Alotropia- występowanie jednego pierwiastka w kilku formach w jednakowym stanie skupienia

ale różnorodnej strukturze sieci krystalograficznej

Austenit, roztwór stały C w γ-żelazie, mieszczący w sobie do 1,7% węgla. Istnieje w przedziale temperatur 710-1535oC. Komponent stopowy stali oraz stopowych żeliw. Plastyczny, w skali twardości Brinella ok.200 HB, jest paramagnetykiem.

Azotowanie, powierzchniowe nasycanie stali lub stopów żeliwnych, azotem. Występuje azotowanie utwardzające (w celu zwiększenia twardości na powierzchni), antykorozyjne

Bainit, to mieszanina przesyconego ferrytu i wydzielonych węglików, twardszy od martenzytu, mniej wytrzymały, ale bardziej plastyczny. Budowa bainitu podlega temperaturze przemiany austenitu. Kainit występuje w dwóch formach: górnej i dolnej. Budowa górnego ma naturę pierwotną, natomiast dolny ma charakter iglasty. Różnią się twardością: górny 45 HRC, dolny 55HRC.

Brąz, stop Cu z Sn (20% Sn) zawierający domieszkę Zn oraz Pb, czasami również P (0,5% P, brązy fosforowe), Si (do 5%, brązy krzemowe),Al. (12% brązy aluminiowe), Be (5%), Mn (12%)

Cementyt- związek Fe z C, rozróżniamy pierwotny i wtórny. Pierwszy z nich krystalizuje się w stopach posiadających 4,3% C, w wyniku spadku rozpuszczalności C w ciekłym żelazie, wraz ze spadkiem temp. (linia CO). Wtórny wydziela się z austenitu w wyniku malejącej rozpuszczalności C w γ- Fe (linia FS) .Znany jest również cementyt trzeciorzędowy, wydzielający się z ferrytu z powodu malejącej rozpuszczalności C w Fe (linia PQ) spowodowanej spadkiem temp

Faza, homogeniczna część układu, o identycznych własnościach fizycznych, takim samym składzie chemicznym, odgraniczona powierzchnia rozdziału od reszty układu. Rodzaje faz: roztwory stałe, fazy międzymetaliczne, związki chemiczne., mieszaniny.

Faza międzymetaliczna, jest wynikiem połączenia metali, albo metali z niemetalami, posiadającymi metaliczny lub złożony rodzaj wiązań międzyatomowych.

Grafit, jedna z odmian alotropowych węgla. Opisywana w układzie heksagonalnym, charakteryzuje się niska wytrzymałością, plastycznością i twardością.

Grafityzacja, Otrzymywanie grafitu na skutek wydzielania ze stopów żelazo -węgiel, w skutek korozji żeliwa szarego, w którym ta odmiana węgla pozostaje chemicznie niezmieniony, natomiast składniki czynne (ferryt, eutektyka fosforowa) poddają się korozji.

Hartowanie, stosowanie obróbki cieplnej w celu osiągnięcia struktury o wyższej twardości. Proces ten polega na ogrzaniu stopu do temp. stanu astenicznego (nad linia GS układu żeliwo-cementyt), ogrzewanie, aby ujednolicić temp. w całej objętości oraz odpowiednio szybkim chłodzeniu. Głównymi ośrodkami chłodzącymi używanymi w hartowaniu są: woda i roztwory wodne, oleje, sprężone powietrze oraz stopione sole i metale.

Hartowność, umiejętność tworzenia budowy martenzytycznej w czasie hartowania. Precyzuje użyteczność stali do cieplnej obróbki. Zależy ona od składu chemicznego stali .

Rozmiar ziarna austenitu ( zahartowanie rośnie wraz z rozmiarem ziarna), podobieństwo ziaren austenitu ( wraz ze wzrostem homogeniczności rośnie zahartowanie)

Kruchość na gorąco, za jej pojawienie odpowiedzialna jest istnienie siarki w stali. Tworzący się siarczek żelaza FeS, po podniesieniu temp. do 850- 890oC przy pomocy pozostałych atomów żelaza powstaje eutektyka Fe+FeS, charakteryzująca się topliwością oraz występowaniem na granicach ziaren. W czasie obróbki plastycznej na gorąco roztapia się co powoduje, że stal pęka. Do zapobiegnięcia temu procesowi do stali dodaje się mangan, wiążący się w siarczki manganu. Siarczki te charakteryzują się wysoką temperaturą topnienia, ale równocześnie wykazują podatność na odkształcenia plastyczne.

