OKVIRNI PLAN I PROGRAM PREDMETA: MA�INSKI MATERIJALI 2

 

SEMESTAR: jesenji

FOND �ASOVA: 5 (ceo semestralni blok)

�kolska godina:

 

I nedelja (predavanje 1)

1. �as

2. �as

3. �as

Dijagram stanja Fe�Fe3C.

Rekapitulacija osnovnih pojmova iz teorije legura i dijagrama stanja: �vrsti rastvori, intermedijatna jedinjenja, mehani�ke sme�e. Osnovni tipovi dijagrama stanja, likvidus, solidus, solvus � linije, strukturna podru�ja. Dijagram stanja Fe�C. Osnovni pojmovi. Zna�aj. Mehani�ke osobine �istog �eleza. Polimorfni preobra�aji �istog �eleza, kristalne re�etke i njegova kriva hla�enja. Osobine ugljenika, karakteristi�ne kristalne re�etke, osobine. Dva dijagrama stanja � metastabilni i stabilni, u zavisnosti od brzine hla�enja. Reakcije u �vrstom stanju izme�u Fe i C: �vrsti rastvori (ferit, austenit, ferit), intermedijatna jedinjenja (cementit kao najva�niji), mehani�ke sme�e � eutekti�ka i eutektoidna reakcija. Primarna i sekundarna kristalizacija, likvidus, solidus i solvus linije po metastabilnom dijagramu stanja. Podela legura na �elike i gvo��a. Osnovne faze po metastabilnom dijagramu stanja i njihove osobine.

4. �as

5. �as

Krive hla�enja, pravilo poluge.

Krive hla�enja za pojedine tipove legura. Pravilo poluge. Kako nastaje dijagram stanja �elezo�ugljenik na osnovu krivih hla�enja i kako one izgledaju za konkretni sastav legure po�ev od �istog �eleza preko podeutektoidnih legura, legure eutektoidnog sastava, nadeutektoidnih legura, podeutekti�kih legura, legure eutekti�kog sastava i nadeutekti�kih legura. Tako�e je predvi�eno da se objasni pravilo poluge i kako se primenjuje za izra�unavanje faza u konkretnim slu�ajevima.

 

II nedelja (predavanje 2)

1. �as

2. �as

3. �as

4. �as

5. �as

�elici. Dijagram stanja Fe-C. Gvo��a.

�elici. Kratko o postupcima dobijanja. Neumireni, poluumireni i umireni �elici. Uticaj elemenata na strukturu i osobine �elika: ugljenika, mangana, silicijuma,� fosfora, sumpora, kiseonika, azota i vodonika. �eli�ni livovi. Polufabrikati za preradu plasti�nim deformisanjem. Bela gvo��a, strukture i osobine.

Stabilni dijagram stanja. Osnovne faze po stabilnom dijagramu stanja i njihove osobine. Grafitizacija, primarna i sekundarna. Osnovna podela gvo��a prema izgledu grafita: sivo, modificirano, temperovano, nodularno. Uticaj brzine hla�enja na grafitizaciju i strukturu gvo��a. Uslovi koji favorizuju odre�enu eutekti�ku reakciju. Specijalna gvo��a. Osnovna podela gvo��a prema na�inu dobijanja: sirovo, liveno i njihove podvrste.

 

III nedelja (laboratorijska ve�ba 1)

1. �as

2. �as

3. �as

4. �as

5. �as

Metalografska ispitivanja. Ozna�avanje �elika. Overa ve�bi.

Uzimanje uzoraka za metalografska ispitivanja. Priprema metalografskih uzoraka bru�enjem na brusnim papirima i poliranjem. Izbor i priprema sredstva za nagrizanje i nagrizanje. Posmatranje pripremljenih uzoraka na metalografskom mikroskopu. Fotografisanje karakteristi�nih mesta. Analiza mikrostrukture. Obja�njenje ozna�avanja �elika po starom sistemu, ozna�avanje �elika po novom sistemu i niz primera na konkretnim slu�ajevima radi otklanjanja mogu�ih nedoumica.

 

IV nedelja (predavanje 3)

1. �as

2. �as

3. �as

4. �as

5. �as

Termi�ke obrade �elika.

