Wykład 7

2. Kryterium klasy jakości . Jak dzielone są stale ze względu na jakość.

Klasy jakościowe dzielone są na dwie grupy na jakościowe i specjalne .Pierwsza grupa klas jakościowych to przede wszystkim są to wszystkie stale nie zaliczane do stali specjalnych . Nie posiadają one określonych wymagań właściwości dla stanu obrabianego cieplnie . Stale te nie posiadają wymagań odnośnie wtrąceni niemetalicznych . Stale jakościowe muszą mieć określone wymagania co do własności :ciągliwość , podatność na obróbkę plastyczna i wielkość ziaren. Druga grupa stale specjalne muszą mieć specjalne warunki produkcji oraz kontroli przebiegów procesów technologicznych .Stale te mają wyższy stopień czynności metalurgicznej i mniejszy udział wtrąceń niemetalicznych. Muszą mieć określone własności mechaniczne , technologiczne i użytkowe.

3. Systemy oznaczania stali

Stopy stli oznacza się na podstawie norm europejskich . Wyróżnia się system numeracyjny , znakowy dzieli ze względu na właściwości oraz zastosowanie i ze względu na skład chemiczny .

4. Spawalność stali .

Spawalność jest to zdolność materiału do uzyskiwania złożonych właściwości chemicznych. Spawalność zależy od technologii spawania i od zastosowań konstrukcyjnych złącza , przede wszystkim do składu chemicznego stali (spawalność metalurgiczna) .Oznaczenia w składzie chemicznym stali łatwo spawalnych wynikają ze zmian mikrostruktury , jakie występują po spawaniu w strefach przyległych do spoiny .

Stale spawane dzieli się ze względu na własności mechaniczne na następujące grupy :

- niskowęglowe o zwykłej wytrzymałości , wykazujące granice plastyczności mniejszą niż 290 Mpa.

- o podwyższonej wytrzymałości , których granica plastyczności mieści się w granicach od 290 - 460 MPa .

- o wysokiej wytrzymałości , których granica plastyczności jest większa niż 460 MPa

5.Stale konstrukcyjne

Stale konstrukcyjne są używane na wszelkiego rodzaju części maszyn , urządzeń i konstrukcji. W porównaniu ze stalami węglowymi mają one po obróbce cieplnej korzystniejszy zespół własności mechanicznych i technologicznych. Stale konstrukcyjne wykonuje się głównie przez walcowanie na gorąco. Wyróżnia się dwa rodzaje walcowania pierwsze z nich to walcowanie konwencjonalne jego głównym celem jest nadawanie odpowiedniego kształtu co wiąże się z większym kosztem oraz koniecznością późniejszej obróbki cieplnej . Drugim rodzajem jest walcowanie cieplno - plastyczne , które polega na nadawaniu kształtu i wytwarzaniu korzystnej mikrostruktury . Założone przebiegi obróbki cieplnej są przeprowadzone równocześnie z obróbką plastyczną. Stale konstrukcyjne mają swoje zastosowanie w inżynierii lądowej , wodnej i chemicznej. Głównym sposobem łączenia stali konstrukcyjnych jest spawanie .

6.Regulowanie walcowe

Norma europejska rozdziela regulowanie walcowe na walcowanie termomechaniczne i walcowanie normalizujące .Walcowanie w wielu dokładnie kontrolowanych przepustach w celu otrzymania i wykorzystania jak najwięcej miejsc zarodkowania ziaren ferrytu i powstaje drobnoziarnisty ferryt:

-poprzez uzyskanie drobnego ziarna austenitu dzięki wielokrotnej rekrystalizacji

T _wal > T _rek -> RWR - regulowane walcowanie rekrystalizujące,

- poprzez pozostawienie drobnego austenitu nie zrekrystalizowanego

T _wal < T _rek -> RWK - regulowane walcowanie konwencjonalne,

- dodatkowe miejsca zarodkowania na odkształconych i wydłużonych granicach

oraz wewnątrz ziaren na granicach bliźniaczych, pasmach ścinania, wtrąceniach.

Wykład 8

1.Stale konstrukcyjne . Różnice po między wyżarzaniem normalizującym a zupełnym.

Wymień sposoby podwyższania wytrzymałości stali.

Wyżarzanie zupełne :

- uregulowanie struktury równowagi , ujednolicenie struktury przedmiotu.

- zmniejszenie dyspersji perlitu

-

Wyżarzanie normalizujące :

- urgowanie struktury

2. Stale konstrukcyjne trudno rdzewiejące .

Są to stale o zwiększonej odporności na korozję atmosferyczną. Po pewnym czasie korozji na powierzchni tworzy się względnie stabilna warstwa uwodnionego,złożonego tlenku Fe, Cr i Cu, która zatrzymuje dalszy postęp procesu (brązowa „patyna”),- wymagają odpowiednich warunków do utworzenia warstwy ochronnej („sucha” pogoda).

Stale konstrukcyjne trudno rdzewne stosuje się w :

- tradycyjnie w „brudnych” zakładach i konstrukcjach (huty, kopalnie, koksownie, część wagonów),

- ścianki Larsena,

- ostatnio nawet pokrycia dachów (malowanych tylko dekoracyjnie),

Wykład 10

1. Stale maszynowe .Wymagania stali stopowych i niestopowych do ulepszania cieplnego.

Rola dodatków stopowych . Kryteria doboru , hartowność.

