Pag. 1

CURS 14 - Materiale ingineresti

compozite si sinterizate

14.1 Obiective In urma parcurgerii cursului studentul va putea:

Sa cunoasca importanta si generalitati legate de materiale compozite;

Sa cunoasca clasificarea si structura materialelor compozite; Sa cunoasca importanta si generalitati legate de materiale

sinterizate; Sa cunoasca clasificarea si structura materialelor sinterizate.

14.2 Materiale compozite - Generalităţi

Pentru a incadra si compara materialele compozite si

sinterizate incercam sa facem o posibila clasificare a materialelor solide cu destinaţie tehnică si aceasta poate fi urmatoarea:

metale şi aliaje;

ceramică şi minerale; sticle (nemetalice şi metalice);

textile; polimeri;

sinterizate; compozite.

Materialele solide pot fi grupate, din avand in vedere structura electronică şi cristalină, în trei categorii şi anume:

● Materiale cristaline: policristaline: aliaje feroase; aliaje neferoase;

monocristaline: metale; oxizi; carburi; nitruri; materiale semiconductoare şi optoelectrice;

microcristaline: aliaje supuse unor tratamente termice

semicristaline: materiale polimerice;

● Materiale amorfe:

metalice; nemetalice;

● Materiale compuse: componente dispersate reciproc;

agregate de pulberi presate; materiale compuse rezultate prin acoperirea suprafeţelor cu

substanţe metalice sau nemetalice; materiale stratificate, obţinute prin asamblare succesivă sau

simultană.

Pag. 2

Materialele compozite fac parte din această ultimă categorie. În cadrul generaţiei de materiale noi care înlocuiesc corespunzător

metalele, având în vedere caracteristicile şi perspectivele lor de viitor, o atenţie deosebită se cuvine a fi acordată materialelor compozite,

denumite, până nu demult, materiale plastice consolidate. Materialele compozite sunt primele materiale a căror dispunere structurală internă

o concepe omul, nu numai în înlănţuirea lor moleculară, ci conferindu-

le rezistenţe favorabile în direcţii referenţiale. Ca o definiţie generală, materialele compozite sunt amestecuri

de două sau mai multe componente, ale căror proprietăţi se completează reciproc, rezultând un material cu proprietăţi superioare

celor specifice fiecărui component în parte. Astfel, aceste componente vor coopera, deficienţele unora fiind suplinite de calităţile altora,

conferind ansamblului proprietăţi pe care nici un component nu le poate avea.

Din punct de vedere tehnic, noţiunea de materiale compozite se referă la materialele care posedă următoarele proprietăţi de bază:

sunt create artificial, prin combinarea diferitelor componente (sunt excluse compozitele naturale sau cele apărute fără intenţia de

a crea un compozit, cum ar fi lemnul, fonta cenuşie, etc.); reprezintă o combinare a cel puţin două materiale deosebite din

punct de vedere chimic, între care există o suprafaţă de

separaţie distinctă; prezintă proprietăţi pe care nici un component luat separat nu le

poate avea. Problemele apărute în încercarea de a defini cât mai

exact materialele compozite sunt o dovadă a domeniului extrem de larg pe care îl ocupă acest tip de materiale, domeniu aflat într-o rapidă şi

continuă extindere. În prezent, sunt utilizate deja într-o mare diversitate de

domenii ale ingineriei şi sunt în curs de dezvoltare metode de fabricaţie îmbunătăţite. Apărute în timpul celui de-al doilea război mondial, au

evoluat în direcţia înlocuirii metalelor acolo unde exigenţele referitoare la caracteristicile mecanice sunt atât de mari încât nu pot fi satisfăcute

de acestea. Avantajul major, esenţial al compozitelor constă în

posibilitatea modulării proprietăţilor şi obţinerea în acest fel a unei

game foarte variate de materiale, a căror utilizare se poate extinde în aproape toate domeniile de activitate tehnico-mecanică.

