Wstęp teoretyczny rosiak 3, Mechanika i budowa maszyn SK2, Materiały konstrukcyjne


Piotr Głowik

Materiały konstrukcyjne

20.03.2015r.

Grupa LP4

Obróbka cieplna

Obróbka cieplna - zbiorcza nazwa obróbek materiałów metalowych polegających na odpowiednim nagrzewaniu, wygrzewaniu i chłodzeniu do zadanych temperatur i z określoną szybkością, w celu zmiany własności stopu w stanie stałym. Celem stosowania operacji i zabiegów obróbki cieplnej jest np. zmiana własności mechanicznych i plastycznych poprzez zmianę struktury. Operacje te przeprowadza się również z zastosowaniem dodatkowych czynników np. obróbki mechanicznej lub chemicznej.

Obróbkę cieplną dzieli się następująco[1]:

Hartowanie - rodzaj obróbki cieplnej materiału polegający na nagrzaniu danego materiału do odpowiedniej temperatury zwanej temperaturą hartowania, wytrzymaniu w tej temperaturze przez czas konieczny do przebudowy struktury wewnętrznej materiału (głównie przemian fazowych) oraz następnym odpowiednio szybkim schłodzeniu. Po tak przeprowadzonym zabiegu w materiale powstają lokalne koncentracje naprężeń powodujące zwykle wzrost własności wytrzymałościowych: twardości, wytrzymałości[1][2], granicy plastyczności i sprężystości oraz odporności na ścieranie kosztem wzrostu kruchości oraz spadku plastyczności i wydłużenia. Hartowanie stopów żelaza to rodzaj obróbki cieplnej stopów żelaza (np. stali), polegający na szybkim schłodzeniu uprzednio nagrzanego materiału w celu wytworzenia struktury martenzytcznej bądź bainitycznej. Materiał nagrzewa się najczęściej do temperatury wyższej o 30 do 50 °C od temperatury przemiany austenitycznej. Tak przygotowany materiał hartuje się w kąpieli hartowniczej (wodzie, oleju mineralnym, emulsji wodno-olejowej, wodnym roztworze polimeru, stopionych solach, stopionych ługach), w gazach lub w ośrodkach fluidalnych. Chłodzenie odbywa się z szybkością większą niż krytyczna prędkość chłodzenia dla danego materiału. Hartowanie przeprowadza się, by podnieść twardość i wytrzymałość stali.

Martenzyt - pierwotnie nazwa jednej z metastabilnych struktur, występująca w stopach Fe-C, charakteryzująca się bardzo dużą twardością. W stali martenzytem nazywamy przesycony międzywęzłowy roztwór stały węgla w żelazie α. Martenzytyczna przemiana stali niestopowej zachodzi w czasie hartowania. Fazą ulegającą przechłodzeniu jest roztwór stały węgla w sieci krystalicznej żelaza γ-Fe (przesycony austenit, sieć regularna ściennie centrowana). Zgodnie z wykresem równowagi faz w układzie żelazo-cementyt w temperaturze niższej od 727°C ziarna tej fazy powinny rozpaść się na mieszaninę kryształów żelaza α-Fe (ferryt, sieć regularna przestrzennie centrowana) i węglik żelaza Fe3C. Stal po skończonej przemianie martenzytycznej jest twarda i zbyt krucha aby ją wykorzystać na główne elementy konstrukcyjne, dlatego poddaje się ją procesowi odpuszczania.

Bainit - składnik metastabilny powstający z rozpadu austenitu w przedziale temperatur między temperaturą powstawania perlitu, a temperaturą początku pojawiania się martenzytu. Zawiera przesycony ferryt, w którym węgiel jest wydzielany w postaci węglików[1]. Mieszanina przesyconego ferrytu i wydzielonych węglików. Termin bainit odnosi się do mikrostruktury uzyskanej w wyniku przemiany austenitu w temperaturze pomiędzy przemianą austenitu w perlit, a powyżej temperatury przemiany austenitu w martenzyt, określanej mianem przemiany bainitycznej. Typowo zjawisko to odbywa się w przedziale temperatur 250-650 °C[2], 250 - 550 °C

Bainit górny jest to przesycony węglem ferryt o budowie pierzastej, w którym między ziarnami lub w ich wnętrzu posiada nieregularne wydzielenia cementytu. Powstaje w zakresie temperatur 550 - 350 °C w wyniku zajścia przemiany pośredniej z austenitu[3]. Bainit górny składa się z pakietów silnie zdefektowanych listew ferrytu, a między nimi znajduje się cementyt[2].

