Old exams: 5, 4, 3

Vad är Lagen om Konstant Volym?

Vid plastisk deformation ändras materiallets from men inte dess volyms. Detta gör att om en stång drags ut så blir den längre och tvärsnittsarean minskar motsvarande

Vad är Deformationshårdnande?

Dislokationsmängden ökar kraftigt och dislokationerna låser varandra.

--> Hårdare med även sprödare

När sker Deformationshårdnande?

När en metall defomeras plastiskt under sin rekristallisationstemperatur (kallbearbetning)

Vad är Rekristallisationstemperatur?

Den temperatur där ett kallbearbetat material bilder helt nya spännings och defektfira korn som ersätter de gammal utsträcka kornen

Tumregler: ligger ca 0.5 av av materialets absoluta smälttemperatur

Vad menas med "sanna (momentna) spänningar/töjningra"?

Vis stora plastiska deformationer förändras tvärsnittsarean avsevärt. Detta man måste ta hänsyn till för korrekta beräkningar för spänning och töjning

Vilka är arbetets tre delar vid plastisk bearbetning?

Totala yttre arbetet delas in i:

1. Ideala arbetet

2. Friktionsarbetet

3. Skjuvarbetet

Vad är Ideala arbetet?

Den teoretiska energimängden som kärvs för en homogen formändring

Ideala = energi per volymenhet x volymen

(- energi per volymenhet = arean under kurvan utifrån ett litet provbit?)

Vad är Friktionsarbete?

Energiförlusten för att övervinna friktionen i mellan verktyg och arbetsstycke. Påverkas av smörjning och kontakttryck.

Vad är skjuvarbete?

En energi som krävs för inre skjuvning då materialet tvingas ändra riktning och flöda "oönskat" ex runt snäva hörn i verktyget.

Vad är Verkningsgrad? + formel

Mått på hur effektivt en process nyttjar den tillförda energin

n = W ideal/W tot

(visar hur stor andel av energin som faktiskt går till själva formförändringen)

- I verkligheten alltid mindre än 1 (100%)

Vad finns för nyckeltal för miljöbelastning?

1. CO2-footprint

2. Embedded energi

3. Återvinningsgrad och livslängd

Vad är CO2-footprint?

Mängden växthusgaser som släps ut vid framställning av 1 kg material. Kan även mätas i CO2 ekvivalenter

Vad är embedded engery?

Totala energimängd som kräv för brytning, förädling och tillvekring

Vad menas med Återvinningsgrad och Livslängd?

Mått på hur effektivt material kan cirkuleras eller hur längre en kompetent håller i drift innan den måste ersättas

Vad finns för miljöfördelar med metall?

Kan smältas och återvinnas många gånger utan att tappa dess mekaniska egenskaper. Aluminium spara 95% i sekundär jämför med primärframställning

Vad finns för miljönackdelar med metall?

Primärframställning kräver stora mängder energi och ger höga CO2 utsläpp.

Varför skiljer sig miljöaspekter mellan olika metealler?

Då olika metaller har olika brytningsmetoder, smälttrempertur och förädlingsprocesser.

Vad finns för designstartegier för en hållbar produkt?

1. Lättare konstruktion

2. Demonterbarhet

3. Användning av återvunnet material

4. Lång livslängd + korrosionsskydd

Vad betyder Lättare kontruktion?

Använda materialindex för att minska materialmassan utan att tappa prestanda.

Vad betyder Demonterbarhet?

Gör det enkelt att separerar olika materialgrupper vid skrotning. Även görs för att kunna byta ut / reparera delar av en komponent istället för hela.

Vad betyder Lång livslängd?

En komponent som håller i 15år har i längden betydeligt lägre miljöbelastning än en som måste bytas varje år

Vad är korrosion?

Kemisk eller elektrokemisk nedbrytning av material till följd av reaktioner med omgivningen

- ex rost

Vilka egenskaper fås från ett dragprov?

Mekaniska egenskaper som kan avläsas i ett spännings-töjnings diagram

1. E-modul

2. Sträckgräns

3. Brottgräns

4. Brottförlängning

5. Seghet

Vad är E-modul? +Vart i diagrammet?

Lutningen på den raka elastiska delen --> materialets styvhet

Vad är Sträckgräns?

Den spänningsgräns där materialet slutar fjädra tillbaka och börjar deformeras permanent

Vad är Brottgräns?

Den maximala spänning som ett material klara av att bära innan midjebildning startar.

Vad är Brottförlängning?

Den totala plastiska töjningen vid brott --> mått på materialets formbarhet.

e tot = e el + epl

Vad är seghet?

Arean under hela kurvan --> den totala energi materialet absorberar innan brott

Vad är Makroskopiskt vs Mikroskopiskt?

Makro = komponent nivå, det som är synligt för ögat

Mikro = Atom, gitter och kornnivå, man måste ha mikroskåp för att se

Förklara Elastisk deformation på makro och mikro nivå

Makro: Tillfällig formförändring, återgår till ursprungsform när lasten tas bort

Mikro: Atombindningarna i kristallgittret sträcks ut tillfälligt utan att gå av.

Förklara Plastisk deformation på makro och mikro nivå

Makro: Komponenten får permanent formändring

Mikro: Dislokationer börjar rör sig och glider genom kristallgittret så att hela atomplan förskjuts permanent

Förklara brott på makro och mikro nivå

Makro: Komponenten spricker eller slits av i två delar

Mikro: Mikroskopiska porer runt orenheter växer ihop tills materialet slits isär (sega brott) eller så delas atomplanen dirket vid en sprickspets (sprött brott)

Vad är sega brott?

Stor plastisk deformation med tydlig midjebildning innan det går av. Brottet sker långsamt, kräver mycket energi och varnar innan det brister.

Vad är spröda brott?

Sker plötsligt utan förvarning vid liten eller ingen plastisk deformation. Sprickan sprider sig snabbt genom materialet och aren under kurvan är mycket liten.

Vad är brottseghet?

Materialtes motstånd mot spricktillväxt när det redan finns en befintlig spricka.

Hög brottseghet --> mycket motstånd mot spricktillväxt

Vad är K1 samt K1C?

Spänningsintensitetsfaktor (critical)

K1= den faktiska belastning som skapas i komponenten

K1C= maximal belastning som materialet tål innan sprickan börjar växa.

Hur är förhållandet mellan K1 och K1C om det brott ska ske?

K1 >= K1C

Vad är utmattning?

Material bryts sönder pga upprepade(cykliska) belastningar . Materialet "borde hålla" men små mikroskopiska sprickor bildas vid upprepade påkänningar. Dessa sprickor växer gradvis större för varje belastningscykel tills det går av.