14.3 Clasificarea şi structura materialelor compozite

În cele mai multe cazuri, compozitul cuprinde un material de

bază, matricea, în care se află dispersat un material complementar sub

formă de particule sau fibre, iar principalele proprietăţi care se

Pag. 3

urmăresc să se obţină sub o formă îmbunătăţită sunt: rezistenţa la rupere, rezistenţa la uzare, densitatea, rezistenţa la temperaturi înalte,

duritatea superficială, stabilitatea dimensională, capacitatea de amortizare a vibraţiilor.

Varietatea mare de materiale compozite face ca la clasificarea acestora să fie luate în considerare mai multe criterii, dupa cum

urmeaza:

a. după starea de agregare a matricei şi a materialului dispersat:

compozite tip lichid-solid (suspensii); compozite tip lichid-lichid (emulsii);

compozite tip gaz-solid (structuri “fagure”, aerodispersii); compozite tip solid-solid (metal-carbon, metal-particule ceramice,

metal-fibre metalice, metal-fibre ceramice, polimeri-fibre, carbon-carbon).

b. după natura matricei: compozite cu matrice metalică (aluminiu, cupru, nichel,

magneziu, superaliaje, aliaje de aluminiu, cupru, etc.); compozite cu matrice organică (polimeri);

compozite cu matrice din carbon; compozite cu matrice ceramică (carbură de siliciu, nitrură de

siliciu).

c. după configuraţia geometrică a materialului complementar: compozite cu fibre discontinue;

compozite cu fibre continue; compozite cu particule mari (grafit, oxizi, nitruri, carburi, aliaje),

acestea având dimensiuni mai mari de 1 µm şi diferite forme; compozite cu microparticule, la care materialul dispersat în

matrice reprezintă 1...15%, iar diametrul mediu al particulelor este max, 0,1 µm;

compozite lamelare stratificate.

O clasificare mai generală a materialelor compozite, care le prezintă într-un mod sintetic, are la bază utilizarea concomitentă a două

criterii, şi anume particularităţile geometrice ale materialului complementar şi modul de orientare a acestuia în matrice. Matricea are

rolul de a uni fibrele în modul cel mai favorabil pentru a rezista la solicitările mecanice pe care fiecare tip trebuie să le suporte. Se poate

deduce că avem de-a face cu nişte materiale cu rezistenţă anizotropă şi care deschid mari posibilităţi pentru a concepe un material specific

pentru fiecare aplicaţie concretă. Materialele plastice consolidate au calităţi mecanice importante

şi caracteristici care le identifică: absenţa coroziunii, rezistenţă mare la

oboseală şi la şoc, densitate joasă. Cu acestea s-au realizat produse cu întrebuinţare vastă: ambarcaţiuni de agrement si competitii, plăci

ondulate translucide, instalaţii şi depozite pentru industria chimică şi alimentară, cisterne, etc.

Pag. 4

Dezvoltarea unor noi procedee de fabricaţie a permis sporirea proporţiei de fibre până ce s-a ajuns la o inversare a raportului

fibre-matrice, din care au rezultat materiale cu calităţi mecanice pe care metalele le pot atinge numai mărginind limita stabilităţii

aliajelor. Acestea sunt compozitele avansate. Cu aceste materiale se constituie structurile cu cea mai bună relaţie rezistenţă-greutate

cunoscute până în prezent.

14.4 Structuri compozite tip sandwich

Pentru a combina rigiditatea şi rezistenţa mecanică mari în aceeaşi construcţie uşoară, au fost realizate structurile complexe de tip

sandwich. Ele sunt formate dintr-un strat central plat, tip fagure, sau cu

un profil alveolar ondulat si doua suprafete rigide care perimetreaza stratul central.

Structurile sandwich pot avea aplicaţii în domenii obişnuite precum industria ambalajelor (cartonul ondulat), dar şi în domenii de

vârf reprezentate prin industriile aeronautică şi aerospaţială unde se folosesc piese de tipul susţinătorului rotativ al elicopterului, realizat

dintr-un ansamblu complex de materiale compozite.

