226
Ćwiczenie 27
BADANIA MIKROSKOPOWE
STALI I STOPÓW SPECJALNYCH
1. CEL ĆWICZENIA
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się ze stalami i stopami żelaza o szczególnych
własnoS
ciach fizycznych i chemicznych.
2. WIADOMOR
CI PODSTAWOWE
Na zastosowanie stali i stopów specjalnych decydujący wpływ mają ich własnoS
ci
fizyczne i chemiczne. Do tej grupy tworzyw metalowych zaliczamy:
 stale odporne na S
cieranie,
 stale odporne na korozję,
 stale i stopy żaroodporne i żarowytrzymałe,
 stale i stopy o dużej opornoS
ci elektrycznej,
 stale i stopy o okreS
lonym współczynniku rozszerzalnoS
ci cieplnej,
 stale i stopy o szczególnych własnoS
ciach magnetycznych,
 stale i stopy o szczególnych własnoS
ciach mechanicznych.
Z uwagi na ograniczoną objętoS
ć skryptu poniżej omówion jedynie wybrane za-
gadnienia dotyczące w/w stali i stopów. Szersze informacje znajdują się w książkach,
których spis zamieszczono na końcu rozdziału.
2.1. Stale odporne na ścieranie
Przedstawicielem tej grupy stali jest austenityczna stal manganowa 11G12 zwana
stalą Hadfielda. Zawiera ona od 1 do 1,3% C i od 11 do 14% Mn (stosunek zawartoS
ci
węgla do manganu jest jak 1 : 10) oraz od 0,30 do 0,50% Si. Charakterystyczną cechą
tej stali jest duża zdolnoS
ć do umacniania się pod wpływem przeróbki plastycznej na
zimno (zgniot), z czym wiąże się jej duża odpornoS
ć na S
cieranie ale tylko wtedy gdy
równoczeS
nie występuje tzw. tarcie dynamiczne czyli gdy tarciu towarzyszy silny
docisk.
Obróbka cieplna polega na przesycaniu z temperatury ok. 1000�C z chłodzeniem
w wodzie, przez co stal ma w temperaturze pokojowej strukturę austenityczną.
Opracował: Marek Mazur
227
Stal Hadfielda jest tworzywem drogim, a przede wszystkim technologicznie trud-
nym ze względu na bardzo złą skrawalnoS
ć. Dlatego stosuje się ją i opłaca się stoso-
wać tylko tam, gdzie rzeczywiS
cie przewyższa znacznie trwałoS
cią inne tworzywa: na
elementy narażone na S
cieranie przy dużych i dynamicznych naciskach powierzch-
niowych  rozjazdy kolejowe, gąsienice pojazdów, łamacze kamienia, kosze koparek
itp. Produkuje się z niej najczęS
ciej odlewy (staliwo L120G13), ale bywa również
używana w postaci blach.
Znacznie tańszą stalą stosowaną na elementy, które nie ulegają utwardzeniu po-
wierzchniowemu pod wpływem zgniotu i silnych uderzeń w czasie pracy jest stal
niskomanganowa, perlityczna w gatunku 80G (ok. 0,8 %C, 1,0%Mn). Nie wymaga
poza tym obróbki cieplnej i dobrze się skrawa. Jako gatunki poS
rednie pomiędzy stalą
11G12 i 80G mogą być stosowane niskostopowe stale manganowe lub chromowe po
ulepszaniu cieplnym lub wysokowęglowe stale narzędziowe niestopowe po normali-
zowaniu lub hartowaniu w oleju.
2.2. Stale odporne na korozję
Z uwagi na skład chemiczny wyróżnia się trzy grupy stali odpornych na korozję:
 stale chromowe,
 stale chromowo-niklowe,
 stale chromowo-niklowo-manganowe.
Podstawowym pierwiastkiem stali odpornych na korozję jest chrom. Stale o za-
wartoS
ci od 1 do 3% chromu ( ok. 0,1% C i ok. 0,5% Cu) mają, w stosunku do stali
węglowych, podwyższoną odpornoS
ć na korozję atmosferyczną i często nazywane są
stalami trudno-rdzewiejącymi.
