Współczesne materiały inżynierskie. Wybrane grupy materiałów
rok wydania: 2023, wydanie pierwsze
ISBN: 978-83-7348-842-7
ilość stron: 298
oprawa: miękka
Opis
Stopy metali są najważniejszymi materiałami inżynierskimi stosowanymi powszechnie w budownictwie, urządzeniach przemysłowych, środkach transportu i maszynach, eksploatowanych w zróżnicowanych warunkach obciążeń mechanicznych, cieplnych i środowiskowych. Coraz bardziej ekstremalne warunki zastosowania – wzrost temperatury eksploatacji, wyższe obciążenia, skażenie środowiska – wymuszają postęp w konstrukcjach i technologiach materiałowych.
Postęp w dziedzinie materiałów zmierza w dwóch kierunkach. Pierwszym jest modyfikacja istniejących materiałów w celu polepszenia ich własności użytkowych, przy zmniejszonym zużyciu surowców i zredukowanej energochłonności wytwórczych technologii przemysłowych oraz ograniczonym skażeniu ekologicznym środowiska. Drugi kierunek obejmuje projektowanie i wytwarzanie nowych materiałów, zwłaszcza zaawansowanych, o szczególnych własnościach fizycznych, termicznych i innych. Sprostanie tym założeniom wymaga ciągłego gromadzenia doświadczeń eksploatacyjnych, przede wszystkim we współpracy z zainteresowanymi zespołami inżynierskimi z poszczególnych gałęzi przemysłu, oraz prowadzenia ciągłych badań naukowych. Działania te znajdują odbicie we wszystkich rodzajach współczesnych materiałów. Tematyka niniejszego podręcznika dotyczy wybranych grup materiałów, takich jak: stale konstrukcyjne spawalne, stale nierdzewne, stale do pracy w podwyższonej temperaturze, stopy żaroodporne i żarowytrzymałe, stopy odporne na zużycie ścierne, stopy aluminium i kompozyty metalowe. Wyboru analizowanych grup materiałów dokonano na podstawie wielu prac badawczych realizowanych przez pracowników Zespołu Inżynierii Spajania Katedry Inżynierii Materiałowej i Spajania na Wydziale Mechanicznym Politechniki Gdańskiej.
Podręcznik jest przeznaczony dla studentów kierunków mechanika i budowa maszyn, inżynieria materiałowa, energetyka oraz kierunków pokrewnych, realizujących program przedmiotu współczesne materiały inżynierskie, który bazuje na podstawach materiałoznawstwa, inżynierii materiałowej i technologii materiałowych. Książka może być też przydatna dla inżynierów pracujących w przemyśle i w biurach projektowych.
Spis treści
WYKAZ WAŻNIEJSZYCH OZNACZEŃ I SKRÓTÓW / 7
WSTĘP / 9
1. STALE KONSTRUKCYJNE SPAWALNE / 11
1.1. Wprowadzenie / 11
1.2. Podział stali konstrukcyjnych spawalnych / 17
1.3. Stale spawalne o normalnej wytrzymałości / 19
1.4. Stale spawalne o podwyższonej wytrzymałości / 21
1.5. Stale spawalne o wysokiej i ultrawysokiej wytrzymałości / 31
2. METALOGRAFIA ZŁĄCZY SPAWANYCH STALI KONSTRUKCYJNYCH / 48
2.1. Makrostruktura złącza spawanego / 48
2.2. Mikrostruktury złączy spawanych stali konstrukcyjnych / 50
2.3. Twardość złączy spawanych / 61
3. STALE NIERDZEWNE / 64
3.1. Charakterystyka stali nierdzewnych, podział i znakowanie / 64
