1. W jakim celu przeprowadza się obróbkę cieplną?

Celem obróbki cieplnej jest wprowadzenie zmian strukturalnych skutkujących zmianom właściwości mechanicznych.

2. Na czym polega wyżarzanie ujednoradniające?

Wyżarzanie ujednoradniające polega na nagrzaniu stali do wysokich temperatur od 100-150° C poniżej linii solidusu, wygrzaniu przez długi okres czasu rzędu 12-14h i ostudzeniu w spokojnym powietrzu.

3. W jakich przypadkach przeprowadza się rekrystalizację metali?

Rekrystalizację metali przeprowadza się w przypadku przywrócenia pierwotnych cech plastycznych i umożliwienia kolejnych etapów obróbki plastycznej.

4. Jakie zjawiska zachodzą podczas procesu rekrystalizacji metali?

• zdrowienie

• rekrystalizacja pierwotna

• rozrost ziaren

• rekrystalizacja wtórna

5. Na podstawie jakiego eksperymentu wyznacza się temperaturę rekrystalizacji?

Eksperymentem tym jest badanie twardości metodą Brinella w zależności od temperatury wyżarzania. Wykres tej zależności zawsze będzie miał punkt przegięcia, który jest temp. rekrystalizacji.

6. Co to jest zgniot krytyczny i jaki ma wpływ na właściwości materiału po rekrystalizacji?

Zgniot krytyczny to niewielki stopień odkształcenia powodujący maksymalny rozrost ziarna (od 2% do 8%). W wyniku zgniotu właściwości wytrzymałościowe materiału, jak granica plastyczności, wytrzymałość na rozciąganie i twardość, podwyższają się, natomiast właściwości plastyczne, jak wydłużenie, przewężenie a także udarność, ulegają obniżeniu. Jednocześnie ze zmianą właściwości mechanicznych zmieniają się także właściwości fizyczne i chemiczne materiału; ze wzrostem stopnia zgniotu maleje przewodnictwo elektryczne i przenikalność magnetyczna, natomiast siła koercji i magnetyzm szczątkowy rosną. Zgnieciony materiał ma większą objętość właściwą, a mniejszy ciężar właściwy; zwiększa się rozpuszczalność w kwasach. Najwyraźniej zmieniają się jednak właściwości mechaniczne.

7. W jakich przypadkach przeprowadza się normalizację stali?

Normalizację stali przeprowadza się w przypadku:

• rozdrobnienia ziarna

• usunięcia skutków wcześniej przeprowadzonych zabiegów cieplnych

• polepszenia właściwości plastycznych

• poprawienia właściwości spoin spawalniczych

8. Na czym polega skłonność stali do drobnoziarnistości podczas normalizowania?

Skłonność stali do drobnoziarnistości polega na zmniejszeniu wielkości ziarna w wyniku przemiany perlitu w austenit.

9. Na czym polega i jaką strukturę uzyskuje się podczas sferoidyzacji stali?

Sferoidyzacja polega na nagrzaniu stali do temperatury zbliżonej do eutektoidalnej, wygrzaniu i powolnym ostudzeniu. Podczas sferoidyzacji uzyskuje się w strukturze perlitu kuliste wydzielenia cementytu. Taki perlit określamy jako sferoidyt.

10. W wyniku jakiego eksperymentu powstają wykresy CTPi?

Wykresy CTPi powstają w wyniku przemiany austenitu w układzie współrzędnych: temperatura - logarytm czasu. Wykresy te otrzymuje się w wyniku chłodzenia próbek danej stali z rożnymi szybkościami rejestrowania punktów początku i końca przemian.

11. Jakie parametry obróbki cieplnej można odczytać z wykresu CTPc?

Z wykresu CTPc można odczytać następujące parametry obróbki cieplnej: czas chłodzenia, a zatem i szybkość chłodzenia oraz temperaturę chłodzenia (początkową i końcową).

