0-0,008 s ferrytyczna
0,008-0,02 F+cemIIIrz (żelazo tech)
0,02-0,8 F+P (^stal podeu)
0,8 s perlityczna(eu)
0,8-2,06 P+cemIIrz(nadeu)
2,06- 4,3 P+Lp+cemIIrz
4,3 Lp
4,3- 6,67 Lp+cemI
6,67 cem(^surówka)
Ferryt Feα(C)- stały roztwór węgla w żelazie( 0,008-0,02% C)
Austenit Feγ(C)- stały roztwór węgla w żelazie γ (2,06%C)
Cementyt=węglik żelaza Fe3C- międzymetaliczna faza o
złożonej strukturze(6,67%C)
Perlit (Feα(C) + Fe3C)- eutektoidalna mieszanina faz: ferrytu i cementytu,
zawierającą 0,8%C
Martenzyt(Feα(C)+ Fe3C)- stały,przesycony roztór węgla w żelazie α(faza metastabilna)
Bainit- przemieniony austenit(mieszanina ferrytu i cementytu)Dolny-duża dyspersja wydzieleń cementytui zniekształcona sieć- duża twardość,Górny
Austenit szczątkowy- pozostałość austenitu podczas przemiany martenzytycznej, który nie przemienił się z powodu temperatury końca przemiany poniżej 0°C (duże naprężenia ściskające)
A1- temp równowagi austenitu z cementytem i ferrytem
A2- temp. Przemiany magnetycznej ferrytu
A3- temp graniczna równowagi austenitu z ferrytem(austenityzacji),
Acm- temp graniczna równowagi austenitu z cementytem wtórnym
Ms- temp początku przemiany martenzytycznej
Mf- temp końca przemiany martenzytycznej
Szybkość krytyczna chłodzenia- najmniejsza szybkość chłodzenia, w której austenit przechodzi wyłącznie w martenzyt. Zależy od zawartości węgla i składników stopowych.
Średnica krytyczna- największa średnica pręta okrągłego, przy której zachodzi zahartowanie na wskroś(co najmniej 50%)
Strefa półmartenzytyczna- warstwa hartowanego przekroju, w której struktura składa się w 50% z martenzytu i 50% ze struktur niemartenzytycznych.
Hartowność- głębokość na jaką stal da się zahartować(grubość strefy zahartowanej)stworzyć strukturę martenzytyczną; zależy od składu chem, wielkość austenitu. Stal niskowęgl. Jest bardziej hartowna, bo łatwiej osiągnąć temp
Utwardzalność- zdolność stali do utwardzania się przy hartowaniu(określana przez maks. twardość mierzona na powierzchni stali, którą uzyskano po optymalnych parametrach hartowania); wyższa zawartość węgla(do 0,9%)=wyższa twardość
Utwardzanie wydzieleniowe- przesycanie i starzenie
Utwardzanie cieplne- hartowanie i niskie odpuszczanie; zwiększa twardość, usuwa naprężenia
Ulepszanie cieplne- hartowanie i wysokie odpuszczanie(580-680°C); zwiększenie stosunku Re do Rm; rozdrobnienie struktury, wys skrawalność.
Struktury stali węglowych: 0,008% ferryt, 0,008-0,02% na granicach ziarn ferrytu pojawiają się wydzielenia cementytu trzeciorzędowego, do 0,8% C stal podeutektoidalna(ferrytu+ perlit), 0,8%C stal
eutektoidalna(perlit), 0,8-2,06%C stal nadeutektoidalna (perlit+cementyt wtórny)
Stal gruboziarnista- wykazująca skłonność do rozrostu ziarn austenitu zaraz po przekroczeniu temp Ac1
Stal drobnoziarnista- nie jw., ziarno zaczyna się rozrastać dopiero po nagrzaniu materiału do ok. 1000°C
Likwidacja/segregacja- strefowa: niejedn. chem i strukt. stopu powstała podczas krzepnięcia, występująca w całej objętości, dendrytyczna: jw., występująca w obrębie poszczególnych ziaren Wykresy CTP- chłodzenie austenitu(rozpad)-pocz i koniec przemian; dla warunków izotermicznych i chłodzenia ciągłego; trwałość austenitu zmienia się z temp. Buduje się wykorzystując krzywe kinet przemiany Austen, wskazujące ilość perlitu dla czasu jaki upłynął
Obróbka cieplna zwykła- rodzaj obróbki, w której określony zabieg technologiczny zmienia strukturę mech i fizykochem oraz wszelkie własności stopu przez wywołanie zmian strukturalnychh. Obróbka ta jest stosowana w różnego typu w celu dalszej ich obróbki. Rodzaje: wyżarzanie, hartowanie, odpuszczanie, ulepszanie, przesycanie, stabilizowanie
