wersja 10.2014

Zagadnienia (TRN II, 30W)

Wybrane zagadnienia technologii stopów żelaza (jeśli uda mi się ten wykład zrealizować w semestrze)

Odtlenianie stali (jakimi pierwiastkami?) – zalety i wady stali nieuspokojonej oraz stali uspokojonej.

Rodzaje oraz wpływ domieszek na własności stali (głównie normalnych (Mn, Si, Al) oraz zanieczyszczeń (S, P).

Rodzaje oraz wpływ wtrąceń niemetalicznych na własności stali (ilość, kształt, sposób rozmieszczenia).

Podstawy obróbki cieplnej stopów żelaza

Przemiana dyfuzyjna perlitu w austenit – uwarunkowania i przebieg przemiany,

Dlaczego uzyskanie jednorodnego i drobnoziarnistego austenitu stwarza problemy (nie jest łatwe),

Samorzutny proces rozrostu ziarna austenitu – stale gruboziarniste i drobnoziarniste,

Dyfuzyjna przemiana austenitu w perlit – uwarunkowania, zarodkowanie i wzrost kolonii perlitu

Kinetyka przemiany austenitu w perlit – jak szybkość przemiany zależy od przechłodzenia,

Wykres CTPi jako wynik wpływu przechłodzenia na kinetykę i charakter przemian austenitu,

Przemiana perlityczna w stalach przedeutektoidalnych – quasiperlit, zmiany w strukturze i własnościach,

Cechy przemiany perlitycznej w warunkach nierównowagi,

Wyżarzanie zupełne i normalizujące stali przedeutektoidalnej – różnice w strukturze i własnościach,

Przemiana martenzytyczna – uwarunkowania, przebieg i cechy charakterystyczne przemiany,

Dlaczego przemiana martenzytyczna wymaga ciągłego chłodzenia (nie zachodzi izotermicznie),

Definicja i własności martenzytu – wyjaśnienie przyczyn własności, wpływ zawartości węgla,

Austenit nieprzemieniony (szczątkowy) – przyczyny i konsekwencje występowania,

Charakterystyczne cechy przemiany martenzytycznej w stopach żelaza z węglem,

Uwarunkowania i cechy charakterystyczne przemiany bainitycznej – różnice między bainitem górnym i dolnym,

Przemiany odpuszczania – zmiany struktury i własności w poszczególnych stadiach (procesach) odpuszczania,

Odpuszczanie niskie, średnie i wysokie - struktury, własności, zastosowanie,

Uzasadnienie prawidłowej temperatury nagrzewania przed hartowaniem (szczególnie dla stali zaeutektoidalnej),

Pojęcie hartowności stali – definicja, sposoby określania (tylko ogólnie – szczegółowo w przyszłym semestrze),

Hartowanie powierzchniowe – idea i cel stosowania, zalety i wady tej obróbki cieplnej,

Uzasadnij zawartość węgla oraz strukturę powierzchni i rdzenia stali po hartowaniu powierzchniowym,

Sposoby hartowania powierzchniowego (ogólnie),

Wpływ dodatków stopowych w stopach żelaza.

Wpływ dodatków stopowych na przemiany alotropowe żelaza – dodatki austenito- i ferrytotwórcze,

Wpływ dodatków stopowych na własności ferrytu – szczególnie Si oraz Ni, także Mn i Cr,

Węgliki w stalach stopowych (ogólnie) – ich trwałość i jej wpływ na temperaturę austenityzowania.

Ogólnie wpływ dodatków stopowych na przemiany przechłodzonego austenitu (na wykres CTP),

Ogólnie wpływ dodatków stopowych na przemianę martenzytyczną oraz ilość austenitu nieprzeminionego,

Ogólnie wpływ dodatków stopowych na hartowność stali,

Wpływ dodatków stopowych na przemiany odpuszczania (dwa zakresy temperatur),

Zjawisko twardości wtórnej w stalach stopowych – uwarunkowania, przykłady wykorzystywania,

Odwracalna kruchość odpuszczania (stale stopowe) – temperatura, sposoby unikania i odwracania,

Stale konstrukcyjne

Ogólne wymagania stawiane stalom konstrukcyjnym,

Warunek łatwej spawalności metalurgicznej – definicja, przyczyny jego przestrzegania.

