semestr drugi pierwsze koło, Politechnika Poznańska ZiIP, II semestr, nom

Twoim problemem jest to, że powszechną NICOŚĆ mylisz z osobistą PUSTKĄ

Utwardzanie wydzieleniowe polega na wydzieleniu w stanie stałym dyspersyjnych faz, które blokując ruch dyslokacji umacniają stop, tj. zwiększa się jego wytrzymałość i twardość, a maleje ciągliwość.

Przesycanie polega na nagrzaniu metalu do temperatury niższej, niż temperatura, w której mogłyby się pojawiać pierwsze krople ciekłego stopu (poniżej linii solidusu), ale na tyle wysokiej, aby stop o danym składzie był jednofazowy i wygrzaniu stopu w tej temperaturze w celu uzyskania jednorodnego roztworu stałego. Przy szybkim schłodzeniu otrzymuje się przesycony roztwór stały, w stanie metastabilnym. Otrzymana struktura jest na ogół nietrwała, gdyż składnik stopowy znajdujący się w roztworze w nadmiernej ilości wykazuje tendencję do wydzielenia się. Przesycanie w niewielkim stopniu podwyższa właściwości mechaniczne stopów i w zasadzie poprzedza starzenie.

Starzenie, kolejny etap obróbki cieplnej stopów metali uprzednio przesyconych, polega na wygrzaniu ich w temperaturze niższej od temperatury przesycenia w celu wydzielenia z roztworu stałego przesyconego fazy (lub faz) o odpowiednim stopniu dyspersji, zawierającej składnik stopowy, znajdujący się w roztworze w nadmiarze. Może skutkować niemal dwukrotnym zwiększeniem wytrzymałości, przy mniejszej, ale wciąż stosunkowo dużej, . Dobre starzenie wymaga czasu i zachowania odpowiedniej temperatury procesu. Starzenie w temperaturze podwyższonej nazywa się przyspieszonym albo sztucznym, w temperaturze otoczenia - naturalnym albo samorzutnym. W niektórych przypadkach starzenie zachodzi z udziałem faz pośrednich oraz stref Guiniera - Prestona, będących kompleksami, w których segregują się atomy rozpuszczone w sieci rozpuszczalnika.

Obróbka cieplna po nawęglaniu

. Dla pełnego wykorzystania walorównawęglania, tj. uzyskania max twardości powierzchni należy nawęgloneelementy poddać hartowaniu i niskiemu odpuszczaniu. Najprostszym inajtańszym rozwiązaniem jest bezpośrednie hartowanie po nawęglaniumożliwe jednakże tylko w przypadku pieców o działaniu ciągłym. W tym przypadku korzystne jest wstępne podchłodzenie do temp hartowania, coobniża naprężenia i ilość austenitu szczątkowego w warstwie nawęglonej.

Azotowanie

polega na nasyceniu warstwy wierzchniej N, w wyniku czegouzyskuje się dużą twardość i odporność na zmęczenie. Tak dużą twardośćmożna jednakże osiągnąć tylko na specjalnych stalach do azotowaniazawierających Cr, Mo i Al. Ponieważ azotowanie przeprowadza się wniezbyt wysokiej temp, stal uprzednio poddaje się ulepszaniu. Stosuje sięatmosferę zdysocjowanego amoniaku, w której występują aktywne atomyazotu. W wyniku tego następuje ich dyfuzja oraz tworzenie się azotków pierwiastków stopowych i żelaza. Azotowanie jest obróbką kosztowną,gdyż długotrwałą, i dlatego jest stosowane w przypadku szczególnieodpowiedzialnych elementów

Obróbka cieplno-chemiczna jest zabiegiem cieplnym (lub połączeniem kilku zabiegów), mającym na celu uzyskanie w warstwie wierzchniej obrabianego materiału własności odmiennych od własności rdzenia. Osiąga się to przez zmianę składu chemicznego, a co za tym idzie struktury wspomnianej warstwy wierzchniej. Zmianę składu chemicznego w metalach i ich stopach umożliwia dyfuzja (wędrówka) atomów, zachodząca dzięki istnieniu różnicy ich stężeń, obecności przestrzeni międzyatomowych (międzywęzłowych) oraz błędów ułożenia atomów w materiałach polikrystalicznych (wakansów, dyslokacji, jak również granic ziaren).

