Materialenkennis
Projectopdracht: Materialenkennis
Doel
Materiaaleigenschappen kennen en begrijpen. Het begrip legering en de theorie kunnen toepassen.
Metaal-eigenschappen kennen en begrijpen.
Eenvoudige sterkteberekeningen kunnen uitvoeren.
Materialenleer
Inleiding: Lesbrief 1Elk materiaal heeft zijn materiaaleigenschappen zoals: sterkte, brandbaarheid, taaiheid enz..
Vraag 1 Noem zelf nog minstens 10 materiaaleigenschappen.
Vraag 2 Noem minstens 5 metalen die in een auto worden toegepast en een
belangrijke eigenschap van het metaalsoort. De materiaaleigenschappen worden in vier groepen verdeeld:
1: mechanische eigenschappen
2: fysische eigenschappen
3: chemische eigenschappen
4: technologische eigenschappen.
Mechanische eigenschappen
Dit zijn eigenschappen die de vormvastheid en de belastbaarheid van een materiaal bepalen. Voorbeelden zijn: treksterkte, hardheid, buigsterkte, slagvastheid en slijtvastheid.
Vraag 3
Geef van de genoemde eigenschappen: : treksterkte, hardheid, buigsterkte, slagvastheid en slijtvastheid een voorbeeld uit de praktijk.
Bijvoorbeeld een bewegend onderdeel zoals een lager moet slijtvast zijn.
Fysische eigenschappen
Dit zijn eigenschappen, die het natuurkundig gedrag van een materiaal bepalen, zoals: Dichtheid, smeltpunt, uitzettingscoëfficiënt, soortelijke warmte, soortelijke weerstand enz.
Vraag 4
Geef van de genoemde eigenschappen: dichtheid, smeltpunt, uitzettingscoëfficiënt, soortelijke warmte, soortelijke weerstand een voorbeeld.
Bijvoorbeeld: Een vliegtuig bouw je van aluminium vanwege de geringe dichtheid maar toch voldoende sterkte.
Chemische eigenschappen
Dit zijn de eigenschappen, die het scheikundig gedrag van een materiaal bepalen zoals: corrosievastheid en brandbaarheid.
Vraag 5
Technologische eigenschappen
Dit zijn eigenschappen, die de bewerkbaarheid en de verwerkbaarheid van een materiaal bepalen, zoals: verspaanbaarheid, vervormbaarheid, lasbaarheid, gietbaarheid enz.
Vraag 6
Pas de genoemde eigenschappen: verspaanbaarheid, vervormbaarheid, lasbaarheid, gietbaarheid toe op de materialen, staal, beton en kunststof.
Bijvoorbeeld: alle genoemde eigenschappen zijn toepasbaar op staal omdat….. Hoe zit het bij beton en kunststof?
Waarom wordt beton voornamelijk in de bouw gebruikt?
Waarom investeert men veel geld in het ontwikkelen van nieuwe kunststofvezels? Geef hiervan een voorbeeld.
Vraag 7
Geef van de volgende stoffen een aantal bijzondere eigenschappen met een toepassing en geef aan tot welke groep deze eigenschappen behoren:
Zoals eerder aangegeven, we onderscheiden 4 groepen:
1: mechanische eigenschappen
2: fysische eigenschappen
3: chemische eigenschappen
4: technologische eigenschappen.
Lood, olie, rubber, cement, water, titanium, wolfram, diamant, koper, zink en aramide. Voorbeeld: Lood heeft een grote dichtheid, toepassing: lood is bestand tegen geringe straling en dit is een fysische eigenschap.
Lood is corrosiebestendig, toepassing bij dakconstructies en dit is een chemische eigenschap.
Verwerk je resultaten in een tabel.
kunststofvezels zijn gemaakt uit Polipropyleen en verkrijgbaar in losse filamenten of gefibrilleerd. Ze voorkomen krimpscheuren in beton en verhogen de ondoorlatendheid voor water of vocht. Staalvezels worden in stortklare beton gebruikt als versterking in plaats van wapeningsnetten.Dit resulteert in een besparing in materiaal, werkuren en verhoogt de kwaliteit van de beton.
Het verbeteren van materiaaleigenschappen. Lesbrief 2
Materiaaleigenschappen kunnen we verbeteren door:
Legeren
Een warmtebehandeling toepassen
Koud vervormen.
Vraag 8
Wat is legeren?
Geef vijf voorbeelden van metaallegeringen en vermeldt de elementen waaruit de legering bestaat.
Vraag 9
Geef een voorbeeld van een warmtebehandeling toepassen.
Vraag 10
Geef een voorbeeld van koud vervormen.
Staal
Staal is een ijzer-koolstoflegering met maximaal 1,9 % koolstof
Vraag 11
Wat verstaan we eigenlijk onder ijzer?
Als aan staal geen legeringselementen zijn toegevoegd is er sprake van ongelegeerd staal. De eigenschappen worden dan voornamelijk bepaald door het koolstofgehalte. Koolstof komt in staal uitsluitend voor in chemisch gebonden vorm van ijzer-carbide of cementiet. Staal is dus een mengsel van ijzer en cementiet Fe3C
