Hartowanie - operacja cieplna polegająca na grzaniu, wygrzaniu i szybkim schłodzeniu
Wyżarzanie - nagrzaniu, wygrzaniu i powolnym schłodzeniu najczęściej w powietrzu
6,67% - max węgla w żelazie
Miedź + cynk = mosiądz
Miedź + cokolwiek = brąz
Stal - stop żelaza z węglem o c= 0,2-2,05% - plastyczna i sprężysta, obrabia się ją plastycznie a węgiel w niej jest w postaci związanej Fe3C - węglik żelaza - cementyt
Cementyt - jedna z podstawowych faz międzymetalicznych z grupy węglików, występującą w stopach żelaza z węglem i innymi pierwiastkami. Cementyt jest jednym ze składników stali; jest materiałem twardym i kruchym, posiada strukturę krystaliczną rombową, jego twardość to około 65 HRC (800 HB), jest fazą metastabilną o zawartości węgla do 6,67%. Posiada liczne wiązania metaliczne, co sprawia, że posiada własności metaliczne.
Ledeburyt - mieszanina eutektyczna austenitu γ z cementytem (lub ferrytu z cementytem - ledeburyt przemieniony) , zawierająca dokładnie 4,3% węgla. Ledeburyt powstaje w krzepnącym ciekłym roztworze żelaza z węglem, gdy zawartość węgla jest w granicach 2,06% - 6,67%, w temperaturze 1147 °C. Dla zawartości węgla mniejszej niż 4,3% stop zawiera austenit i ledeburyt, przy równej - tylko ledeburyt i jest eutektykiem, a powyżej - ledeburyt i cementyt. Ledeburyt jest stabilny do temperatury 727 °C, poniżej której rozpada się austenit. Ledeburyt przechodzi wtedy w tzw. ledeburyt przemieniony. Staje się wtedy podwójną eutektyką. Pierwotnie występujący w niej cementyt, zachowuje swą formę, a austenit rozpada się na mieszaninę perlitu i cementytu. Strukturę tę można ujednolicić przez wyżarzanie.
Żeliwo - stop żelaza z węglem o c=2,05-6,67% - jest tworzywem odlewniczym, bardzo kruche a węgiel w nim jest w postaci wolnej - grafit
HARTUJE SIĘ TYLKO STAL!!!
Ferryt - roztwór stały węgla w żelazie alfa
Austenit - -„- w żelazie gamma
Perlit - mieszanina eutektoidalna ferrytu i cementytu powstająca w 727°C przy c = 0,77%
Stale:
- niehartowne <0,2%C
- trudno hartujące się 0,2-0,4%C
- hartowne >0,4%C
Hartownością stali nazywamy zdolność stali do wytworzenia struktury martenzytycznej
Martenzyt - stały przesycony roztwór węgla w żelazie alfa. Przemiana jest bezdyfuzyjna. Jest bardzo twardy. Jego struktura jest iglasta a igły są bądź równoległe bądź prostopadłe pod kątami 60 i 120°
Stal zahartowana - jest to stal która zawiera > 50% martenzytu i <50% bainitu.
Bainit - rozdrobniony perlit
Hartowanie odbywa się tylko z austenitu.
Temperatura wygrzewania wynosi od 30-80° powyżej linii przemiany perlitu w austenit.
Prędkością krytyczną nazywamy możliwie najmniejszą prędkość przemiany austenitu w martenzyt. Jej linia chłodzenia jest styczna do krzywej pocz. Przemiany austenit - perlit
DODATKI STOPOWE
nikiel
Obniża temperaturę przemiany austenitycznej oraz prędkość hartowania. W praktyce ułatwia to proces hartowania i zwiększa głębokość hartowania. Nikiel rozpuszczony w ferrycie umacnia go, znacznie podnosząc wytrzymałość na uderzenie. Dodatek niklu w ilości 0,5% do 4% dodaje się do stali do ulepszania cieplnego, a w ilościach 8% do 10% do stali kwasoodpornej. W symbolach stali dodatek niklu oznacza się literą N.
chrom
Powoduje rozdrobnienie ziarna. Podwyższa hartowność stali. Zwiększa jej wytrzymałość. Stosowany w stalach narzędziowych, konstrukcyjnych i specjalnych (nierdzewnych lub żaroodpornych). W tych ostatnich nawet w ilościach do 30%. W symbolach stali dodatek chromu oznacza się literą H.
mangan
Obniża temperaturę przemiany austenitycznej, a przy zawartości powyżej 15% stabilizuje i umożliwia uzyskanie struktury austenitycznej w normalnych temperaturach. Już przy zawartościach 0,8% do 1,4% znacznie podwyższa wytrzymałość na rozciąganie, uderzenie i ścieranie. W symbolach stali dodatek manganu oznacza się literą G.
wolfram
Zwiększa drobnoziarnistość stali, powiększa wytrzymałość, odporność na ścieranie. Duży dodatek wolframu 8% do 20% zwiększa odporność stali na odpuszczanie. W symbolach stali dodatek wolframu oznacza się literą W.
molibden
Zwiększa hartowność stali. Podnosi wytrzymałość i zmniejsza kruchość, oraz podnosi odporność na pełzanie. W symbolach stali dodatek molibdenu oznacza się literą M.
wanad
Zwiększa drobnoziarnistość stali i znacznie powiększa jej twardość. Zwiększa hartowność stali. Tworzy trwałe węgliki typu MC. W symbolach stali dodatek wanadu oznacza się literą V (F).
kobalt
Zwiększa drobnoziarnistość stali i znacznie powiększa jej twardość. Jako jedyny pierwiastek zmniejsza hartowność. Nie tworzy węglików. W symbolach stali dodatek kobaltu oznacza się literą K.
krzem
Normalnie traktowany jako niepożądana domieszka, zwiększa kruchość stali. Staje się pożądanym składnikiem w stalach sprężynowych. Ze względu na fakt, że zmniejsza energetyczne stany prądowe w stali, dodaje się go w ilościach do 4% do stali transformatorowej. W symbolach stali dodatek krzemu oznacza się literą S.
tytan
W symbolach stali dodatek tytanu oznacza się literą T Dodatek do stali kwasoodpornych.
niob
Stosuje się jako mikrododatek w stali. Tworzy węgliki typu MC. W symbolach stali dodatek niobu oznacza się literą Nb.
glin (aluminium)
Odtlenia stal i zawsze znajduje się w stali uspokojonej. W symbolach stali dodatek aluminium oznacza się literą A.
miedź
Posiada podobne właściwości fizyczne jak czyste żelazo, lecz jest znacznie bardziej odporna na korozję. Miedź jest pożądanym dodatkiem i jej zawartość systematycznie wzrasta, wraz z użyciem stali złomowej przy wytapianiu nowej stali. W symbolach stali dodatek miedzi oznacza się literą Cu.
Przykłady zastosowania żeliwa:
- przemysł motoryzacyjny,
- obudowa skrzyni biegów,
- piece żeliwne, kaloryfery
- inżynieria sanitarna (włazy kanałowe, rury, wpusty uliczne)
Brązy posiadają dobre własności wytrzymałościowe, są łatwo obrabialne. Brązy wysokostopowe poddają się także hartowaniu. Posiadają dobre właściwości przeciwcierne, są odporne na wysoką temperaturę i korozję. Zastosowanie brązów jest ograniczone ze względu na ich wysoką cenę.
Brązy dzieli się na brązy do obróbki plastycznej, dostarczane w formie wyrobów hutniczych - blach, pasów, taśm, prętów, drutów i rur oraz brązy odlewnicze, dostarczane w postaci sztab lub kęsów.