badania mikroskopowe stali i stopów specjalnych - omówienie

Nasza ocena:

3
Pobrań: 91
Wyświetleń: 1120
Komentarze: 0
Notatek.pl

Pobierz ten dokument za darmo

Podgląd dokumentu
badania mikroskopowe stali i stopów specjalnych - omówienie - strona 1 badania mikroskopowe stali i stopów specjalnych - omówienie - strona 2 badania mikroskopowe stali i stopów specjalnych - omówienie - strona 3

Fragment notatki:

226
Æwiczenie 27
BADANIA MIKROSKOPOWE
STALI I STOPÓW SPECJALNYCH
1. CEL ÆWICZENIA
Celem æwiczenia jest zapoznanie siê ze stalami i stopami ¿elaza o szczególnych
w³asnoœciach fizycznych i chemicznych.
2. WIADOMOŒCI PODSTAWOWE
Na zastosowanie stali i stopów specjalnych decyduj¹cy wp³yw maj¹ ich w³asnoœci
fizyczne i chemiczne. Do tej grupy tworzyw metalowych zaliczamy:
– stale odporne na œcieranie,
– stale odporne na korozjê,
– stale i stopy ¿aroodporne i ¿arowytrzyma³e,
– stale i stopy o du¿ej opornoœci elektrycznej,
– stale i stopy o okreœlonym wspó³czynniku rozszerzalnoœci cieplnej,
– stale i stopy o szczególnych w³asnoœciach magnetycznych,
– stale i stopy o szczególnych w³asnoœciach mechanicznych.
Z uwagi na ograniczon¹ objêtoœæ skryptu poni¿ej omówion jedynie wybrane zagadnienia dotycz¹ce w/w stali i stopów. Szersze informacje znajduj¹ siê w ksi¹¿kach,
których spis zamieszczono na koñcu rozdzia³u.
2.1. Stale odporne na œcieranie
Przedstawicielem tej grupy stali jest austenityczna stal manganowa 11G12 zwana
stal¹ Hadfielda. Zawiera ona od 1 do 1,3% C i od 11 do 14% Mn (stosunek zawartoœci
wêgla do manganu jest jak 1 : 10) oraz od 0,30 do 0,50% Si. Charakterystyczn¹ cech¹
tej stali jest du¿a zdolnoœæ do umacniania siê pod wp³ywem przeróbki plastycznej na
zimno (zgniot), z czym wi¹¿e siê jej du¿a odpornoœæ na œcieranie ale tylko wtedy gdy
równoczeœnie wystêpuje tzw. tarcie dynamiczne czyli gdy tarciu towarzyszy silny
docisk.
Obróbka cieplna polega na przesycaniu z temperatury ok. 1000°C z ch³odzeniem
w wodzie, przez co stal ma w temperaturze pokojowej strukturê austenityczn¹.
Opracowa³: Marek Mazur
227
Stal Hadfielda jest tworzywem drogim, a przede wszystkim technologicznie trudnym ze wzglêdu na bardzo z³¹ skrawalnoœæ. Dlatego stosuje siê j¹ i op³aca siê stosowaæ tylko tam, gdzie rzeczywiœcie przewy¿sza znacznie trwa³oœci¹ inne tworzywa: na
elementy nara¿one na œcieranie przy du¿ych i dynamicznych naciskach powierzchniowych – rozjazdy kolejowe, g¹sienice pojazdów, ³amacze kamienia, kosze koparek
itp. Produkuje siê z niej najczêœciej odlewy (staliwo L120G13), ale bywa równie¿
u¿ywana w postaci blach.
Znacznie tañsz¹ stal¹ stosowan¹ na elementy, które nie ulegaj¹ utwardzeniu powierzchniowemu pod wp³ywem zgniotu i silnych uderzeñ w czasie pracy jest stal
niskomanganowa, perlityczna w gatunku 80G (ok. 0,8 %C, 1,0%Mn). Nie wymaga
poza tym obróbki cieplnej i dobrze siê skrawa. Jako gatunki poœrednie pomiêdzy stal¹
11G12 i 80G mog¹ byæ stosowane niskostopowe stale manganowe lub chromowe po
ulepszaniu cieplnym lub wysokowêglowe stale narzêdziowe niestopowe po normalizowaniu lub hartowaniu w oleju.
2.2. Stale odporne na korozjê
Z uwagi na sk³ad chemiczny wyró¿nia siê trzy grupy stali odpornych na korozjê:
– stale chromowe,
– stale chromowo-niklowe,
– stale chromowo-niklowo-manganowe.
Podstawowym pierwiastkiem stali odpornych na korozjê jest chrom. Stale o zawartoœci od 1 do 3% chromu ( ok. 0,1% C i ok. 0,5% Cu) maj¹, w stosunku do stali
wêglowych,