12. Czym różni się przemiana austenitu w perlit od przemiany austenitu w martenzyt?

Przemiana austenitu w perlit jest przemianą dyfuzyjną zachodzącą w temperaturze od ok. 727° C do ok. 550° C, natomiast przemiana austenitu w martenzyt jest przemianą bezdyfuzyjną zachodzącą poniżej temperatury M_s, czyli temperatury początku przemiany martenzytycznej (ok. 220° C).

13. Co to jest krytyczna szybkość hartowania?

Krytyczna szybkość hartowania (V_k) jest to najmniejsza z prędkości chłodzenia, w wyniku której uzyskuje się przemianę martenzytyczną (krzywa styczna do obszaru bainitu).

14. Jaki jest wpływ węgla i dodatków stopowych na krytyczną szybkość hartowania?

Węgiel i dodatki stopowe wpływają na obniżenie krytycznej szybkości hartowania.

15. Jak wyznaczamy temperaturę hartowania stali?

Temperaturę hartowania wyznaczamy z wykresu zależności temperatury od czasu tego procesu.

16. W jakim celu przeprowadza się odpuszczanie stali?

Odpuszczanie stali przeprowadza się w celu zmniejszenia stopnia odchylenia struktury od stanu równowagi (aby polepszyć właściwości plastyczne stali).

17. Jakie zjawiska zachodzą podczas odpuszczania stali?

Podczas odpuszczania występuje kruchość odpuszczania. Zjawiska, które powodują wzrost twardości stali to zarodkowanie i wydzielanie z austenitu szczątkowego i martenzytu węglików stopowych.

18. Dlaczego w stalach o większej zawartości węgla obserwujemy wzrost twardości podczas odpuszczania w niskich temperaturach?

Wynika to z tego, że zanika austenit szczątkowy zmienia się w martenzyt. Martenzyt odznacza się wysoką twardością przy jednoczesnej dużej kruchości. Twardość martenzytu zwiększa się wraz ze wzrostem zawartości węgla w stali, co jest związane ze zwiększającym się odkształceniem sieci krystalicznej żelaza.

19. Jak zawartość austenitu szczątkowego zależy od zawartości węgla?

Im wyższa jest temperatura końca przemiany martenzytycznej, tym przy chłodzeniu stali w temperaturze 20° C otrzymamy więcej austenitu szczątkowego, a tym samym im stal posiada więcej węgla po zahartowaniu, tym zawiera więcej austenitu szczątkowego.

20. Jaka jest zależność początku i końca przemiany martenzytycznej od zawartości węgla w stali?

Temperatury początku i końca przemiany martenzytycznej zależą od zawartości węgla i w miarę jego wzrostu ulegają obniżeniu.

21. Na czym polega obróbka podzerowa stali?

Obróbka podzerowa stali (wymrażanie) polega na oziębieniu uprzednio zahartowanej stali do niskich temperatur (poniżej 0° C) w celu zmniejszenia zawartości austenitu szczątkowego.

22. Jakie ośrodki chłodzące są stosowane podczas hartowania stali?

• woda i roztwory wodne

• oleje i tłuszcze

• stopione sole i metale

23. Na czym polega patentowanie stali?

Patentowanie stali polega na nagrzaniu stali do temperatury 900-1000° C, z następnym chłodzeniem w kąpieli ołowianej o temperaturze 450-550° C oraz końcowym ciągnieniem na zimno do żądanej średnicy.

24. W jakim celu przeprowadza się wyżarzanie odprężające lub stabilizujące?

Wyżarzanie odprężające lub stabilizujące przeprowadza się w celu usunięcia naprężeń w odlewach, spoinach, materiałach zgniecionych oraz hartowanych bez wprowadzenia zmian strukturalnych.

25. Jaką właściwość stali określa krytyczna szybkość hartowania V_k?

Krytyczna szybkość hartowania określa zdolność stali do hartowania.

26. Jaką właściwość stali określa średnica krytyczna D0 i D50?

Średnice te określają hartowność stali.