Cel nawęglania: podwyższenie twardości i odporności na ścieranie powierzchni stalowego elementu przy zachowaniu dobrej ciągliwości (udarności) rdzenia elementu.

Struktura warstwy nawęglonej OPISOWO: W nawęglonym przedmiocie zawartość węgla zmniejsza się stopniowo od powierzchni w kierunku rdzenia, w związku z czym zmienia się również struktura. Najsilniej nawęglona strefa zewnętrzna (nadeutektoidalna) powinna się składać z perlitu, ewentualnie z niewielką ilością cementytu. (struktura perlitu z wyraźną siatką cementytu niedopuszczalna – bardzo krucha i łatwo pęka podczas hartowania. Strefa perlityczna (eutektoidalna) powinna łagodnie przechodzić w ferrytyczno-perlityczną strukturę rdzenia. W stalach stopowych w warstwie nawęglonej występują ponadto węgliki stopowe.

Chromowanie dyfuzyjne, rodzaj obróbki cieplno-chemicznej, polegającej na nasycaniu warstwy powierzchniowej przedmiotów stalowych ze stali średnio- i wysokowęglowych, w celu poprawienia ich parametrów wytrzymałościowych, głównie twardości oraz odporności na korozję, ścieranie i wysoką temperaturę Grubość warstwy nasyconej do 0,3 mm.Chromowanie dyfuzyjne przeprowadzać można w środowisku stałym (mieszanina sproszkowanego żelazochromu, tlenku aluminium i salmiaku, wymagana temperatury 1000°C, czas do 20 godz.), ciekłym (roztwór roztopionych soli chlorku sodu i chlorku chromu(II) ze sproszkowanym żelazochromem) lub gazowym (pary chlorku chromu(II), wymagana temperatury 1000°C, czas ok. 4 godz.).Odmianami chromowania dyfuzyjnego są: chromokrzemowanie dyfuzyjne, czyli równoczesne nasycanie warstwy powierzchniowej chromem i krzemem w mieszaninie chlorków chromu(II) i krzemu, oraz chromoaluminiowanie dyfuzyjne, tj. nasycanie chromem i aluminium, proces prowadzony w mieszaninie chlorku chromu(III) i chlorku glinu (temp. ok. 980°c, czas 8 godz.). Te dwa procesy zwiększają znacznie żaroodporność poddanych im przedmiotów.

Powłoki galwaniczne są nakładane na przedmioty wykonane z metali lub stopów metali w kąpieli galwanicznej z udziałem lub bez udziału zewnetrznego źródła prądu. Stosuje się je powszechnie ze względu na dobrą odporność na korozję, walory dekoracyjne i odporność na ścieranie. Najbardziej znanym i powszechnie stosowanym procesem nakładania powłok ochronnych metodą elektrolityczną jest chromowanie galwaniczne, które odbywa się w wannach galwanicznych zasilanych prądem stałym z prostownika lub prądnicy prądu stałego. Do chromowania stosuje się kąpiele będące wodnym roztworem bezwodnika kwasu chromowego z dodatkiem kwasu siarkowego. Najważniejszymi warunkami procesu, od których zależy odpowiednia jakość powłok, są skład i temperatura kąpieli oraz gęstość prądu. Zazwyczaj do otrzymania powłok chromu przyjmuje się temperaturę kąpieli w granicach 45-55°C i katodową gęstość prądu 35-50 A/dm2. Powłoki otrzymane w tych warunkach są gładkie i błyszczące

Powłoki anodowe są wykonane z metali o bardziej ujemnym potencjale elektrochemicznym (mniej szlachetnych) niż metal chroniony. Pokrywanie metali powłokami anodowymi zapewnia chronionemu metalowi ochronę katodową, gdyż powłoka z metalu mniej szlachetnego działa w charakterze anody jako protektor. Jako przykład powłok anodowych można wymienić cynk i kadm. Najważniejszym, praktycznym zastosowaniem powłok anodowych jest pokrywanie stali powłoką cynkową (blachy ocynkowane). W przypadku pokrywania powierzchni stalowych cynkiem w razie pojawienia się rysy lub szczeliny tworzy się ogniwo w którym katodą jest żelazo zaś anodą cynk. W tej sytuacji do roztworu przechodzą jony cynku a nie jony żelaza. Tak więc w przypadku pokrywania metali powłokami anodowymi, powłoka pokrywająca nie musi być idealnie szczelna.

