МАТЕРИЈАЛИМАТЕРИЈАЛИ

Машински материјалиМашински материјали

ПонављањеПонављање Које сте материјале учили у 5. и 6. Које сте материјале учили у 5. и 6.

разреду из Техничког и разреду из Техничког и информатичког образовања?информатичког образовања?

Наведите неке природне и неке Наведите неке природне и неке вештачке материјале. Која је вештачке материјале. Која је основна разлика?основна разлика?

Које три целине чине епоху Које три целине чине епоху металног доба? (Историја 5. разред)металног доба? (Историја 5. разред)

Материјали су супстанце који служе за израду објеката које човек употребљава да би побољшао услове свог живота.Технички материјали су они материјали од којих се израђују предмети и објекти који произилазе из техничких делатности, као и материјали који служе за техничку функцију. Основна подела ових материјала је:1. Машински материјали,2. Грађевински материјали и3. Електротехнички материјали.

Машински материјалиМашински материјалиМашински материјали служе за израду машина

и уређаја различитих намена.Генерално се дела на:Генерално се дела на:1.1. Металне материјалеМеталне материјале (метали и легуре) и (метали и легуре) и2.2. Неметалне материјалеНеметалне материјале полимерни материјали, керамички материјали, дрво, композитни материјали и остали неметални материјали (погонски,

електронски и др.).

Метални материјалиМетални материјалиМетални материјали су најзаступљенији машински материјали. Ови материјали су, или технички чисти метали (хемијски елементи) или, најчешће, смеше метала, њихових једињења и неких неметалних материјала, које се још називају и легуре.Метали су кристалне грађе, добри су проводници топлоте и електричне струје, могу се пластично деформисати (ковати, гњечити и сл.) и непрозирни су. Све ове особине проистичу из особина њихове кристалне грађе (анимација доле лево). Метали се практично у природи не налазе у елементарном облику. Хемијска једињења метала који се економично могу експлоатисати из природе и накнадно прерађивати називају се металне руде. У металуршким постројењима руде се прерађују са циљем да се добију метални материјали употребљиви за израду делова разних машина и уређаја. У металуршким погонима најчешће се производе полупроизводи који одлазе у фабрике и радионице на даљу прераду у коначне производе.

Неки облици полупроизвода од метала

Кристалнарешетка

ЛегуреЛегуреМетали се најчешће користе као смеше. У смеши учествују метали, али могу битизаступљена метална једињења или неметални материјали. Овакве смеше називају се легуре. Легуре се далеко више користе у пракси у односу на технички чисте метале. Легуре често имају особине које метали, од којих су добијене, немају.

Да ли знате назив неке легуре?

Гвожђе и легуре гвожђаГвожђе и легуре гвожђаЛегуре гвожђа спадају у најважније техничке материјале, а најважнији су машински материјали. Човечанство још увек живи у гвозденом добу. Технички чисто гвожђе се не користи као материјал. Гвожђе је најважнија компонента легура гвожђа.Руде из којих се добија гвожђе су: магнетит, хематит, лимонит, сидерит и пирит. Ове руде се прерађују у високим пећима (и до 100 м висине), где се поред руда, додаје кречњак и кокс. При врло високим температурама долази до хемијских реакција, које, пре свега, редукују оксиде гвожђа, тако да се коначно добија сирово гвожђе, које, поред гвожђа, у себи садржи угљеник, силицијум, манаган и примесе (сумпор, фосфор...). Сирово гвожђе је основа за производњу легура гвожђа. Легуре гвожђа су:челик и ливено гвожђе.

ЧеликЧеликЧелик је легура гвожђа која садржи мање од 2,14% угљеника. Добија се прерадом сировог гвожђа у Сименс-Мартиновим пећима, конверторима или електричним пећима. Који поступак ће се користити зависи од врсте челика који се жели произвести.Ливено гвожђе се добија од сировог ливеног гвожђа. Прерада се, најчешће, обавља у куполним или електричним пећима.

Челик – поделаЧелик – поделаУ пракси се користи много врста челика.Челици се деле на:- угљеничне и- легиранеУгљенични челици су најчешће коришћена врста челика због њихове ниже цене.Они се деле на:- конструкционе челике и- алатне челикеКонструкциони челици су мекши и лакше се прерађују. Ово су најјефтнији челици и користе се за опште конструкционе намене. Алатни челици су чвршћи и тврђи, па им ове особине одређују намену. Треба напоменуту да на особине угљеничних челика, поред садржаја угљеника, значајно утичу начини термичке и механичке обраде.

Челик – особине и Челик – особине и применапримена

Челик је сиве боје, добро проводи топлоту Челик је сиве боје, добро проводи топлоту и електричну струју, има изражену и електричну струју, има изражену чврстоћу, тврдоћу и еластичност, лако се чврстоћу, тврдоћу и еластичност, лако се обрађује резањем, заваривањем и обрађује резањем, заваривањем и деформисањем и подложан је корозији. У деформисањем и подложан је корозији. У зависности од врсте челика, неке особине зависности од врсте челика, неке особине су израженије а неке мање изражене.су израженије а неке мање изражене.Виђамо га свакодневно. Од њега су Виђамо га свакодневно. Од њега су направљени алати, прибор за јело, делови направљени алати, прибор за јело, делови машина, аутомобила, бицикла, кућних машина, аутомобила, бицикла, кућних електричних апарата (бојлер, веш машина, електричних апарата (бојлер, веш машина, штеднјак…), метални мостови и други штеднјак…), метални мостови и други грађевински објекти, бродови, наоружање грађевински објекти, бродови, наоружање итд.итд.

