Themacollege - Materiaalkennis II

24 belangrijke vragen over Themacollege - Materiaalkennis II

Hoe worden vaste stoffen gemaakt?

1. Begin met een gesmolten materiaal (helemaal vloeibaar)
2. Soldification (stolling): resultaat van het gieten van gesmolten materiaal. In 2 stappen

o Vormen van kernen
o Kernen groeien om kristallen te vormen, kristallen groeien totdat ze elkaar tegenkomen en een korrelstructuur gaan vormen.

Welke soorten imperfecties in materialen bestaan er?

1. Punt defecten
Defecten op een bepaald punt
  • vacancy atomen, interstitial atomen, substitutional atomen

2. Lijn defecten
Defecten die samen in een lijn voorkomen. De lijn hoeft niet recht te zijn, de lijn kan ook curved zijn
  • dislocaties

3. Area defecten
  • Grain bounderies

Bij welke imperfectie in vaste stoffen treedt dislocation motion = dislocatie beweging op?

Lijn defecten
  • Hogere cijfers + sneller leren
  • Niets twee keer studeren
  • 100% zeker alles onthouden
Ontdek Study Smart

Wat is essentieel voor plastic deformatie?

  1. Plastic deformatie treedt op door dislocatie beweging.
  2. Slipping is ook essentieel voor PD.

Wat zijn de kenmerken van een dislocatie?

Een dislocatie heeft een compressive field (compression) op de top en een tensile field (tension) op de bodem.

Hoe vindt dislocatie beweging plaats in metalen?

Mate: In metalen vindt dislocatie beweging gemakkelijk plaats.
Waarom: omdat alle kernen van dezelfde type zijn.


  • Non-directional bonding (de binding gedraagt zich niet in een specifieke richting)
  • Close-packed directions for slip (dicht opeengepakte richtingen voor slip)

Hoe vindt dislocatie beweging plaats in covalente keramieken?

Mate: in covalente keramieken is beweging moeilijk.

  • Directional (angular) bonding = de netto kracht wordt gespecificeerd in één richting, d.w.z. In de richting van de lijn die de centra vd atomen verbindt.
  • VB.: Si (silicium), diamant

Hoe vindt dislocatie beweging plaats in ionische keramieken?


Mate: in ionische keramieken is beweging het aller moeilijkst.


  • Need to avoid ++ and - - neighbors.
  • VB.: NaCl

In welk materiaal is dislocatie beweging niet mogelijk?

In keramieken, bij zowel covalente binding als ion binding.
Keramiek is dus bros.

Welke eigenschappen hebben materialen die NIET plastisch kunnen deformeren?

Brosheid

Wat is ''strain hardening''?


Als je een materiaal plastisch deformeert, wordt het materiaal harder of sterker.

Op wat voor schaal treden flaws op?

Flaws zijn op um scale (10^-6)

Op wat voor schaal treden imperfecties op?

Imperfections zijn op nano scale (10^-9)

Hoe beïnvloed de grootte van de crack de stress concentratie (Om)?

Bij een grote cirkel:
  • Ronde crack
  • Hogere pt
  • Lagere Om


Bij een kleine cirkel:
  • Scherpe crack
  • Lagere pt
  • Hogere Om

Hoe laat je de tip van een crack tip stoppen met doorgroeien?

Increase the crack tip radius.
Dus de straal van de punt van de crack in het materiaal moet toenemen.
De stress concentratie zal dan afnemen.

Hoe bereken je de stress op de crack tip?

Met de stress concentratie factor Kt


Om is naar de noemer gegaan waardoor je s.c.f. krijgt: Kt
De formule is als volgt:
Geconcentreerde stress Om : de stress die van toepassing is Oo

Onder welke conditie zal de crack beginnen met groeien?

Er is een bepaalde stress concentratie en de crack zal gaan verspreiden als de stress boven de


We hebben stress concentratie, maar onder welke conditie zal deze crack beginnen groeien?
Wanneer gaat een crack verspreiden?
Een crack verspreidt zich als de stress bij de crack tip (Om) boven de critical stress (Oc) komt.

d.w.z. Om > Oc


DUS: when does a crack propagate?
Crack propagates if stress goes above critical stress.

Wat betekent fracture toughness?

Weerstand tegen crack groei.
Resistance to crack growth.


Het betekent ook dat het materiaal blijft performen ondanks dat het materiaal flaws heeft.

Rangschik de fracture toughness van hoog naar laag van de materialen: metalen, keramieken, polymeren en composieten

1. Metalen
2. Composieten
3. Keramieken
4. Polymeren

Er zijn meerdere manieren waarop een materiaal kan falen, welke manieren zijn dit?

1. De ss curve van het materiaal komt voorbij het yield point.
2. Fatigue

Wat zijn de kernpunten van Fatigue?

  • Kan part failure veroorzaken, zelfs als smax < sfail
  • veroorzaakt ~90% van de mechanical engineering failures.

Wat betekent hardheid ve materiaal?

  • Weerstand tegen het permanent inspringen van het oppervlak =  Resistance to permanently indenting the surface.
  • Large hardheid betekent:
    • Weerstand tegen plastische vervorming of cracking in/tijdens compressie.
    • Betere slijtage-eigenschappen.

Hoe wordt hardheid gemeten?

De hardheid wordt op verschillende manieren gemeten. Er zijn verschillende methodes voor verschillende materialen.
Wetenschappers zijn niet tot 1 overeenstemming gekomen waarin de hardheid gemeten kan worden.

Wat is de relatie tussen hardheid en tensile strength?

Tensile strength komt na het yield point (hoogste punt vd ss curve).
In de grafiek is laten zien dat hardheid gerelateerd is aan tensile strength. Dit is laten zien voor staal, brass en cast iron (nodular).

Er hoort ook een link te zijn tussen deze twee eigenschappen want het materiaal is hetzelfde, je meet alleen de eigenschappen op twee verschillende manieren.

De vragen op deze pagina komen uit de samenvatting van het volgende studiemateriaal:

  • Een unieke studie- en oefentool
  • Nooit meer iets twee keer studeren
  • Haal de cijfers waar je op hoopt
  • 100% zeker alles onthouden
Onthoud sneller, leer beter. Wetenschappelijk bewezen.
Trustpilot-logo