Diverse tipuri de structuri sandwich:

a - cu stratul central plat; b - tip fagure; c - profil ondulat

14.5 Materiale sinterizate - Generalităţi

Sinterizarea este un proces de sudare, densificare şi recristalizare prin activitatea termică a unor aglomerate de pulberi,

proces ce se desfăşoară la o temperatură sub cea de topire a componentului principal din amestecul de pulberi.

Fazele care determină mecanismul obţinut produselor sintetizate sunt următoarele:

formarea legăturilor de tip punct;

Pag. 5

creşterea legăturilor tip punct şi formarea suprafeţelor de contact; creşterea cristalelor noi, sferoidizarea şi dispariţia porilor.

Schema fazelor mecanismului de obţinere a produselor sinterizate

În timpul sintetizării au loc şi alte transformări, cum sunt: modificarea (creşterea) conductivităţii electrice, datorită

consolidării zonelor de contact între fostele ganule ale pulberii;

topirea (în unele cazuri) a unui component secundar; reducerea filmelor de oxizi de pe suprafaţa granulelor - care sunt

reacţii chimice care pot apărea între componenţii amestecului de pulberi sau între gazele protectoare sau anumiţi componenţi;

recristalizarea: adică redarea pieselor metalice durificate proprietăţile normale de plasticitate;

alierea componentelor şi formarea unui aliaj mai mult sau mai puţin omogen.

În prima etapă a sinterizării, prin încălzire creşte energia cinetică şi mobilitatea atomilor, care încep să se deplaseze ocupând

poziţii de echilibru mai stabile. Apoi începe să se manifeste fenomenul de difuzie de suprafaţă, prin deplasarea pe suprafeţele granulelor a

atomilor cu mobilitate maximă, situaţi pe părţile proeminente ale acestora. Astfel începe o netezire a suprafeţelor granulelor şi a porilor,

precum şi o închidere treptată a unor goluri mai mici între granule.

Concomitent începe şi difuzia intergranulară. La temperaturi mai înalte este predominantă difuzia de volum, care are loc în interiorul

grăunţilor cristalin.

14.6 Structura pieselor sinterizate din pulberi metalice

Structura pieselor sinterizate este alcătuită corespunzator din

faze metalice, incluziuni nemetalice (grafit, oxizi, sulfuri) şi pori. Analiza microstructurii pieselor presupune determinarea următorilor parametri:

mărimea şi distribuţia fazelor, conţinutul in carbon combinat, incluziunile, transformările structurale, fenomenele de carburare şi

decarburare, porozitatea şi distribuţia porozităţii, gradul de legătură,

Pag. 6

stratificarea, uniformitatea structurii, gradul de aliere, prezenţa limitelor dintre particule. Obţinerea unor produse sinterizate cu o structură

stabilă permite corespunzător asigurarea proprietăţilor mecanice şi fizico-chimice dorite.

Structura pieselor sinterizate se poate determina vizual (macrostructura) sau cu ajutorul microscopului metalografic sau

electronic (microstructura).

I. Microstructura pieselor sinterizate din cupru şi din aliaje

pe bază de cupru În timpul sinterizării pieselor din cupru pur are loc schimbarea

formei porilor şi reducerea volumului lor, care determină reducerea energiei totale de suprafaţă. În cupru procesele de difuzie sunt

responsabile pentru sinterizare şi densificare, difuzia de volum fiind mecanismul predominant. Procesul de sinterizare are loc în trei stadii:

Creşterea legăturilor între particule, procesul de densificare desfăşurându-se după o lege exponenţială de timp;

Densificarea propriu-zisă, cu recristalizarea şi dispariţia limitelor de separare între particule;

Creşterea porilor izolaţi, sferoidizarea lor şi încetinirea procesului de densificare.

Sinterizarea bronzului are loc în prezenţa fazei lichide,

când au loc următoarele etape: formarea unei faze lichide interstiţiale care determină rearanjarea

particulelor însoţită de o contracţie rapidă; disoluţia şi reprecipitarea fazelor secundare care determină

densificarea; coalescenţa însoţită de dispariţia fazei lichide.

