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