Uzasadnienie zawartości węgla w stalach konstrukcyjnych,

Proces cieplno-plastyczny (nazywany regulowanym walcowaniem lub walcowaniem termomechanicznym) jak i

dlaczego wpływa na właściwości stali konstrukcyjnych.

Sposoby podwyższania wytrzymałości stali konstrukcyjnych inne niż wzrost zawartości węgla w stali,

Stale konstrukcyjne trudnordzewiejące (typu CORTEN) – wyjaśnienie zjawiska, zastosowanie,

Stale maszynowe do ulepszania cieplnego

Ogólne wymagania stawiane tej grupie stali maszynowych,

Uzasadnienie zawartości węgla oraz główna rola dodatków stopowych,

Uzasadnienie najczęściej stosowanej obróbki cieplnej,

Kryteria doboru stali maszynowych do ulepszania cieplnego,

Stale maszynowe umacniane wydzieleniowo na części kute na gorąco

Zalety i wady tych stali w stosunku do stali ulepszanych cieplnie.

Dlaczego traktuje się te stale jako znacznie tańsze zamienniki stali ulepszanych cieplnie.

Jaka jest główna wada tych stali.

Ogólne podstawy obróbki cieplno-chemicznej – stale maszynowe do nawęglania i azotowania

Ogólnie charakterystyka trzech głównych procesów fizyko-chemicznych zachodzących w trakcie takiej obróbki.

Nawęglanie stali – idea i cel stosowania, zalety i wady w porównaniu do hartowania powierzchniowego,

Uzasadnij zawartość węgla oraz strukturę powierzchni i rdzenia po zakończeniu całego procesu obróbki,

Problemy obróbki cieplnej stali po nawęglaniu – dlaczego występują i jak ich uniknąć,

Stale maszynowe do nawęglania – kryteria doboru, rola dodatków stopowych.

Azotowanie stali – idea i cel stosowania, zalety i wady w porównaniu do nawęglania,

Uzasadnij zawartość węgla i dodatki stopowe w stalach do azotowania – struktura powierzchni i rdzenia,

Stale automatowe

Ogólne wymagania stawiane stalom automatowym,

Realizacja tych wymagań – dodatki stopowe, jakie i dlaczego?

Uzasadnienie zawartości węgla w trzech głównych podgrupach tych stali - kryteria doboru,

Stale sprężynowe

Wymagania stawiane stalom sprężynowym.

Realizacja tych wymagań zależnie od stosowanego sposobu umacniania (obróbką plastyczną na zimno lub

obróbką cieplną – jaką i dlaczego?).

Uzasadnienie zawartości węgla.

Dodatki stopowe stosowane w stalach sprężynowych – jakie i dlaczego?

Kryteria doboru stali sprężynowych.

Stale narzędziowe

Stale narzędziowe do pracy na zimno – uzasadnienie prawidłowej temperatury hartowania stali zaeutektoidalnej

niestopowej i niskostopowej.

Stale narzędziowe do pracy na zimno – uzasadnienie stosowania wysokostopowych stali ledeburytycznych.

Stale narzędziowe szybkotnące – uzasadnienie typowego składu chemicznego (dlaczego tak mało węgla, dlaczego

głównymi dodatkami są W , Mo, V (jakie zjawisko powodują te dodatki).

Stale narzędziowe szybkotnące – dlaczego wysoka twardość tych stali utrzymuje się do temperatur 550 – .

Stale narzędziowe szybkotnące – są stalami ledeburytycznymi (jaki jest cel stosowania takiej struktury).

Stale narzędziowe do pracy na gorąco – wymagania i ich realizacja (przyczyny ograniczeń w zawartości węgla

i dodatków stopowych, temperatura odpuszczania, wykorzystywanie efektów twardości wtórnej i odporności na

odwracalną kruchość odpuszczania).

Stale odporne na korozję elektrochemiczną (nierdzewne i kwasoodporne)

Główny dodatek stopowy – przyczyny konieczności jego stosowania w dużych ilościach,

Nikiel jako dodatek stopowy – przyczyny jego stosowania mimo bardzo wysokiej ceny,

Możliwe do uzyskania struktury w tej grupie stali (podstawa klasyfikacji) – zalety i wady,

Korozja międzykrystaliczna w tej grupie stali – przyczyny i konsekwencje,

Stale do kształtowania na zimno (przeznaczone na elemeny środków transportu)

cdn.

MRG