Osnovni pojmovi termi�ke obrade. Osnovni vidovi T. O. Osnovni termi�ke obrade kod �elika. Osnovni mehanizmi odgovorni za odvijanje nekog procesa T.O. kod �elika: transformacija P � A pri zagrevanju, transformacija A � P pri hla�enju, transformacija A � M ispod temperature metastabilne ravnote�e, transformacija M � P, S, T, B na temperaturama ni�im od A1.

�arenje bez fazne transformacije, �arenje sa faznom transformacijom, potpunom i delimi�nom, kaljenje, otpu�tanje. Rekristalizacija, �arenje radi uklanjanja unutra�njih napona, difuziono �arenje, normalizacija, visoka normalizacija, sferoidizacija. Kaljenje, mehanizam transformacije, martenzitna struktura, vrste.

Otpu�tanje, mehanizam transformacije, vrste.

 

V nedelja (predavanje 4)

1. �as

2. �as

Termohemijske obrade �elika.

Osnovni pojmovi termohemijske obrade. Osnovni vidovi termohemijskih obrada: termohemijske obrade u u�em smislu, difuziona metalizacija. Uticaj temperature na proces difuzije. Termohemijske obrade u u�em smislu: Cementacija u �vrstom, te�nom i gasovitom sredstvu. Kaljenje i otpu�tanje posle cementacije. �elici za cementaciju. Nitriranje. �elici za nitriranje. Nitriranje kao zavr�na faza hemijsko termi�ke obrade. Cijanizacija (karbonitriranje), visoko i nisko temperaturna. Difuziona metalizacija: hromiranje, siliciranje, aluminiranje, pocinkovanje.

3. �as

4. �as

5. �as

TTT i KH dijagrami. Legirani �elici.

Obja�njenje dijagrama izotermalnog razlaganja, kao i dijagrama kontinuiranog hla�enja; kriti�na brzina hla�enja. Obja�njenje zna�aja ovih dijagrama pri re�avanju prakti�nih problema. Izotermalno razlaganje austenita. Prokaljivost.

Legirani �elici. Podela. Osobine. Uticaj legiraju�ih elemenata na pomeranje kriti�nih ta�aka. Strukture legiranih �elika u ravnote�nom i normalizovanom stanju.

 

VI nedelja (laboratorijska ve�ba 2)

1. �as

2. �as

3. �as

4. �as

5. �as

Termi�ke obrade. Termi�ka obrada legura aluminijuma. Overa ve�bi.

Termi�ka obrada uzoraka razli�itih vrsta �elika kaljenjem u razli�itim sredstvima za kaljenje. Merenje tvrdo�e posle kaljenja i analiza rezultata.

Prokaljivost. U okviru laboratorijske ve�be predvi�eno je da se ispita prokaljivost konkretnog �elika D�omini metodom i to zagrevanjem do odre�ene temperature, dr�anjem odre�eno vreme na toj temperaturi i �eonim hla�enjem. Nakon hla�enja epruveta se brusi i meri se tvrdo�a. Na osnovu dobijenih vrednosti tvrdo�e crta se D�omini kriva i analiziraju se dobijeni rezultati.

Predvi�eno je da se odre�ena legura aluminijuma kali, a zatim podvrgne starenju na razli�itim temperaturama u zadatom vremenskom intervalu, meri tvrdo�a i crtaju krive starenja.

 

VII nedelja (predavanje 5 + 1. Kolokvijum)

1. �as

(ili 5.)

1. Kolokvijum. Obuhvata gradivo sa lab. ve�bi iz III i VI nedelje (Ve�ba 1, Ve�ba 2)

 

2. �as

3. �as

4. �as

5. �as

Obojeni metali. Neki nemetalni materijali.

Obojeni metali i njihove legure koji se naj�e��e koriste u ma�instvu. Podela legura aluminijuma na legure za gnje�enje i legure za livenje i njihove karakteristike. Termi�ki obradive legure aluminijuma. Legure aluminijuma sa bakrom. Каljenje, starenje i prestarevanje legura aluminijuma. Legure aluminijuma sa silicijumom. Legure nikla i njihova primena. Legure titana i njihova primena. Tvrde legure. Kompozitni materijali. Osnovna podela i karakteristike kompozitnih materijala. Bimetali.

 

VIII nedelja (predavanje 6 + 1. Test)

1. �as

(ili 5.)

1. Test. Obuhvata gradivo sa predavanja iz I, II, IV i V nedelje predavanja.

 

2. �as

Uvod u zavarivanje. Elektri�ni luk. E-postupak.

