Piotr Głowik	Materiały konstrukcyjne	6.03.2015r.
Grupa LP4	Badanie składu strukturalnego elementów wykonanych z różnych materiałów.

Część teoretyczna:

Ferryt, roztwór stały węgla w żelazie α. Ferryt jest strukturą niemalże czystego żelaza (zawartość węgla do 0,03 %), powstaje w skutek rozpadu austenitu podczas studzenia stopu z temperatury 727*C. Ferryt jest składnikiem strukturalnym stali i żeliw. Twardość ferrytu wacha się w granicach od 70 do 90 HB.

Austenit, roztwór stały węgla w γ-żelazie, zawierający nie więcej niż 1,7% węgla. Występuje w zakresie temperatur 710-1535^οC. Składnik stopowy stali i stopowych żeliw. Jest paramagnetyczny, plastyczny, ma twardość ok. 200 HB.

Cementyt, węglik żelaza Fe₃C, kruchy, odporny chemicznie i bardzo twardy składnik stali i żeliw białych. Do temperatury 210⁰C wykazuje właściwości ferromagnetyczne, powyżej - paramagnetyczne. Zawartość węgla w cementycie wynosi 6,67% Jest twardy i kruchy (twardość 750HB).

Ledeburyt, stop eutektyczny, składnik strukturalny żeliw i surówek białych (surówka) o eutektyce złożonej z cementytu i austenitu. Ledeburyt wydziela się z ciekłego roztworu żelazo-węgiel (przy zawartości węgla powyżej 2,06%).

Perlit, składnik strukturalny stopów żelazo-węgiel. Perlit jest mieszaniną eutektoidalną, składającą się z ułożonych na przemian płytek ferrytu i cementytu, powstającą w wyniku rozpadu austenitu w temperaturze 723°C. Po wypolerowaniu i wytrawieniu przypomina masę perłową - stąd nazwa.

Część Praktyczna:

Próbka nr. 1

Powiększenie 100x.

Ziarna są bardzo duże, w środku znajdziemy perlit. Stal o zawartości 1,1 % C wg elementarza. Jasna siatka cementytu dookoła ziaren perlitu. Kształt perlitu odpowiada kształtowi wieloboku. Ziarna perlitu nie są skierowane w jedną konkretną stronę. Perlit wypełnia 99% obrazu.

Próbka nr.2

Powiększenie 630x.

Ziarna są małej wielkości, jest to struktura drobnoziarnista. Nie widać wyraźnej granicy między ziarnami. Ziarna to ziarna perlitu. Obejmują one 99% obrazu. Można wywnioskować, że jest to stal o zawartości ok. 0,8 % C.

Próbka nr. 3

Powiększenie 100x.

Jest to struktura ferrytu i perlitu. Jest to struktura drobnoziarnista. Porcentowy udział ferrytu szacujemy na około 40%, udział perlitu - 60%. Jest to próbka stali o zawartości około 0,4 - 0,5 % C. Przy maksymalnym powiększeniu można stwierdzić, że ziarna są nierównoosiowe, a ich dłuższe osie są skierowane losowo.

Próbka nr. 4

Powiększenie 630x.

Jest to struktura ferrytyczna. Struktura ta jest drobnoziarnista. Ziarna mają kształt nieregularny, nie są równoosiowe. Ziarna nie są wydłużone w żadną stronę. W strukturze 99% udziału ma ferryt. 1% zajmuje cementyt trzeciorzędowy. Który jest osadzony na granicach ziaren ferrytu. Próbka wykazuje nikłą obecność węgla.

Próbka nr 5

Powiększenie 630x.

W próbce mamy do czynienia ze strukturą drobnoziarnistą, Jest to struktura ferrytu i perlitu. Szacujemy, że obecność ferrytu wynosi około 70-80%. Można wywnioskować, że próbka zawiera około 0,2 % C . Ziarna obu roztworów żelaza są nieregularne, niewspółosiowe, nie wydłużone w żadną stronę. Ziarna rozmieszczone są przypadkowo.

Próbka nr. 6

Powiększenie 630x.

Jest to struktura drobnoziarnista. Jest to stal nadeutektoidalna. Ziarna perlitu są zarówno małe jak i duże, Zawartość perlitu w tym stopie wynosi około 90%. Można wywnioskować, że jest to stal o zawartości węgla około 0,9-1,0 % C. Ziarna są nieregularne, przypadkowo rozmieszczone. Linie cementytu są nieregularne, różnią się grubością w zależności od miejsca.

Próbka nr. 7

Powiększenie 250x.

Jest to stal podeutektyczna. Widać wyraźne granice struktury perlitu. Jest on wydłużony w różnych kierunkach, o podłużnym kształcie. Resztę obrazu, czyli ok. 80 % zajmuje struktura ledeburytu. Są to podłużne kropkowane paski skierowane w jedną stronę. Szacujemy, że udział węgla w tej próbce wynosi około 2,5 % C.

Wnioski:

Próbki na układzie żelazo-cementyt:

Mieliśmy okazję zapoznać się z próbkami różnych stopów pod mikroskopem i obserwować ich strukturę pod różnym powiększeniem. Można było wyróżnić wiele składników strukturalnych takich jak perlit i ferryt, cementyt, ledeburyt.

---