UKŁADY
RÓWNOWAGI FAZOWEJ

Dr inż. Tomasz Hebda

STOPY METALI I FAZY - stopy metali

Stopy

metali

charakteryzują

się

wiązaniem

metalicznym jako jedynym lub występującym oprócz
innych rodzajów wiązań. Skład chemiczny stopów jest
wyrażany przez:



stężenie masowe składników,



stężenie atomowe składników.

Stosunek masy danego składnika do całej masy stopu
podany w procentach określa jego stężenie masowe.

Udział atomów składnika w ogólnej liczbie
atomów stopu wyrażony procentowo stanowi
stężenie atomowe składnika.

STOPY METALI I FAZY - stopy metali

Faza to jednorodna część stopu, oddzielona od pozostałej jego
części granicą międzyfazową.

Zbiór faz znajdujących się w stanie równowagi termodynamicznej
jest nazywany układem.

W wyniku procesów metalurgicznych z cieczy, będącej zwykle
roztworem wszystkich składników stopu, mogą powstać:



roztwory stałe,



fazy międzymetaliczne,



mieszaniny faz.

STOPY METALI I FAZY - Roztwory stałe

Metal, którego atomy występują w sieci w przewadze, jest rozpuszczalnikiem.
Drugi składnik jest nazywany pierwiastkiem rozpuszczonym.

Roztwory stałe mogą być:



Podstawowe - gdy rozpuszczalnikiem jest pierwiastek będący składnikiem

stopu,



Wtórne - gdy rozpuszczalnikiem jest faza międzymetaliczna

W zależności od zakresu stężenia składnika rozpuszczonego mogą być

podzielone na:



Graniczne - jeżeli stężenie składnika rozpuszczonego jest ograniczone w

pewnym zakresie,



Ciągłe – przy nieograniczonej rozpuszczalności obydwu składników w stanie

stałym w całym zakresie stężeń, tj. od 0 do 100%.

ROZTWORY STAŁE MIĘDZYWĘZŁOWE

Schemat rozmieszczenia atomów w

strukturze roztworu stałego

międzywęzłowego;

- atomy metalu rozpuszczalnika,

- atomy pierwiastka rozpuszczonego.

ROZTWORY STAŁE RÓŻNOWĘZŁOWE

Schemat rozmieszczenia atomów w

strukturze roztworu stałego

różnowęzłowego

- atomy metalu rozpuszczalnika,

- atomy pierwiastka rozpuszczonego.

MIESZANINY FAZ - klasyfikacja mieszanin
faz

Mieszaniny występujące jako struktury w stopach metali mogą

być typu:



eutektycznego (rys. a),



perytektycznego (rys. b).

Schemat równowagi typu eutektycznego (a) i perytektycznego (b) w
mieszaninach faz



Przemiana eutektyczna

Przemianę Ciecz → α + β nazywamy przemianą
eutektyczną. Zachodzi w temp. 1148ºC.Przemiana
eutektyczna jest przemianą, w której udział biorą
trzy fazy. Podczas przemiany, w czasie chłodzenia,
ciecz przemienia się w dwie fazy stałe jednocześnie.



Przemiana perytektyczna

zachodzi w temp. 1495ºC, jest przemianą, podczas
której, w czasie chłodzenia, dwie fazy (jedna z nich
ciekła) przemieniają się w jedną fazę stałą. L + α →
β.

Równowaga termodynamiczna układu
i energia swobodna



STAN RÓWNOWAGI TERMODYNAMICZNEJ



ENERGIA SWOBODNA HELMHOLTZA



ENERGIA WEWNĘTRZNA



ENTROPIA



ENERGIA SWOBODNA GIBBSA



ENTALPIA

REGUŁA DŹWIGNI

Schematyczne przedstawienie reguły dźwigni;

a) fragment wykresu równowagi, b) reguła

dźwigni

a + b = 1
bc



ac



c

W procesie krystalizacji zarówno pierwotnej, jak i wtórnej (w stanie stałym
zmienia się nie tylko skład poszczególnych faz, ale i ilość każdej fazy). W
dowolnym punkcie wykresu równowagi można w obszarze jednoczesnego
występowania dwóch faz określić ich ilość oraz ich skład chemiczny.
Wykorzystuje się do tego celu tzw. regułę dźwigni

gdzie: rc — ilość fazy ciekłej,

rs - ilość fazy stałej,
r = rc + rs — ogólna ilość stopu,
ab, bc i ac — odcinki wyznaczone przez linię ty oraz

likwidus i solidus

Przykład zastosowania reguły dźwigni w przypadku układu równowagi o
nieograniczonej rozpuszczalności w stanie stałym

REGUŁA FAZ

Przy założeniu, że w rozpatrywanym układzie
wszystkie przemiany zachodzą przy stałym i
niezmiennym ciśnieniu, reguła faz wyraża się
wzorem:

s = n – f + 1

gdzie: s - liczba stopni swobody,

n - liczba składników,
f - liczba faz.