27. Na czym polega obróbka cieplno-plastyczna stali?

Polega na łącznym oddziaływaniu temperatury, czasu i odkształceń plastycznych co ma zmienić właściwości mechaniczne materiału, dzieli się na wysokotemperaturową(odkształcenia nast. po nagrzaniu do stanu jednofazowego, wygrzaniu a przed chłodzeniem) oraz niskotemperaturową(odkształcenie nast. po ochłodzeniu do temp niższej od temp rekrystalizacji).

28. Jak definiujemy obróbkę cieplno-chemiczną?

Jest to dyfuzyjne wprowadzenie do warstwy przypowierzchniowej próbki obcego pierwiastka celem spowodowania zmian jej własności.

29. Z czego wytwarza się atmosfery do obróbki cieplnej i cieplno-chemicznej?

Atmosfery ochronne można podzielić na dwie grupy: bezgeneratorowe i generatorowe. bezgeneratorowe wytwarza się z gazów technicznych i ciekłych związków organicznych. generatorowe robi się z gazów opałowych i amoniaku

30. Jak reguluje się składy atmosfer do obróbki cieplno-chemicznej?

31. Wymień zjawiska fizyczne zachodzące etapami podczas obróbki cieplno-chemicznej?

1. powstawanie wolnych aktywnych atomów w ośrodku otaczającym metal.

2. absorpcja aktywnych atomów na powierzchni metalu.

3. dyfuzja zaabsorbowanego pierwiastka w głąb metalu.

32. Wymień reakcje chemiczne prowadzące do powstania aktywnych atomów węgla i azotu?

W przypadku azotowania: 2NH₃→ 6H + 2N. W przypadku nawęglania: C + O₂ → CO₂ CO₂ + C → 2CO 2CO → CO₂ + C

33. Na czym polega nawęglanie stali, określ parametry procesu?

Polega na dyfuzyjnym nasycaniu węglem stali. Przeprowadza się w temp ok. 850 - 950 °C, zwykle ok. 10 godzin, stosuje się stale o zaw. 0,1 - 0,2 % węgla.

34. Jaką strukturą charakteryzuje się stal po nawęglaniu?

Zawartość węgla zmienia się od powierzchni w kierunku rdzenia. Na pow. stal ma strukturę nadeutektoidalną, przechodzi to w warstwę eutektoidalną oraz podeutektoidalną. W warstwie nawęglonej można wyróżnić kilka stref:

1.nadeutektoidalną - o strukturze perlitu z cementytem, w niektórych przypadkach występującego w postaci szkodliwej siatki na granicach ziaren perlitu,

2.eutektoidalną - o strukturze perlitycznej

3.podeutektoidalną - o strukturze perlityczno - ferrytycznej.

35. Na czym polega azotowanie stali?

Azotowanie polega na dyfuzyjnym nasycaniu powierzchni obrabianego materiału azotem, przez wygrzewanie materiału w temp. 480-600ºC w szczelnym piecu, przez który przepływa amoniak.

36. Jakie są inne poza C i N dodatki wprowadzane obróbką cieplno-chemiczną do stali?

Są to najczęściej: bor, siarka, molibden, beryl, wanad, glin, krzem, chrom, tytan

37. Na czym polega obróbka PVD?

Istotą tej obróbki jest proces próżniowy, w którym parujący metal reaguje z gazem. tworząc twardą warstewkę ma powierzchni narzędzia. Najważniejszą cechą procesu jest stosunkowo niska temperatura, nie naruszająca struktury materiału narzędzia ani jego tolerancji wymiarowych.

38. Jak brzmi definicja stali?

Jest to stop żelaza o zawartości do 2% węgla, zawierający także inne dodatki stopowe, przerobiony plastycznie i obrobiony cieplnie.

