Λύσεις — Κεφάλαιο 13 · Μέταλλα (σελ. 204) – ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΔΟΜΙΚΩΝ ΥΛΙΚΩΝ Β ΕΠΑΛ

Λύσεις — Κεφάλαιο 13 · Μέταλλα (σελ. 204)

Απαντήσεις στις Ερωτήσεις του βιβλίου.

Ερώτηση: 1–2. Κυριότερα χαρακτηριστικά των μετάλλων (ίδια σε όλα;) & σημαντικότερα μειονεκτήματα.

Απάντηση:

Χαρακτηριστικά: μεταλλική λάμψη, καλή θερμική & ηλεκτρική αγωγιμότητα, ελατότητα (φύλλα) & ολκιμότητα (σύρματα), μεγάλη αντοχή/σκληρότητα, (πολλά) μαγνητικά. Δεν είναι ίδια σε όλα — διαφέρουν κατά είδος (π.χ. ο χαλκός πιο αγώγιμος, ο χάλυβας πιο ισχυρός).
Μειονεκτήματα: διάβρωση/σκουριά (σίδηρος), μεγάλο βάρος, κόστος, στη φωτιά χάνουν αντοχή (μαλακώνουν) & διαστέλλονται.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Λάμψη/αγωγιμότητα/ελατότητα-ολκιμότητα/αντοχή (όχι ίδια σε όλα)· μειονεκτήματα: διάβρωση/βάρος/φωτιά.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση: 3. Τι ονομάζουμε α) ελαστικότητα, β) όριο διαρροής, γ) όριο θραύσης;

Απάντηση:

α) Ελαστικότητα: επαναφορά στο αρχικό σχήμα μόλις αφαιρεθεί το φορτίο (ελαστική περιοχή).
β) Όριο διαρροής: η τάση πέρα από την οποία η παραμόρφωση γίνεται μόνιμη/πλαστική.
γ) Όριο θραύσης: η μέγιστη τάση που αντέχει το μέταλλο πριν σπάσει.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Ελαστικότητα=επαναφορά· διαρροή=μόνιμη παραμόρφωση· θραύση=μέγιστη τάση πριν σπάσει.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση: 4. Μέταλλο Α: μεγάλοι κόκκοι, 0 °C· Μέταλλο Β: μικρότεροι κόκκοι, 20 °C. Ποιο σπάει πρώτο με κρούση;

Απάντηση:

Σπάει πρώτο το Α (μεγάλοι κόκκοι & 0 °C).
Αιτιολόγηση: η χαμηλή θερμοκρασία & η χονδρόκοκκη δομή αυξάνουν την ψαθυρότητα (μειώνουν τη δυσθραυστότητα) → το υλικό γίνεται πιο εύθραυστο. Το Β (λεπτόκοκκο & θερμότερο) είναι πιο όλκιμο/ανθεκτικό στην κρούση.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Το Α (μεγάλοι κόκκοι + 0°C) — κρύο & χονδρόκοκκο = πιο ψαθυρό.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση: 5–6. Το φαινόμενο θραύσης υπό επαναλαμβανόμενο φορτίο & παράγοντες· διαφορά ελατότητας–ολκιμότητας.

Απάντηση:

Κόπωση (fatigue): το μέταλλο θραύεται ενώ το επαναλαμβανόμενο φορτίο είναι μικρότερο του ορίου θραύσης. Αυξάνεται από: εγκοπές/απότομες αλλαγές διατομής (συγκεντρώσεις τάσεων), διάβρωση, ελαττώματα/τραχύτητα επιφάνειας, μεγάλο πλήθος κύκλων.
Ελατότητα: ικανότητα να γίνεται φύλλα (σφυρηλάτηση/έλαση). Ολκιμότητα: ικανότητα να γίνεται σύρματα (έλκυση).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Κόπωση=θραύση από επαναλαμβανόμενα φορτία (εγκοπές/διάβρωση επιδεινώνουν)· ελατότητα=φύλλα, ολκιμότητα=σύρματα.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση: 7. Πότε δύο μέταλλα μπορούν να γίνουν κράμα & πώς αντιμετωπίζεται το φαινόμενο;

Απάντηση:

Δύο μέταλλα σχηματίζουν κράμα όταν, σε τηγμένη κατάσταση, είναι αναμείξιμα & σχηματίζουν στερεό διάλυμα (ή ενδομεταλλικές ενώσεις) κατά τη στερεοποίηση.
Αν δεν αναμειγνύονται εύκολα, χρησιμοποιούμε κατάλληλες θερμοκρασίες/αναλογίες, θερμική κατεργασία & ενδιάμεσα στοιχεία για να επιτευχθεί ομοιογενές κράμα.
Τα κράματα βελτιώνουν ιδιότητες (αντοχή, αντιδιαβρωτικότητα): π.χ. χάλυβας (Fe+C), ορείχαλκος (Cu+Zn), μπρούντζος (Cu+Sn).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Κράμα όταν είναι αναμείξιμα (στερεό διάλυμα)· θερμική κατεργασία/αναλογίες· βελτιώνει ιδιότητες.

Κριτήρια αξιολόγησης: