Sieć A1Sieć regularna ściennie centrowana ,4 na komórkę 2. Promienie luk-oktaedrycznych- r6=0,41rA//-tetraedrycznych- r4=0,225rA// L koordynacji 12 (liczba najbliższych sąsiadów każdego atomu) 5. Płaszczyzny i kierunki gęstego ułożenia{111}<110>12 systemów poślizgu// ABCABC... 7. Przykłady: Ag, Au, Cu, Al,...Sieć A2Sieć regularna przestrzennie centrowana - 9 z tego 2 na komórkę2. Promienie luk (przestrzeni międzywęzłowych) -oktaedrycznych- r6=0,15rA -tetraedrycznych- r4=0,291rA L koordynacji wynosi 8 {110} systemy poślizgu ABAB..Cr, Nb, Ta, W,...Sieć A3Sieć heksagonalna o najgęstszym ułożeniu atomów: 17 z tego 6 na komórkę L koordynacji 12 {0001}<1120> 1*3=3 systemy poślizgu6. Zn, Cd, Mg, Ti, Be,..)//.UKŁAD ŻELAZO - WĘGIELLiniami ciągłymioznaczony jest metastabilny układ Fe-Fe3C (żelazo cementyt). Liniami przerywanymi układ stabilny FeC (cementyt)//Y!!727(P)'//738',>912'(G)>1394(N)>1495(H)1538(A)>1148/1154(E,C)1227(D).,.,,//X-stężenie masowe C% - 0,008//0,77 (S)/ 2,11(E)//4,3(C)6,67(D)////ferryt+perlit+cementyt// perlit+cement ////perlit+cement+ledeburyt przem./// ledeburyt przem+cementyt//gora- austenit+ferryt///austenit/// austenit+cementyt wtorny,,,austenit+ledeburyt+cementyt wtorny,,,ledeburyt+cementytpierwotny///gora-ciecz,,,ciecz+austenit,,cementyt pierwotny +ciescz/////Orient .koszt[zl/kg]budowle,opakowania,osprzęt i urzadzienia wodne,samochody,AGD,sprzet sportowy, sprz.lotniczyi kosmiczny,wyroby biomedyczne///.POŚLIZG.Polega on na wzajemnym przemieszczaniu się jednej części kryształu względem drugiej w płaszczyznach poślizgu w wyniku ruchu dyslokacji w kierunku poślizgu. Budowa krystaliczna obu części zostaje nie zmieniona.Płaszczyznami i kierunkami poślizgu są najczęściej płaszczyzny sieciowe i kierunki o najgęstszym ułożeniu atomów..BLIŹNIAKOWANIE-polega na jednorodnym ścinaniu o wektor bliżniakowania kolejnych warstw atomów w płaszczyznach bliźniakowania. Zbliźniaczona część kryształu ulega skręceniu względem części nieodkształconej FAZY MIEZDZYM. - char.:struktura kryst.faz różni się od struktury każdego ze składników//atomy każdego ze składników wykazują uporządkowane rozmieszczenie w sieci kryst.///przewaga wiazania metalicznego///wzajemne stosunki ilościowe atomów rożne od wart. Chemicznych.//róznowezłowe,międzywęzłowe, pustowęzłowe////Fazy elektronowe,Lavesa,o strukturach siatek Kagome!!/////Roztwory stałe: podstawowe i wtorne, roztwór stały graniczny i ciągły//międzywęzłowe i różnowęzłowe!!////czynniki dec. O tworzeniu stasłych: elektrowartosciowości ujemnej,typów sieci,wielkości atomow,względnych wartościowości///wiązanie wtórne:Van der wasala/Londona,wodorowe/////Nauka o M.-dziedzina nauki dot. Struktury i własności materiałów(tworzyw)zwłaszcza z uwzgledniem możliwości ich zastosowania/// dyslokacja śrubowa-przemieszczenie czesci kryształu wokół osi dysl.srub.w.burg.równolegly do lini///

Stale niestopowe narzędziowe