39. Przedstaw najważniejsze etapy procesu wytwarzania stali?

1.przygotowanie materiałów wsadowych

2.wlanie surówki

3.świeżenie powietrzem ciekłej surówki (wypalenie krzemu, manganu, węgla i częściowo żelaza)

4.osiągnięcie wymaganego stężenia węgla

5.zalanie kadzi stalą

6.wlanie stali do wlewnic lub form

40. Na czym polega kowertorowanie stali?

Surówkę wlewa się do konwertora i tam przedmuchuje tlenem. Następuje wówczas redukcja dodatków stopowych w ciekłym metalu.

41. Na czym polega i jakie zabiegi obejmuje pozapiecowa obróbka stali?

Obróbka pozapiecowa polega na zastosowaniu poniższych operacji po zakończeniu procesu utleniania w konwektorze:

Homogenizacja, odgazowanie w próżni, wprowadzenie dodatków stopowych, obróbka próżniowa, nagrzewanie, umieszczenie w atmosferze ochronnej,

42. Jakie są korzyści z wprowadzenia ciągłego odlewania stali?

wzrost wydajności, zmniejszenie zanieczyszczenia oraz zużycia wody, polepszenie warunków pracy, wysokie wartości uzysków

43. Które z dodatków stosowanych w stalach stabilizują austenit?

Są to mangan i nikiel.

44. Które z dodatków stosowanych w stalach stabilizują ferryt?

Są to chrom, wanad, wolfram i molibden.

45. Jaka jest skłonność dodatków stopowych do wytwarzania węglików?

Chrom, wolfram, wanad i molibden silnie wpływają na wytwarzanie węglików,

nikiel i mangan mają obojętny wpływ, krzem przeciwdziała temu zjawisku.

46. Przedstaw ogólną klasyfikację stali.

Stale konstrukcyjne dzielimy na: Węglowe i Stopowe

Stale węglowe dzielimy na: Ogólnego przeznaczenia, Do normalizowania i ulepszania cieplnego, Narzędziowe.

Stale stopowe dzielimy na: Do nawęglania, Do azotowania, Do ulepszania cieplnego, Sprężynowe, Niskostopowe spawalne, O specjalnych właściwościach (żaroodporne stale nierdzewne, o specjalnych wł. magnetycznych).

Inne kryteria podziału:

a) podstawowe zastosowanie - stale: konstrukcyjne, narzędziowe, o szczególnych własnościach

b) stopień czystości - zwykłej jakości, wyższej jakości, najwyższej jakości

c) sposób wytwarzania - martenowska, elektryczna, konwertorowa i inne

d) sposób odtleniania - uspokojona, półuspokojona, nieuspokojona

e) rodzaj wyrobów - blachy, pręty, druty, rury, odkuwki, itp.

f) postać - lana, kuta, walcowana na gorąco, walcowana na zimno, ciągniona

g) stan kwalifikacyjny - surowy, zmiękczony, normalizowany i inne.

47. Jakie są różnice w znakowaniu stali wg nowych norm EN w stosunku do starych PN?

48. Jakie są rodzaje struktur występujących w stalach odpornych na korozję?

Stale odporne na korozje mają struktury:

- ferrytyczne, zawierające 10,5-30% Cr, max 0,08% C i do 4,5% Mo

- austenityczne, o składzie 17-25% Cr, 8-30% Ni, max 0,15% C i do 7% Mo

- martenzytyczne, zawierające 11-18% Cr i 0,08-1,2%C

- ferrytyczno-austenityczne, o składzie 21-28% Cr, 3,5-8% Ni, max 0,05% C

i do 4,5% Mo

- utwardzane wydzieleniowo, zwykle wydzieleniami Cu, Ni₃Al lub Ni₃Ti

49. Jaki dodatek stopowy i w jakiej ilości zapewnia nierdzewność stali?

Jest to chrom, zapewnia nierdzewność przy zawartości ok. 13-14 %

50. Czym różni się żaroodporność od żarowytrzymałości?

Żaroodporność jest to odporność na działanie gazów utleniających, natomiast żarowytrzymałość jest to odporność na odkształcenia w temperaturach wyższych od 500°C.