Powłoki katodowe są wykonane z metali bardziej szlachetnych niż metal chroniony. Przykładem powłok katodowych są np. powłoki z miedzi, niklu, chromu, cyny lub srebra. Powłoka katodowa jest skuteczna tylko wówczas, kiedy cała powierzchnia stalowa jest nią szczelnie pokryta. Po utworzeniu szczeliny powstaje mikroogniwo w którym żelazo jest anodą i ono ulega rozpuszczeniu, co przyspiesza korozję, a metal szlachetny staje się katodą ogniwa. W rezultacie uszkodzenia powłoki katodowej szybkość korozji w miejscu uszkodzenia jest większa niż w przypadku braku powłoki katodowej.

Kryteria i podział stali[]

Ze względów praktycznych klasyfikacji gatunków stali dokonuje się zgodnie z PN-EN 10020:1996 według składu chemicznego oraz wg ich zastosowania i własności mechanicznych lub fizycznych.

ze względu na skład chemiczny (rodzaj i udział składników stopowych):

(niestopowa)

ze względu na procentową zawartość węgla i strukturę wewnętrzną:

ze względu na stopień czystości:

zwykłej jakości

wyższej jakości

najwyższej jakości

ze względu na zastosowanie:

Typowe pierwiastki stosowane jako dodatki stopowe to:

· mangan - rozdrabnia ziarna struktury, znacznie poprawia wytrzymałość na rozciąganie oraz obciążenia dynamiczne,

· molibden - zwiększa odporność na pełzanie oraz kruche pękanie,

· wanad - zwiększa drobnoziarnistość, sprężystość oraz twardość stali,

· wolfram - poprawia odporność na ścieranie oraz wytrzymałość na rozciąganie, zwiększa odporność na odpuszczanie (pozwala na pracę stopu w wysokich temperaturach),

· chrom - zwiększa hartowność, rozdrabnia ziarno, poprawia parametry wytrzymałościowe,

· nikiel - znacznie zwiększa udarność stali oraz hartowność,

· kobalt - zwiększa twardość, utrudnia powstawanie struktury martenzytycznej,

· krzem - stosowany jako odtleniacz, zwiększa twardość, ale powoduje większą kruchość materiału, używany w stalach sprężynowych i transformatorowych,

· tytan - zwiększa odporność korozyjną oraz poprawia właściwości mechaniczne,

· niob - znacznie poprawia właściwości wytrzymałościowe, a także odporność korozyjną stali w wysokich temperaturach,

· aluminium - ze względu na silniejsze od żelaza powinowactwo do tlenu używa się go do odtleniania surówek,

· miedź - zwiększa odporność korozyjną stopów żelaza z węglem.

Dodatek chromu do stali zwiększa jej odporność na działanie wysokich temperatur. Stale niskostopowe zawierające do 1% Cr są twarde i wytrzymałe mechanicznie. Stale wysokochromowe zawierające do 30% Cr są nierdzewne.

, to cecha stali pozwalająca na wykonanie trwałych połączeń przez

Spawalnością stali nazywany jest zespół cech działający w określonych warunkach i decydujący o możliwościach jej zastosowania na konstrukcje spawane

im mniejsza zawartość węgla tym się lepiej spawa:

Stal narzędziowa stopowa do pracy na gorąco, używana jest do wyrobu narzędzi nagrzewających się w czasie pracy,
pracujących w podwyższonych temperaturach ( poniżej temperatury odpuszczania ) a także narzędzi stosowanych do
obróbki materiałów nagrzanych do temperatury plastyczności lub do stanu płynnego.
Stale te charakteryzują się dużą wytrzymałością i twardością w wyższych temperaturach pracy, stosunkowo małą
skłonnością do zmęczenia termicznego, dużą odpornością na ścieranie i niszczenie przez obrabiany materiał.
Przed używaniem narzędzi wykonanych ze stali stopowych do pracy na gorąco, należy je nagrzewać do temperatury
około 200-250oC

semestr drugi pierwsze koło, Politechnika Poznańska ZiIP, II semestr, nom

Twoim problemem jest to, że powszechną NICOŚĆ mylisz z osobistą PUSTKĄ

Formularz