ZawartoS
ć chromu w iloS
ci 12 do 14%, rozpuszczonego w ferrycie lub austenicie,
powoduje skokową zmianę potencjału elektrochemicznego stopów Fe-Cr-C (rys. 27.1).
Stopy takie wykazują więc skłonnoS
ć do tworzenia ochronnej warstwy pasywnej da-
jącej efekt tzw. odpornoS
ci na korozję.
,
- ,
- ,4
- ,
4 4 4
r,
Rys. 27.1. Zmiana potencjału elektrochemicznego stopów żelaza z chromem
te
�
ł,
228
2.2.1. Stale chromowe
Z uwagi na zawartoS
ć chromu stale te można podzielić na trzy grupy:
a) stale o zawartoS
ci 12 do 14% Cr,
b) 16 do 18% Cr ,
c) 25 do 28% Cr.
ZawartoS
ć węgla w stalach chromowych wynosi od 0,1% do 0,45%.
Stale grupy pierwszej mają najmniejszą odpornoS
ć na korozję i są najtańsze.
W zależnoS
ci od zawartoS
ci węgla mogą mieć strukturę ferrytyczną, np. 0H13 (poni-
żej 0,1% C); ferrytyczno-martenzytyczną, np. 1H13 (ok. 0,10% C) lub martenzytycz-
ną, np. 2H13, 3H13, 4H13 (0,2 do 0,4% C). Stosowane są na łopatki turbin paro-
wych,przedmioty codziennego użytku, częS
ci maszyn odporne na korozję. Obróbka
cieplna polega na wyżarzaniu z chłodzeniem w piecu (stale ferrytyczne) lub hartowa-
niu z odpuszczaniem (stale z większą zawartoS
cią węgla).
Stale grupy drugiej mają wyższą odpornoS
ć korozyjną a ze względu na swoje wła-
snoS
ci mogą być stosowane jako stale żaroodporne do pracy w temperaturze do 900�C.
Zawierają oprócz chromu: od 0,1 do 0,38% C (wyjątkowo stal H18 ma 1,0%C), do
2% Ni i dodatki stopowe mające na celu hamowanie rozrostu ziarna, stabilizowanie
struktury i zapobieganie np. kruchoS
ci odpuszczania  Ti, Mo, np. stale: H17, H17T,
H17N2, 2H17N2, 3H17M. Mają strukturę ferrytyczną lub ferrytyczno-martenzytycz-
ną (duża twardoS
ć i odpornoS
ć na S
cieranie). Stosuje się je do wyrobu np. narzędzi
chirurgicznych i dentystycznych, noży, brzytew, sprężyn, łożysk. Stale grupy drugiej
poddaje się przesycaniu.
Stale grupy trzeciej mają najwyższą odpornoS
ć korozyjną przy dobrej żaroodpor-
noS
ci do 1150�C, lecz równoczeS
nie charakteryzują się małą ciągliwoS
cią, skłonnoS
cią
do rozrostu ziarna i wrażliwoS
cią na kruchoS
ć odpuszczania (tzw. kruchoS
ć 475�C).
Zawierają ok. 0,15% C, Si, Ni,Ti, Al, np. H24JS, H25T, H26N4. Mają strukturę ferry-
tyczną lub ferrytyczno-austenityczną (H26N4). Ze względów technologicznych są
stosowane na aparaturę chemiczną odporną na korozję gazową w wysokich tempera-
turach (np. mufle, retorty). Stosuje się je w stanie wyżarzonym.
Należy podkreS
lić, że stali ferrytycznych nie można utwardzać przez obróbkę cieplną
(hartowanie). Największą ciągliwoS
ć i odpornoS
ć na korozję mają one w stanie wyża-
rzonym przy ok. 800�C. Ich odpornoS
ć na korozję jest lepsza niż stali martenzytycz-
nych i wzrasta z zawartoS
cią chromu.