51. Jakie dodatki stopowe podwyższają żaroodporność stali?

Chrom jest podstawowym pierwiastkiem podwyższającym żaroodporność stali. Dodatek ok. 5% Cr zapewnia odpowiednią żaroodporność w temp. 600 - 650C. Zwiększenie stężenia tego pierwiastka powoduje wzrost żaroodporności do około 1100C przy stężeniu ok. 30% Cr w stali. Dodatki Si i Al., mimo analogicznego wpływu na żaroodporność, są dodawane w ograniczonym stężeniu - odpowiednio ok. 3 i 2,5% ze względu na niekorzystny wpływ na właściwości plastyczne stali i obniżenie podatności na obróbkę plastyczną. Dodatek V i Mo wywierają niekorzystny wpływ na żaroodporność stali. Tlenki wanadu bowiem łatwo ulegają stopieniu, natomiast tlenki molibdenu utleniają się. Nikiel nie jest samodzielnie stosowany, gdyż nie zwiększa żaroodporności stali.

52. Jakie metale wchodzą w skład nadstopów?

Stopy żelaza zawierające więcej niż 50% dodatków stopowych noszą nazwę nadstopów. Stopy te zawierają Cr, co zapewnia im żaroodporność, oraz Nb, Zr, Ti, Al i N umożliwiające utwardzanie wydzieleniowe.

53. Jakie stale nazywamy mikrostopowymi?

Stal mikrostopowa, posiadająca wysoką wytrzymałość i podwyższoną odporność na kruche pękanie, [[przeznaczona zwłaszcza na kształtowniki na obudowy górnicze]], zawierająca wagowo do 1% dodatków stopowych (szczegółowo: max. 0,03% fosforu, max. 0,02% siarki, max. 0,3% niklu, max. 0,3% chromu, max. 0,2% miedzi, max. 0,10% molibdenu, max. 0,02% azotu, max. 0,02% glinu, charakteryzuje się tym, że zawiera węgiel w ilości 0,22 - 0,30%, krzem w ilości 0,30 - 0,50%, mangan w ilości 0,7 - 1,2%, niob w ilości 0,01 - 0,04% i wanad w ilości 0,02 - 0,05%.)

54. Jaki jest zakres stosowania stali mikrostopowych?

Przeznaczona zwłaszcza na kształtowniki na obudowy górnicze, także na opakowania spożywcze (puszki), blachy powlekane w budownictwie - blachodachówki, w elektrotechnice np. obudowa zasilacza do komputera.

55. Jakie dodatki stopowe są stosowane w stalach maraging?

Głównym pierwiastkiem stopowym w stalach typu maraging jest Ni, o stężeniu 8 - 25%. Zwiększa on hartowność stali umożliwiając hartowanie w powietrzu, zwiększa odporność na kruche pękanie. Pierwiastkiem najsilniej umacniającym jest Ti, tworzący w stalach maraging liczne fazy międzymetaliczne. Przy stężeniu większym od 1% powoduje on jednak znaczne obniżenie ciągliwości stali. Natomiast na zwiększenie ciągliwości silnie wpływa Mo, który powoduje zmniejszenie współczynnika dyfuzji innych pierwiastków stopowych po granicach ziarn, sprzyjając wydzielaniu się faz międzymetalicznych wewnątrz ziarn. Kobalt zwiększa rozpuszczalność Mo, a także W w żelazie. Kobalt umożliwia wprowadzenie innych pierwiastków decydujących o umocnieniu. Do stali maraging mogą być dodawane Al (0,2 - 0,3%), Be, Nb, W, Zr, a także Cr. Niekorzystnie na własności stali typu maraging oddziałują C i N, tworzące węgliki i azotki.