3.2. Stale nierdzewne ferrytyczne / 72
3.3. Stale nierdzewne martenzytyczne / 78
3.4. Stale nierdzewne umacniane wydzieleniowo / 81
3.5. Stale nierdzewne austenityczne chromowo-niklowe / 82
3.6. Stale nierdzewne ferrytyczno-austenityczne (dupleks) / 97
4. USZKODZENIA EKSPLOATACYJNE NIERDZEWNYCH STALI AUSTENITYCZNYCH / 109
4.1. Korozja wżerowa/podosadowa rurociągu wody pitnej / 109
4.2. Korozja szczelinowa/podosadowa w wodzie naturalnej / 111
4.3. Uszkodzenie wężownicy z wytwornicy pary / 113
4.4. Korozja stali AISI 304 wywołana przez osadzenie się cząstek stali niestopowej na powierzchni stali nierdzewnej / 116
4.5. Badanie odporności na korozję międzykrystaliczną wyrobów z nierdzewnych stali austenitycznych / 117
5. STALE DO PRACY W PODWYŻSZONEJ TEMPERATURZE / 120
5.1. Wprowadzenie / 120
5.2. Stale niestopowe i niskostopowe do pracy w podwyższonej temperaturze / 125
5.3. Procesy degradacji stali eksploatowanych w podwyższonej temperaturze / 132
5.4. Degradacja struktury stali niskostopowych w podwyższonej temperaturze / 134
5.5. Stale wysokostopowe do pracy w podwyższonej temperaturze / 139
6. STOPY ŻAROODPORNE I ŻAROWYTRZYMAŁE / 146
6.1. Wprowadzenie / 146
6.2. Żaroodporność / 146
6.3. Żaroodporne stopy żelaza, niklu i kobaltu / 150
6.4. Żarowytrzymałość / 156
6.5. Wysokostopowe stale żarowytrzymałe / 159
6.6. Nadstopy żarowytrzymałe / 161
7. EKSPLOATACYJNE NISZCZENIE STOPÓW ŻAROODPORNYCH I ŻAROWYTRZYMAŁYCH / 174
7.1. Procesy niszczenia stali żaroodpornych / 174
7.2. Degradacja mikrostruktury stopów żarowytrzymałych / 177
7.3. Degradacja żarowytrzymałych stali martenzytycznych / 178
7.4. Degradacja żarowytrzymałych stopów austenitycznych / 181
8. MATERIAŁY ODPORNE NA ZUŻYCIE ŚCIERNE / 188
8.1. Niszczenie materiałów w warunkach tarcia / 188
8.2. Rodzaje zużycia tribologicznego / 192
8.3. Charakterystyka materiałowa stopów przeznaczonych do pracy w warunkach tarcia ściernego / 194
8.4. Porównanie odporności na ścieranie różnych grup stopów żelaza / 196
8.5. Charakterystyka wybranych materiałów metalowych odpornych na ścieranie / 199
8.6. Materiały cierne – przykłady / 218
8.7. Sposoby ograniczenia zużycia ściernego / 219
8.8. Badania tribologiczne / 224
9. ALUMINIUM I STOPY ALUMINIUM / 227
9.1. Wprowadzenie / 227
9.2. Charakterystyka aluminium / 227
9.3. Stopy aluminium / 229
9.4. Stopy aluminium do przeróbki plastycznej / 234
9.5. Odlewnicze stopy aluminium / 240
9.6. Obróbka cieplna stopów aluminium / 247
9.7. Żarowytrzymałe stopy aluminium / 248
9.8. Spawalność stopów aluminium / 252
9.9. Odporność na korozję stopów aluminium / 255
10. KOMPOZYTY METALOWE / 258
10.1. Charakterystyka materiałów kompozytowych / 258
10.2. Czynniki wpływające na własności materiałów kompozytowych / 263
10.3. Kompozyty o osnowie metalowej – technologie wytwarzania / 271
10.4. Przykłady kompozytów metalowych i ich zastosowanie / 288
BIBLIOGRAFIA / 291
Informacje o bezpieczeństwie produktu Informacje o producencie