Είσοδος

Μεταλλικά Υλικά

Γενικά στοιχεία

 

 
Περιγραφή

 

 

Τα μεταλλικά υλικά (μέταλλα και κράματά τους) αποτελούν σημαντική κατηγορία των  υλικών . Έχουν μεγάλη αντοχή , παραμορφώνονται εύκολα και χρησιμοποιούνται ευρύτατα στις κατασκευές  (αυτοκινητοβιομηχανία , αεροναυπηγική , αεροδιαστημική , δομική βιομηχανία κ.λ.π). Σήμερα η επιλογή του κατάλληλου μετάλλου ακόμη και για μια απλή κατασκευή γίνεται δύσκολη λόγω της ποικιλίας των διατιθέμενων τεχνικών υλικών , εξαρτάται δε από:  

  •     το είδος της κατασκευής-εφαρμογής
  •      τις συνθήκες λειτουργίας (φυσικό περιβάλλον, ανθρώπινο δυναμικό)
  •      τη λειτουργική χρήση
  •      τον οικονομικό παράγοντα

Οι ιδιότητες του μετάλλου που απορρέουν από τη δομή του είναι αυτές που θα καθορίσουν την τελική επιλογή του υλικού για  μια συγκεκριμένη εφαρμογή .

 

 

Στόχος του μαθήματος είναι να εισάγει τον φοιτητή στις θεμελιώδεις αρχές, δομή και ιδιότητες των μετάλλων και των κραμάτων τους καθώς και του χαρακτηρισμού τους.

 

Ύλη

1.      ΧΗΜΙΚΟΙ ΔΕΣΜΟΙ

Μεταλλικός δεσμός, δευτερεύοντες δεσμοί ή δεσμοί van der Waals, επίδραση της φύσης των δεσμών στις ιδιότητες των υλικών.

2.      ΚΡΥΣΤΑΛΛΙΚΗ ΔΟΜΗ ΤΩΝ ΜΕΤΑΛΛΩΝ

Κύριες κρυσταλλικές δομές, δομές συμπαγούς συσσωμάτωσης ή μέγιστης πυκνότητας.

3.      ΑΤΕΛΕΙΕΣ ΤΗΣ ΚΡΥΣΤΑΛΛΙΚΗΣ ΔΟΜΗΣ

Είδη ατελειών της κρυσταλλικής δομής,  ατέλειες μιας διαστάσεως, δύο διαστάσεων, τριών διαστάσεων.

4.      ΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ

Γενικές έννοιες, ελαστικότητα, πλαστικότητα, θραύση.

5.      ΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΔΟΚΙΜΕΣ

Εφελκυσμός, θλίψη, κάμψη, δυσθραυστότητα, ερπυσμός, κόπωση.

6.      ΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΚΑΤΕΡΓΑΣΙΕΣ ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗΣ ΤΩΝ ΜΕΤΑΛΛΩΝ

Έλαση, διέλαση, συρματοποίηση, διαμόρφωση  σε έκταση.

7.      ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΣ

Σκληρότητα.

8.      ΔΙΑΓΡΑΜΜΑΤΑ ΦΑΣΕΩΝ ΣΕ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ

Στερεά διαλύματα-φάσεις και ενώσεις στα διαγράμματα ισορροπίας, θερμοδυναμική ερμηνεία των διαγραμμάτων ισορροπίας, διαγράμματα ισορροπίας των φάσεων διμερών και τριμερών συστημάτων.

9.      ΜΕΛΕΤΗ ΤΟΥ ΔΙΜΕΡΟΥΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ Fe-C

Ανάπτυξη των μικροδομών στα κράματα Fe-C, επίδραση διαφόρων στοιχείων κραμάτωσης στο διάγραμμα Fe-C.

10.   ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΙ ΔΟΜΗΣ

Θεμελιώδη φαινόμενα, μετασχηματισμοί δομής σε υγρή κατάσταση, μετασχηματισμοί δομής στερεάς κατάστασης.

11.   ΜΕΘΟΔΟΙ ΣΚΛΗΡΥΝΣΗΣ ΜΕΤΑΛΛΙΚΩΝ ΥΛΙΚΩΝ

Σκλήρυνση με ελάττωση του μεγέθους των κόκκων, με ενδοτράχυνση, με δημιουργία στερεού διαλύματος, με κατακρήμνιση λόγω γήρανσης.

