9 BM stali obrobionej cieplnie bernadeta

Nazwisko i Imię:

Zięba Bernadeta

Wydział / Grupę

MiIM / II

Grupa

3

Temat:

BADANIE MIKROSKOPOWE

STALI OBROBIONEJ CIEPLNIE

Data:

23.04.1999

LAB: 9

OCENA:


Przemiany fazowe są podstawą obróbki cieplnej stopów. Można je podzielić na dwie grupy:


Przemiany dyfuzyjne:

Przy zarodkowaniu nakładają się dwa przeciwstawne procesy. Prawdopodobieństwo zarodkowania Pz szybko rośnie. Z przechłodzeniem zaś w miarę obniżania temp. maleje współczynnik dyfuzji P. Powoduje to, że największa prędkość zarodkowania, a więc przemiany dyfuzyjne przy chłodzeniu występuje przy pewnej pośredniej temp. gdzie przechłodzenie jest dostatecznie duże, a szybkość dyfuzji nie jest zbyt mała.

Przemiana bezdyfuzyjna


Warunki uzyskania struktury martenzytycznej:

  1. Chłodzimy z austenitu

  2. Prędkość chłodzenia musi być większa od Uk

  3. Obniżenie temp. poniżej Ms


Przemiany w stali po odpuszczeniu

Główną i najistotniejszą przemianą jaka zachodzi w stali zahartowanej jest rozkład martenzytu, który pozostał w stanie równowagi martenzytycznej w mieszaninę faz ułożoną z ferrytu i węglików. Mieszanina taka ma niższą energię swobodną niż martenzyt. To jest główną siła napędową (reakcji) przemiany.

Ponieważ różnym zmianą strukturalnym, mającym miejsca towarzyszy podczas odpuszczania określona zmiana objętości. Proces odpuszczania można śledzić za pomocą dylatometru.


W operacjach obróbki cieplnej stali mamy do czynienia z czterema podstawowymi przemianami fazowymi, które zachodzą w zależności od rodzaju fazy wyjściowej, kierunku zmiany temperatury i szybkości chłodzenia. Wszystkie przemiany zachodzą dzięki dążności układu do obniżenia energii swobodnej.

Przemiany perlitu w austenit

Jest to pierwsza przemiana podstawowa, decydująca o możliwości zachodzenia następnych przemian. Po nagrzaniu stali powyżej temp. A1 austenit ma mniejszą energię swobodną niż perlit. Różnica energii swobodnych, która narasta w miarę zwiększania stopnia przegrzania perlitu ponad A1. Stanowi siłę napędową przemiany. Szybkość przemiany zależy od stopnia nagrzania perlitu powyżej temp. A1. Im mniejsza temp. przemiany tym mniej czasu upływa od zapoczątkowania do zakończenia przemiany perlitu w austenit. Szybkość przemiany zależy też od struktury perlitu. Po zakończeniu przemiany perlitu w austenit dalsze obniżenie energii swobodnej układu może nastąpić drogą zmniejszenia ogólnej powierzchni ziarn, a więc poprzez wzrost ziarn austenitu. Jest to dość ważne ze względu na to, że wzrośnięte ziarno ujemnie odbija się na własnościach stali.

Dyfuzyjna przemiana austenitu

Zwana jest drugą przemianą podstawową. Po ochłodzeniu austenitu poniżej A1 powstaje różnica energii swobodnych, która jest siłą napędową tej przemiany. W zależności od zakresu temp. w których zachodzi, ma różny przebieg. Występują też różnice morfologiczne powstającej struktury. Istnieje zakres przemiany perlitycznej oraz bainitycznej. Temp graniczna oddzielająca te wykresy odpowiada przechłodzeniu ok.200 poniżej A1.

Przemiana perlityczna

Jest to przemiana dyfuzyjna co oznacza że od jej rozpoczęcia i przebiegu jest konieczne przegrupowanie atomów węgla i żelaza drogą dyfuzji. Po ochłodzeniu austenitu poniżej A1 zaczynają powstawać zarodki perlitu. Zarodkami mogą być nierozpuszczone całkowicie cząstki cementytu lub drobne wydzielenia ferrytu, które powstają na granicach ziarn austenitu. Jeśli najpierw utworzy się płytka cementytu zaczyna ona rozrastać się wciągając węgiel z otaczającego austenitu. Gdy natężenie węgla opadnie do poziomu odpowiadającego stanowi ferryt – zaczyna rosnąć płytka ferrytu. W wyniku tego stężenie węgla wzrasta do osiągnięcia składu wymaganego do utworzenia płytek cementytu. Następnie cykl powtarza się do całkowitego wyczerpania austenitu.

