UKŁADY
RÓWNOWAGI FAZOWEJ
Dr inż. Tomasz Hebda
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 FeC), 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.