56. Jak przebiega obróbka cieplna stali maraging?

Obróbka cieplna stali „maraging” polega na hartowaniu z temperatury zależnej od gatunku stali, zbliżonej jednak do 800 - 900C, z chłodzeniem w powietrzu. Strukturę stali zahartowanej stanowi bezwęglowy martenzyt żelazoniklowy o wytrzymałości Rm ok. 1000MPa, twardości ok. 30HRC i znacznej plastyczności. Odpuszczanie stali zahartowanych odbywa się w zakresie 450 - 550C w zależności od gatunku. Odpuszczanie pooduje znaczne zwiększenie wytrzymałości i niewielkie zmniejszenie własności ciągliwych.

57. Jaki jest zakres stosowania stali maraging?

Stale „maraging” znajdują zastosowanie jako materiały konstrukcyjne do wytwarzania elementów pracujących w szerokim zakresie temperatury - od obniżonej do ok. -200C po wysoką - do ok. 600C, w szczególnie ciężkich warunkach obciążeń mechanicznych. Stale te są stosowane najczęściej w technice lotniczej i rakietowej, w przemyśle zbrojeniowym, a także w chemicznym i naftowym na zbiorniki wysokociśnieniowe, w budowie okrętów, do wyrobu sprężyn. Stale „maraging” o odpowiednio dobranym składzie chemicznym są także stosowane na niektóre narzędzia do pracy na gorąco, w tym na matryce kuźnicze, a specjalne stale bezniklowe - także na narzędzia tradycyjnie wytwarzane ze stali szybkotnących.

58. Jaka jest różnica pomiędzy stalami i staliwami?

Stale - stopy żelaza z weglem o zawartości do 2% węgla, zawierające także inne dodatki stopowe, przerobione plastycznie i obrobione cieplnie.

Staliwa - stopy żelaza z węglem o zawartości do 2% węgla i innymi dodatkami stopowymi, odlane do formy w kształcie gotowego wyrobu.

59. Jakie cechy odróżniają żeliwa od stali?

Struktury żeliw w wyniku specyficznie prowadzonego procesu krystalizacji zawierają różne formy wydzielonego grafitu. Zawartość węgla w żeliwach najczęściej waha się o granicach 2,5 - 4,5 % i dzięki temu stopy te mają najniższą spośród stopów żelaza z węglem temperaturę krzepnięcia i charakteryzują się rzadkopłynnością ułatwiającą wypełnianie form odlewniczych. Jednak przy tak dużej zawartości węgla w żeliwie krystalizującym zgodnie z układem żelazo - cementyt dominującym składnikiem struktury byłby ledeburyt przemieniony, a czasami cementyt pierwotny. Odlewy o takiej strukturze charakteryzowałyby się znaczną kruchością i twardością, brakiem możliwości obróbki skrawaniem i ich stosowanie byłoby ograniczone. Z uwagi na to podczas odlewania żeliw prowadzi się proces modyfikacji struktury polegający na wprowadzaniu dodatków wymuszających zmianę sposobu krystalizacji, tak aby nadmiar węgla wydzielił się w postaci grafitu, a pozostały stop miał składniki strukturalne charakterystyczne dla stali: ferryt i perlit.

60. Jak wygląda klasyfikacja żeliw?

W zależności od postaci , w jakiej występuje węgiel, rozróżnia się żeliwa:

- szare, w którym węgiel występuje w postaci graitu;

- białe, w którym węgiel jest związany w cementycie;

- połowiczne (pstre) w którym występuje zarówno cementyt, jak i grafit.

W wyniku celowych zabiegów technologicznych w czasie procesów metalurgicznych grafit może zostać rozdrobniony w przypadku żeliwa modyfikowanego lub doprowadzony do postaci kulistej - w przypadku żeliwa sferoidalnego. Długotrwała obróbka cieplna niektórych żeliw powoduje uzyskanie tzw. węgla żarzenia w strukturze otrzymanego żeliwa ciągliwego.

Żeliwo szare węglowe można podzielić na trzy grupy: - żeliwo szare zwykłe; - zeliwo modyfikowane; - żeliwo sferoidalne.

