S T A L E W E G L O W E	Konstrukcyjne	zwykłej jakości	ogólnego przeznaczenia
						O określonym przeznaczeniu		na rury, dla kolejnictwa, na drut, na liny, różne
					wyższej jakości	ogólnego przeznaczenia
						o określonym przeznaczeniu
				najwyższej jakości	na druty, na liny
		Narzędziowe	płytko i głęboko hartujące się
		o szczególnych własnościach	magnetyczne miękkie, łatwo obrabialne
	S T A L E S T O P O W E	Konstrukcyjne	niskostopowe (BN - 63/0631-01)
				sprężynowe
				do nawęglania
				do ulepszania cieplnego
				do azotowania
				na łożyska toczne
			Narzędziowe	do pracy na zimno
				do pracy na gorąco
				szybkotnące
			O szczególnych własnościach	do pracy przy podwyższonych temperaturach		na rury
								na blachy kotłowe
								śruby i ściągi do kotłów
								na odkuwki do kotłów
				odporne na korozję
				żaroodporne (w tym zaworowe)
				o szczególnych własnościach magnetycznych
				o szczególnych własnościach fizycznych (BN - 65/0631.04)

Rys. Tabela przedstawiająca klasyfikację stali

Podział stali :

Stale węglowe konstrukcyjne pod względem jakości dzielą się na trzy zasadnicze klasy :

• stale zwykłej jakości (zawartość max P = 0,05%, max S = 0,055%)

• stale wyższej jakości (zawartość max P = 0,04%, max S = 0,040%)

• stale najwyższej jakości (zawartość max P = 0,03%, max S = 0,03%)

Stale węglowe konstrukcyjne zwykłej jakości dostarczane są one w postaci kutych lub walcowych na gorąco prętów, kształtowników, odkuwek i blach grubych. Stosowane są najczęściej na mało odpowiedzialne konstrukcje i najczęściej nie podlegają obróbce cieplnej tzn. są stosowane w stanie surowym. Stale te, w zależności od wymaganych własności, dzielimy na trzy grupy :

• I grupa podlega przy odbiorze tylko badaniom wytrzymałościowym, oraz próbie technologicznej gięcia. Znak tych stali składa się z liter i liczby np. St3. Litery St powtarzają się we wszystkich stalach tej grupy i klasy. Liczby w tym przypadku oznaczają kolejny numer, który zmienia się w granicach 0 - 7. Im większy numer, tym większa zawartość węgla oraz wytrzymałość stali. Jednak numer nie określa liczbowo zawartości węgla.

• II grupa to stale, które podczas odbioru technologicznego sprawdzana jest ze względu na skład chemiczny. Znak poszczególnych stali w tym przypadku składa się z liter St oraz liczb. W niektórych przypadkach, na końcu znaku stawia się dodatkowe litery oznaczające : x - stal nieuspokojona, y - stal półuspokojona.

• II grupa to stale, które podczas odbioru technologicznego badane są na wytrzymałość oraz skład chemiczny. Znak tych stali stworzony jest wg systemu dla poprzednich grup stali wyższej jakości, albo wprowadzając na końcu oznaczenia dodatkowo literę, np. S - stale przeznaczone do spawania.

Stale węglowe wyższej jakości są dostarczane z hut w postaci kutych lub walcowanych na gorąco kęsów, prętów, odkuwek, blach grubych w stanie surowym normalizowanym lub zmiękczonym. Podczas odbioru podlegają one próbom na badaniach własności mechanicznych i na badaniu składu chemicznego. Stosowane są na różnego rodzaju części maszynowe. Zawartość fosforu i siarki nie może przekraczać 0,040%. Znak stali węglowej konstrukcyjnej wyższej jakości składa się z dwucyfrowej liczby określającej średnią zawartość węgla w setnych %. Na końcu znaku często dodaje się literę, która uzupełnia znak. W tym przypadku oznaczają one :

G - stal uspokojoną z zawartością krzemu od 0,17% do do 0,37% o podwyższonej zawartości

manganu tzn. od 0,70% do 0,37%

X - stal uspokojona z maksymalną zawartością krzemu do 0,07%

Y - stal półuspokojona z zawartością krzemu od 0,05% do 0,17%

U - stal uspokojona z zawartością krzemu od 0,17% do 0,37% z wymaganą wysoką

udarnością

Stale węglowe najwyższej jakości są to stale szczególnego przeznaczenia, wykorzystywane głównie do wyrobu drutów i lin. Stale tego rodzaju oznaczamy jak stale węglowe wyższej jakości, dodając na końcu oznaczenia literę A lub inną.

Stale stopowe konstrukcyjne są to stale, do których wprowadzane są celowo stopowe pierwiastki w określonych ilościach. Ilość składnika stopowego waha się w granicach bardzo szerokich od setnych procentu do kilkudziesięciu procent. Najczęściej znak stali stopowej konstrukcyjnej zawiera średnią zawartość węgla oraz ważniejsze składniki stopowe z podaniem przybliżonej ich zawartości. Składa się z kombinacji liter i cyfr. Litery są symbolami głównych składników stopowych lub grupy składników, a liczby określają w przybliżeniu procentową zawartość pierwiastka stopowego. W stalach stopowych konstrukcyjnych posługujemy się niżej podaną symboliką :

G - mangan F - wanad

S - krzem W - wolfram

H - chrom K - kobalt

N - nikiel T - tytan

M - molibden J - aluminium

Litera A podana na końcu znaku stali stopowej konstrukcyjnej oznacza podwyższoną jakość stali. Stale stopowe konstrukcyjne dzielimy na :