Ogólne charakterystyka:

Bainit dolny jest to przesycony węglem ferryt o budowie płytkowej, który we wnętrzu ziaren posiada drobnodyspersyjne wydzielenia węglików. Powstaje poniżej temperatury 350 °C w wyniku zajścia przemiany pośredniej z austenitu[3]. Bainit dolny składa się z silnie zdefektowanych listew ferrytu, we wnętrzu których znajduje się cementyt. Listwy są ustawione pod kątem 55 - 60°[2].

Ogólne charakterystyka:

Odpuszczanie - rodzaj obróbki cieplnej, której poddawana jest stal wcześniej zahartowana. Celem odpuszczania jest usunięcie naprężeń hartowniczych oraz zmiana własności fizycznych zahartowanej stali, a przede wszystkim zmniejszenie twardości, a podniesienie udarności zahartowanej stali. Odpuszczanie polega na rozgrzaniu zahartowanego wcześniej przedmiotu do temperatury w granicach 150 do 650 °C, przetrzymywaniu w tej temperaturze przez pewien czas, a następnie schłodzeniu. W czasie odpuszczania całość lub część martenzytu zawartego w zahartowanej stali rozpada się, wydzielając bardzo drobne ziarna cementytu, tworząc fazy noszące nazwy „martenzyt odpuszczania”, „sorbit odpuszczania” i „troostyt odpuszczania”.



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Sprawko nr. 1 Rosiak, Mechanika i budowa maszyn SK2, Materiały konstrukcyjne
Rosiak sprawko z hartowania, Mechanika i budowa maszyn SK2, Materiały konstrukcyjne
Rosiak sprawko żeliwa szare, Mechanika i budowa maszyn SK2, Materiały konstrukcyjne
Wnioski ćw. 1, Mechanika i budowa maszyn SK2, Materiały konstrukcyjne
Rosiak nr. 1, Mechanika i budowa maszyn SK2, Metody kształtowania materiałów
7. M2 KosickiM MigdałekM ZAD7, mechanika i budowa maszyn, Wytrzymałość materiałów II, Wytrzymałość m
8. M2 NiesciorukM WargackiA ZAD8., mechanika i budowa maszyn, Wytrzymałość materiałów II, Wytrzymało
laborki-7a, Mechanika i budowa maszyn, Podstawy Materialoznawstwa, fwd
Projekt 7, AGH IMIR Mechanika i budowa maszyn, I ROK, Zapis konstrukcji,Rysunek techniczny, Zapis Ko
Konstrukcje Stalowe tomek 1, AGH IMIR Mechanika i budowa maszyn, III ROK, Konstrukcje stalowe, KONST
Temat3, Mechanika i Budowa Maszyn PG, semestr 2, Materiałoznawstwo II, laborki
Pytenia na egzamin 2rok1sem - materialoznastwo, AGH IMIR Mechanika i budowa maszyn, I ROK, PNOM, Pos
Ceramika przemysłowa jest zróżnicowana grupą produktów, Mechanika i Budowa Maszyn PG, semestr 2, Mat
Temat6, Mechanika i Budowa Maszyn PG, semestr 2, Materiałoznawstwo II, laborki
Wyznaczenie odporności na pękanie materiałów kruchych- metoda MML, Mechanika i Budowa Maszyn PŚK, Me
Temat11, Mechanika i Budowa Maszyn PG, semestr 2, Materiałoznawstwo II, laborki
ściąga na chemie [Jasiorski], Mechanika i Budowa Maszyn PWR MiBM, Semestr I, Chemia materiałów
Elektroceramika, Mechanika i Budowa Maszyn PG, semestr 2, Materiałoznawstwo II

więcej podobnych podstron