Lejność - cecha metali i stopów używanych w odlewnictwie. Określa zdolność płynnego metalu/stopu do wpływania do formy odlewniczej przez kanał wlewowy. Lejność jest zależna zarówno od materiału, jak i warunków początkowych i granicznych. Warunkami tymi są m.in.: temperatura płynnego metalu, wielkość i przekrój wlewu, własności masy formierskiej, dynamika zalewania formy itp. Ograniczoną lejnością charakteryzują się głównie staliwa i stopy aluminium.

Austenit - międzywęzłowy roztwór stały węgla oraz niekiedy innych dodatków stopowych w żelazie γ (gamma) (zobacz odmiana alotropowa). Rozpuszczalność węgla w austenicie bez dodatków stopowych nie przekracza 2,11% (w temperaturze 1148°C). Austenit nie zawierający poza węglem innych dodatków stopowych jest stabilny tylko w temperaturach powyżej 727°C (tzw. punkt eutektyczny). Austenit schłodzony poniżej tej temperatury rozpada się na mieszaninę ferrytu i perlitu, jeśli zawiera do 0,77% węgla, lub perlitu i cementytu, jeśli zawiera więcej niż 0,77% węgla. W przypadku zawartości 0,77% węgla przemienia się w perlit. Bardzo szybko schładzany austenit, przy zachowaniu pewnych warunków, może nie ulec rozpadowi na opisane wyżej mieszaniny, tylko przemienić się w martenzyt. Duże ilości dodatków stopowych, takich jak nikiel, obniżają temperaturę przemiany austenitycznej tak, że austenit pozostaje stabilny w normalnych temperaturach.

Austenit jest bardziej wytrzymały i mniej plastyczny niż ferryt. Jest paramagnetykiem.

Twardość: 120-200 HB - Skala twardości Brinella

Wytrzymałość na rozciąganie Rm 750MPa (warto zobaczyć też Statyczna próba rozciągania)

Wydłużenie przy zerwaniu A5 ok. 50%

Cementyt (węglik żelaza, Fe₃C) - jedna z podstawowych faz międzymetalicznych z grupy węglików, występującą w stopach żelaza z węglem i innymi pierwiastkami. Cementyt jest jednym ze składników stali; jest materiałem twardym i kruchym, posiada strukturę krystaliczną rombową, jego twardość to około 65 HRC (800 HB), jest fazą metastabilną o zawartości węgla do 6,67%. Posiada liczne wiązania metaliczne, co sprawia, że posiada własności metaliczne.

W zależności od zawartości węgla w stopie można rozróżnić:

• cementyt pierwotny, wydzielający się przy krzepnięciu stopów o zawartości 4,3-6,67% węgla z roztworu ciekłego ubożejącego w węgiel, w postaci grubych igieł

• cementyt wtórny, wydzielający się z austenitu wskutek obniżania się w nim rozpuszczalności węgla. Cementyt wtórny może wydzielać się w postaci igieł, siatki na granicach ziaren perlitu oraz jest jego składnikiem.

• cementyt trzeciorzędowy, wydzielający się z ferrytu na skutek obniżania się w nim rozpuszczalności węgla wraz ze spadkiem temperatury.

Cementyt jest odporny na działanie czynników chemicznych, trudno trawi się nitalem (Mi1Fe). Dla ujawnienia cementytu w stopach żelaza stosuje się trawienie na gorąco pikrynianem sodu (Mi6Fe), który barwi cementyt na brunatno lub czarno.

Ferryt (żelazo α, α-Fe) - jedna z alotropowych odmian żelaza o zawartości węgla mniejszej niż 0,0218%. Może zawierać inne dodatki stopowe. Tworzy międzywęzłowy roztwór stały węgla w żelazie, jego sieć krystaliczna jest typu sieci wewnętrznie centrowanej A₂^[1].

Wypolerowany przekrój ferrytu oglądany pod mikroskopem w powiększeniu 250x wykazuje strukturę ziarnistą o jasnoszarym kolorze. Węgiel w całości rozpuszczony jest w sieci krystalicznej żelaza i nie jest widoczny jako oddzielna faza. Jest materiałem miękkim i ciągliwym, mniej wytrzymałym i mniej twardym, ale bardziej plastycznym niż austenit.

Ferryt wykazuje właściwości ferromagnetyczne do temperatury Curie wynoszącej 768°C, w której przechodzi w drugą odmianę alotropową, paramagnetyczne żelazo β. W obecności węgla tworzy węglik żelaza Fe₃C - cementyt. Stop ferrytu i cementytu nosi nazwę perlitu^[1].

