Bez tytułu slajdu

Stale stopowe

- stopy na osnowie żelaza, obrobione

plastycznie, zawierające oprócz węgla celowo wprowadzone
dodatki stopowe.

Stale stopowe są stosowane ponieważ stale węglowe nie
mogą zaspokoić wymagań nowoczesnej techniki !!!

Wady stali węglowych:

- cechują się małą hartownością,
- zahartowane, mają dużą skłonność do zmiany własności
podczas odpuszczania,
- w podwyższonych temperaturach ulegają szybkiemu
utlenianiu,
- mają małą odporność na pełzanie,
- mają małą odporność na korozję.

Wszystkie te wady można wyeliminować dodając do stali
odpowiednio dobrane pierwiastki stopowe !!!

Klasyfikacja stali stopowych

Według zastosowania

Według struktury

Według zawartości

pierwiastków stopowych np.:

stale konstrukcyjne

stale narzędziowe

stale o szczególnych

własnościach np.:

nierdzewne

kwasoodporne

żaroodporne

żarowytrzymałe

zaworowe

odporne na ścieranie

w stanie równowagi

podeutektoi

dalne

eutektoidalne

nadeutektoidalne

ledeburytyczne

po przyspieszonym chłodzeniu
(na powietrzu) mogą mieć strukturę:
- ferrytyczną,
- perlityczną,
- bainityczną,
- martenzytyczną,
- austenityczną

chromowe

chromowo-niklowe

chromowo-wanadowe

Pierwiastki stopowe w stalach występują w następujących fazach:

a) mogą rozpuszczać się w ferrycie lub austenicie

b) mogą tworzyć węgliki, azotki lub węglikoazotki

c) mogą tworzyć fazy międzymetaliczne z żelazem lub między sobą

d) mogą tworzyć związki z domieszkami ( np. siarką lub tlenem )

e) w nielicznych przypadkach mogą występować w stanie wolnym

Wpływ pierwiastków stopowych na własności stali stopowych

Zgodnie z

klasyfikacją Wevera

ogół pierwiastków stopowych, które tworzą z żelazem

roztwory stałe można podzielić, na dwie grupy:
a) rozszerzające zakres austenitu,
b) zwężające zakres austenitu.

Stale konstrukcyjne stopowe

Stale

nawęglania

Znakowanie stali konstrukcyjnych stopowych:

dwie cyfry, które

stoją  na  początku  oznaczają  zawartość  węgla  w  setnych  częściach
procentu,  a  litery  oznaczają  pierwiastek  stopowy:  H  -  chrom,  G  -
mangan, S - krzem, N - nikiel, F - wanad, T - tytan, W - wolfram, K -
kobalt,  M  -  molibden,  J  -  aluminium.  Jeśli  zawartość  określonego
pierwiastka jest większa od 1%, to po literze pierwiastka podaje się
cyfrę  określającą  zawartość  tego  pierwiastka  w  procentach.  Stale
łożyskowe  zamiast  cyfr  oznaczających  zawartość  węgla  mają  literę
Ł,  a  po  znaku  chromu  (H)  -  liczbę  oznaczającą  zawartość  tego
pierwiastka w dziesiątych częściach procentu.

Stale narzędziowe stopowe

Znakowanie stali narzędziowych stopowych

opiera się na innych

zasadach niż stali konstrukcyjnych.

Stale do pracy na zimno

( do

250

C ) oznacza się na początku literą N,

stale do pracy na gorąco

(

do 600

C ) - literą W, a

stale szybkotnące

- literą S.

Stale narzędziowe do pracy
na zimno

Stale o szczególnych własnościach fizycznych i chemicznych

Stale

nierdzewne

kwasoodporne

Dlaczego stale nierdzewne nie
korodują ?

Stale nierdzewne są zwane stalami
szlachetnymi
( ang. stainless steel, niem.
Edelstahl )

Stale o szczególnych własnościach fizycznych i chemicznych

Stale

nierdzewne

kwasoodporne

Co to jest korozja
międzykrystaliczna stali
nierdzewnych ?

Jest

korozja

wywołana

powstawaniem na granicach
ziaren

węglików

chromu

(Cr

), które wyciągają chrom

ze strefy przygranicznej. Jeśli
zawartość

chromu

spadnie

poniżej 12%, ulega ona korozji
jak zwykła stal.

Zapobiegać jej można przez:

- ograniczenie zawartości węgla
do 0,03%
- stosowanie przesycania stali
od temp. 1000-1100

C, przez co

osiąga

się

równo-

mierne

rozłożenie węgla w roztworze,
- unikanie nagrzewania stali do
temp. 500-800

C, przy której

wydzielają się węgliki chromu,
-  wprowadzenie  do  stali  tytanu
lub  niobu  co  najmniej  w  ilości
5-  lub  10-krotnej  zawartości
węgla.  Powstające  węgliki  TiC
lub NbC uodparniają całkowicie
stal

korozję

międzykrystaliczną.

Stale o szczególnych własnościach fizycznych i chemicznych

Stale

żaroodporne

żarowytrzymałe

Żaroodporność

jest to odporność na działanie gazów utleniających w

temp. wyższych od 500

C, natomiast

żarowytrzymałość

- jest to

odporność na odkształcenia w wysokich temperaturach ( pełzanie ).

Stale o szczególnych własnościach fizycznych i chemicznych

Stale
zaworowe

Od  stali  zaworowych  wymaga  się  oprócz  odporności  na  korozję
gazową,  również  odporności  na  ścieranie  w  podwyższonych
temperaturach  (np.  do  900

C dla grzybka zaworu wydechowego ).

Mają większą zawartość węgla niż stale żaroodporne ( do 0,5% ).

Stale odporne na
ścieranie

Do tej grupy można zaliczyć stal manganową ( a właściwie staliwo )
o składzie: 1,0-1,4%C, 12-14% Mn, 0,3-1% Si - nazwaną

stalą

(staliwem) Hadfielda

Cechuje się bardzo dużą skłonnością do umocnienia, ponieważ pod
wpływem zgniotu tworzą się mikrobliźniaki. Po przesycaniu
twardość stali wynosi ok. 200 HB, a w wyniku zgniotu wzrasta do ok.
500 HB, zachowując jednocześnie dużą udarność.
Stosowana jest na rozjazdy kolejowe, szczęki łamaczy kamienia, kasy
pancerne itp.

Stale o szczególnych własnościach fizycznych i chemicznych

Stale o szczególnych własnościach
magnetycznych

Materiały magnetycznie miękkie

- mają wąską i wysmukłą pętlę

histerezy,  co  odpowiada  dużej  pozostałości  magnetycznej  i  małej
koercji  (  stosujemy  je  w  transformatorach,  prądnicach,  silnikach
elektrycznych ). Są to stale krzemowe zawierające poniżej 0,08% C i
0,4-4,2% Si

Materiały magnetycznie twarde

- mają szeroką pętlę histerezy, o

mniejszej pozostałości magnetycznej, ale znacznie większej koercji
( stosujemy je na magnesy trwałe ). Są to stale o zawartości 0,7% C z
dodatkiem wolframu ( 6% np. stal W6 ) lub chromu ( 5,5-10% ) i
kobaltu ( 6-16% ) np. stal H6K6

Powierzchnia pętli

jest proporcjonalna do
energii

potrzebnej

przemagnesowania
materiału.

Document Outline