Pulberile cu dimensiuni mici ale particulelor permit obţinerea unei omogenităţi maximum posibile după formarea fazei lichide şi

eliminarea posibilităţii apariţiei unor goluri mari în piese. Utilizarea unei durate mici de sinterizare, sub 5 minute, produce în cazul bronzului, o

structură de material tipic nesinterizat, constând din particule nealiate. Prelungirea duratei de sinterizare până la 13 minute are ca efect

continuarea transformărilor de fază cu formarea de bronz α,

sferoidizarea polilor şi izolarea lor. Grafitul şi bisulfura de molibden introduse în lagărele din bronz sinterizat rămân după sinterizarea

sub forma unor incluziuni în masa de bază de bronz α. Porozitatea

uniformă şi porii sferoidizaţi indică o buna sinterizare a alamelor.

II. Microstructura pieselor sinterizate din fier şi din aliaje pe bază de fier

La încălzire şi răcire, transformările de fază ale fierului sunt însoţite de un intens fenomen termic de absorbţie sau degajare de

căldură. În afara temperaturilor critice, care corespund transformărilor

Pag. 7

de fază, fierul prezintă la 7680C are o transformare magnetică şi anume

fierul α trece în fier β, transformare însoţită numai de modificări

interatomice, distribuţia reciprocă a atomilor în reţeaua cristalină

rămânând neschimbată. Microstructura unei piese sinterizate din Fe α pur prezintă pori

şi grăunţi de fier α ale căror dimensiuni cresc cu mărimea timpului

de sinterizare, în cazul menţinerii constante a temperaturii de

sinterizare. Particulele mari apar ca urmare a fenomenului de recristalizare, iar structura este feritică.

Sinterizarea aliajelor fier-cupru implică următoarele fenomene: formarea legăturilor fier-fier în fază solidă;

formarea legăturilor fier-cupru în fază solidă; topirea cuprului;

difuzia cuprului; solubilitatea şi precipitarea fierului în cupru topit.

În funcţie de cantitatea de cupru adăugată şi de tratamentul termic aplicat după sinterizare, în structura acestor piese poate să

apară sau nu cupru liber, ca o fază secundară în masa de bază de fier. Cuprul care nu se dizolvă apare în structură sub forma unor structuri

mari. Porozitatea de difuzie apare ca urmare a difuziei reciproce a cuprului şi fierului, în special în conţinuturi de cupru, mai mari

decât limita de solubilitate. Pentru a elimina porozitatea de difuzie se

recomandă utilizarea pulberilor de aliate.

III. Microstructura pieselor sinterizate din aliaje fier-grafit Ca urmare a introducerii grafitului în fier se pot obţine

materiale sinterizate cu diferite proprietăţi şi structuri. Variind compoziţia chimică, temperatura, timpul de sinterizare şi viteza de

răcire, structura materialelor sinterizate fier-grafit se poate regla în limitele largi, putându-se obţine următoarele combinaţii de structuri:

ferită cu grafit liber, ferită-perlită, ferită-perlită-grafit, ferită-perlită-grafit-cementită, ferită-perlită-cementită, ferită-cementită-perlită,

perlită-cementită-ledeburită. În timpul sinterizării amestecurilor fier-grafit, dizolvarea grafitului în fier are loc în soluţie solidă şi nu ca

urmare a gazeificării sub formă de monoxid de carbon. Ferita este constituentul structura cel mai moale al

aliajelor fier-grafit, având o duritate cuprinsă între 80…100 HB. Fierul α

se transformă în fier γ şi se formează cu carbonul o soluţie solida cu, 14% C, numită austenită. Aceasta are o duritate relativ joasă astfel că,

la o răcire sub 9100C, fierul γ trece în fier α, iar austenita se

descompune în cementită şi ferită. Aceste produse de

descompunere formează un amestec alcătuit din şapte părţi de ferită şi o parte o cementită sub forma unor lamele fine răspândite

uniform în ferită. O asemenea structură se numeşte perlită, iar perlita

Pag. 8

lamelară are o duritate ridicată, cuprinsă între 180…200 HB. Studierea transformărilor de fază care au loc în aliajele fier-

grafit la încălzire şi răcire se face după diagrama de fier-carbon împărţită în două părţi: domeniul aliajelor cu un conţinut de carbon

peste 2,14% - domeniul oţelurilor - şi domeniul aliajelor cu conţinutul de carbon peste 2,14% - domeniul fontelor. Dacă grafitul este introdus