2.2.2. Stale chromowo-niklowe
Dodanie co najmniej 8% Ni do stali zawierających 18% Cr powoduje, że stale
takie mają w całym zakresie temperatur strukturę austenityczną. Charakteryzują się
one wyższymi własnoS
ciami mechanicznymi, większą odpornoS
cią na korozję i mniej-
229
szą skłonnoS
cią do rozrostu ziarn niż stale o strukturze ferrytycznej a zarazem dobrą
tłoczliwoS
cią i spawalnoS
cią. Stale te zawierają od 0,03 do 0,20% C, 18 do 25% Cr i 8
do 20% Ni. Najbardziej znane są stale typu 18/8 (18% Cr i 8% Ni) np. 2H18N9,
1H18N9, oraz gatunki stanowiące modyfikację składu chemicznego tych stali, np.:
1H18N10T, 0H18N12Nb. Stwierdzono, że ich odpornoS
ć korozyjna wzrasta wraz z ob-
niżaniem zawartoS
ci węgla. Stosuje się je w stanie przesyconym (1000 do 1100�C).
Wadą stali typu 18/8 jest skłonnoS
ć do korozji międzykrystalicznej, która występuje po
ich nagrzaniu do temperatur 450 do 800�C, np. przy spawaniu. W nagrzanej strefie
następuje wydzielanie węglików chromu na granicach ziarn przez co zawartoS
ć Cr
w austenicie obniża się poniżej wartoS
ci granicznej tj. 12% i możliwe jest wystąpienie
korozji w odległoS
ci kilku do kilkunastu milimetrów od spoiny. W celu skutecznego
przeciwdziałania temu zjawisku stosuje się następujące zabiegi:
 ponowne przesycanie stali co jest możliwe tylko dla niewielkich elementów,
 obniżenie zawartoS
ci C w stalach poniżej 0,03% (sposób kosztowny), np. stale
00H18N10,
 tzw. stabizowanie stali przez wprowadzenie pierwiastków silniej węglikotwórczych
niż Cr np. Ti, Nb,
 stosowanie stali austenityczno-ferrytycznych o obniżonej zawartoS
ci Ni i zwięk-
szonej zawartoS
ci Si albo równiż i Cr. Są jednak one trudne w przeróbce plastycz-
nej i ich zastosowanie jest ograniczone.
Oprócz skłonnoS
ci do korozji międzykrystalicznej stale Cr-Ni są mało odporne na
korozję naprężeniową. Zjawisko to objawia się pękaniem elementów stalowych na-
wet w S
rodowisku słabo korozyjnym przy równoczesnym działaniu naprężeń rozcią-
gających (np. naprężenia spawalnicze, konstrukcyjne). W stalach nierdzewnych pęk-
nięcia przebiegają zwykle przez ziarna. Wskażnikiem odpornoS
ci stali na pękanie
korozyjne jest wartoS
ć współczynnika KIC okreS
lona w warunkach korozyjnych
(KI-SCC).
W stanie przesyconym stale typu 18/8 są stosunkowo miękkie i bardzo ciągliwe.
W wielu przypadkach niska granica plastycznoS
ci powoduje koniecznoS
ć stosowania
grubszych S
cianek elementów konstrukcyjnych ze względu na ich wytrzymałoS
ć me-
chaniczną. WłasnoS
ci te można powiększyć przez zgniot. Z profili giętych na zimno
wykonuje się lekkie konstrukcje spawane punktowo mogące konkurować z konstruk-
cjami ze stopów aluminium pod względem stosunku wytrzymałoS
ci do ciężaru lecz
przewyższające je odpornoS
cią korozyjną.
Stale 18/8 stosowane są do budowy aparatury chemicznej, częS
ci maszyn, ele-
mentów architektonicznych, konstrukcji lotniczych, aparatury w przemyS
le spożyw-
czym, zbiorników i rurociągów itp.
2.2.3. Stale chromowo-niklowo-manganowe
Są to stale austenityczne, w których pierwiastek deficytowy  nikiel  zastępuje
się manganem, względnie manganem i azotem (stabilizacja austenitu i rozdrobnienie
230
ziarna), np. H13N4G9, 0H17N4G8. Mają nieco gorszą odpornoS
ć na korozję niż stale
chromowo-niklowe. Są stosowane w stanie przesyconym. Mają zastosowanie do bu-
dowy aparatury chemicznej pracującej pod ciS
nieniem w niskich temperaturach, urzą-
dzenia do przerobu mleka, urządzenia dla przetwórstwa warzywno-owocowego.