Osnovni pojmovi iz zavarivanja i podele u zavisnosti od izvora toplote i veli�ine pritiska. Osnovni elementi zavarenog spoja�osnovni metal, metal �ava, zona uticaja toplote, zona stapanja. Oblici spojeva i vrste �lebova. Polo�aji pri zavarivanju�horizontalni, vertikalni, horizontalno�vertikalni i nadglavni. Osnovni pojmovi o elektri�nom luku i �ta sve uti�e na stabilnost luka. Karakteristika elektri�nog luka. Elektrolu�ni postupci zavarivanja koji se naj�e��e koriste za spajanje materijala. Ru�no elektrolu�no zavarivanje.

3. �as

4. �as

5. �as

Tehnika i tehnologija ru�nog elektrolu�nog zavarivanja.

Uspostavljanje elektri�nog luka kod ru�nog elektrolu�nog zavarivanja i koji problemi eventualno mogu da se jave. Priprema osnovnog materijala za zavarivanje. Izbor polariteta i ja�ine struje kao i elektrode za zavarivanje. Uticaj napona, ja�ine struje, brzine zavarivanja, du�ine luka, nagiba elektrode, vrste i polariteta struje na izgled �ava. Uloga obloge elektrode pri ru�nom elektrolu�nom zavarivanju.

 

IX nedelja (predavanje 7 + popravni 1. Kolokvijum)

1. �as

(ili 5.)

popravni 1. Kolokvijum. Obuhvata gradivo sa lab. ve�bi iz III i VI nedelje (Ve�ba 1, Ve�ba 2)

 

2. �as

3. �as

TIG, MIG, MAG i EPP.

Elektrolu�no zavarivanje netopljivom elektrodom u za�titi inertnog gasa i vrste netopljivih elektroda koje mogu da se koriste. Elektrolu�no zavarivanje topljivom elektrodnom �icom u za�titi inertnog gasa, elektrolu�no zavarivanje topljivom elektrodnom �icom u za�titi aktivnog gasa i efekat samoregulacije elektri�nog luka koji je karakteristi�an za ure�aje za ove postupke zavarivanja, Elektrolu�no zavarivanje pod pra�kom kao i prednosti i nedostaci ovog postupka u odnosu na druge elektrolu�ne postupke zavarivanja.

4. �as

5. �as

Tehnologije TIG, MIG, MAG i EPP.

Za�titne atmosfere za slede�e postupke zavarivanja: TIG, MIG, MAG; i kako vrsta za�titne atmosfere uti�e na izgled �ava. Uticaj vrste i polariteta struje na izgled �ava. Podela pra�kova za elektrolu�no zavarivanje pod pra�kom po razli�itim kriterijumima.

 

X nedelja (predavanje 8)

1. �as

2. �as

Gasno zavarivanje i gasno rezanje. Elektrootporno zavarivanje.

Gasno zavarivanje�prednosti i nedostaci u odnosu na druge postupke zavarivanja. Vrste gasova za gasno zavarivanje. Vrste plamena pri gasnom zavarivanju. Zone plamena. Temperatura plamena. Primarno i sekundarno sagorevanje acetilena. Vrste gasova za gasno rezanje. Uslovi za gasno rezanje. Dijagram sagorevanja i topljenja �elika u zavisnosti od hemijskog sastava �elika. Elektrootporno zavarivanje � zavarivanje bez dodatnog materijala. Vrste elektrootpornog zavarivanja: ta�kasto, �avno, bradavi�asto, varni�enjem itd.

3. �as

4. �as

5. �as

Tehnika i tehnologija gasnog zavarivanja i rezanja, i elektrootpornog zavarivanja.

Oksidi�u�i, neutralni i redukuju�i plamen pri gasnom zavarivanju i za koje materijale se koriste. Boce, ventili, creva i gorionici za gasno zavarivanje i gasno rezanje. Gorionici za gasno zavarivanje i rezanje. Tehnika gasnog zavarivanja unapred i unazad. Gasno rezanje tankih limova, kori��enje gasnog rezanja za �lebljenje i automatizacija. Re�imi elektrootpornog ta�kastog i elektrootpornog �avnog zavarivanja. Elektrode za elektrootporno �avno i elektrootporno ta�kasto zavarivanje. Formiranje so�iva pri ta�kastom zavarivanju. Kontrola kvaliteta zavarenih spojeva.

