odporność korozyjna, znakomita ciągliwość, dobra podatność na obróbkę plastyczną, znakomita udarność dobra spawalność, niemagnetyczne, dostateczna wytrzymałość, podatność na korozję naprężeniową. Skład chemiczny: 0,02-0,15% C, 16-25% Cr, 3,5-24% Ni. Obróbka cieplna: Struktura austenitu bez węglików i faz międzymetalicznych w wyniku przesycania w wodzie z zakresu temperatury 1000 - 1200°C (chłodzenie na powietrzu lub w wodzie). Czas wygrzewania 1 -3 min./mm grubości). Zastosowanie: meble gastronomiczne X5CrNi10-18, zbiorniki okrętowe do LNG, zbiorniki i urządzenia procesowe dla przemysłu chemicznego, naftowego, obróbka pożywienia piwa, wina, mięsa. 23.Charakterystyka stali ferrytyczno- austenitycznych: własności: znakomita odporność korozyjna, wysoka wytrzymałość, odporność na korozję naprężeniową, dobra udarność, dobra spawalność, dobra ciągliwość, umiarkowana podatność na obróbkę plastyczną. Skład chemiczny: 0,03% C, 21,5-27% Cr, 1,5-7% Ni, 0,3-4% Mo. Zastosowanie: X2CrNiMo22-5-3 przemysł stoczniowy, elementy i urządzenia pracujące w środowisku wody morskiej, wymienniki ciepła, zbiorniki i przewody rurowe, wyposażenie do przechowywania kwasów organicznych. Obróbka cieplna – przesycanie w temp. 950 – 1120oC. 24.Definicja mosiądzu i brązu: Mosiądze są to stopy miedzi, w których głównym dodatkiem stopowym jest cynk, a jego zawartość jest większa niż 2%. Zawartość innych dodatków stopowych jest niewielka, przy czym nazwy mosiądzów zawierających je uwzględniają ten fakt, np. mosiądz aluminiowo-manganowo-żelazowy. Brązy są to stopy miedzi, w których głównym dodatkiem stopowym NIE JEST cynk lub nikiel. Zawartość głównego dodatku jest zwykle większa niż 2%. W zależności od jego nazwy wyróżnia się brązy cynowe, aluminiowe, krzemowe, berylowe, manganowe i inne. Nazwy są bardziej złożone, gdy brązy są stopami wieloskładnikowymi, np. brąz cynowo-cynkowy. 25.Jak zmienia się HB, Rm i A5 mosiądzu (stopu Cu-Zn) w zależności od zawartości Zn:

26.Podział brązów: A)Brązy cynowe ( stopy Cu – Sn ) B)Brązy cynowo- fosforowe(Cu-Sn-P ) C)Brązy cynowo- cynkowo (Cu-Sn-Zn) D) Brązy berylowe (Cu-Sn-Be) E) Brązy cynowo – ołowiowe ( Cu-Sn-Pb). Oprócz tego mamy brązy odlewnicze i do przeróbki plastycznej. 27.Co to jest segregacja dendrytyczna: W obrębie ziarn pierwotnych (dendrytów), utworzonych w procesie krystalizacji, występuje zwykle różnica koncentracji składników, nazywana segregacją (mikrosegregacją) dendrytyczną. Po przeróbce plastycznej na gorąco wlewka segregacja ta może być przyczyną pasmowości struktury i anizotropowości właściwości mechanicznych stali. 28.Obróbka cieplna brązów aluminiowych: Brązy aluminiowe, o zawartości od około 9% Al, można poddawać ulepszaniu cieplnemu, polegającemu na hartowaniu i odpuszczaniu.

                                                                            Rm min.,MPa      A10 min.,%           HB min.

Surowy 600 12 120 hartowany 950°C, woda 600 2 130
hartowany 950 j.w. i odpuszczony w 300 ÷ 350°C 700 2 320 hartowany 950°C j.w i odpuszczony w 500 ÷ 600°C 690 15 215