2.3. Stale i stopy żaroodporne i żarowytrzymałe
Do tej grupy zalicza się stale i stopy charakteryzujące się:
 odpornoS
cią na utleniające działanie gazów przy temperaturze powyżej 600�C, tj.
żaroodpornoS
cią,
 zdolnoS
cią przenoszenia obciążeń przy wysokich temperaturach tj. żarowytrzyma-
łoS
cią, przy czym równoczeS
nie muszą być żaroodporne. ŻarowytrzymałoS
ć w tem-
peraturze wyższej od 600�C jest uzależniona głównie od odpornoS
ci na pełzanie.
ŻaroodpornoS
ć stali zwiększa dodatek pierwiastków o większym powinowactwie
do tlenu niż żelazo, wytwarzających na powierzchni elementów stalowych cienką
i zwartą warstwę zgorzeliny zapobiegającą dalszemu procesowi utlenianiania, jak chrom
(5% Cr do 650�C, 30% do 1100�C), krzem i aluminium. ŻarowytrzymałoS
ć podwyż-
szają dodatki pierwiastków podnoszących temperaturę topnienia i rekrystalizacji tj.:
Mo, W, V, Co, a także Ti, Cr i Si. Stężenie węgla w tych stalach jest ograniczone  ze
względu na spawalnoS
ć  do ok. 0,2%.
Dokładne przypisanie poszczególnych gatunków stali do każdego z wymienionych
rodzajów nie jest możliwe gdyż, jak to już zaznaczono wczeS
niej, stale żarowytrzyma-
łe są równoczeS
nie żaroodporne.
2.4. Stale żaroodporne
Stale żaroodporne można podzielić na trzy grupy:
 stale chromowo-aluminiowe, zawierające zwykle nieco zwiększoną zawartoS
ć krze-
mu, np. H13JS, H24JS,
 stale chromowo-krzemowe, np. H6S2,
 stale chromowo-niklowe, zwykle ze zwiększoną zawartoS
cią krzemu, np.: H26N4,
H25N20S2.
Klasyfikacja według składu chemicznego okreS
la również struktury, ponieważ sta-
le grupy pierwszej i drugiej są stalami ferrytycznymi, natomiast grupy trzeciej  auste-
nitycznymi.
Ze stali żaroodpornych wykonuje się nie obciążone mechanicznie częS
ci pieców
przemysłowych, kotłów, palenisk, aparatury chemicznej itp. Stosuje się je w stanie
normalizowanym i odpuszczonym.
231
2.5. Stale żarowytrzymałe
W zależnoS
ci od zakresu stosowanych temperatur można wprowadzić następują-
cy podział:
" w zakresie temp. 350 do 500�C  stale stopowe ferrytyczne lub ferrytyczno-perli-
tyczne, np.: H13JS, H6S2,
" w zakresie temp. 500 do 700�C  stale austenityczne, np.: H23N13, H25N20S2,
" stale zaworowe, np.: H9S2, 4H14N14W2M,
" powyżej 700�C  stopy specjalne.
Stale żarowytrzymałe pierwszej i drugiej grupy mają dodatki stopowe zapewniają-
ce odpornoS
ć na korozję i pełzanie, takie jak Cr, Al i Si. Dodatkowo do stali grupy
drugiej dodaje się pierwiastki austenitotwórcze  Ni, Mn. Obróbka cieplna stali ferry-
tyczno-perlitycznych polega na wyżarzaniu normalizującym. Stale austenityczne pod-
daje się przesycaniu.
Stale zaworowe stanowią szczególną grupę stali żarowytrzymałych gdyż muszą
charakteryzować się odpornoS
cią na S
cieranie, dużą odpornoS
cią na korozję w atmos-
ferze spalin i przy temp. ok. 800�C oraz odpornoS
cią na cykliczne zmiany temperatu-
ry. Te cechy zapewniają im dodatki Si i Cr, jak również stosunkowo duża zawartoS
ć
węgla (0,4 do 0,6%).