W warunkach równowagi fazowej między liczbą stopni

swobody, liczbą składników i liczbą faz istnieje ścisła

zależność wyrażona

regułą faz Gibbsa.

Mówi ona, że w danym układzie liczba stopni swobody s

jest równa liczbie składników niezależnych n,

pomniejszonej o liczbę faz f plus 2.

s= n - f + 2    

Dla rzeczywistych układów wielofazowych liczba stopni
swobody wynosi zwykle 0, 1 lub 2.
Gdy S = 0, układ jest niezmienny, czyli nie można zmieniać
ani temperatury, ani składu chemicznego bez spowodowania
zmiany liczby faz w układzie.
Gdy S = l, układ jest jednozmienny. Oznacza to, że nie
zmieniając liczby faz w układzie można zmienić (w pewnych
granicach) temperaturę bądź skład chemiczny.
Gdy S = 2, układ jest dwuzmienny. Oznacza to, że nie
zmieniając liczby faz w układzie można zmienić (w pewnych
granicach) temperaturę i skład chemiczny.

Dla rzeczywistych układów wielofazowych liczba stopni
swobody wynosi zwykle 0, 1 lub 2.
Gdy S = 0, układ jest niezmienny, czyli nie można zmieniać
ani temperatury, ani składu chemicznego bez spowodowania
zmiany liczby faz w układzie.
Gdy S = l, układ jest jednozmienny. Oznacza to, że nie
zmieniając liczby faz w układzie można zmienić (w pewnych
granicach) temperaturę bądź skład chemiczny.
Gdy S = 2, układ jest dwuzmienny. Oznacza to, że nie
zmieniając liczby faz w układzie można zmienić (w pewnych
granicach) temperaturę i skład chemiczny.

REGUŁA FAZ

WYKRESY RÓWNOWAGI FAZOWEJ

I METODY ICH WYZNACZANIA

DWUSKŁADNIKOWE UKŁADY RÓWNOWAGI FAZOWEJ

- o zupełnej rozpuszczalności składników w stanie
stałym

Układy dwuskładnikowe o zupełnej rozpuszczalności
składników w stanie stałym są tworzone przez
izomorficzne składniki A i B rozpuszczające się
wzajemnie przy dowolnych stosunkach ilościowych –
zarówno w stanie ciekłym, jak i stałym.

Likwidusem jest nazywana linia przedstawiająca na wykresie
równowagi
wartości temperatury, powyżej których stopy w całym zakresie
stężeń są ciekłe.
Solidusem jest nazywana linia na wykresie równowagi
oznaczająca wartości temperatury, poniżej których stopy w całym
zakresie stężeń występują w stanie stałym.

Ilościowe udziały faz stałej i ciekłej w przedziale krzepnięcia
między likwidusem a solidusem określa prawo dźwigni.

DWUSKŁADNIKOWE UKŁADY RÓWNOWAGI FAZOWEJ

- o całkowitym braku rozpuszczalności składników w
stanie stałym z eutektyką

Wykres równowagi odpowiadający całkowitej rozpuszczalności wzajemnej

składników w stanie ciekłym i ograniczonej rozpuszczalności w stanie stałym

Oraz schematy struktur poszczególnych grup stopów

Wykres równowagi odpowiadający całkowitej rozpuszczalności

wzajemnej składników zarówno w stanie ciekłym, jak i w stanie stałym

oraz schemat struktury stopów

Wykres równowagi odpowiadający całkowitej rozpuszczalności

wzajemnej składników w stanie ciekłym i ograniczonej

rozpuszczalności w stanie stałym oraz schemat struktury składników

stopów

Wykres równowagi odpowiadający całkowitej rozpuszczalności

wzajemnej składników w stanie ciekłym i ograniczonej

rozpuszczalności w stanie stałym oraz schemat struktury składników

stopów

UKŁAD ŻELAZO-WĘGIEL

Charakterystyka żelaza



Żelazo jest pierwiastkiem metalicznym o temperaturze topnienia 1534°C i
temperaturze wrzenia 3070°C. W przyrodzie występuje głównie w postaci
tlenków, węglanów, wodorotlenków i siarczków, jako magnetyt (Fe

3

O

4

),

hematyt (Fe

2

O

3

), syderyt (FeCO

3

), limonit (2Fe

2

O

3

·3H

2

O) i piryt (FeS

2

).

hematyt

magnetyt

syderyt

limonit

piryt

Żelazo występuje w dwóch odmianach alotropowych:  i

.