Kruchość na zimno, związana z występowaniem fosforu w stali. Uwolnione, dzięki rozpuszczeniu w ferrycie, atomy fosforu zajmują, dzięki temu, że są większe od atomów Fe, ich miejsca międzywęzłowe w sieci krystalicznej inicjując zjawisko ekspansji sieci, co wpływa na wzmocnienie struktury. Ferryt, zazwyczaj plastyczny i miękki, zmienia się w twardy i kruchy. Opisane zjawisko jest niezwykle groźne, gdyż może prowadzić do pękania konstrukcji stalowych.

Krystalizacja, zjawisko powstawania i wzrostu kryształów z cieczy przechłodzonej, przesyconego roztworu lub pary.

Martenzyt, jest to przesycony stały roztwór węgla w żelazie, posiadający tetragonalną budowę sieci przestrzennej oraz specyficznej mikrostrukturze, z charakterystycznymi igiełkami przecinającymi się pod kątem 60o.

Mosiądz, stop Cu z Zn (10- 45%), często w jego skład wchodzą tez inne metale, jak : Pb, Al., Fe, Mn

Nawęglanie, proces obróbki termiczno-chemicznej, podczas którego powierzchnia elementów metalowych zostaje nasycona węglem, aby powłoka zewnętrzna była bardziej odporna na ścieranie i była bardziej twarda, zachowując równocześnie ciągliwość rdzenia.

Obróbka cieplna, (obróbka termiczna), proces/y cieplne, w efekcie, których zachodzi w stanie stałym zmiana struktury stopów, a co za tym idzie zmiana ich właściwości chemicznych, mechanicznych i fizycznych. Pod nazwą obróbka termiczna rozumie się m.in.: Hartowanie, wyżarzanie, odpuszczanie, przesycanie, ulepszanie cieplne, stabilizowanie.

Obróbka podzerowa, zasadza się na ochłodzeniu wcześniej zahartowanej stali do niskich temp. aby zmniejszyć austenit szczątkowy. Należy ja przeprowadzać bezpośrednio po hartowaniu, żeby nie doszło do szkodliwej stabilizacji austenitu.

Odkształcenie przez bliźniakowanie - dosyć skomplikowany mechanizm ruchu atomów z obrotem rzędu atomów o dany kąt w kierunku przemieszczenia. Bliźniaki tworzą się najczęściej, jeśli z jakichś przyczyn przesunięcia atomów natrafiają na utrudnienia.. Tworzy się wówczas uskok sieci krystalicznej symetryczny dla obu znajdujących się wokół niego niewykształconych części kryształu. To zjawisko występuje z łatwością zarówno w układzie regularnym, płasko centrowanym A1 jak i heksagonalnym A3.

Odkształcenie przez poślizg - tłumaczy się to przesunięciem, wzdłuż konkretnych płaszczyzn krystalograficznych, części kryształu, które nazywane są płaszczyznami łatwego poślizgu. Najgęstszemu rozlokowaniu atomów w sieci odpowiadają płaszczyzny jak i kierunki poślizgu. Każde przemieszczenie jest całkowitym zwielokrotnieniem odległości międzyatomowych, co powoduje, że rozłożenie atomów w krysztale jest bez zmian.

Odkształcenie sprężyste są przemijające i po odciążeniu zanikają. Pod wpływem przyłożonej siły w zakresie możliwości odkształceń sprężystych ulegają zmianie odległości międzyatomowe w sieci krystalicznej. Wysunięte ze swych położeń równowagi atomy wzajemnie się odkształcają i są powodem powstania wewnątrz zdeformowanego materiału siły wewnętrzne dążące do osiągnięcia poprzedniej postaci , pod wpływem ich metalowy element powraca do pierwotnej postaci.

Odkształcenie plastyczne powstaje w wyniku przemieszczeń w sieci krystalicznej całych grup atomów, które zachodzą powyżej osiągnięcia przez siłę na metal granicy sprężystości. Do tego rodzaju odkształceń przyczynia się poślizg oraz bliźniakowanie.

Perlit jest eutektoidalną mieszaniną cementytu z ferrytem i posiada 0,8%C tworząc w temperaturze 730ºC.

Mikroskopowe badania ferrytu i cementytu pokazały, że mają one jasnej barwy, ale razem dają ciemne płytki, Dodatkowo podano kilka właściwości mechanicznych HB=220x260,RM=700x800Mpa

Plastyczność określa możliwość materiału do odkształceń pod wpływem działania danej siły.

Przemiana eutektyczna polega na powstaniu mieszanki dokładnie dwóch faz.

Przemiana martenzytyczną to izotermiczna przemiana austenitu w martenzyt, podczas której następuje gwałtowne chłodzenie rozgrzanej stali (temperatura austenitu) bądź niskotopliwej (proces hartowania)

Przemiana perytyktyczna otrzymuje się podczas niej nowy kryształ, polega reagowaniu cieczy podczas krzepnięcia kryształów z powstałymi kryształkami.

