Dit is een samenvatting van de reader behorende bij de opleiding aviation. Het is de reader metalen. Een ingewikkelde reader, maar dit is zo duidelijk mogelijk samengevat. Hopelijk heb je er wat aan!
Hoofdstuk 2 – materiaaleigenschappen
De materiaalkeuze voor een bepaald product is bijzonder belangrijk, het bepaalt immers de
functonaliteit en de duurzaamheid ervan.
De materiaaleigenschappen worden in 4 groepen verdeeld, namelijk:
- Fysische eigenschappen
- Mechanische eigenschappen
- Chemische eigenschappen
- Technologische eigenschappen
Ferrometalen
Ferrometalen zijn die materialen (doorgaans legeringen) waarbij ijzer het voornaamste bestanddeel
vormt. Op grond van hun magnetsche eigenschappen worden kobalt, nikken en gadolinium ook tot
de ferrometalen gerekend. Alle overige metalen worden tot de non-ferrometalen gerekend.
Non-ferrometaal
Een non-ferrometaal is een metaal dat geen ijzer bevat of waarin de legeringen ijzer niet als
hoofdbestanddeel hebben. Ook witmetalen behoren tot de non-ferrometalen.
2.1 – materialen op atoomniveau
In het periodiek systeem zijn de elementen gerangschikt. Atomen zijn de kleinste bouwstenen van
een materiaal. Atomen bestaan uit een kern van protonen en neutronen, die is omgeven door een
wolk van elektronen. Meerdere atomen bij elkaar kunnen moleculen voren.
Protonen en neutronen vormen samen de massa van het atoom. De elektronen hebben een
verwaarloosbare massa
Protonen zijn positef geladen, elektronen negatef. et aantal protonen en elektronen is gelijk.
Elektronen ziten in schillen met formule 2n².
Edelgassen hebben precies 8 elektronen in de buitenste schil. Andre elementen hebben er dus 7 of
minder atomen kunnen binden met elkaar, omdat ze samenwerkend een confgurate kunnen
bereiken met 8 elektronen. De ‘metaal’ elementen geven gemakkelijk een elektron weg, de
metalloïden nemen gemakkelijk een elektron over.
oe hard de elektronen en protonen elkaar aantrekken heef invloed op de stjjeid van het
materiaal.
In sommige stofen blijven de atomen, als de stof gesmolten wordt en weer afoelt, willekeurig door
elkaar staan. Dit zijn ámorfe’ stofen zoals glas. Andere materialen vormen tjdens het stollen
kristallen. Dit zijn ‘kristallijne’ stofen.
Een metaal kan uit meerdere kristallen bestaan, dit heef invloed op de dichtheid en ook op de
sterkte.
,2.2 – fysische eigenschappen
Smeltpunt en -traject of stolpunt en -traject
Dichtheid (massa per m3)
Warmtegeleiding
Thermische uitzetngen
Wanneer een materiaal wordt verhit zal het uitzeten of in zeldzame gevallen krimpen. Dit
wordt beschreven door de thermische uitzetngscocfcicnt.
Stroomgeleiding
2.3 mechanische eigenschappen
Sterkte/zwakte
Stjjeid (elastciteitsmodus)
De elastciteitsmodulus is een maat voor de stjjeid van een materiaal, ofwel de mate van
vervorming (elastsch rek). is de elastciteitsmodulus hoog, dan noemen we het materiaal
stjf, in het tegenovergestelde geval noemen we het materiaal slap en heef het een hoge
elastsche rek.
ardheid/zachtheid
De hardheid is de weerstand die het materiaal biedt tegen blijvende vervorming door
indrukken.
Taaiheid/brosheid
De taaiheid is de eigenschap dat een materiaal goed kan worden gebogen zonder dat het
breekt. Breekt het bij een geringe doorbuiging dan noemen we het materiaal bros.
2.3 – mechanische eigenschappen
Corrosievastheid
Via gecompliceerde chemische reactes zal elk metaal de neiging hebben terug te keren naar
zijn oorspronkelijke natuurlijke toestand. De corrosievastheid is de weerstand die het
materiaal daarentegen biedt.
Zuurvastheid
De zuurvastheid is de weerstand die het materiaal biedt tegen inwerking van sterke zuren en
andere bijtende stofen.
itevastheid
De hitevastheid is de weerstand die het materiaal biedt tegen indringing van zuurstof bij
hoge temperaturen
2.4 – technologische eigenschappen
Koude vervormbaarheid
Warme vervormbaarheid
Verspaanbaarheid
De verspaanbaarheid is de weerstand die het materiaal biedt tegen snijdende bewerkingen,
zoals bij boren, frezen en draaien. et materiaal is goed verspaanbaar als het een lage
weerstand biedt en slecht verspaanbaar als het een hoge weerstand biedt.