Żelazo , termodynamicznie trwałe od niskich
temperatur do temperatury 910°C oraz od temperatury
1390 do 1534°C, ma strukturę krystaliczną o sieci
regularnej przestrzennie centrowanej.



Żelazo , termodynamicznie trwałe w temperaturach
910 do 1390°C, ma strukturę krystaliczną o sieci
regularnej ściennie centrowanej.



Gęstość żelaza  w temperaturze 20°C wynosi 7,86
g/cm

3

, gęstość żelaza  w temperaturze 916°C - 8,05

g/cm

3

.

Układ równowagi żelazo-
węgiel

Stopy

żelaza

z

węglem

należą

do

najbardziej

rozpowszechnionych stopów w technice. Można je
traktować pod wieloma względami jako stopy
dwuskładnikowe, mimo że zawierają one jeszcze zawsze
niewielkie ilości manganu, krzemu, siarki, fosforu i
innych

pierwiastków

pochodzących

z

procesu

metalurgicznego. W związku z tym struktury tych
stopów w stanie zbliżonym do równowagi (a więc w
stanie wyżarzonym zupełnie) można rozpatrywać
korzystając

z

wykresu

równowagi

fazowej

dwuskładnikowego układu żelazo-węgiel.

układ stabilny i układ metastabilny



pierwszy z nich przedstawia równowagę układu żelazo-grafit,



drugi - równowagę układu żelazo-cementyt (węglik żelaza
Fe

3

C).

Ze

względów

praktycznych

układ

metastabilny

(z

cementytem) jest rozpatrywany w zakresie zawartości węgla
od 0% (czyste żelazo) do 6,6% (cementyt). Ten układ ma
zastosowanie przy analizowaniu przemian fazowych i struktur
stali węglowych.



Zgodnie z wykresem, za stale węglowe uważa
się wszystkie stopy żelaza z węglem zawierające
0,02-2,06% C, przy czym górna granica tego
zakresu

odpowiada

maksymalnej

rozpuszczalności węgla w żelazie .



Stopy zawierające mniej niż 0,02% C noszą
nazwę żelaza technicznego, a stopy o
zawartości węgla większej od 2,06 - nazwę
żeliw.

Ponieważ żelazo występuje w
dwóch

odmianach

alotropowych  i , a ponadto

tworzy z węglem roztwory stałe
i fazę międzymetaliczną Fe

3

C

(cementyt),

w

układzie

równowagi

żelazo-cementyt

(zależnie od temperatury i
zawartości

węgla)

istnieją

następujące

fazy:

ferryt,

austenit, cementyt i ciekły
roztwór węgla w żelazie.

Wykres

układu

równowagi

żelazo-cementyt

można

podzielić na dwa obszary:

• obszar związany ze zmianą

stanu

skupienia,

ograniczony od góry linią
liquidus (płynny) ABCD, od
dołu – linią solidusu (stały,
mocny) AHJECF,

• obszar przemian w stanie

stałym

-

poniżej

linii

solidusu.

Ferryt (od łacińskiego słowa ferrum = żelazo) jest to prawie czyste

żelazo, o twardości 50-70 HB, a więc zbliżonej do twardości miedzi,
jest międzywęzłowym roztworem stałym węgla w żelazie α. Oznacza
się go bądź symbolem Fe(C), bądź krótko . Graniczna zawartość
węgla w ferrycie w stanie równowagi wynosi w temperaturze 20°C
zaledwie 0,008% i wzrasta w temperaturze 723°C do 0,02% (punkt P
na wykresie). Natomiast ferryt wysokotemperaturowy może zawierać
w temperaturze 1493°C do 0,1% C.

Austenit

jest międzywęzłowym roztworem węgla w żelazie  i

oznaczony jest bądź symbolem FeC), bądź literą .

Graniczna

zawartość

węgla

w

austenicie

w

temperaturze 1130°C wynosi 2,06% (punkt E na
wykresie). W stopach żelaza z węglem w stanie
równowagi

austenit

występuje

jedynie

w

temperaturach wyższych od 723°C. Natomiast w
niektórych stalach stopowych, zawierających np.
nikiel lub mangan, austenit w stanie równowagi
istnieje również w temperaturach niższych.
Podobnie jak żelazo , austenit jest paramagnetyczny.

