Material lektion 1. HT2 7,5 p halvfart Janne Carlsson

Storlek: px

Starta visningen från sidan:

Download "Material lektion 1. HT2 7,5 p halvfart Janne Carlsson"

Vilhelm Samuelsson
för 7 år sedan
Visningar:

1 Material lektion 1 HT2 7,5 p halvfart Janne Carlsson

2 Torsdag 17:e November 13:15 15:00 PPU105 Material Eftermiddagens agenda CES Datorövningar och inlämningsuppgift Fortsättning på Mekaniska egenskaper ch Kristallografi GLU 1 Paus Genomgång av övningar E1 E4 2

3 Fredag 18/11: Laboration, CES Datorövningar och inlämningsuppgift Laboration 9:15-12 för grupp 8, 10 & 12, 13:15 16 grupp 7, 9 & 11 Imorgon fredag har vi tillgång till datorsal L3116 & L325 för CES Storgrupp A har CES 10:15 12, storgrupp B 13:15-15 Övningsuppgifter finns på P:\Course_Resources\IDT\MATERIALVAL CES Selector\Övningsuppgifter Obs! Engelska på sid 1 svenska på sid2 Inlämningsuppgiften Individuell rapport med rapportstruktur Titelsida, Innehållsförteckning, Inledning, Bakgrund, Syfte, Metod, Resultat, Diskussion, Referenser. Cirka 4-8 sidor. INL1 ger 2 hp Ni väljer valfri produkt Ni tar fram designkritiska egenskaper för produkten Ni gör materialval med CES Rapporten ska vara tillräckligt detaljerad så att någon annan kan göra samma materialval Inlämning senast v51 Ordlista: Finns på P:\courses\P\PPU105\Course material\ 3

4 Spänning-töjningskurvor Första delen är rak och elastisk Material återgår till ursprunglig form vid avlastning I den linjärt elastiska delen är töjningen proportionell mot spänningen E: Elasticitetsmodulen, Young s modulus G: Skjuvmodulen, shear modulus K: Bulkmodulen, bulk modulus Figure 4.4 4

5 Spänning Töjning spröda material Enbart elastisk deformation Ingen sträckgräns Elastiskt till brottgränsen 5

6 Spänning Töjning sega material Brottgränsen är det maximala värdet Sträckgränsen är slutet på det elastiska området Permanent deformation uppstår vid spänningar över sträckgränsen Materialet återfår inte sin ursprungliga form 6

7 Maximal elastisk töjning, Natural rubber (NR) Polychloroprene (Neoprene, CR) Yield strength (elastic limit) / Young's modulus Sandstone Brick Zirconia Alumina Titanium alloys Low alloy steel Acrylonitrile butadiene styrene (ABS Polyamides (Nylons, PA) Polyvinylchloride (tppvc) Tungsten carbides 0,1 Tin Cement Non-technical ceramics Technical ceramics Metals and alloys Polymers and elastomers 7

8 Material Egenskapskartor Modul - densitet Identifierar material som är både styva och lätta Avgörande för materialval vid styvhetsbegränsad design Figure 4.8 8

9 Modul relativ kostnad Identifierar material som är både styva och billiga Användbart när målet är att reducera kostnaden Figure 4.9 9

11 Crystal Structures Figure GL1.1 The general triclinic unit cell and the four most important lattices for engineering materials

12 Figure GL1.2

13 Two Alternative Ways to Stack Close-Packed Planes Figure GL1.18

14 Crystal Structures Close-Packed Hexagonal (HCP) Figure GL1.3 Hexagonal unit cell with one atom at each corner, one at the center of the hexagonal faces, and three in the middle Close-packed planes stacked in an ABABAB sequence 30 metallic elements have this structure

15 Engineering Materials with an HCP Structure Ductile enough for some deformation processes, but not as many as FCC materials More anisotropic than FCC and BCC materials

16 Face-Centered Cubic (FCC) Figure GL1.4 Unit cell with one atom at each corner and one at each face Atoms touch along the diagonals of the cube faces Close-packed planes stacked in an ABCABC sequence 17 metallic elements have this structure

17 Engineering Materials with an FCC Structure Very ductile when pure, work hardening rapidly, but softening again when annealed, allowing for various deformation processes Generally tough Retain their ductility and toughness at absolute zero

18 Body-Centered Cubic (BCC) Unit cell with one atom at each corner and one in the middle Atoms touch along the internal diagonal of the cube 21 metallic elements have this structure Figure GL1.5

Engineering Materials with a BCC Structure Ductile, particularly when hot, allowing for various deformation processes Generally tough at and above room

19 Engineering Materials with a BCC Structure Ductile, particularly when hot, allowing for various deformation processes Generally tough at and above room temperature Exhibits a transition from ductile to brittle at low temperatures Strength is temperature dependent Can be hardened with interstitial solutes

20 Interstitial Space Is the unit of space between the atoms of molecules The FCC and CPH structures both contain interstitial space of two sorts Tetrahedral and octahedral Figure GL1.6

21 Ceramic Crystals Technical ceramics off the hardest, most refractory materials of engineering Structure of ceramics often have atoms arranged in a BCC, FCC, or HCP structure with a second and/or third type of atom inserted into the Interstitial sites of the first

22 Figure GL1.12 Diamond Cubic (DC) Structure (Top) Essentially an FCC lattice with an additional atom in each of its tetrahedral sites Silicon Carbide structure (Bottom) Structure same as diamond with different chemical composition Figure GL1.13

Relevanta dokument

Material föreläsning 3. HT2 7,5 p halvfart Janne Carlsson

Material föreläsning 3. HT2 7,5 p halvfart Janne Carlsson Material föreläsning 3 HT2 7,5 p halvfart Janne Carlsson Tisdag 22:e November 10:15 15:00 PPU105 Material Förmiddagens agenda Styvhet och vikt: E-modul och densitet ch 4 Paus Styvhetsbegränsad design ch