 

XI nedelja (laboratorijska ve�ba 3 + 2. Test)

1. �as

( ili 5. �as)

2. Test. Obuhvata gradivo sa predavanja iz VII, VIII, IX i X nedelje predavanja.

 

2. �as

3. �as

4. �as

5. �as

Gre�ke u materijalima. Ispitivanja bez razaranja (IBR). Zavarljivost. Overa ve�bi.

Kroz laboratorijska ve�banja na konkretnim primerima pokazuje se otkrivanje gre�aka u materijalima: vizuelnom kontrolom, ultrazvu�nom metodom, radiogramima, penetrantima i magnetnom metodom, kao i uo�avanje prednosti i nedostataka odre�ene metode.

 

XII nedelja (laboratorijska ve�ba 4)

1. �as

2. �as

3. �as

4. �as

5. �as

Mehani�ka ispitivanja zavarenih spojeva. Priprema materijala za zavarivanje.

Iz zavarene probne plo�e naprave se epruvete za mehani�ka ispitivanja zavarenih spojeva. Ova ispitivanja obuhvataju: ispitivanje tvrdo�e; ispitivanje zatezne �vrsto�e metala �ava; i zatezne �vrsto�e zavarenog spoja u celini; ispitivanje �ilavosti na razli�itim temperaturama. Tehnolo�ka proba savijanja preko trna odgovaraju�eg radijusa sa zonom zatezanja na licu �ava kao i korenu �ava. Studenti treba da vide kako se priprema materijal za zavarivanje (�lebljenje, �i��enje, pripajanje itd). Laboratorijske ve�be iz elektrolu�nih postupaka zavarivanja, gasnog zavarivanja i rezanja.

Demonstracija uspostavljanja i odr�avanja elektri�nog luka pri ru�nom elektrolu�nom zavarivanju i pri drugim elektrolu�nim postupcima zavarivanja, i to pri elektrolu�nom zavarivanju netopljivom elektrodom u za�titi inertnog gasa, elektrolu�nom zavarivanju topljivom elektrodnom �icom u za�titi inertnog gasa, elektrolu�nom zavarivanju topljivom elektrodnom �icom u za�titi aktivnog gasa. Ukazivanje na probleme koji naj�e��e mogu da se pojave u praksi. Demonstracija paljenja plamena kod gasnog zavarivanja i pode�avanje gorionika za ostvarivanje odre�ene vrste plamena. Razlike u gorionicima za gasno zavarivanje i rezanje. Tehnika gasnog zavarivanja unapred i unazad i demonstracija gasnog rezanja.

Laboratorijske ve�be iz elektrootpornog zavarivanja.

Predvi�eno ja da se poka�e ure�aj za elektrootporno ta�kasto zavarivanje, pri �emu treba obratiti pa�nju na sastavne elemente ure�aja i �emu slu�e, kako se bira ja�ina struje potrebna da se ostvari zavarena ta�ka, odnosno da se dobije zavareno so�ivo. Va�no je i odre�ivanje sile pritiska na elektrodama kao i vreme proticanja struje. Zavariti nekoliko ta�aka o�trim re�imom zavarivanja, a zatim mekim re�imom zavarivanja. Pre zavarivanja neophodno je da se povr�ine limova o�iste. Zavareni spoj treba ispitati �upanjem da bi se proverila ispravnost odabranih parametara zavarivanja.

 

XIII nedelja (2. Kolokvijum)

1. �as

2. Kolokvijum. Obuhvata gradivo sa lab. ve�bi iz XI i XII nedelje (Ve�ba 3, Ve�ba 4)

 

XIV nedelja (popravni Test, samo 1 od 2 + popravni 2. Kolokvijum + potpis/pe�at asistenta u indeks)

1. �as

popravni Test, samo 1 od 2

2. �as

popravni 2. Kolokvijum

3. �as

4. �as

5. �as

potpis/pe�at asistenta u indeks

Konsultacije�su predvi�ene da bi se otklonile sve eventualne nejasno�e iz pre�enog gradiva. Podrazumeva se da je student konstantno dolazio na nastavu i aktivno u�estvovao u prakti�nim ve�bama.

 

XV nedelja (januarski ispitni rok)

 

Pismeni i usmeni deo ispita. (videti kalendar za datume)