Odznacza się przy tym dużą plastycznością,
zwłaszcza przy niższej zawartości węgla. Również
gęstość austenitu zależy od zawartości węgla (średnio
wynosi ona 8,1 g/cm

3

).

Cementyt - węglik żelaza, zwany też karbidkiem żelaza, jest bardzo twardy; jego

twardość leży między twardością korundu i diamentu

jako oddzielny składnik

strukturalny

występuje

w

stopach

układu

Fe-Fe

3

C w postaci:

Cementyt pierwszorzędowy krystalizuje w stopach zawierających ponad 4,3% C,

na skutek zmniejszającej się ze spadkiem temperatury rozpuszczalności węgla w

ciekłym żelazie (zgodnie z linią CD). Występuje on w strukturach

wysokowęglowych żeliw białych w postaci grubych igieł, widocznych zwykle już

pod niewielkim powiększeniem.

Cementyt wtórny wydziela się z austenitu na skutek zmniejszającej się ze

spadkiem temperatury rozpuszczalności węgla w żelazie  (zgodnie z linią ES).

Jako oddzielny składnik strukturalny, cementyt wtórny występuje w stalach o

zawartości węgla przekraczającej 0,8% i zwykle ma postać siatki otaczającej

poszczególne ziarna.

Cementyt trzeciorzędowy wydziela się z ferrytu na skutek zmniejszającej się ze

spadkiem temperatury rozpuszczalności węgla w żelazie  (zgodnie z linią PQ).

Jako oddzielny składnik strukturalny może być wyraźnie zaobserwowany w

strukturze stali o niewielkiej zawartości węgla, zwykle w postaci wydzieleń na

granicy ziaren ferrytu.



Perlit

Jest mieszaniną dwóch faz: ferrytu i cementytu,

zawierającą

0,8%

węgla

i

tworzącą

się

w

temperaturze 723°C . Przy ochładzaniu perlitu od

temperatury 723°C do temperatury otoczenia, z

ferrytu zawartego w perlicie wydziela się jeszcze

pewna ilość cementytu trzeciorzędowego (zazwyczaj

pomijanego z powodu nieznacznej jego ilości). Perlit

obserwowany pod dostatecznie dużym powiększeniem

charakteryzuje się budową pasemkową, gdyż składa

się z płytek ferrytu i cementytu ułożonych na

przemian. Odległości między płytkami zmniejszają się

ze wzrostem szybkości chłodzenia i jednocześnie

następuje wzrost twardości struktury.



Stal o zawartości 0,8% C (odpowiadająca punktowi S na wykresie żelazo-węgiel) w stanie
wyżarzonym składa się z jednakowych ziarn, z których każde składa się z kolei z drobnych
płytek cementytu i płytek ferrytu. Zawartość węgla w takich ziarnach jest stała (0,8%), a
struktura ta nosi nazwę perlitu, gdyż wytrawiona ma połysk przypominający masę perłową.



Stal o zawartości ok. 0,8% C (pow. x 500). Perlit.



W stalach o zawartości mniej niż 0,8% C (tzw. stale
podeutektoidalne), obok ziarn perlitu występują jeszcze ziarna
ferrytu, i to tym więcej, im mniej jest węgla. Rysunek
przedstawia stal o zawartości 0,35% C; ciemne pola to perlit
(składający się z płytek cementytu i ferrytu), jasne to ferryt. Z
wielkości pola, można określić z dokładnością do 0,1%
zawartości

węgla

w

stali.

Stal o zawartości ok. 0,35% C (pow. x 500). Perlit (ciemne ziarna) i ferryt (jasne ziarna)



W stalach o zawartości do 0,025% C cementytu nie ma

wcale, nieznaczny procent węgla jest bowiem rozpuszczony

w żelazie w sposób niewidoczny i w strukturze występują

wyłącznie ziarna ferrytu.

Stal o zawartości ok. 0,02% C (pow. x 250). Ferryt.