Stale stopowe konstrukcyjne do ulepszania cieplnego - są wytapiane w piecach martenowskich lub elektrycznych i dostarczane w postaci wyrobów walcowanych, kutych i ciągnionych. Spośród stali stopowych konstrukcyjnych do ulepszania cieplnego można wyróżnić : stale krzemowe i manganowe, które stosuje się często w stanie normalizowanym. Przy większych zawartościach węgla wykazują one skłonność do gruboziarnistości i do kruchości. Stale chromowe, które po wcześniejszym ich zahartowaniu lub normalizowaniu wykazują podwyższone własności mechaniczne. Stale chromowo - manganowe posiadają dobre własności wytrzymałościowe i są dobrze hartowane w głąb. Wadą ich jest kruchość odpuszczania. Stale chromowo - molibdenowe posiadają wyższe własności wytrzymałościowe i plastyczne niż stale chromowe. Dodatek wanadu do stali chromowo - molibdenowej podwyższa ich wytrzymałość przy zachowaniu własności plastycznych oraz pozwala na chłodzenie w powietrzu pod odpuszczeniu.

Stale stopowe konstrukcyjne do nawęglania - polegają one przy odbiorze badaniu składu chemicznego i własności mechanicznych. Są to przeważnie stale chromowe lub wieloskładnikowe, w których zawsze występuje chrom utrudniający przegrzanie. Do nawęglania nie stosujemy stali manganowych wrażliwych na przegrzanie oraz stali, które zawierają pierwiastki utrudniające dyfuzję węgla, jak np. wolfram, a także stali ze składnikami sprzyjającymi grafityzacji, zawierających krzem, i aluminium.

Stale stopowe konstrukcyjne specjalnego zastosowania - W jej grupie spotkamy zarówno stale węglowe jak i stopowe wszystkich jakości. Szczególnie ważnymi materiałami są stale odporne na korozję, nierdzewne i kwasoodporne.

Stale nierdzewne są to takie stale, które nie ulegają korozji atmosferycznej wodnej i ziemnej. Posiadają chrom w ilości 13 - 14 % i są odporne na działanie kwasu azotowego, natomiast nie są odporne na działanie kwasów solnego i siarkowego.

Stale kwasoodporne - stale, które nie ulegają działaniu znacznej większości kwasów. Zaliczamy do nich stale niskowęglowe chromowe o zawartości chromu powyżej 17 %, oraz stale chromowo - niklowe, czasami z dodatkami manganu, molibdenu i tytanu przy podwyższonej zawartości krzemu. Znak tych stali składa się z liter i cyfr. Litery oznaczają pierwiastki stopowe, a cyfry stojące po literach wyrażają średnią zawartość pierwiastka wyrażoną w procentach. W przypadkach, gdy gatunki różnią się między sobą tylko zawartością węgla, wtedy przed pierwszą literą, którą zawsze jest H, umieszczamy rozróżniającą cyfrę.

Stale żaroodporne- stale, które odporne są na korozyjne działanie gorących gazów lub powietrza o temperaturze powyżej 550 ⁰C. Składnikami stopowymi stali żaroodpornych są chrom i nikiel, często przy zwiększonej zawartości krzemu i manganu. Najlepszymi stalami żaroodpornymi są stale, które w stosowanych zakresach temperatur mają stałą strukturę ferrytyczną, albo austenityczną, co zabezpiecza przed nagłymi zmianami objętości i pękaniem warstwy ochronnej. Stale żaroodporne możemy podzielić na dwie grupy : stale chromowe o budowie ferrytycznej oraz stale chromowo - niklowe o budowie austenitycznej.

Stale narzędziowe - są stosowane na przedmioty służące do bezpośredniego nadawania kształtów różnym przedmiotom i materiałom. Stale węglowe narzędziowe oznaczamy następująco :

• litera N na początku

• liczba oznaczająca zawartość węgla w dziesiętnych procentu

• na końcu litera oznaczająca ; E - płytka hartująca się, bez litery - głęboko hartująca się i Z - zgrzewalna

Oznaczenia stali narzędziowej stopowej :

• na początku jest litera, która oznacza :

W - do pracy na gorąco

N - do pracy na zimno

S - stal szybko tnąca

• dalsze litery oznaczają ważniejsze składniki stopowe :

W - wolfram

V - wanad

C- chrom

M - mangan

S - krzem

L - molibden

N - nikiel

K - kobalt

Z - grupa pierwiastków Si-Cr-W

P - grupa pierwiastków Cr-Ni-V

• cyfry odróżniają gatunki stali o takich samych składnikach stopowych

• w stalach szybko tnących liczba oznacza procent składnika stopowego

OBLICZANIE ZAWARTOŚCI WĘGLA W STALI PODEUTEKTOIDALNEJ

Ogólny wzór

100 % perlitu → 0,8 % C

x % perlitu → y %

y % - szukana

Dla ww wykresu

100 % perlitu → 0,8 % C

40 % perlitu → x % C

_____________

x = 40*0,8 / 100 = 0,32 % C

MIKROSKOPY

Mikroskopy elektronowe stosujemy do pomiarów wielkości o wymiarach mniejszych od długości fali świetlnej. Mikroskop elektronowy wykorzystuje strumień elektronów, wychodzących na przykład z wyrzutni elektronowej zawierającej katodę, siatkę i dwie anody, daje on powiększenie nawet 100 000 razy, ale przygotowanie próbki jest dosyć kłopotliwe, ponieważ większość stosowanych mikroskopów elektronowych pracuje na zasadzie przepuszczania wiązki elektronowej. Istnieje więc konieczność wykonania ze zgładu przeźroczystej dla elektronów repliki, którą poddajemy właściwemu badaniu.

Mikroskop metalograficzny jest przystosowany do badań w świetle odbitym.

---