Przemiana monotektyczna , ważnym parametrem jest czas, z pojedynczej ciekłej fazy powstaje inna faza oraz kryształy L-L+A

Składniki oraz proste lub złożone substancje, poddane odpowiednim warunkom mogą dać wszystkie możliwe fazy należące do danego układu

Sprężystość jest to zdolność do uzyskania poprzednich kształtów i wymiarów po odjęciu przyłożonej siły zewnętrznej, która spowodowała odkształcenie

Stal to stop żelaza z węglem do 2,11% oraz innymi pomocniczymi pierwiastkami (Mn, Si oraz dodatki szkodliwego P oraz S lub korzystnymi; Cu) Nadaje się do obróbki plastycznej.

Stale narzędziowe - odnajdują swoje zastosowanie przy narzędziach takich jak: młotki, uchwyty klucze, sprawdziany, dzięki takim własnością jak wysoka odporność na ścieranie, stabilność wielkości wytrzymałości zmęczeniowej, twardość, zdolność do skrawania, dany zapór ciągliwości przeciwdziałający kruszeniu a także i zdolności do hartowania i odporność w podwyższonych temperaturach. Omawiane stale posiadają wyższą zawartość węgla w porównaniu ze stalami konstrukcyjnymi, a ze jego wzrostem podnoszą się powyższe własności. Stale narzędziowe dzielą się na głęboko i płytko hartujące.

Stale sprężynowe - powstają z materiału, który powinien odznaczać się:

a)wysokimi cechami sprężystymi (duża granica sprężystości)

b)wysoka wartość ilorazu Rs do Re oraz RM

c) niewielka plastyczność, aby przy wykroczeniu poza granice sprężystości nie dochodziło do pękania materiału

d) wysoka odporność na zmęczenie konieczna przy sprężynach oraz resorach dla pojazdów mechanicznych.

Należą tutaj stale zawierające ok. 0,5-0,7% C. Głównym dodatkiem stopowym w omawianych stalach jest krzem zwiększający Rs Re oraz RM, obniżając przy tym hartowność. Większa hartowność jest pożądana i charakterystyczna dla stali sprężystych zawierających Mn, Cr i W.

Stop to tworzywo metaliczne, powstające przez proces stopienia dwóch lub więcej pierwiastków, a przynajmniej jeden główny powinien być metalem.

Surówki

Stopy odlewnicze, czyli stopy żelaza zawierające powyżej 2,11%C są otrzymywane bezpośrednio w procesie wielkopiecowym. Są dwa rodzaje surówek: białe (C w postaci cementytu) i szare (C w postaci grafitu). Głównym kryterium jest kolor przełomu surówki.

Twardość- jest to pojęcie określające trwałe odkształcenie podczas działania siły skupiającej na powierzchnię materiału

Właściwości stali w odniesieniu do zawartości węgla

Podstawowym dodatkiem stopowym stali węglowych jest węgiel i wywiera on ogromny wpływ na właściwości tych materiałów. Im wartość węgla tym wzrasta wytrzymałość a zmniejsza się plastyczność ( podwójna odporność przy rozciąganiu RM, twardość, granica plastyczności Re, a obniżają się takie właściwości plastyczne takie jak wydłużenie A, udarność KC, przewężenie Z) Wytrzymałość oraz granica plastyczności wzrastają tylko przy zawartości poniżej 0,8%, gdyż obecny cementyt wtórny nadaje stali kruchość. Podwyższenie zawartości węgla poprawia zgrzewalność, spawalność i obrabialność.

Udarność to cecha materiału odpowiadająca za odporność na pękanie podczas uderzania ,złamania przeciętnej próbki, miarą jej jest energia [J]

Układ to wyodrębniona z otoczenia pewna część ciał którą następnie poddaje się badaniom

Zgniot to całokształt zmian, jakie mogą zachodzić w materiale podczas zmiany budowy krystalicznej danego metalu, a także jego odporności, plastyczności oraz innych cech fizycznych jakie mogą zajść pod wpływem przerabiania plastycznego na zimno.

Żaroodporność nadaje materiałowi odporności w procesach utleniania oraz korozji lub odkształcenia przy wysokich temperaturach (powyżej 800K)

Żarowytrzymałość jest odpornością materiałów na działanie mechaniczne (tj. zginanie lub rozciąganie) w [podwyższonych temperaturach.

Żeliwo to odlewnicze stopy żelaza zawierające poniżej 2,11%C, są otrzymywane z surówek w tzw. żeliniakach podczas redukowania nadmiaru tlenu i zanieczyszczeń oraz dodatku Si, P, Mn, S. Jest to dość tani surowiec, który posiada zdolność do tłumienia drgań a także świetną lejność, dzięki której można otrzymywać skomplikowane kształty a przy tym jest nieznacznie wrażliwy na działanie karbu Można podzielić na sferoidalne, ciągłe i szare zwykłe.