W stalach o zawartości większej niż 0,8% C

(tzw.

stale

nadeutektoidalne)

nadmiar

cementytu krystalizuje w postaci płytek,

układających

się

siatkowo

między

poszczególnymi ziarnami ferrytu

Stal o zawartości ok. 1,3% C (pow. x 100). Cementyt (jasna siatka) i perlit (ciemne tło)

Cementyt oprócz postaci płytkowej występuje często

pod postacią kuleczek równomiernie rozrzuconych w

masie ferrytu. Mówi się wówczas o strukturze z

cementytem kulkowym albo ziarnistym; występuje

ona zazwyczaj w stalach o większej zawartości węgla,

a głównie w stalach narzędziowych (węglowych i

stopowych) i w stalach konstrukcyjno stopowych.

Stal o zawartości ok. 1,2% C (pow. x 1500). Cementyt kulkowy; cementyt (kulki) i ferryt
(jasne tło)



Ledeburyt zawiera 4,3% C, powstaje w temperaturze

1130°C. W temperaturze powstania ledeburyt jest,

więc mieszaniną dwóch faz: austenitu (zawierającego

2,06% C) i cementytu. W miarę obniżania się

temperatury do 723°C, z austenitu wydziela się

cementyt wtórny. W temperaturze 723°C austenit

przemienia się w perlit i przy dalszym obniżaniu

temperatury z ferrytu zawartego w perlicie wydziela

się niewielka ilość cementytu trzeciorzędowego. W

związku z tym, poniżej temperatury 723°C, ledeburyt

stanowi już mieszaninę perlitu i cementytu. Struktura

taka nosi nazwę ledeburytu przemienionego.



Ledeburyt przemieniony jest, więc charakterystycznym

składnikiem strukturalnym żeliw białych.

Oznaczenia stali wg PN 10027-1

Oznaczenia stali wg składu chemicznego



Stale niestopowe o średniej zawartości manganu <1%

(bez stali automatowych)



Litery C i liczby będącej 100-krotną średnią wymaganą zawartością węgla



Stale niestopowe o średniej zawartości manganu >= 1%, niestopowe stale
automatowe, stopowe (bez stali szybkotnących), o zawartości każdego
pierwiastka stopowego <5%.



Znak tych stali składa się z: liczby będącej 100-krotną średnią wymaganą zawartością węgla,
symboli pierwiastków chemicznych składników stopowych stali w kolejności malejącej
zawartości pierwiastków oraz liczby oznaczającej zawartość poszczególnych pierwiastków
stopowych w stali

55NiCrMoV6-2-2



Stale stopowe (bez stali szybkotnących), zawierające przynajmniej jeden
pierwiastek stopowy w ilości >=5%



Znak tych stali składa się z: litery X, liczby będącej 100-krotną średnią wymaganą
zawartością węgla, symboli chemicznych składników stopowych stali w kolejności malejącej
zawartości oraz liczb oznaczających średni procent zawartości poszczególnych składników
X5CrNiMo17-12-2



Stale szybkotnące



Znak tych stali składa się z: liter HS oraz liczb oznaczających procentowe zawartości
pierwiastków stopowych w następującej kolejności: wolfram, molibden, wanad, kobalt,
HS18-0-1. Zawartość Cr w tych stalach nie jest podawana, gdyż jest we wszystkich
gatunkach taka sama (3,5 – 4,5).

Oznaczenia stali wg zastosowania i własności

Symbole główne

Symbole dodatkowe

S – stale konstrukcyjne,

P – stale pracujące pod ciśnieniem,

L – stale na rury przewodowe,

E – stale maszynowe,

Umieszcza się za nimi liczbę będącą
minimalną granicę plastyczności w MPa

B – stale do zbrojenia betonu

Umieszcza się za nim liczbę będącą
charakterystyczną granicą plastyczności
w MPa

Y – stale do betonu sprężystego

R – stale na szyny lub w postaci szyn

Umieszcza się za nim liczbę będącą
wymaganą minimalną wytrzymałością na
rozciąganie

H – wyroby płaskie walcowane na zimno ze

stali

o

podwyższonej

wytrzymałości

przeznaczonej do kształtowania na zimno

Umieszcza się za nim liczbę będącą
minimalną granicą plastyczności w MPa

D – wyroby płaskie ze stali miękkich

przeznaczonych do kształtowania n zimno

1- C – dla wyrobów walcowanych na
zimno
2- D - dla wyrobów walcowanych na
gorąco, przeznaczonych do kształtowania
na zimno
3- X – dla wyrobów bez charakterystyki
walcowania
Oraz dwa symbole cyfrowe lub literowe
charakteryzujące stal

T – wyroby walcowni blachy ocynkowanej

Symbole główne

Symbole dodatkowe

T – wyroby walcowni blachy

ocynkowanej

1-

dla

wyrobów

o

jednokrotnie

redukowanej grubości – literę H (np. HR
30Tm)
2-

dla

wyrobów

o

dwukrotnie

redukowanej grubości

M – stale elektrotechniczne

Umieszcza się za nim liczbę będącą 100-
krotną wymaganą maksymalną
stratnością w Wkg

-1

Oznaczenia stali wg zastosowania i własności
cd.