12.   ΘΕΡΜΙΚΕΣ ΚΑΤΕΡΓΑΣΙΕΣ ΜΕΤΑΛΛΙΚΩΝ ΥΛΙΚΩΝ

Επιφανειακές κατεργασίες σκλήρυνσης, παθητικοποίησης και προστασίας από διάβρωση ή οξείδωση.

Βιβλιογραφία

ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

ISBN

ΟΙΚΟΣ

Οι τίτλοι 1,4 είναι διαθέσιμοι στην κεντρική βιβλιοθήκη του ΕΜΠ.

 

 

[1]      ‘Επιστήμη και τεχνολογία των υλικών’, W.D.Callister, Jr

9789608050901

Εκδόσεις Τζιόλα

[2]       ‘Engineering Material’, Μ.F.Ashby , D.R.H.Jones

 

Pergamon Press

[3]       ‘The Science and Engineering of Materials’, D.R.Askeland

 

PWS-KENT Publishing Company

[4]      ‘Introduction to Materials Science for Engineers’, J.F.Shackelford, 3rd Edition

   002946238X

Maxwell-MacMillan International Editions

[5]      ‘Foundation of Materials Science and Engineering’, W.F.Smith, 2nd Edition

 

Mc-Graw-Hill International Editions

Εργαστήριο

1.        Αναγνώριση φάσεων μεταλλικών υλικών & κραμάτων

2.        Μηχανικές ιδιότητες μεταλλικών υλικών

     2.1    Mικροσκληρότητα

     2.2    Nανοσκληρότητα

 

 

Mέθοδοι αξιολόγησης

Εκτός από τηv τελική εξέταση πρoτείvεται και η συμμετοχή των φοιτητών στην προετοιμασία και παρουσίαση εργασίας πάνω στην ύλη του μαθήματος. Οι εργασίες θα παραδίδονται σε διμελείς ή τριμελείς ομάδες σε συνεννόηση με τον διδάσκοντα και παρουσίαση στην τάξη με την ενεργή συμμετοχή όλων των φοιτητών.

1.     Σε περίπτωση συμμετοχής στις εργαστηριακές ασκήσεις, παρουσίασης εργασίας

και συμμετοχής στις προόδους :

 

ΤΕΛΙΚΟΣ ΒΑΘΜΟΣ= (Βαθμός  Εργαστηριακών Ασκήσεων) x 0.1 + (Βαθμός Εργασίας και Παρουσίασης) x 0.4 + (Βαθμός Α΄ Προόδου)x0,25+(Βαθμός Β΄ Προόδου)x0,25.

 εφόσον οι βαθμοί των προόδων είναι προβιβάσιμοι

2.     Σε αντίθετη περίπτωση: 

 ΤΕΛΙΚΟΣ ΒΑΘΜΟΣ= (Βαθμός Γραπτού).

Φροντιστηριακές Ασκήσεις

1. Διαταραχές

 (Διάδοση ρωγμών, Θραύση,Hall-Petch)

2.Μηχανικες Ιδιότητες των Μετάλλων

(Μέτρο Ελαστικότητας, Διαγράμματα Τάσης-Παραμόρφωσης, Κύκλοι Κόπωσης)  

3.Σκληρότητα

4.Διαγράμματα Φάσεων

(Διμερή/Τριμερή συστήματα, Ισορροπία Φάσεων, Διάγραμμα Fe-C )

5.Θερμικές Κατεργασίες

(Διαγράμματα Ταχείας Ψύξης ΤΤΤ,CCT)

6.Γενικές Ασκήσεις (Παραδείγματα)

 

 

 

Διδακτικά Βοηθήματα

-‘Επιστήμη και Τεχνολογία των Μεταλλικών Υλικών’, Ι.Δ. Χρυσουλάκης, Δ.Ι.Παντελής, Εκδόσεις Παπασωτηρίου.

 

-‘Φροντιστηριακές και Εργαστηριακές Ασκήσεις Μεταλλικών Υλικών’, Ι.Δ. Χρυσουλάκης, Κ.Α.Χαριτίδης.

 

 

 

 

 

Διδάσκοντες

K. Α. Χαριτίδης, Καθηγητής, Σχολή Χημικών Μηχανικών




Συγχρηματοδότηση
από την Ε.Ε.