(…)

… (nawet do temperatury ciek³ego azotu),
– dobr¹ obrabialnoœæ mechaniczn¹,
– dobr¹ spawalnoœæ,
– ma³¹ wra¿liwoœæ na starzenie naturalne,
– wysok¹ stabilnoœæ wymiarow¹ podczas obróbki cieplnej,
РpodatnoϾ na utwardzanie przez np. nagniatanie, azotowanie,
– nieograniczon¹ hartownoœæ,
– dobr¹ odpornoœæ na korozjê naprê¿eniow¹.
Do obróbki skrawaniem stali maraging u¿ywa siê narzêdzi ze stali szybkotn¹cych
lub wêglików…
…¹ oprócz chromu: od 0,1 do 0,38% C (wyj¹tkowo stal H18 ma 1,0%C), do
2% Ni i dodatki stopowe maj¹ce na celu hamowanie rozrostu ziarna, stabilizowanie
struktury i zapobieganie np. kruchoœci odpuszczania – Ti, Mo, np. stale: H17, H17T,
H17N2, 2H17N2, 3H17M. Maj¹ strukturê ferrytyczn¹ lub ferrytyczno-martenzytyczn¹ (du¿a twardoœæ i odpornoœæ na œcieranie). Stosuje siê je do wyrobu np. narzêdzi
chirurgicznych…
… chemicznej itp. Stosuje siê je w stanie
normalizowanym i odpuszczonym.
231
2.5. Stale ¿arowytrzyma³e
W zale¿noœci od zakresu stosowanych temperatur mo¿na wprowadziæ nastêpuj¹cy podzia³:
• w zakresie temp. 350 do 500°C – stale stopowe ferrytyczne lub ferrytyczno-perlityczne, np.: H13JS, H6S2,
• w zakresie temp. 500 do 700°C – stale austenityczne, np.: H23N13, H25N20S2,
• stale zaworowe, np.: H9S2, 4H14N14W2M,
• powy¿ej 700°C – stopy specjalne.
Stale ¿arowytrzyma³e pierwszej i drugiej grupy maj¹ dodatki stopowe zapewniaj¹ce odpornoœæ na korozjê i pe³zanie, takie jak Cr, Al i Si. Dodatkowo do stali grupy
drugiej dodaje siê pierwiastki austenitotwórcze – Ni, Mn. Obróbka cieplna stali ferrytyczno-perlitycznych polega na wy¿arzaniu normalizuj¹cym. Stale austenityczne poddaje siê przesycaniu.
Stale zaworowe…
….
Podstawowym pierwiastkiem stali odpornych na korozjê jest chrom. Stale o zawartoœci od 1 do 3% chromu ( ok. 0,1% C i ok. 0,5% Cu) maj¹, w stosunku do stali
wêglowych, podwy¿szon¹ odpornoœæ na korozjê atmosferyczn¹ i czêsto nazywane s¹
stalami trudno-rdzewiej¹cymi.
Zawartoœæ chromu w iloœci 12 do 14%, rozpuszczonego w ferrycie lub austenicie,
powoduje skokow¹ zmianê potencja³u elektrochemicznego stopów Fe-Cr…
... zobacz całą notatkę

Komentarze użytkowników (0)

Zaloguj się, aby dodać komentarz