STALE KONSTRUKCYJNE



Stale niskostopowe o podwyższonej wytrzymałości



- granica plastyczności > 275 MPa,



- duża wytrzymałość, odporność na pękanie, spawalność, ciągliwość,
odporność na korozję (niekiedy),



- stale niskowęglowe o zawartości węgla 0,02 – 0,2%,



- zwiększona zawartość manganu do 1,6%.



Stale do nawęglania



- zawierają nie więcej niż 0,25%C,



- zawierają Cr, Ni, Mo, Mn,



- ciągliwy rdzeń, warstwa powierzchniowa o dużej twardości i odporności na
ścieranie.



Stale do azotowania



- zawierają zwykle 0,25 – 0,45%C,



- zawierają Al, Cr, Mo,



- duża twardość warstwy powierzchniowej.

STALE KONSTRUKCYJNE



Stale do ulepszania cieplnego



- stale o zawartości węgla 0,25 – 0,5%,



- zawierają Cr, Ni, Mo, V, Mn, Si



- duża wytrzymałość i plastyczność.



Stale sprężynowe



- zawierają około 0,5%C,



- wykonane ze stali węglowych lub stopowych zawierających do
2%Si



- do 1%Mn i Cr.



Stale łożyskowe



- zawierają do 0,02%S i 0,027%P,



- zawierają od 0,9 do 1,1%C,



- zawierających do 2%Cr, do 1%Mn i do 0,5%Si i Mo.

Skład chemiczny i własności
wytrzymałościowe stali konstrukcyjnych

Rodzaj

Stali

Znak

stali wg

PN-En

Średni skład stali w %

Re

MPa

Rm

MPa

C

Si

Mn

Cr

inne

Niestopowa

C10

C35

0,10

0,35

≤

0,40

≤

0,40

0,45

0,65

-

-

-

-

280

390

480

680

Niskostopow

a PW

S355NL

S460N

≤

0,18

≤

0,20

≤0,50

≤0,60

1,28

1,35

-

-

Nb,V,T

i

Nb,V,T

i

355

460

550

640

Do

nawęglania

C15R

0,15

≤

0,40

0,45

-

0,03S

320

550

Do

ulepszania

cieplnego

C45E

34CrNiM

o6

0,45

0,34

≤

0,40

≤

0,40

0,65

0,65

-

1,5

0

-

Ni, Mo

620

950

900

1100

Sprężynowa

51CrV4

60Si7

0,51

0,60

≤

0,40

1,65

0,90

0,75

1,0

5

-

V

-

1100

1200

1300

1400

Stale narzędziowe



Stale narzędziowe są stosowane do wytwarzania różnego
rodzaju narzędzi oraz odpowiedzialnych części przyrządów
pomiarowych. Dzieli się je na stale do pracy na zimno, i do
pracy na gorąco oraz szybkotnące.



Stale do pracy na zimno są przeznaczone na narzędzia do
obróbki materiałów w stanie zimnym oraz na części przyrządów
i narzędzi pomiarowych, które powinny być odporne na
ścieranie i nie odkształcać się podczas hartowania.



Stale do pracy na gorąco są używane do wykonywania narzędzi
kształtujących materiał w stanie nagrzanym lub ciekłym, a więc
na matryce, walce, ciągadła i formy do odlewania pod
ciśnieniem.



Stale szybkotnące stosuje się do wytwarzania narzędzi
skrawających. Stale te zachowują twardość i zdolność
skrawania w warunkach powodujących nagrzewanie się
narzędzi do 600

o

C.

Stale o specjalnych właściwościach
fizycznych i chemicznych

Stale te są stosowane na części maszyn i urządzeń

pracujących w ośrodkach wywołujących korozję i w
podwyższonych temperaturach, a także należą do stali o
szczególnych

własnościach

mechanicznych

i

magnetycznych.

Stale o specjalnych właściwościach fizycznych i chemicznych :
*Stale odporne na korozję (nierdzewne i kwasoodporne),
*Stale żaroodporne,
*Stale o specjalnych własnościach mechanicznych,
*Stale o specjalnych własnościach magnetycznych,
*Stale magnetyczne miękkie.