Nazwisko i Imię: Mariusz Turek |
Wydział:MiIM |
Grupa:3 |
Temat: MIKROSKOPOWE BADANIE STALI WYŻARZONEJ |
Data: 5.03.1999 LAB: 3 |
OCENA: |
Cel ćwiczenia:
Zapoznanie się ze strukturami stali za pomocą mikroskopu optycznego.
Stopy żelaza z węglem dzielimy na:
stale węglowe, jeżeli węgiel stanowi poniżej 2% składu
surówki lub żeliwa, jeżeli węgiel jest o zawartości powyżej 2%
Odmiany altropowe żelaza wykazują zdolność rozpuszczania węgla, która zależy od temperatury, przy czym max rozpuszczalność występuje w temperaturze przemian:
perytektycznej,
eutektycznej,
eutektoidalnej
Przemiana
perytektyczna
przebiega zgodnie ze wzorem
.
Oznacza to, że przy chłodzeniu ferrytu
o składzie punktu H (0,09%
C)
reaguje z roztworem ciekłym o składzie punktu B (0,53% C), w
wyniku czego otrzymujemy austenit o składzie J(0,17%
C).
Przemiana ta zachodzi w stopach o składach pomiędzy punktami H i B
Przemiana
eutektyczna
przebiega zgodnie z równaniem
co
oznacza, że przy chłodzeniu roztwór ciekły o składzie punktu C
(4,3%
C)
ulega rozkładowi na mieszaninę eutektyczną austenitu o składzie
punktu E i cementytu (ledeburytem). Przemiana ta zachodzi tylko w
stopach o zawartości węgla wyżej od punktu E (2,11%
C).
Przemiana
eutektoidalna
przebiega zgodnie z równaniem
.
Oznacza to, że przy chłodzeniu austenit o składzie punktu S
(0,77%
C)
ulega
rozkładowi na mieszaninę eutektoidalną ferrytu o składzie punktu
P (0,0218%
)
i cementytu (perlitu). Przemiana ta wystepuje we wszystkich stopach
o zawatości wegla powyżej punktu P.
Ferryt
jest roztworem stałym, międzywęzłowym węgla w żelazie
.
Powstaje przez wchodzenie atomów węgla do luk aktaedrycznych (które
są spłaszczone) i tetraedrycznych. Fakt, że średnica atomów
węgla jest większa od średnicy luk powoduje, że rozpuszczalność
węgla jest mała. Ferryt jako oddzielny składnik strukturalny
wystepuje w stalach podeutektoidalnych - tzw ferryt podeuktoidalny,
ale wchodzi również w skład perlitu i ledeburytu przemienionego.
Ferryt
jest roztworem stałym węgla, w wysokotemperaturowej odmianie
wykazuje
większą rozpuszczalność węgla niż ferryt
Austenit
to roztwór stały, międzywęzłowy węgla w
-
rozpuszczalność węgla 2,11%. Większa rozpuszczalność wiąże
się z kulistym kształtem luk aktaedrycznych - ze względu na typ
sieci A1 ma największą gęstość spośród wszystkich faz układu.
W warunkach równowagi nie może istnieć poniżej temperatury
.
Perlit jest autektoidem o zawartości 0,77% C. Powstaje w wyniku przemiany eutektadalnej. Zbudowany jest na przemian z płytek ferrytu i cementytu.
Ladeburyt
to mieszanina autektyczna austenitu i cementytu. Jest składnikiem
strukturalnym surówek białych. Cechuje go dość znaczna twardość.
Poniżej temperatury
występuje jako ledeburyt przemieniony w wyniku przemiany austenitu
ledeberycznego w perlit.
Cementyt
jest weglikiem żelaza (
)
o strukturze rombowej. Atomy żelaza mogą być zastępowane w
cementycie atomami (6,67%
C)
Cr,
Mn, Mo,
a atomy węgla atomami azotu. W ten sposób powstaję cementyt
stopowy, lub azatowy.
Podział stali węglowych:
W zależności od sposobu odlewania:
uspokojone - zawierające dodatki pierwiastków o dużym powinowactwie do tlenu (Si, Al., Mn) w takich ilościach, aby nastąpiło dalsze odtlenienie ciekłych stali
półuspokojone - wstępne odtlenienie kapieli przeprowadza się mniejszą ilością odtleniaczy. Wydzielający się tlenek węgla tworzy pęcherze gazowe.
nieuspokojone - powstaje duża ilość pęcherzy gazowych.
W zależności od przeznaczenia:
konstrukcyjne - zawierają do ok. 0,7% C
zwykłej jakości ogólnego przeznaczenia
wyższej jakości ogólnego przeznaczenia
narzędziowe - zawierają 0,65 - 1,4% C