29.Co to są miedzionikle, jakie mają zastosowanie i własności: Miedzioniklami nazywane są stopy miedzi, w których głównym dodatkiem stopowym jest nikiel w ilości 2-45%Mają one dobre własności wytrzymałościowe, wysoka plastyczność i odporność na korozję. Stopy o dużej zawartości niklu mają też dużą elektryczną oporność właściwą. Miedzionikle o zaw. 5-10% Ni oraz 1% Fe i 0,5% Mn (dla wzrostu wytrzymałości) są stosowane na rury skraplaczy w przemyśle okrętowym. Stopy o zaw. 15-25% Ni – do wyrobu ze względu na dużą odporność na ścieranie. Stop CuNi19 o bardzo dobrych własnościach plastycznych i dużej odporności na korozję, stosowany głównie do platerowania. Konstantan (ok.40% Ni) stosowany jest prawie wyłącznie w elektrotechnice do budowy termopar. 30.Jaki jest cel umocnienia wydzieleniowego i jakie są etapy tej obróbki: Umocnienie wydzieleniowe- zapewnia uzyskanie dobrego rozkładu drobnych wydzieleń w metalu i blokuje ruchy dyslokacyjne. Etapy: A)Przesycanie: stop nagrzewany jest do temperatury między temp. likwidus i solidus i wygrzewany w tej temperaturze B)Hartowanie: materiał jest następnie chłodzony w wodzie do temperatury pokojowej C)Starzenie: materiał przesycony i zahartowany jest następnie starzony w celu uzyskania drobnych wydzieleń. 31. Własności i zastosowanie stopów Al-Mn: stopy Al-Mn(do 1,25% Mn) Większa ilość Mn powoduje występowanie dużej liczby cząstek Al6Mn, które zmniejszają ciągliwość stopów. Własności: średnia wytrzymałość, np. stop 3003 wyżarzony ok. 110 MPa, bardzo dobra ciągliwość, świetna odporność korozyjna. Zastosowanie: folie, pokrycia dachowe, opakowania - głównie puszki. 32.Charakterystyka odlewniczych stopów aluminium: Stopy odlewnicze – przeważnie stopy wieloskładnikowe o dużej zawartości (5 do 25%) pierwiastków stopowych, głównie Si, Cu, Mg, Zn i Ni lub ich różnych zestawień. Dominującą grupę odlewniczych stopów Al stanowią stopy z Si – tzw. Siluminy (85 – 90% wszystkich odlewów) o zawartości 2÷30% Si (najczęściej 5÷13,5% Si). Skład zbliżony do eutektycznego. W zależności od zawartości Si i dodatków siluminy dzieli się na: •Podeutektyczne, zawierające od 4 do 10% Si •Eutektyczne, zawierające od 10 do 13% Si •Nadeutektyczne, zawierające od 13 do 30% Si Siluminy pod- i nad- eutektyczne są zwykle wieloskładnikowe, oprócz krzemu zawierają dodatki Cu, Mg, Mn i Ni (np. AlSi21CuNi, AlSi5Cu1), co pozwala obrabiać je cieplnie (przesycanie i starzenie) zwiększając ich wytrzymałość. Własności siluminów: Dobre własności odlewnicze (nie wykazują skłonności do pękania na gorąco), mały skurcz odlewniczy, duża rzadkopłynność (umożliwia wykonywanie cienkich wyrobów), są odporne również na działanie wody morskiej, wód mineralnych, a nawet sodu, amoniaku i kwasu azotowego, stężonego i rozcieńczonego, wadą siluminów jest gruboiglasta eutektyka, a w siluminach nadeutektycznych duże iglaste wydzielenia krzemu pierwotnego, które obniżają plastyczność stopów. 33. Własności i charakterystyka stopów tytanu: Stopy tytanu charakteryzują się niezwykłą kombinacją właściwości. Gęstością równą 2/3 stali, nadzwyczaj wysoką wytrzymałością >1000MPa przy dość wysokiej ciągliwości A=14%, co sprawia, że łatwo poddają się obróbkom plastycznym na zimno. Jest odporny na korozję w temp. otoczenia. Posiada wysoką wytrzymałość względną i żarowytrzymałość, wytrzymałością termiczną, rozciąganie 1500-1800MPa. Może pracować w temp. -250 do 850*C. 34.Własności magnezu i jego stopów: Magnez- lekki metal, łatwo ulega erozji. Stosunkowo miękki. Stopy magnezu- bardzo lekkie stopy metali zawierające magnez oraz inne lekkie metale. Przykładem takiego stopu jest stop litowo-magnezowo-srebrowy, którego gęstość jest mniejsza od wody (pływa po niej), a jednocześnie ma dużą odporność mechaniczną. Zaletami stopów magnezu są bardzo mała waga oraz duża wytrzymałość mechaniczna, wadami skomplikowana technologia produkcji (konieczność pracy w atmosferze beztlenowej- magnez spala się przed osiągnięciem temperatury topnienia) i w konsekwencji wysoka cena oraz mała odporność na wysokie temperatury - możliwości pracy kończą się w okolicy 160-300 °C z powodu niskich temperatur topnienia magnezu i litu.