WYŻARZANIE- nagrzanie stali, wygrzanie w tej temp i powolne chłodzenie w celu otrzymania struktury ok. stanu równowagi- termostablilizacja. Rodzaje: Ujednorodniające/homogenizowanie (1050-1250°C- temp trochę niższa od solidus), dł. wygrzanie i powolne chł; ujednorodnienie składu chem i struktury. Występuje odwęglenie pow, utlenienie pow(straty materiału), rozrost ziarna (wys temp i długie wyżarzanie więc trzeba przeprowadzić jeszcze W.norm) Normalizujące (30-50°C pow Ac3 lub Acm) wygrzanie, chł w spokojnym powietrzu; uzyskanie drobnego ziarna i równomiernego rozłożenia struktur, wyższa wytrzymałość, stos przed dalszą ob. ciepl; pow temp austenitycznej, kiedy tworzy się już czysty ausenit bez udzialu ledeburytu. Zupełne (pow Ac3) jw., tylko powolne chł z piecem, a potem na pow; zupełne przekrystalizowanie stali, db plastyczność, mała twardość, db obrabialność Sferoidyzujące (pow Ac1) ;sferoidyzacja węglików, struktura ziarnistego cementytu o osnowie ferrytycznej, mała twardość, db skrawalność Rekrystalizujące (temp pocz rekryst.) w. stali utwardzanej plastycznie na zimno; usunięcie skutków zgniotu i uzyskanie wielkości ziarna Odprężające (poniżej Ac1) wyższa temp=krótszy czas wygrzewania; usunięcie naprężeń bez zmian strukturalnych
HARTOWANIE- nagrzewanie do temp wytwarzania austenitu i szybkie chłodzenie w wodzie lub oleju w celu wytworzenia martenzytu. Dla stali Podeu 30-50°C pow Ac3, dla Eu i Nadeu 30-50°C pow Acm. Rodzaje: Zwykłe/martenzytyczne (od temp Austen, do temp otocznnia) h. z ciągłym oziębianiem, z szybkością większą od krytycznej w środowisku o temp niższej od temp początku przemiany marten; stale węglowe-woda, stopowe-olej, wysokostopowe o małej szybkości krytycznej-powietrze(samohartujące); powstawanie naprężeń cieplnych i strukturalnych (pęknięcia i deformacje) Stopniowe pierwszy stopień oziębiania całego przekroju! w kąpieli solnej(pow Ms poniżej czasu trwałości austenitu) i drugi oziębiania w powietrzu; zmn naprężeń, przedmiotu o małych przekrojach i skomplikowanym kształcie Bainityczne/izotermiczne h i oziębianie w kąpieli solnej (pow Ms czas ukończenia przem b.), chłodzenie na powietrzu; zmn naprężeń, duża udarność, twardość niższa od martenz Objętościowe austenityzowanie obejmuje całą objętość, a grubość zahartowanej warstwy zależy wyłącznie od własności materiału i szybkości chłodzenia Powierzchniowe szybkie nagrzanie cienkiej warstwy (pow Ac3) i oziębianie z dużą szybkością; uzyskanie struktury martenzytycznej; duża twardość i odporność na ścieranie pow i zachowanie ciągliwego rdzenia;praktycznie nie występuje rozrost ziarn Metody: indukcyjne 0,2-5mm(nagrzewanie prądami wirowymi, wzbudzonymi przez prąd o wielkiej częstotl płynące we wzbudniku w postaci uzwojenia i szybkim oziębianiem natryskiem wodnym), płomieniowe 2-8mm prz D=20(nagrzewanie płomieniem gazowym acetylo-tlenowym, za pomocą palnika o dużej wydajności i oziębianie strumieniem wody), kąpielowe, kontaktowe/oporowe, elektrolityczne
ODPUSZCZANIE(150-650°C)- końcowy zabieg ob. ciepl.(ulepszania), wykonywany po hartowaniu; martenzyt rozpada się, wydzielając drobne ziarna cementytuustalający ostatecznie własności stali- zwiększa plastyczność i ciągliwość, zmniejsza naprężenia własne, podnosi udarność; Po hart B nie jest konieczne. Rodzaje: niskie(150-200°C usunięcie naprężeń, przy zachowaniu dużej twardości i odporności na ścieranie- stal narzędziowa), średnie(250-500°C nadanie dużej wytrzymałości i sprężystości, przy dość znacznym obniżeniu twardości- sprężyny, resory), wysokie(pow 500°C możliwie najwyższa udarność przy zwiększeniu stosunku plastyczności do wytrzymałości, prawie całkowite usunięcie naprężeń-większość stali konstrukcyjnych) PRZESYCANIE nagrzanie do temp przejścia fazy do roztworu stałego(pow temp granicznej rozpuszczalności), wygrzanie, oziębianie w celu zatrzymania rozpuszczonego składnika w roztworze przesyconym. Stan jest nietrwały, bo stop dąży do równowagi(wystarczy podgrzać); duża plastyczność, zmniejszenie twardości i wytrzymałości, odporność na korozję STARZENIE nagrzanie i wytrzymanie przesyconego roztworu w temp dużo niższej od temp rozpuszczalności, by wydzielić składnik znajdujący się w nadmiarze w przesyconym r stałym; utwardzenie stopu, powoduje największe naprężenia wew, przez dużą różnicę temp powierzchni i rdzenia. STABILIZOWANIE- wygrzewanie 100-150°C; zmniejszenie naprężeń własnych przy niezmienności wymiarów