Porusza następujące zagadnienia: przebieg krzepnięcia stopu żelaza z węglem, klasyfikacja metod odlewania metali, zarodkowanie ciał krystalicznych i przebieg procesu krystalizacji, wymiana ciepła w układzie, napełnianie form ciekłym materiałem, technologia wytwarzania odlewów, wady odlewnicze, technologia wytwarzania materiałów kompozytowych, schemat przebiegu obróbki cieplnej żelaza, przemiany zachodzące w stali podczas nagrzewania, wyżarzanie, ulepszanie cieplne, metody hartowania stali, obróbka cieplno-chemiczna oraz techniki kształtowania metali w stanie stałym.
I Kształtowanie metali i stopów ze stanu ciekłego
Scharakteryzować przebieg krzepnięcia wybranego stopu żelaza z węglem posługując się układem żelazo-węgiel, przemiany fazowe. Przebieg krzepnięcia, np. dla stopu o zawartości 3% C, scharakteryzować na podstawie przez siebie narysowanego układu żelazo-węgiel.
Wykres żelazo-węgiel (Fe-Fe3C):
Linie ciągłe dotyczą tzw. układu żelazo-cementyt, to znaczy stopów, w których węgiel występuje pod postacią cementytu (węglika żelaza, Fe3C), linie przerywane - układu żelazo-grafit, a więc stopów, w których węgiel występuje pod postacią grafitu.
Jeżeli ciekły stop żelaza z węglem zacznie stygnąć, to początek krzepnięcia ( w zależności od zawartości węgla) będzie się znajdował na krzywej ABCD (tzw. linia likwidusu - od łacińskiego słowa liquidus = płynny), a koniec krzepnięcia na linii AHJECF (tzw. linia solidusu od łacińskiego słowa solidus = stały, mocny). W temperaturach powyżej linii likwidusu występuje więc stop w stanie ciekłym, w obszarze między liniami likwidusu i solidusu - stop w stanie częściowo ciekłym (ciecz z wydzielonymi z niej kryształami), poniżej linii solidusu - stop całkowicie zestalony.
Na przykład stop o zawartości 3% C zacznie krzepnąć w temp. ok 1280°C, wydzielając kryształy o składzie oznaczonym przez linię JE; pozostała ciecz wzbogaca się przy tym w węgiel i temperatura początku jej krzepnięcia obniża się, przesuwając się w kierunku punktu C; ostatnie krople stopu będą miały skład odpowiadający punktowi C i skrzepną w temp. 1130°C (temperatura eutektyczna). Tę samą temperaturę końca krzepnięcia będą mieć wszystkie stopy żelaza z węglem o zawartości węgla większej niż 2,0%.
Dla stali o zawartości 0,8% C przemiana rozpoczyna się i kończy w tej samej temperaturze 723°C - stal taką nazywa się eutektoidalną (przez analogię do stopów eutektycznych, które topią się i krzepną w stałej temperaturze.
W układzie Fe - C wyróżniamy przemiany: przemiana perytektyczna - linia HB:
ciecz B + ferryt H ← 1495°C → austenit J
co oznacza, że przy chłodzeniu ferryt δ o składzie punktu H reaguje z roztworem ciekłym L o składzie punktu B dając w wyniku austenit o składzie punktu J. Przemiana ta zachodzi w sto-pach o zawartości węgla w zakresie między 0,09% (punkt H) i 0,53% (punkt B).
przemiana eutektyczna - linia ECF:
ciecz C ← 1148°C → ledeburyt (austenit E+Fe3C)
co oznacza, że przy chłodzeniu roztwór ciekły o składzie punktu C (4,3%) ulega rozkładowi na mieszaninę eutektyczną złożoną z austenitu o składzie punktu E i cementytu, zwaną ledeburytem. Przemiana ta zachodzi w stopach o zawartości węgla wyższej od punktu E (2,11%).
przemiana eutektoidalna A - linia PSK:
austenit S ← 727°C → perlit P (ferryt + Fe
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)