Dobrawa Zawilińska gr.15
Sprawozdanie
Stale węglowe i Żeliwa
(δ)- Polimorficzna odmiana Fe
Austenit(γ) -Między węzłowy roztwór stały węgla w żelazie gamma, oznaczany jako γ.
Austenit występuje po nagrzaniu stali do bardzo wysokich temperatur.
Ciecz(L)- ciekły roztwór C w Fe
Cementyt- Związek żelaza z węglem Fe C w układzie Fe-Fe C wyróżnia się
-cementyt pierwszorzędowy wydziela się z cieczy, obserwuje się go w surówkach nadeutektoidalnych.
-cementyt drugorzędowy, wydziela się z austenitu, obserwuje się go w stalach nadeutektoidalnych.
-cementyt trzeciorzędowy, wydziela się z ferrytu, wydziela się po granicach ziaren ferrytu.
Ferryt(α) -Między węzłowy roztwór stały węgla w żelazie alfa, charakterystyczny dla stali o bardzo
małej zawartości węgla, oznaczany literą α.
Struktura ferrytu składa się z poszczególnych krystalizatorów oddzielonych od siebie
powierzchniami rozdziału. Im większa jest ta powierzchnia tym krystalizatory są drobniejsze.
Drobne ziarna są korzystne ze względu na tłoczliwość czy odporność na pęknięcia.
Ledeburyt- Struktura eutektyczna powstająca w wyniku chłodzenia cieczy(L) zawierającej 4,3% wag. C
poniżej temp.1130˚C Ledeburyt ma budowę płytkową gdzie rozróżniamy płytki γ i Fe C.
Perlit- Struktura eutektoidalna powstająca w wyniku chłodzenia austenitu zawierającego
0,8% C poniżej temp. 723˚C. Perlit ma budowę płytkową gdzie rozróżniamy płytki α i Fe C.
Dla stali eutektoidalnej można zaobserwować 100% perlitu w strukturze, stal taka jest
Wysokowęglową, narzędziową. W stali nadeutektoidalnej poza perlitem występuje Fe C.
Wykres równowagi układu Fe-Fe C.
Na wykresie mamy przedstawione 4 krzywe chłodzenia stali pod-, nad- i eutektoidalnej, oraz odpowiadające im modele mikrostruktur.
Dla wszystkich rodzajów przemian możemy zauważyć moment przemiany austenitu w
perlit. W przemianie podeutektoidalnej przemiana γ-> P poprzedzona jest wydzieleniem się ok. 50% ferrytu. W stali nadeutektoidalnej natomiast przemiana γ-> P poprzedzona jest
wydzieleniem się Fe C'' po granicach ziaren perlitu.
Jedynie w przemianie eutektoidalnej mamy do czynienia ze 100% wydzieleniem Perlitu.
Drugim punktem zestawienia 4 krzywych chłodzenia jest przemiana eutektyczna.
Przemiana ta przebiega analogicznie do przemiany eltektoidalnej.
Stale są stopami technicznymi żelaza z węglem, do zawartości ok. 2% węgla.
Poza żelazem i węglem w stali występują jeszcze inne pierwiastki np. Mn i Si.
Jeżeli zawartość Mn jest mniejsza od 0,8%, a Si od 0,4% stale takie nazywamy węglowymi (niestopowymi). Jeżeli procentowe zawartości tych pierwiastków są wyższe mamy do czynienia ze stalami stopowymi.
Stale dzielimy na:
-konstrukcyjne zawierające od 0,65 do 0,8%C.
-narzędziowe od 0,8 do 1,7% C, oznaczane symbolami od N7 do N12.
-o szczególnych własnościach.
Im bardziej wzrasta zawartość węgla z stali tym bardziej rośnie jej twardość i wytrzymałość na rozciąganie natomiast maleje jej plastyczność.
W stalach konstrukcyjnych zawartość siarki i fosforu w stali decyduje o zakwalifikowaniu jej do zwykłej jakości tzn. (%S<0,05; %P<0,05) oznaczamy symbolem Sto,..,St7, albo do
wyższej jakości tzn.(%S<0,04; %P<0,04) oznaczmy symbolami 10, 15, 20, 25, 30,..,65.
Stale od St0 do St4 przeznaczone są na konstrukcje którym nie stawia się większych
wymagań. Stale St5 i St6 wykorzystuje się w budowie maszyn, pojazdów i urządzeń
transportowych, itp. Stale St7 używamy w przypadku gdy potrzebujemy większej
odporności na ścieranie.
W stalach wyższej jakości stosuje się dodatkowe zabiegi cieplne, np. dla stali miękkich
nawęglanie, dla stali średniowęglowych hartowanie i odpuszczanie.
Stal narzędziowa węglowa przeznaczona jest do pracy na zimno, możemy tu wyróżnić
2 rodzaje płytko hartujące się i głęboko hartujące się.
Stale o szczególnych własnościach wykorzystuje się w kolejnictwie, do zbrojenia betonu,
do wyrobu rur itd. itp.
Żeliwa są to stopy odlewnicze o zawartości węgla od 2,11 do 6,67% oraz do 1%Mn ,
3,5%Si, 0,15%S i 0,8%P.
Żeliwo dzielimy na trzy główne grupy:
-szare (grafit płatkowy)
-sferoidalne (grafit kulisty)
-ciągliwe (grafit postrzępiony)
Żeliwo jest tworzywem bardzo kruchym w porównaniu do stali posiada jednak zalety
takie jak:
łatwość wytwarzania części o skomplikowanych kształtach
dobra skrawalność
odporność na ścieranie
duża zdolność do tłumienia drgań
wytrzymałość na ściskanie
Żeliwo szare jest najczęściej stosowanym żeliwem ma zastosowanie w odlewaniu grzejników ,płyt fundamentalnych dla maszyn, cylindrów i tłoków silników spalinowych.
Żeliwo sferoidalne jest to żeliwo szare z dodatkiem magnezu.
Stosuje się go w wałach korbowych, obudowie skrzyni biegów, walcach, tłokach czy kłach zębatych.
Żeliwo ciągliwe jest to żeliwo otrzymywane po wyżarzeniu odlewów z żeliwa białego.
Wykorzystuje się je do części samochodów, wagonów, maszyn, bębnów hamulcowych.
Żeliwo białe składa się z ferrytu i Fe C. Nazwa ta pochodzi od srebrzystej powierzchni
przełomu, ze względu na odbijanie światła przez płaszczyzny łupliwości Fe C.
W żeliwie szarym większość węgla wydziela się w postaci wolnej(grafitu).
Związek żelazo-grafit jest bardziej stabilny od związku żelazo-Fe C.
Dzięki grafitowi żeliwo szare ma niesamowitą odporność na zużycie.