Ledeburyt - mieszanina eutektyczna austenitu γ z cementytem (lub ferrytu z cementytem - ledeburyt przemieniony) , zawierająca dokładnie 4,3% węgla. Ledeburyt powstaje w krzepnącym ciekłym roztworze żelaza z węglem, gdy zawartość węgla jest w granicach 2,06% - 6,67%, w temperaturze 1147°C. Dla zawartości węgla mniejszej niż 4,3% stop zawiera austenit i ledeburyt, przy równej - tylko ledeburyt i jest eutektykiem, a powyżej ledeburytu i cementyt. Ledeburyt jest stabilny do temperatury 727°C, poniżej której rozpada się austenit. Ledeburyt przechodzi wtedy w tzw. ledeburyt przemieniony. Staje się wtedy podwójną eutektyką. Pierwotnie występujący w niej cementyt, zachowuje swą formę, a austenit rozpada się na mieszaninę perlitu i cementytu. Strukturę tę można ujednolicić przez wyżarzanie.

Wykres fazowy żelazo-węgiel

Ledeburyt - mieszanina eutektyczna austenitu γ z

Metal jest materiałem (najczęściej krystalicznym) o wiązaniach metalicznych, którego główne cechy to:

• plastyczność,

• sprężystość,

• dobre przewodnictwo prądu elektrycznego oraz ciepła,

• ujemny współczynnik temperaturowy przewodności elektrycznej,

• nieprzezroczystość,

• metaliczny połysk,

• wytrzymałość mechaniczna,

• łatwość obróbki.

W każdej tonie skorupy ziemskiej znajduje się przeciętnie 237.5 kg metali. Najwięcej, bo aż 75 kg, to aluminium^[1

Przemiana perlityczna- przemiana fazowa (termiczna) austenitu w perlit zachodząca w wyniku powolnego chłodzenia stali (poniżej temperatury 723°C) nagrzanej do temperatury austenitu. Zachodzi przy ochłodzeniu austenitu poniżej temperatury Arl (alotropowej), przemiana dyfuzyjna związana z przegrupowaniem atomów węgla zachodząca przez zarodkowanie i wzrost zarodków; zarodkowanie heterogeniczne na cząstkach cementytu, płytkach ferrytu, a w austenicie na granicach jego ziaren; kolejno tworzenie płytek cementytu i ferrytu. PERLIT - mieszanina eutektoidalna złożona z płytek ferrytu oraz cementytu.

Rdzeń ferrytowy - magnetyczny element indukcyjny wykonany z ferrytu. Skład chemiczny rdzenia stanowią: związki tlenkowe żelaza, manganu, niklu, cynku, magnezu lub litu.

Spis treści [ukryj] 1 Sposób otrzymywania 2 Posiadają właściwości elektryczne i mechaniczne 3 Kształty rdzeni 4 Zobacz też

Sposób otrzymywania [edytuj]

• przemiał,

• wstępne spiekanie,

• formowanie kształtek,

• spiekanie końcowe (1000-1400°C),

• obróbka mechaniczna.

Posiadają właściwości elektryczne i mechaniczne [edytuj]

• duża rezystancja 1˜10⁶Ωm

• mała indukcja (200 - 600 mT)

• przenikalność początkowa (10˜500)

• współczynnik strat.

Materiały ferrytowe: F806, F807, F1001, F2001

Kształty rdzeni [edytuj]

• kubkowe (oznaczane jako M)

• skrzydełkowe (oznaczane jako RM)

• EE

• U

Oznaczenie: M-42/29/F1001,w tym:

• M - kubek

• 42 - średnica w milimetrach

• 29 - wysokość w milimetrach

• F1001 - materiał z którego wykonano rdzeń

Zależność od wielkości mocy dla różnych kształtów rdzenia (przy częstotliwości przełączania 100 kHz)

Zakres mocy (w watach)	Typ rdzenia
<5	RM4; P11/7; R14; EF12.6; U10
od 5 do 10	RM5; P14/8
od 10 do 20	RM6; E20; P18/11; R23; U15; EFD15
od 20 do 50	RM8; P22/13; U20;; RM10; ETD29; E25; R26/10; EFD20
od 50 do 100	ETD29; ETD34; EC35; EC41; RM12; P30/19; R26/20; EFD25
od 100 do 200	ETD34; ETD39; ETD44; U25; U30; E42; EFD30
od 200 do 500	ETD44; ETD49; E55; EC52; E42; P42/29; U37
> 500	E65; EC70; U93; U100

Rekrystalizacja proces zachodzący w metalach podczas wyżarzania rekrystalizującego, którego efektem jest odbudowa struktury krystalicznej metalu po zgniocie i przywrócenie mu pierwotnych właściwości fizycznych i mechanicznych.

