1. Cel i zakres ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest poznanie struktur wybranych materiałów specjalnych i związków pomiędzy składem chemicznym, stanem, strukturą i właściwościami.

Zakres ćwiczenia obejmuje analizę struktur stopowych stali specjalnych, stopów łożyskowych oraz zapoznanie z rodzajami, strukturami i zastosowaniami stopów.

2. Opis stanowiska badawczego

Do wykonania ćwiczenia niezbędne są:

• Mikroskop metalograficzny

• Próbki metalograficzne wybranych stali i stopów specjalnych

3. Przebieg realizacji eksperymentu

• Obserwacja mikroskopowa wybranych próbek

• Wykonanie rysunków badanych struktur wraz z ich opisem oraz podaniem własności i zastosowań

4. Prezentacja i analiza wyników badań

• H17T (pow. 125x)

Własności:

Zastosowanie: naczynia kuchenne, przemysł spożywczy, karoserie samochodów

• 1H13 (pow. 500x)

Własności:

Zastosowanie: silnie obciążone części maszyn odporne na korozję, przedmioty gospodarstwa domowego

• 1H18N9T surowa (pow. 125x)

Własności:

Zastosowanie:

• 1H18N9T przesycona (pow. 500x)

Własności: Rm>490 MPa, Re>196 MPa, HB=121-207

A=45%

Zastosowanie: przemysł spożywczy, architektura, przedmioty gospodarstwa domowego

• 11G12 (L110 G12) - staliwo Hadfielda

Własności:

Zastosowanie: gąsienice ciężkich maszyn, rozjazdy kolejowe, części łamaczy i kruszarek

• Ti6Al4V (pow. 500x)

Własności: Rm=860 MPa, A=8-10%, HB=310

Zastosowanie: powłoki silników rakietowych, części silników turbinowych, okucia lotnicze, naczynia ciśnieniowe

• CoCrMo - stop kobaltowy typu Vitalium

Własności: Rm=665 MPa, R0,2=430 MPa, A=8%

Zastosowanie: łopatki turbin silników odrzutowych, nadstopy żarowytrzymałe

• Ł83 (SnSb14Cu3)

Własności:

Zastosowanie: wylewane panewki mocno obciążonych łożysk ślizgowych

• Ł16 (PbSn16Sb16Cu2) (pow. 500x)

Własności:

Zastosowanie: panewki średnio obciążonych łożysk

• ŁCa (PbCa2Na)

Własności:

Zastosowanie: łożyska w samochodach i ciągnikach

• BO30 (pow. 500x)

Własności: Rm=60 Mpa, A=4%, HB=250

Zastosowanie: łożyska do dużych prędkości obwodowych i małych nacisków

5. Wnioski

• Stopy łożyskowe mają strukturę dwufazową - twarde wydzielenia w miękkiej osnowie; umożliwia to połączenie wysokiej twardości z dobrą plastycznością

• Wydzielenia węglików chromu na tle ferrytu w stopie Vitalium tworzą korozyjne ogniwa galwaniczne; aby móc zastosować ten stop w biomedycynie należy rozpuścić węgliki przez przesycanie

• Przesycenie stali 1H18N9T spowodowało powiększenie ziarna oraz rozpuszczenie chromu; pozostały tylko wydzielenia węglików tytanu

• Chrom i tytan znacznie zwiększają odporność stali na korozję

• Stale odporne na korozję posiadają w strukturze wydzielenia węglików, natomiast stopy odporne na korozję strukturę jednofazową lub mieszaną - stąd ich odporność jest wyższa (brak wewnętrznych ogniw)

---