61. Opisz jaki kształt przyjmują wydzielenia grafitu w różnych rodzajach żeliw.

W zależności od kształtu grafitu wyróżnia się:

- żeliwa szare z grafitem płatkowatym;

- żeliwa sferoidalne w których podczas krzepnięcia grafit wydziela się nie w postaci płatków, lecz kulistych cząstek;

- żeliwa ciągliwe z grafitem kłaczkowatym;

- żeliwa ciągliwe czarne w których podczas wyżarzania następuje jedynie rozkład cementytu i tworzenie przez uwolniony węgiel cząstek grafitu w kształcie prażonej kukurydzy.

62. Jak zmienia się struktura żeliw w zależności od zawartości węgla i krzemu?

Zmieniając zawartość krzemu reguluje się stosunek ilości cementytu do grafitu i tym samym zmienia się właściwości żeliwa. Krzem powoduje grafityzację cementytu. Im go więcej tym mniej cementytu. Żeliwa zawierające węgiel w postaci cementytu to żeliwa białe, natomiast żeliwa grafit to żeliwa szare.

Zależność struktury żeliwa od zawartości węgla i krzemu w odlewie o grubości ścianki 50mm.

Zależność struktury żeliwa od zawartości (węgla i krzemu) i grubości ścianki odlewu

63. W jaki sposób wytwarza się żeliwa szare?

Żeliwo szare powstaje w wyniku modyfikacji ciągłego stopu poprzez dodanie bezpośrednio przed odlaniem, w temperaturze około 1400C, sproszkowanego żelazo-krzemu, wapnio-krzemu lub aluminium. Działanie modyfikatorów polega na odgazowaniu kąpieli i wymuszeniu krystalizacji grafitu na heterogenicznych zarodkach. Osnowa żeliwa może być ferrytyczna, ferrytyczno - perlityczna lub perlityczna.

64. W jaki sposób wywarza się żeliwa sferoidalne?

Żeliwo sferoidalne powstaje w wyniku modyfikacji stopu, o tendencji do krzepnięcia jako żeliwo szare o obniżonej zawartości siarki i fosforu, poprzez dodanie do kąpieli ceru lub magnezu. W zależności od osnowy żeliwo sferoidalne może być ferrytyczne, ferrytyczno - perlityczna lub perlityczna. Bezpośrednio po zakrzepnięciu żeliwo sferoidalne ma osnowę perlityczną lecz po nagrzaniu do temperatury ausenityzacji grafit rozpuszcza się w austenicie. Przy powolnym chłodzeniu węgiel wydziela się w postaci kulistej a w osnowie pojawia się ferryt. Bardzo długie przetrzymanie w temp. 700C powoduje całkowitą przemianę osnowy w ferryt.

65. W jaki sposób wytwarza się żeliwa ciągliwe?

Żeliwa ciągliwe powstają w wyniku długotrwałego wyżarzania grafityzującego żeliwa białego w temperaturze ok. 1000C. Gdy wyżarzamy w atmosferze odwęglającej uzyskujemy żeliwo ciągliwe białe. Wyżarzanie w atmosferze obojętnej nie reagującej z zawartym w żeliwie węglem powoduje powstanie żeliwa ciągliwego perlitycznego. Jeżeli po wyżarzeniu grafityzującym stop zostanie wygrzany w temp. Ok. 750^oC to powstanie żeliwo ciągliwe czarne.

66. Jaki jest wpływ atmosfery wyżarzania na osnowę żeliwa ciągliwego?

Jeśli wyżarzanie jest prowadzone w atmosferze odwęglającej wówczas uzyskuje się żeliwo ciągliwe białe, w którym występuje powierzchniowa warstwa ferrytu o grubości do 5mm i węgiel żarzenia. Wyżarzanie w atmosferze obojętnej nie reagującej z zawartym w żeliwie węglem powoduje powstanie żeliwa ciągliwego perlitycznego o strukturze, w której występuje perlit i węgiel żarzenia. Jeżeli po wyżarzeniu grafityzującym stop zostanie wygrzany w temperaturze ok. 750C to w strukturze pojawi się ferryt i takie żeliwo nazywamy żeliwem ciągliwym czarnym.