Stale narzędziowe niestopowe wysokowęglowe znalazły zastosowanie na proste narzędzia tnące do drewna, papieru i tworzyw sztucznych, takie jak pilniki i proste narzędzia rolnicze - np. kosy lub zęby bron. Stale o mniejszym stężeniu węgla są stosowane na proste narzędzia tnące, np. piły, dłuta oraz narzędzia pracujące udarowo, jak młotki, przecinaki i cechowniki. Stale wysokowęglowe, po odpowiedniej obróbce cieplnej, charakteryzują się głównie dużą twardością, a stale o niższym stężeniu węgla - nieco większą ciągliwością. Stale narzędziowe niestopowe cechują się ponadto małą hartownością i małą skłonnością do rozrostu ziarna austenitu. Są produkowane jako głęboko lub płytko hartujące się. Stale płytko hartujące się są stosowane na narzędzia o średnicy mniejszej od 20 mm, a głęboko hartujące się - na narzędzia grubsze. W celu uzyskania wymaganych własności stale narzędziowe niestopowe poddaje się hartowaniu z temperatury 760-800C z chłodzeniem w wodzie i odpuszczaniu w temperaturze 180-300C z wygrzaniem przez 2 h. Temperatura odpuszczania jest dobierana w zależności od wymaganej twardości i ciągliwości narzędzia i zwykle nie przekracza 200C. Podwyższanie temperatury odpuszczania powoduje szybkie zmniejszanie twardości i odporności na ścieranie stali niestopowych. Przykłady stal: N9E, N11E (płytko), N9, N11 (głęboko).Stale narzędziowe stopowe szybkotnąceStale szybkotnące są stosowane głównie na wieloostrzowe narzędzia skrawające, często narzędzia wykrojnikowe, a także na narzędzia do obróbki plastycznej na zimno i gorąco. Stale te wykazują dużą twardość i odporność na ścieranie w temperaturze do ok. 600C. Wymagane własności, zwłaszcza b. dużą hartowność oraz efekt twardości wtórnej, uzyskuje się przez odpowiednią kombinację stężenia C i takich pierwiastków stopowych, jak Cr, W, Mo i V, a w wielu gatunkach dodatkowo - Co. Oprócz optymalizacji składu chemicznego, na zwiększenie własności stali szybkotnących obrobionych cieplnie duży wpływ wywierają czynniki metalurgiczne, decydujące o kształcie i położeniu węglików pierwotnych. Ledeburytyczna siatka węglików pierwotnych uzyskana po wykrystalizowaniu wlewka z tych stali jest rozbijana podczas obróbki plastycznej, najkorzystniej kucia, częściej walcowania. Od stopnia przerobu podczas obróbki plastycznej zależy segregacja węglików, która jest głównie uwarunkowna pierwotną strukturą wlewka. Koniecznością jest zatem produkcja wlewków nie zawierających segregatów eutektyki, na co wpływa głównie kształt wlewnic, obniżona temperatura odlewania, chłodzenie wewnętrzne oraz modyfikacja, powodująca rozdrobnienie węglików i równomierne rozmieszczenie eutektyki. Stopień segregacji węglików ulega również zmniejszeniu w wyniku zastosowania rafinacji stali szybkotnących przez przetapianie próżniowe lub elektrożużlowe, związane również ze zwiększeniem czystości stali. Uzyskanie pożądanych własności stali szybkotnących zależy ponadto od prawidłowo wykonanej obróbki cieplnej. Stale szybkotnące są dostarczane w stanie zmiękczonym. Zapewnia to dobrą obrabialność mechaniczną stali. Narzędzia wykonane metodami obróbki skrawaniem poddaje się obróbce cieplnej polegającej na hartowaniu i wysokim odpuszczaniu. Strukturę stali szybkotnących uzyskaną w wyniku hartowania w optymalnych warunkach stanowi martenzyt listwowy i w ok. 20% austenit szczątkowy oraz węgliki nie rozpuszczone w roztworze stałym podczas austenityzowania. Optymalne własności w stanie odpuszczonym wykazują stale szybkotnące zahartowane tak, że wskaźnik wielkości ziarn austenitu mieści się w zakresie od 10 do 14 wg Snydera-Graffa.

Przykładowe stale: SW18, SK5.