în piese sinterizate sub 1% sau dacă în procesul de sinterizare are loc o

decarburare, atunci se formează structura ferito-perlitică. Prin

coborârea temperaturi de sinterizare la 950…10000C sau prin

sinterizarea cu viteze mari se poate separa cementita structurală liberă. Ea se poate pune în evidenţă prin atac cu picrat de sodiu care o

colorează în negru. Formarea reţelei de cementită are loc şi ca urmare a carburii materialelor sinterizat datorită componenţilor carburanţi din

gazul protector. La răcirea cu viteză mică se obţine o structură perlitică fină, iar la răcirea cu viteze mari, structura este martensitică.

IV. Microstructura pieselor sinterizate din aliaje fier-grafit-cupru

Adaosurile de cupru la oţelurile sinterizate sunt utilizate adesea deoarece ele activează procesul de sinterizare prin formarea

unei faze lichide, mărind astfel rezistenţele mecanice şi stabilitatea

dimensiunilor pieselor şi obţinându-se piese cu structuri mai omogene. Adaosul cuprului are de asemenea un efect de mărire a activităţi

carbonului şi de descreştere a solubilităţii lui. Se măreşte şi viteza de carburare, o dată cu cantitate de perlită din structură şi se încetineşte

difuzia carbonului în fier, cu împiedicarea formării cementitei libere. Descompunerea austenitei este întârziată, ceea ce face posibilă

formarea unei structuri cu perlită lamelară mult mai fină. Structurile infiltrate cu cupru au o mai complexă aparenţă

decât aliajele simple fier-cupru sau fier-cupru-carbon, deoarece până la 20% infiltrantul adăugat, nu numai că umple porii scheletului,

dar şi reacţionează formând aliaje cu particule de fier. Elemente ca manganul, cobaltul sau nichelul prezente în compoziţia infiltrantului pot

produce reacţii secundare cu fierul sau cu carbonul.

V. Microstructura pieselor sinterizate din categoria oţeluri

aliate Oţelurile aliate sinterizate se realizează din amestecuri de

pulberi, aliaje semialiate şi aliaje complet aliate. Sinterizarea acestor oţeluri implică difuzia carbonului, topirea cuprului şi difuzia

acestuia, dizolvarea nichelului în cupru topit şi difuzia cuprului în fier solid.

Difuzia nichelului este rapidă la limita suprafeţei grăunţilor şi de-a lungul limitei dintre grăunţi şi mai înceată în interiorul grăunţilor

Pag. 9

de fier. În structura oţelurilor aliate sinterizate sunt vizibile zone bogate în nichel datorită difuziei incomplete. Marginile acestor zone dizolvă

uneori carbonul suficient, astfel încât la răcirea normală de la temperatura de sinterizare să se formeze o structură martensitică.

Dacă oţelurile sinterizate conţin nichel, molibden şi cupru, atunci difuzia cuprului şi molibdenului sunt relativ rapide, pe când

cea a nichelului este mai înceată, conducând la obţinerea a numeroasei

zone bogate în nichel, zone de austenită netransformată, înconjurate de zonele martensitice (atunci când conţintul de carbon este suficient).

Gradul de sinterizare a pieselor din oţeluri aliate poate fi estimat prin gradul de difuzie a elementelor de aliere.

VI. Microstructura pieselor sinterizate din categoria carburilor

Materialel sinterizate dure sunt compuse din carburi ale metalelor

greu fuzibile si un liant de tip metal sau aliaj, faza greu fuzibilă depăsind 50 % volum. Materialel dure pot fi clasificate in funcţie de prezenţa sau

absenţa wolframului in compoziţia lor, in următoarele grupe : materiale dure care conţin wolfram sub formă de monocarbură

sau in soluţii solide ale acesteia cu alte carburi;

materiale dure fără wolfram.