67. W jaki sposób znakowane są różne gatunki żeliw?

Klasyfikacja żeliwa szarego jest oparta na wytrzymałości na rozciąganie. Polska norma PN-92/H-83101 wyróżnia sześć gatunków żeliw, a mianowicie: 100, 150, 200, 250, 300, 350. Liczby oznaczające gatunek żeliwa określają minimalną wytrzymałość na rozciąganie danego gatunku.

Klasyfikacja żeliwa sferoidalnego (PN-92/H-83123) jest oparta na właściwościach mechanicznych. Trzy cyfry na początku oznaczają minimalną wytrzymałość na rozciąganie, natomiast dwie cyfry na końcu - minimalne wydłużenie. Na przykład 350-22 oznacza żeliwo sferoidalne o minimalnej wytrzymałości na rozciąganie 350MPa i minimalnym wydłużeniu 22%.

Żeliwo ciągliwe jest oznaczane symbolami literowymi: W- białe; B- czarne; P- perlityczne i liczbami (PN-92/H-83221). Liczba dwucyfrowa po literze oznacza minimalną wytrzymałość na rozciąganie podzieloną przez dziesięć, a następne dwie cyfry po kresce - wydłużenie. Na przykład: W35-04 oznacza żeliwo ciągliwe białe o minimalnej wytrzymałości na rozciąganie 350MPa i wydłużeniu minimalnym 4%.

68. Jakie typowe części maszyn są wykonywane z żeliw?

Są to m.in.: obudowy łożysk, kształtowniki, resory piórowe, sprężyny, grzejniki, tory kolejowe, zwrotnice, przewody rurowe, kątowniki

69. W jaki sposób są znakowane żeliwa sferoidalne?

Klasyfikacja żeliwa sferoidalnego (PN-92/H-83123) jest oparta na właściwościach mechanicznych. Trzy cyfry na początku oznaczają minimalną wytrzymałość na rozciąganie, natomiast dwie cyfry na końcu - minimalne wydłużenie. Na przykład 350-22 oznacza żeliwo sferoidalne o minimalnej wytrzymałości na rozciąganie 350MPa i minimalnym wydłużeniu 22%.

70. W jaki sposób są znakowane staliwa węglowe?

Znak staliwa składa się z dwóch liczb określających wyrażone w MPa wartości: minimalnej granicy plastyczności Re oraz minimalnej wytrzymałości na rozciąganie Rm, po których w przypadku staliw węglowych wysokiej jakości, umieszczona jest litera W.

71. W jaki sposób są znakowane staliwa stopowe?

Oznaczenie staliw stopowych rozpoczyna się od litery G (wg PN-EN) lub L (wg PN), a następujący po nich znak jest zgodny z systemem oznaczania odpowiedniej grupy stali.

72. Jaki jest główny składnik stopowy i jaką pełni rolę w staliwie Hadfielda?

Głównym składnikiem w tym staliwie jest mangan o zawartości 12 - 14 % Mn (typ L120G13). Zawiera ponadto 1 - 1,4% C; 0,3 - 1% Si (stosunek Mn:Si powinien wynosić 1:10); max 1% Cr i max 1,3% Ni; ew. 0,1 - 0,2% Ti. Staliwo ma strukturę austenityczną w temperaturze pokojowej, odznaczającą się dużą skłonnością do umacniania w czasie eksploatacji, przy zachowaniu dużej ciągliwości. Staliwo Hadfielda dzięki tym właściwościom stosuje się na elementy narażone zarówno na ścieranie, jak i na duże mechaniczne obciążenia powierzchniowe, np. na rozjazdy klejowe lub tramwajowe, części młynów kulowych szczęki łamaczy kamienia, kasy pancerne itp.

---