W stalach austenitycznych stosowanych na najbardziej obciążone zawory silników
wyczynowych i lotniczych dodatkowo występuje Ni, który może być częS
ciowo za-
stępowany tańszym Mn.
Obróbka cieplna stali zaworowych chromowo-krzemowych polega na hartowaniu
z 1000 do 1050�C z odpuszczaniem z temperatury powyżej temperatury ich stosowa-
nia tj. ok. 780�C (martenzyt odp.). Stale austenityczne stosowane są po utwardzaniu
wydzieleniowym (austenit, węgliki).
W przypadku szczególnie wysokich wymagań odnoS
nie żarowytrzymałoS
ci stosu-
je się stopy specjalne zwane inaczej nadstopami lub superstopami, mające dużą wy-
trzymałoS
ć mechaniczną przy temp. powyżej 750�C. Zalicza się do nich:
 stopy na osnowie Fe, zawierające Cr i Ni, oraz dodatki zwiększające żarowytrzy-
małoS
ć, jak Mo, V, Ti, Nb, a ostatnio dyspersyjne cząstki zwykle tlenków np. itru,
 złożone stopy Cr-Ni-Co-Fe,
 stopy na osnowie Co bez Fe, zawierające Cr, Ni, Mo, W, np. typu Vitalium (62% Co,
30% Cr, 5% Mo) są podobne do stellitów, a różnica leży w ich zastosowaniu 
odpornoS
ć na S
cieranie jest mniej istotną ich właS
ciwoS
cią niż żaroodpornoS
ć i ża-
rowytrzymałoS
ć. Stosowane są na najbardziej obciążone elementy silników, łopatki
turbin gazowych itp.,
 stopy na osnowie niklu np. typu Nimonic (ok. 75% Ni, 15 do 20% Cr, reszta to: Al,
Ti, Co, Mo i Fe), stosowane w lotnictwie i wykazujące dobrą żarowytrzymałoS
ć do
1100�C.
232
Nadstopy mają zwykle dobrą spawalnoS
ć, lejnoS
ć, kowalnoS
ć. Najlepsze własno-
S
ci użytkowe nadstopy osiągają dzięki krystalizacji kierunkowej. Przykładowo: skry-
stalizowane kierunkowo łopatki turbin gazowych mają 3 do 4 x dłuższe okresy eksploa-
tacyjne, a monokrystaliczne nawet 9 x w stosunku do wykonanych z nadstopów
polikrystalicznych.
2.6. Stale i stopy o dużej oporności elektrycznej
Są to tworzywa przeznaczone na elementy grzejne pieców i innych urządzeń na-
grzewniczych. Charakteryzują się następującymi własnoS
ciami:
 dużą opornoS
cią właS
ciwą,
 małym temperaturowym współczynnikiem opornoS
ci,
 małym temperaturowym współczynnikiem rozszerzalnoS
ci,
 małą przewodnoS
cią cieplną,
 wysokimi własnoS
ciami mechanicznymi w temp. pokojowej,
 dużą odpornoS
cią na pełzanie w wysokiej temperaturze,
 dużą odpornoS
cią na korozję gazową.
Można je podzielić na następujące grupy:
" stale i stopy oporowe: chromowo-niklowe o strukturze austenitycznej (tzw. chro-
monikieliny lub nichromy, skład chem. zbliżony do stali żaroodpornych), żelazowo-
chromowo-aluminiowe o strukturze ferrytycznej, tzw. ferchromale np.: Kanthal,
Baildonal, Alchrom,
" metale wysokotopliwe jak molibden i wolfram,
" metale szlachetne jak platyna i iryd,
" materiały ceramiczne niemetalowe, np. węglik krzemu (tzw. silit), dwukrzemek
molibdenu (tzw. superkanthal) i węgiel (grafit).
ZawartoS
ć węgla w stalach i stopach oporowych jest poniżej 0,10%. Wytrzyma-
łoS
ć w wysokiej temperaturze stali i stopów austenitycznych jest większa niż ferry-
tycznych. Około 50% dodatek Fe do tych stopów obniża temperaturę ich stosowania
z 1200 do 1050�C.