Materiale dure sinterizate cu bază carbura de wolfram

Materialele dure sinterizate cu baza carbura de wolfram pot fi clasificate astfel:

materiale dure sinterizate bazate pe monocarbură, WC-Co ;

Pag. 10

materiale dure sinterizate formate din multicarburi, WC-TiC-Co, WC-TiC-(Ta,Nb)C-Co;

Materiale dure sinterizate bazate pe monocarbură, WC-Co Realizate in deceniul al treilea al secolului XX de către Schroter, in

Germania si comercializate sub denumirea de WIDIA (wie Diamant - ca diamantul) au cunoscut si cunosc in continuare o largă utilizare atat in

execuţia sculelor aschietoare destinate prelucrării fontelor, a unor

materiale cu aschie scurtă si a aliajelor neferoase, cat si pentru realizarea unor piese de uzură. Sunt mult mai rezistente comparativ cu

aliajele celorlalte grupe si conţin cobalt in proporţii foarte diferite, variind in limitele 3–25 % masă.

Materiale dure sinterizate bazate pe multicarburi - WC-TiC-Co Introducerea in compoziţia materialului sinterizat dur WC-Co a carburii

de titan TiC asigură o crestere considerabilă a rezistenţei la oxidare, concomitent cu mărirea durităţii si a refractarităţii, datorită formării

soluţiei solide WC-TiC. Materialele dure din această grupă sunt utilizate pentru prelucrarea prin aschiere, in general a materialelor care dau

span continuu si mai ales a oţelurilor. Conductibilitatea termică mai scăzută a acestor materiale comparativ cu cea a aliajelor WC-Co si

susceptibilitatea redusă la sudare a spanului, produs in timpul prelucrării, de partea activă a sculei, reprezintă, de asemenea, avantaje

ale acestei categorii de materiale .

Materiale dure sinterizate bazate pe multicarburi - WC-TiC-TaC(NbC)-Co

Superioritatea materialelor dure din această grupă, faţă de celelalte prezentate, se manifestă numai in condiţiile in care carburile de titan si

tantal se regăsesc in masa de bază sub formă de soluţie solidă saturată sau suprasaturată alături de monocarbura de wolfram.

Materiale dure sinterizate bazate pe multicarburi - WC- TaC(NbC)-Co

Materialele din această grupă au destinaţii care diferă in funcţie de proporţia carburii de tantal. La valori relativ scăzute ale acesteia (1 … 3

%) sunt destinate executării sculelor pentru prelucrarea fontelor cu crustă dură. La o proporţie intre 3 … 10 % carbură de tantal, sculele se

utilizează la prelucrarea fontelor si oţelurilor moi. Pentru proporţii mai mari de TaC in stare pură sau TaC(NbC), datorită scăderii considerabile

a durităţii, nu se mai realizează scule aschietoare .

Materiale dure sinterizate cu baza carbura de wolfram, liate cu alte metale in afară de cobalt

In afara materialelor dure sinterizate din carburi metalice cu liant cobalt, mai sunt utilizate in industrie, pe scară mai restransă, materiale

speciale cu alţi lianţi metalici. Astfel cobaltul a fost inlocuit cu fier, nichel sau aliaje ale acestora. Un mare număr de variante de lianţi metalici

sunt folosiţi ca inlocuitori ai cobaltului in materiale sinterizate dure experimentale destinate cercetărilor de dezvoltare intreprinse de diversi

producători. Astfel mai sunt utilizate aliaje Ni-Cu, Ni-Cr, Ni-Mo, Co-W,

Pag. 11

Co-Cu, Co-Mo, Co-Cr, Co-Mo-Cu,Fe-Ni-Cr etc. Carbura de wolfram liată cu fier sau nichel prezintă nu mai mult de 60 % din rezistenţa la rupere

a aceleiasi carburi liate numai cu cobalt. Această inferioritate a fierului sau nichelului se poate explica prin inalta lor solubilitate in fază solidă

pentru carbura de wolfram si chiar tendinţa lor de a forma carburi duble fragile de tip NixWyC sau FexWyC .