Przemiana bainityczna

Zachodzi w stalach węglowych poniżej temp. najmniejszej twardości austenitu. Jest również nazywana przemianą pośrednią. Przyjmuje się, że rozpoczyna się od utworzenia zarodków ferrytu, które powstają na granicach ziarn austenitu. Z ferrytu tego wydzielają się następnie bardzo drobne cząstki węglików, we wszystkich temp. przemiany jest to cementyt, natomiast w niższych skład i struktura tych cząstek cofną się od cementytu.

Przemiana bainityczna zaczyna się po ochłodzeniu do pewnej określonej temp. Bs, a końcowy w temp. Pomiędzy Bs a Bp przemiana nie zachodzi do końca. Pozostały austenit ulega po ochłodzeniu przemianie w martenzyt. Mechanizm tej przemiany jest pod pewnym względem podobny do przemiany martenzytycznej np. na powierzchni powstaje charakterystyczny relief; od przemiany martenzytycznej różni się tym, że wzrost płytek bainitu jest powolny i ciągły co świadczy o dyfuzyjnym charakterze przemiany.

Bezdyfuzyjna przemiana austenitu (matrenzytyczna)

Jest nazywana trzecią przemianą podstawową. Występuje w wielu stopach, ale tylko martenzyt węglowy w stalach cechuje się wysoką twardością.

Martenzytem nazywamy przesycony roztwór stały węgla w Fe . Siłą napędową tej przemiany jest różnica energii swobodnej między austenitem i martenzytem, a warunkiem powstania martenzytu jest chłodzenie austenitu z taką szybkością, aby nie uległ on wcześniej przemianie w perlit lub bainit. Drugim warunkiem rozpoczęcia tej przemiany jest chłodzenie austenitu poniżej określonej temp. zwanej temp. początkową przemiany martenzytycznej Ms. Natomiast po przekroczeniu Ms zaczyna się przemiana, która zachodzi z bardzo dużą szybkością, która świadczy o tym, że dyfuzja nie może odgrywać żadnej roli. Warunkiem dalszego przebiegu jest obniżenie temp. aż do M.f . Po przekroczeniu M.f powstaje jeszcze nie przemieniony tzw. austenit szczątkowy. Martenzyt ma strukturę tetragonalną powstałą poprzez zniekształcenie komórki obecnością atomów węgla w lukach oktaedrycznych.

3




Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
9 BM stali obrobionej cieplnie Arek
9 - BM stali obrobionej cieplnie - Are, I Semestr - Materialoznawstwo - sprawozdania
9 - BM stali obrobionej cieplnie - zorro, I Semestr - Materialoznawstwo - sprawozdania
struktury stali węglowych nie obrobionych cieplnie
Struktury stali niestopowych w stanie wyżarzonym i obrobionym cieplnie, Materiałoznawstwo - sprawozd
10 - BM stali stopowych - Arek, I Semestr - Materialoznawstwo - sprawozdania
Badanie struktury obrobionego cieplnie żeliwa sferoidalnego
sprawozdanie całość, ZUT-Energetyka-inżynier, I Semestr, Materiały konstrukcyjne, Metale, 2. Stale w
Wpływ szybkości chłodzenia na strukturę i własności stali obrabianych cieplnie
sprawozdanie pytania, ZUT-Energetyka-inżynier, I Semestr, Materiały konstrukcyjne, Metale, 2. Stale
5 BM stali wyżarzonej new
10 - BM stali stopowych - zorro, I Semestr - Materialoznawstwo - sprawozdania
Hartowność stali i obróbka cieplna stopów żelaza formatka
10 - BM stali stopowych - Arek, I Semestr - Materialoznawstwo - sprawozdania
10 BM stali stopowych Mariusz
Obróbka cieplna i odpuszczanie stali
Obróbka cieplna stali tabela
obróbka cieplna stali węglowych
OBRÓBKA CIEPLNA STALI

więcej podobnych podstron