Обојени метали и њихове Обојени метали и њихове легурелегуре

У обојене метале сврставају се сви метали који се употребљавају у техници осим гвожђа и његових легура.

Делимо их на: Тешке обојене метале (бакар, олово,

цинк, калај) и Лаке обојене метале (алуминијум,

магнезијум, титан…)Као машински материјали највише се

користе њихове легуре.

Бакар и његове легуреБакар и његове легуреБакар (Cu) је један од настаријих метала које је човек употребио. Међутим његова мала чврстоћа је у садашњем времену веома ограничила његову употребу. Али, његова изузетно добра проводљивост електричне струје и веома добра отпорност на корозију су одредили да се овај метал неприкосновено употребљава као електрични проводник (електротехнички материјал). Бакар је веома важан метал за израду великог броја разних легура. Најпознатије су месинг и бронза.

МесингМесингМесинг је легура бакра у којој је главни легирајући елемент цинк. У месингу, може бити и других легирајућих елемената, али мање него цинка. Постоје разне врсте месинга, али се сви они одликују добром корозионом постојаношћу и солидном чврстоћом и тврдоћом. Месинг се у техници употребљава за цевне арматуре, пужне преноснике и друге делове где су његове особине битне.

БронзаБронзаБронза је легура бакра и легирајућих елеменета, с тим што цинк није главни легирајући елемент. У техници се употребљава велики број разних врста бронзи. Ове легуре су такође отпорне на корозију, лако се лију и могу се пластично деформисати.Бронзе се користе за израду клизних лежајева, цеви и за друге намене. Према главном легирајућем елементу бронзе се деле на:- калајне бронзе,- оловне бронзе,- алуминијумове бронзе,- берилијумове бронзе итд.

АлуминијумАлуминијумАлуминијум (Al) је метал који се, после челика највише употребљава. Његова важна особина је мала густина. Конструкције од алуминијума или његових легура су много лакше од челичних конструкција.Очекивало се да ће цене алуминијума опадати током времена, те тако угрозити челик, али се то није десило. Алуминијум се, као технички чист метал, употребљава за разне конструкције и друге намене, где је основни услов што мања маса (нпр. авиони).Алуминијум има и добру отпорност на корозију, а солидан је проводник електричне струје. Алуминијум се веома много употребљава као основни материјал за израду алуминијумских легура.Да ли сте знали да алуминијум легирањем може достићи чврстоћу конструкционих челика, при чему је и даље скоро три пута лакши? Најпознатије легуре алуминијума су: Најпознатије легуре алуминијума су: дуралуминијум, силумен и магналијумдуралуминијум, силумен и магналијум..

Неметални материјалиНеметални материјалиНеметални материјали се у техници користе у значајној мери. Њихов значај, као машинских материјала, нешто је мањи. Међутим, у новије време, са појавом пластичних материјала, али и других савремених неметалних материјала, они се све више користе за израду делова за машине и уређаје. У двадесетом веку дошло је до интензивног развоја пластичних материјала. Крајем века, упоредо са потребама васионских истраживања развили су се, и још се развијају све нови и нови неметални материјали, као што су технички керамички материјали и композитни материјали.

Полимерни „пластични“ Полимерни „пластични“ материјалиматеријали

Полимери Полимери су високомолекуларна једињења која су високомолекуларна једињења која се добијају се добијају хемијском синтезом хемијском синтезом једноставних једноставних једињења-мономера.једињења-мономера.

Композитни материјалиКомпозитни материјалиКомпозитни материјал је састављен из посебних делова различитих материјала.Најчешћи случај је да су композитни материјали компоновани из влакана и основе. То значи да су, на одговарајући начин, распоређена влакна, а око њих основа, односно материјал који испуњава међупростор. Нарочито се користе за израду високоразвијених транспортних система у ваздухопловству.

Керамички материјалиКерамички материјалиКерамички материјали се одавно користе у техници. Велики број грађевинских материјала сврстава се у групу керамика (опека, керамичке плочице, санитарије и сл.). У машинству керамички материјали почињу значајније да се користе тек у другој половини двадесетог века. Основне особине керамичких материјала су веома велика тврдоћа (али и велика кртост), висока температура топљења, добра отпорност на хемијска дејства и добра отпорност на хабање. Поред тога, ови материјали су веома добри топлотни и електрични изолатори. Ове особине одређују место примене керамичких материјала и машинској техници.

Погонски материјалиПогонски материјалиПогонски машински материјали су Погонски машински материјали су горива и горива и мазивамазива.. Гориво је материјал који у присуству Гориво је материјал који у присуству кисеоника може да се запали и да гори кисеоника може да се запали и да гори ослобађајући топлотну енергију.ослобађајући топлотну енергију.У зависности од агрегатног станја, горива У зависности од агрегатног станја, горива могу бити: могу бити: гасовита гасовита (земни гас, водоник и (земни гас, водоник и др.), др.), течнатечна (нафтни деривати, етанол, (нафтни деривати, етанол, биодизел и др.) и биодизел и др.) и чврстачврста (угалј, дрво, (угалј, дрво, биомаса, уран и др.). биомаса, уран и др.). Користе се као погонска горива за Користе се као погонска горива за покретање топлотних мотора и за грејање.покретање топлотних мотора и за грејање.

МазиваМазиваУ мазива се убрајају У мазива се убрајају мазива уљамазива уља и и мазиве мастимазиве масти. Основни задатак им је . Основни задатак им је да смање трење и хабање између да смање трење и хабање између покретних делова машина, а поред покретних делова машина, а поред тога уља треба да обавља функцију тога уља треба да обавља функцију хлађења, заптивања, прања и заштите.хлађења, заптивања, прања и заштите.