Materiale dure fără wolfram, pe bază de carburi metalice

Inlocuirea totală a carburii de wolfram din materialele dure poate fi realizată in următoarele moduri :

utilizarea carburilor simple de titan, zirconiu, vanadiu, tantal sau a soluţiilor solide binare sau ternare ale acestora;

utilizarea de nitruri, boruri, siliciuri oxizi sau carburi ale nemetalelor (carbura de bor sau siliciu ); Astfel s-au obţinut aliaje

dure de tip Titanit S (TiC-MoC-Ni), RAMET (cu baza TaC), TiC-VC cu carbură de titan in exces;

Performanţele impuse de aceste noi clase de materiale sinterizate trebuie analizata din prisma cerinţelor impuse materialelor dure

destinate prelucrărilor prin aschiere

14.7 Textura pieselor obtinute prin sinterizare

Pentru determinarea mărimii şi distribuţiei fazelor disperse în

produsele sinterizate se foloseşte analiza stereometrică (ramură a geometriei care se ocupă cu măsurarea volumului corpurilor solide).

Această metodă dă indicaţii prin tehnici cantitative de măsurare şi numărare asupra următoarelor caracteristici: mărimea, numărul,

formarea, orientarea şi distribuţia particulelor şi a porilor. Mărimea particulelor sau a porilor se defineşte, în general,

prin dimensiunea medie determinată direct la aparatele automate de

analiză. De mai mare importanţă practică este însă cunoaşterea legii

de repartiţie a porilor după mărime, lege care evidenţiază întregul spectru de dimensiuni ocupat de aceştia.

Pag. 12

Structuri orientate în cazul reperelor realizate din sinterizate

Reperele obtinute prin sinterizare au, de obicei, în funcţie de

procesul tehnologic, structuri orientate liniar, plan sau combinat.

Distribuţia spaţială a porilor influenţează pregnant caracteristicile funcţionale ale pieselor sinterizate. Tendinţa de aglomerare a porilor în

unele zone şi diminuarea concentraţiei acestora în alte zone contribuie la scăderea rezistenţei mecanice, a durităţii, a conductivităţii termice şi

electrice.

Activitati:

Incercati sa identificati posibilele aplicatii, in cadrul masinilor si utilajelor de constructii, a materialelor compozite si sinterizate

Bibliografie:

1. Mutiu T.A. - Studiul metalelor, Editura I.C.P.A.I.U.C., Bucuresti, 1985;

2. Schwartz H. - Elementa practice de metalurgie fizica, Editura

Tehnica, Bucuresti, 1956; 3. Schumann H. - Metalurgie fizica, Editura Tehnica, Bucuresti, 1955;

4. Horia Colan – Studiul metalelor si tratamente termice – Editura Didactica si Pedagogica, Bucuresti;

Teste: 1. Cum sunt denumite amestecurile de două sau mai multe

componente, ale căror proprietăţi se completează reciproc, rezultând

Pag. 13

un material cu proprietăţi superioare celor specifice fiecărui component în parte?

a) Materiale sintetice; b) Materiale compozite;

c) Materiale amorfe. 2. Cum sunt denumite materialele compozite lichid - lichid?

a) Suspensii;

b) Aerodispersii; c) Emulsii.

3. Ce materiale compozite au un strat central plat tip fagure si doua suprafete rigide care perimetreaza stratul central?

a) Structuri sandwich;

b) Structuri mixte;

c) Structuri speciale.

4. Cum este denumit procesul de sudare, densificare şi recristalizare prin activitatea termică a unor aglomerate de pulberi?

a) Laminare; b) Turnare;

c) Sinterizare. 5. Cum are loc dizolvarea grafitului în fier in cazul sinterizării

amestecurilor fier-grafit?

a) In solutie solida; b) In amestec solid;

c) In solutie chimica. 6. Ce tip de analiza este utilizata in determinarea mărimii şi distribuţiei

fazelor disperse în produsele sinterizate? a) Microscopica;

b) Stereoscopica; c) Chimica.

Grila de evaluare

1. b

2. c 3. a

4. c

5. a 6. b