Stale narzędziowe stopowe do pracy na gorącoStale narzędziowe stopowe do pracy na gorąco są stosowane na narzędzia pracujące w zakresie temperatury 250-700C. Skład chemiczny tych stali oraz ich obróbka cieplna zapewniają wysoką wytrzymałość, twardość i odporność na ścieranie w wysokiej temperaturze pracy. W stalach tych stężenie węgla jest ograiczone do ok. 0,3-06%. Wynika to z konieczności zapewnienia tym stalom wymaganej odporności na zmęczenie cieplne i obciążenia dynamiczne. Głównymi pierwiastkami stopowymi są Cr, W, Mo i V, powodujące efekt twardości wtórnej podczas odpuszczania. Powierzchnie narzędzi do pracy na gorąco są narażone na b. częste zmiany temperatury w wyniku cyklicznego kontaktu z odkształcanym materiałem, nagrzanym do wysokiej temperatury w wyniku cyklicznego kontaktu z odkształcanym materiałem, nagrzanym do wysokiej temperatury, i chłodzenia po zakończeniu obróbki plastycznej. Wywołuje to cykliczne zmiany naprężeń w warstwie powierzchniowej i w konsekwencji - zmęczenie cieplne. W wyniku tego zjawiska na powierzchniach długo pracujących narzędzi tworzy się siatka pęknięć. W przypadku nakładania się zjawisk charakterystycznych dla zmęczenia cieplnego i naprężeń zewnętrznych, spowodowanych np. tarciem lub naciskami powierzchniowymi, występuje tzw. zmęczenie cieplno-mechaniczne, przyspieszające zużywanie się narzędzi. Większą odporność na zmęczenie cieplne wykazują stale wysokostopowe otrzymane przez przetapianie elektrożużlowe lub w próżni. Zadawalającą żaroodporność stali narzędziowych stopowych do pracy na gorąco zapewnia Cr i Si. Stale narzędziowe do pracy na grąco dostarcza się w stanie zmiękczonym, zapewniającym dobrą obrabialność i jednorodny rozkład węglików w osnowie ferrytu. Narzędzia wykonane przez obróbkę skrawaniem poddaje się obróbce cieplnej składającej się z hartowania i wysokiego odpuszczania. Przykładowe stale: WCL, WWV, WNLV. Stale narzędziowe stopowe do pracy na zimnoStale narzędziowe stopowe do pracy na zimno są stosowane na narzędzia nie osiągające w czasie pracy temperatury wyższej niż 200C. Stale stopowe do pracy na zimno w porównaniu ze stalami narzędziowymi niestopowymi wykazują podwyższoną hartowność, powodowaną głównie zwiększonym stężeniem Mn, Cr, a w niektórych gatunkach - także W, V i Ni. Dodatki stopowe, zwłaszcza V, Cr i W, wpływają na tworzenie w stalach narzędziowych węglików stopowych sprzyjających uzyskwaniu dużej odporności stali na ścieranie. Pierwiastki te powodują również wysoką skrawność stali narzędziowych stopowych i opóźniają rozpad martenzytu oraz spadek twardści podczas odpuszczania, w porównaniu do charakterystycznego dla stali niestopowych. W przpadku odpowiednio małego stężenia węgla w obecności takich pierwiastków stopowych, jak Cr, W i Si, niektóre stale narzędziowe stopowe wykazują zwiększoną ciągliwość, co umożliwia ich stosowanie na narzędzia narażone na udarowe działanie obciążeń. Od stali narzędziowych stopowych do pracy na zimno wymaga się przede wszystkim dużej twardości i odporności na ścieranie. Dlatego poddaje się je hartowaniu i niskiemu odpuszczaniu. Stale narzędziowe stopowe do pracy na zimno w stanie zahartowanym wykazują strukturę martenzytu listwowego z austenitem szczątkowym i węglikami nie rozpuszczonymi podczas austenityzowania, równomiernie rozmieszczonymi w osnowie. Natomiast powierzchnia narzędzi wykonywanych ze stali narzędziowych do pracy na zimno w czasie obróbki cieplnej powinna być zabezpieczona przed utlenianiem i odwęglaniem. Przykłady stali: NC4, NCV1, NC11, NZ2. Stale konstrukcyjneStale konstrukcjne stopowe są stosowane w budownictwie oraz w budowie maszyn i urządzeń pracujących w zakresie temperatury od ok. 25 do 300C, w środowiskach o niewielkim działaniu korozyjnym. Kryterium doboru stali stanowią najczęściej podstawowe własności mechaniczne. W przypadku obciążeń statycznych, kryterium stanowi granica plastyczności Re lub granica sprężystości Rsp - gdy niedopuszczalne jest odkształcenie plastyczne konstrukcji. W przypadku obciążeń zmęczeniowych jako kryterium przyjmuje się granicę zmęczenia Zg.Własności stali konstrukcyjnych stopowych zależą od stężenia węgla i pierwiastków