2.7. Stale i stopy o określonej wartości
współczynnika rozszerzalności cieplnej
Są to tworzywa metalowe, których współczynnik rozszerzalnoS
ci różni się w spo-
sób istotny od współczynnika stali zwyczajnych. Można je podzielić na trzy grupy:
 stopy o bardzo mały współczynniku, np. Invar  stop żelaza z 36% Ni, niezmienny
współczynnik (A = 1,5 x 10-6deg-1) od -80 do 150�C lub Superinvar  stop żelaza
z 31% Ni i 5% Co, o jeszcze mniejszym współczynniku (A= 1,0 x 10-6deg-1), przy
temperaturach -60 do 60�C.
233
 stale o szczególnie dużym współczynniku rozszerzalnoS
ci, np. Ni14Mn7 (do 0,60%C),
A = 20 x 10-6deg-1,
 stopy do wtapiania w szkło. Są to stopy Fe-Ni, Fe-Ni-Co, Fe-Ni-Cr o zawartoS
ci Ni
zapewniającej współczynnik rozszerzalnoS
ci możliwie mało różniący się od współ-
czynnika dla odpowiedniego gatunku szkła lub materiału ceramicznego, np. z 46%
Ni tzw. Platynit, z 30% Ni i 20% Co tzw. Kovar (Fernico). Stosowane są również
stale chromowe ferrytyczne.
Szczególne zastosowanie równoczeS
nie materiałów o dużej i małej rozszerzalnoS
ci
stanowią bimetale (lub termobimetale). Są to taS
my dwuwarstwowe, zgrzewane z dwu
taS
m z materiałów o różnych współczynnikach rozszerzalnoS
ci. Mają zastosowanie
w przyrządach pomiarowych, czujnikach, regulatorach, zaworach.
2.8. Stale i stopy o szczególnych własnościach magnetycznych
Do tej grupy zalicza się następujące materiały:
" magnetycznie miękkie, charakteryzujące się małą siłą koercji, dużą przenikalnoS
cią
magnetyczną i małymi stratami energii przy przemagnesowaniu,
" magnetycznie twarde, stosowane na magnesy trwałe, o dużej sile koercji i dużej
pozostałoS
ci magnetycznej,
" niemagnetyczne.
Materiały należące do pierwszej grupy powinny posiadać strukturę gruboziarnistą
z ziarnami wydłużonymi w kierunku walcowania. Nie powinny być odkształcane pla-
stycznie na zimno ponieważ zgniot zwiększa koercję. Zalicza się do nich:
 technicznie czyste żelazo, zwane Armco, stosowane na rdzenie transformatorów
i przekażników,
 stale niskowęglowe, np. E/1 do E/5,
 stale krzemowe (poniżej 0,08% C) na blachy prądnicowe z 0,4 do 3,4% Si i trans-
formatorowe z 3,7 do 4,2% Si,
 stopy żelaza z niklem o dużej przenikalnoS
ci magnetycznej, np. 64% Fe i 36% Ni
lub 22% Fe i 78% Ni, zwane permalloyami (10 x większa przenikalnoS
ć niż czyste-
go żelaza), lub Ni-Fe-Mo (79% Ni  16% Fe  5% Mo) tzw supermalloy,
 ferryty, tj. tlenki metali (M3O4) o dużej przenikalnoS
ci magnetycznej, należące do
półprzewodników.
Do materiałów drugiej grupy zalicza się:
 stale węglowe o zawartoS
ci 1 do 1,5% C w stanie zahartowanym,
 stale stopowe zawierające dodatki silnie zwiększające koercję  W, Cr i Co, równiż
w stanie zahartowanym, po wymrożeniu przy -70�C oraz niskim odpuszczaniu,
 stopy żelaza z aluminium, niklem i kobaltem, zwane Alnico (stosuje się je w stanie
234
lanym gdyż są kruche lecz wykazują 10 x większy iloczyn pozostałoS
ci magnetycz-
nej i koercji niż stale węglowe) lub tańszy zamiennik tj. stop żelaza z chromem
i kobaltem tzw. Crovac.
 stopy (spieki) na bazie metali ziem rzadkich stosowane w mikroelektronice, np.
samar-kobalt, neodym-żelazo-bor.