Gietbaarheid
De gietbaarheid geef aan dat het mogelijk is het materiaal om te smelten tot een dun-
vloeibare vloeistof en dat het gebruikt kan worden voor het gieten van gecompliceerd
gevormde delen.
Lasbaarheid
De lasbaarheid geef aan dat het mogelijk is het materiaal te lassen. et is goed lasbaar als
het zich goed aan elkaar laat hechten met behoud van sterkte-eigenschappen en slecht
, lasbaar als het zich wel laat hechten maar met verlies van sterkte-eigenschappen. et is niet
lasbaar als het zich in het geheel niet laat hechten.
2.6 – meten van mechanische eigenschappen: de trekproef
De trekproef wordt toegepast voor het verkrijgen van gegevens voor gebruik in berekeningen bij het
ontwerp of om aan te kunnen tonen dat het materiaal aan de vereiste specifcates voldoet.
Op basis van de gegevens van een trekproef kan de spanning met bijbehorende vervorming in de
proefstaaf worden berekend en de resultaten vervolgens grafsch worden weergegeven. De kromme
die hieruit ontstaat, heet het spanning-rek-diagram en wordt gewoonlijk op twee manieren
beschreven.
De conventonele spanning-rek-diagram
- Elastsch gedrag
De proefstaaf wordt elastsch genoemd als deze tot zijn oorspronkelijke vorm of lengte terugkeert
wanneer de belastng die erop werkt wordt weggenomen.
In het grootste deel van dit gebied is de kromme duidelijk een rechte lijn; de spanning is dus
evenredig aan de vervorming. Men zegt ook wel dat het materiaal lineair elastsch is. De bovenste
spanningsgrens voor deze lineaire relate wordt de evenredigheidsgrens of proportonaliteitsgrens,
σprop genoemd. Als de spanning de evenredigheidsgrens iets overschrijdt, kan het materiaal zich nog
steeds elastsch gedragen; de kromme gaat echter vlakker lopen, hetgeen betekent dat bij een
toename van de spanning de vervorming relatef sterker toeneemt. Dit gaat door tot de spanning de
elastciteitsgrens bereikt. Om deze grens voor een willekeurige proefstaaf te bepalen moet een
steeds iets grotere belastng worden aangebracht en vervolgens worden verwijderd totdat een
blijvende vervorming in de proefstaaf is geconstateerd. Voor de staal wordt de elastciteitsgrens
echter zelfden bepaald, omdat deze heel dicht bij de evenredigheidsgrens ligt en daardoor vrij
moeilijk is vast te stellen.
- Vloeien
Een lichte toename van de spanning boven de elastciteitsgrens resulteert in kwaliteitsvermindering
van het materiaal en zorgt voor blijvende vervorming.
De vervorming die optreedt heet plastsche vervorming. In tegenstelling tot elastsche belastng zal
een belastng die het materiaal doet vloeien, de eigenschappen van het materiaal permanent
veranderen.
- Versteviging
Als het vloeien is opgehouden, heef vergrotng van de belastng tot gevolg dat de kromme contnu
stjgt, maar vlakker wordt tot een spanning wordt bereikt die treksterkte, σtrek wordt genoemd. De
stjging in deze kromme wordt versteviging genoemd en in fguur 2-2 is dat gebied in het lichte kleur
weergegeven. Gedurende de proef neemt de dwarsdoorsnede-oppervlakte bij verlenging van de
proefstaaf af. Deze afname van de oppervlakte is over de hele meetlengte nagenoeg constant, zelfs
tot aan de vervorming die met de treksterkte overeenkomt.
- Insnoering
et ware spanning rek diagram
In plaats van steeds de oorspronkelijke dwarsdoorsnede-oppervlakte en de originele lengte van de
proefstaaf te gebruiken om de ontwerpspanning en -rek te berekenen, hadden we ook de werkelijke
dwarsdoorsnede-oppervlakte en de werkelijke lengte van de proefstaaf op het moment dat de
belastng wordt gemeten, kunnen gebruiken. De uit deze metngen berekende waarden voor
spanning en rek worden ware spanning en ware rek genoemd.
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller kirstenverhoeven. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $3.78. You're not tied to anything after your purchase.