stopowych. Główne znaczenie Cr, Mn, Si, Ni, Mo i innych dodaków stopowych w stalach konstrukcyjnych polega na polepszeniu hartowności stanowiącej podstawowe kryterium doboru tych stali. Uzyskanie struktury martenzytycznej na założonym przekroju elementu zapewnia po obróbce cieplnej wydatne zwiększenie własności mechanicznych. Pierwiastki węglikotwórcze, takie jak np. Cr, V, Mo, W, zwiększają także twardość i odporność na ścieranie w wyniku tworzenia węglików, wpływają na zmniejszenie wielkości ziarn, przeciwdziałają kruchości odpuszczania (Mo, W) oraz powodują polepszenie wielu innych własności technologicznych i użytkowych stali. W celu uzyskania najkorzystniejszych własności stale konstrukcyjne stopowe należy stosować w stanie obrobionym cieplnie lub po innych procesach tehnologicznychzapewniających wykorzystanie pozytywnego działania pierwiastków stopowych. Znakowanie: Gatunek stali konstrukcyjnych stopowych jest określany, zgodnie z PN, znakiem stali, składającym się z: 1) liczby 2-cyfrowej na początku znaku, określającej przybliżone stężenie węgla w stali w setnych częściach procentu, 2) litery lub kilku liter określających dodatki stopowe, 3) liczb całkowitych, podawanych po znaku literowym poszczególnych pierwiastków, określających przybliżone stężenie dodatków stopowych w stali w procentach, gdy ich zawartość jest nie mniejsza od ok. 2%. Dodanie na końcu litery A oznacza wyższą jakość stali. Stale łożyskowe są oznaczane literą Ł, następnie literą H oraz liczbą określającą średnie stężenie chromu w dziesiętnych częściach procentu.Stale spawalneWiększość elementów konstrukcyjnych stosowanych do budowy m.in. konstrukcji przemysłowych, mostów, do zbrojenia betonu, na rury do rurociągów, jest łączona przez spawanie lub zgrzewanie. Elementy tych konstrukcji, o ile wymaga się od nich większej wytrzymałości niż uzyskiwana przez stale konstrukcyjne węglowe, wykonuje się z niskostopowych stali konstrukcyjnych spawalnych o podwyższonej wytrzymałości. Stale te powinny charakteryzować się dobrą spawalnością, dużymi wartościami wytrzymałości Rm, granicy plastyczności Re oraz niską temperaturą przejścia w stan kruchy. Wymagane własności tych stali zapewnia odpowiedni dobór składu chemicznego, a także technologia wytapiania, obróbki plastycznej i obróbki cieplnej.Stale sprężynoweMateriał stosowany na elementy sprężyste powinien cechować się b. dobrymi własnościami sprężystymi, tzn. wysoką granicą sprężystości Rsp oraz dużą wartością stosunków tej wielkości do granicy plastyczności Re i wytrzymałości na rozciąganie Rm. Pożądana jest duża wytrzymałość na zmęczenie przy ograniczonych wymaganiach dotyczących własności plastycznych. Stale sprężynowe zawierają ok. 0,5-07% C, od którego przede wszystkim zależą własności wytrzymałościowe i granica sprężystości. Podstawowym pierwiastkiem stopowym w tych stalach jest Si, najintensywniej zwiększający Rsp, Re i Rm. Stale sprężynowe krzemowe cechują się jednak małą hartownością i z tego względu są stosowane na sprężyny o niewielkich przekrojach. Większą hartownością charakteryzują się stale sprężynowe manganowe. Dodatek Cr jeszcze intensywniej zwiększa hartowność i odporność stali na odpuszczanie, hamując jednocześnie relaksację naprężeń. Podobny wpływ wywiera V, bardziej węglikotwórczy od Cr, zapewniając stalom sprężynowym drobnoziarnistość, zmniejszając szybkość przemian martenzytu i zmian własności wytrzymałościowych podczas odpuszczania oraz ograniczając skłonność stali do odwęglenia. Stale chromowo-wanadowe stosuje się na najsilniej obciążone sprężyny, w tym także o dużych przekrojach. Sprężyny ze stali chromowo-wanadowych, a także ze stali chromowo-krzemowych mogą pracować w temperaturze do ok. 300C, natomiast z pozostałych - w temperaturze nie przekraczającej 150C. Obróbka cieplna sprężyn i resorów polega na austenityzowaniu w temperaturze 800-870C i hartowaniu w oleju lub wodzie zależnie od gatunku zastosowanej stali, a następnie średnim odpuszczaniu w temperaturze 380-520C. Po takiej obróbce cieplnej sprężyny mają strukturę martenzytu odpuszczonego o wymaganych własnościach mechanicznych. Przykład stali: 45S, 50S2, 65G, 50HF.

---