Do grupy trzeciej zaliczamy stale o strukturze austenitycznej: chromowo-niklowo-
manganowe (np. H12N11G6) i stale chromowo-manganowe (np. G18H3) w stanie
przesyconym.
2.9. Stale i stopy o szczególnych własnościach mechanicznych
Są to stale martenzytyczne, utwardzane wydzieleniowo (tzw. martenzyt starzony)
 typu maraging o szczególnie korzystnym zestawieniu własnoS
ci mechanicznych,
a przede wszystkim unikatowym połączeniu wysokiej wytrzymałoS
ci i dobrej plastycz-
noS
ci z dużą odpornoS
cią na kruche pękanie i zaletami technologicznymi. Charaktery-
zują się małą zawartoS
cią węgla (max. 0,03%), od 13 do 18% Ni, 9 do 15% Co, 4 do
10% Mo, 0,1 do 1,6% Ti i ok. 0,15% Al lub Nb (np.N18K9M5T). Struktura zestarzo-
nego (odpuszczonego), bezwęglowego martenzytu utwardzonego wydzieleniami faz
międzymetalicznych m.in. Ti (np.Ni3Ti) i Mo powoduje, że stale maraging mają:
 dobrą plastycznoS
ć i ciągliwoS
ć (nawet do temperatury ciekłego azotu),
 dobrą obrabialnoS
ć mechaniczną,
 dobrą spawalnoS
ć,
 małą wrażliwoS
ć na starzenie naturalne,
 wysoką stabilnoS
ć wymiarową podczas obróbki cieplnej,
 podatnoS
ć na utwardzanie przez np. nagniatanie, azotowanie,
 nieograniczoną hartownoS
ć,
 dobrą odpornoS
ć na korozję naprężeniową.
Do obróbki skrawaniem stali maraging używa się narzędzi ze stali szybkotnących
lub węglików spiekanych.
Ze względu na wysoki stosunek wytrzymałoS
ci do masy wyrobu oraz zakres tem-
peratur ich stosowania tj od -200 do 600oC stale maraging znajdują zastosowanie jako
materiał konstrukcyjny na elementy pracujące w szczególnie ciężkich warunkach ob-
ciążeń np. dysze wylotowe silników rakietowych, wały turbin lotniczych, szkielety
konstr. samolotów, poszycia kadłubów statków i batyskafów, lufy dział szybkostrzel-
nych, cienkoS
cienne zbiorniki i rurociągi ciS
nieniowe, sprężyny oraz narzędzia do pra-
cy na gorąco  np. matryce kux
nicze, a przy odpowiednio dobranym składzie  rów-
nież na narzędzia tradycyjnie wytwarzane ze stali szybkotnących.
235
3. MATERIAŁY I URZĄDZENIA
1. Mikroskopy metalograficzne.
2. Komplet zgładów metalograficznych.
3. Komplet przezroczy mikrostruktur stali.
4. Atlas mikrostruktur.
4. PRZEBIEG ĆWICZENIA
1. Omówienie na przezroczach mikrostruktur gatunków stali będących przedmiotem
obserwacji mikroskopowych.
2. Obserwacje mikroskopowe zgładów.
3. Narysowanie wybranych mikrostruktur z zaznaczeniem składników strukturalnych.
5. WYTYCZNE DO OPRACOWANIA SPRAWOZDANIA
Sprawozdanie powinno zawierać:
1. Krótkie charakterystyki obserwowanych gatunków stali wraz z ich zastosowa-
niem.
2. Rysunki mikrostruktur próbek stali wraz z opisem.
6. LITERATURA UZUPEŁNIAJĄCA.
[1] Rudnik S.: Metaloznawstwo. PWN, Warszawa 1994.
[2] Malkiewicz T.: Metaloznawstwo stopów żelaza. PWN, Warszawa 1976.
[3] Gulajew A.P.: Metaloznawstwo. Wydaw.  R
ląsk , Katowice 1969.
[4] Dobrzański L.A.: Metaloznawstwo i obróbka cieplna stopów metali. Wydaw.
Politechniki R
ląskiej, Gliwice 1993.