Wymaganiami stali maszynowych są:

- wysoka wytrzymałość a zarazem duża ciągliwość ,

- dobra hartowność zwykle konieczne jest hartowanie i odpuszczanie

- dobra skrawalność

Realizacja wymagań to przede wszystkim :

-średnia zawartość węgla ze względu na ciągliwość

-obróbka cieplna : hartowanie i wysokie odpuszczanie

- dodatki stopowe zapewniają głównie dobrą hartowność

- do stali do ulepszania cieplnego dodaje się dodatki stopowe które mają na celu poprawę ciągliwości takimi dodatkami są : Ni - poprawia ciągliwość ,wytrzymałość a tak że hartowność; V i Ti - hamują rozrosty ziaren - ciągliwość i wytrzymałość; Mo - opóźnia przemiany odpuszczania co oznacza wyższą temperaturę i wyższą ciągliwość.

Kryteriami doboru są :

- wytrzymałość

-hartowność decyduje o własnościach przedmiotu

- ciągliwość poprawia odporność na pękanie

2. Stale stopowe i niestopowe do nawęglania . Wymagania i realizacja stali stopowych i niestopowych do nawęglania . Porównaj wady pomiędzy nawęglaniem i azotowaniem.

Stale do nawęglania charakteryzują się mała zawartością węgla wynosząca 0,10 - 0,25 % , dzięki czemu po nawęglaniu , zahartowaniu i niskim odpuszczaniu rdzeń zachowuje dość dobre własności plastyczne . Od stali tych wymaga się :

- dobrej skrawalności

- odporności na przegrzanie , małej skłonności austenitu do rozrostu ziaren podczas nawęglania

- małej skłonności do odkształcenia się podczas hartowani

- hartowności dostosowanej do przekroju , obciążeń i kształtu przedmiotu

- dobrych własności wytrzymałościowych zarówno rdzenia , jak i nawęglanej powierzchni.

Stale do nawęglania realizują wymagania takie jak :

- ciągliwość rdzenia po hartowaniu i odpuszczaniu zapewnia 0,1-0,2 % węgla

- twardość powierzchni - na węglanie do 0,8 -1,0 % węgla

- hartowność decyduje o własnościach rdzenia wyróżnia się dwa rodzaje hartowności : mała hartowność do małych przedmiotów , większe przedmioty gdy rdzeń jest słabo obciążony ;

Duża hartowność wtedy gdy jest duży przekrój i rdzeń silnie obciążony i występuje złożony kształt.

- hartowanie bezpośrednio do temperatury nawęglania przeważnie hartowanie powierzchniowe, bezpośrednio po nawęglaniu , po ostudzaniu i ponownym nawęglaniu powyżej A1 , hartowanie następuje po wstępnym normalizowaniu

- niskie odpuszczanie z powodu twardości powierzchni

- skrawalność po przez regularna zawartość S.

Zewnętrzna warstwa nawęglania powinna mieć twardość 58- 62 HRC dobra odporność na ścierania i dużą wytrzymałość , a jednocześnie powinna być nie krucha - ciągliwa.

Wadami nawęglania są:

- maksymalna twardość niewiększa od 700 - 800 HV(martenzyt odpuszczania )

- zachowanie twardości do temperatury odpuszczania (max 200^oC)

Wykład 11

1. Stale do azotowania .

Wymaganiami stali stopowych do azotowania są :

-bardziej niż po nawęglaniu twarda i odporna na ścieranie powierzchnia

-większa niż po nawęglaniu odporność na temperaturę pracy

-warstwa o zwiększonej odporności na korozje

Realizacja wymagań:

- wyłącznie stale stopowe głównie azotki takie jak Al. ,Mo ,V

- duża hartowność , odpowiednia wytrzymałość rdzewienia

-Al. Najlepsze efekty umocnienia ale zwiększa skłonność do nawęglania

-Mo duży efekt umocnienia i zabezpiecza przed kruchością odpuszczania

- Cr hartowność i zwiększa grubość warstwy

- v umożliwia uzyskanie porządnego profilu twardości i głębokości warstwy

- zachowuje wartość do temperatury zagotowania 480 - 570

Właściwościami stali stopowych do azotowania są :

- twardość warstwy do 1000 HV , przy grubości 0,5 mm

- wytrzymałość rdzenia od 800 - 1150 MPa

Tego typu stopy stali stosuje się do wałów korbowych , korbowodów ,tuleje , cylindry.

2 Stale automatowe .Jak wpływają na właściwości stali pierwiastki stopowe.

3.Stale sprężynowe.

Wymagania jakie stawia się stalom sprężynowym to miedzy innymi duży zakres odkształcenia sprężystego ,a także duża wytrzymałość na zmęczenie ,które jest główna przyczyną zniszczenia . Bardzo ważną własnością jest zadowalające minimum ciągliwości , które zabezpiecza stal przy przeciążeniach.

Odnośnie realizacji to by była duża żywotność należy zmniejszyć do minimum odwęglanie powierzchni ,a także zwiększyć gładkość powierzchni po przez szlifowanie .Należy też wytwarzać naprężenia ściskające na powierzchni.

1

---