Spawalność metali to, podatność materiału lub grupy materiałów do tworzenia się złącz spawalniczych spełniających wymogi konstrukcyjne i technologiczne bez wykonywania dodatkowych zabiegów.

Inna definicja

Spawalność metali- zespół właściwości fizyko-chemicznych i metalurgicznych wpływających na podatność do tworzenia się złącz (napoin) bez dodatkowych zabiegów.

Spawalność jest to zdolność materiału do uzyskania określonych własności mechanicznych po spawaniu (bez skłonności do kruchego pękania).

>>inna definicja<< uważa sie ze materiał metaliczny jest spawalny w danym stopniu przy użyciu danej metody spawania. W danym przypadku zastosowania gdy pozwala,przy uwzględnieniu odpowiednich dla danego przypadku ostrożności na wykonanie połączenia pomiędzy elementami łączonymi z zachowaniem ciągłości metalicznej i utworzenia połączenia spawanego które poprzez swoje własności lokalne i konsekwencje ogólne uczyni za dość wymogom rządanym i przyjętym za warunki odbioru.

Twardość metali - cecha metali świadcząca o podatności lub odporność na odkształcenia powierzchni, zgniecenie jej lub zarysowanie, pod wpływem zewnętrznego nacisku.

Oznaczanie twardości metali jest częścią metaloznawstwa. Wypracowano szereg standardowych testów pomiaru twardości metali oraz skal twardości.

• Skala twardości Brinella

• HB

• HB/30

• HBW

• Skala twardości Rockwella

• HRA

• HRB

• HRC

• HRD

• HRE

• HRF

• HRN (Super-Rockwella)

• HRT (Super-Rockwella)

• Skala twardości Vickersa

• HV

• MHV (Mikro-Vickersa)

Najczęściej stosowanymi metodami pomiaru twardości metali są:

• metoda Brinella

• metoda Rockwella

• metoda Vickersa

• metoda Poldi (dynamiczna) - odmiana metody Brinella

• metoda Leeba (dynamiczna)- udoskonalona wersja metody skleroskopowej Shore'a

Rzadziej stosowane metody badania twardości metali:

• metoda UCI (inaczej: metoda ultradźwiękowa) - odmiana metody Vickersa

• metoda udardościowa Ernsta - udoskonalona wersja metody Poldi

• metoda Knoopa

• metoda Webstera

• metoda Grodzińskiego

• metoda Colmana Barcola

• metoda skleroskopowa Shore'a (dynamiczna)

• metoda TVI

Utwardzanie wydzieleniowe także umocnienie dyspersyjne lub umocnienie wydzieleniowe - metoda obróbki cieplnej metali prowadząca w efekcie do zwiększenia ich wytrzymałości mechanicznej. Utwardzenie jest efektem wydzielenia rozpuszczonego składnika z roztworu przesyconego a w temperaturze niższej prowadzące w efekcie do zmiany właściwości stopu.

Warunki stosowania [edytuj]

Utwardzanie wydzieleniowe jest możliwe tylko dla stopów:

• w których dodatek stopowy częściowo rozpuszcza się w osnowie

• w wysokich temperaturach tworzy z osnową roztwór stały graniczny

• przy obniżaniu temperatury wykazuje małą rozpuszczalność graniczną. Utwardzanie wydzieleniowe jest najefektywniejsze gdy zmniejszenie rozpuszczalności dodatku stopowego zachodzi w wysokiej temperaturze tuż poniżej maksimum rozpuszczalności i prowadzi do wydzielenia fazy wtórnej. Utwardzanie wydzieleniowe jest bardzo efektywne niestety w praktyce można go stosować w stosunku do nielicznych stopów: Cu-Be, Al-Cu. Ni-Cr, Fe-Ni (niektóre wysokostopowe stale niklowe, tzw. martenzytyczne starzone).

Etapy procesu [edytuj]

Proces utwardzania składa się z dwu etapów: przesycania oraz starzenia.

Przesycanie polega na nagrzaniu metalu do temperatury niższej, niż temperatura, w której mogłyby się pojawiać pierwsze krople ciekłego stopu (np temperatury eutektycznej),ale na tyle wysokiej, aby stop o danym składzie był jednofazowy (powyżej linii solwus) i wygrzaniu stopu w tej temperaturze w celu uzyskania jednorodnego roztworu. Przy szybkim schłodzeniu otrzymuje się roztwór stały w stanie metastabilnym (przesyconym). Otrzymana struktura jest na ogół nietrwała, gdyż składnik stopowy znajdujący się w roztworze w nadmiernej ilości wykazuje tendencję do wydzielenia się. Przesycanie w niewielkim stopniu podwyższa właściwości mechaniczne stopów i w zasadzie poprzedza starzenie.

Starzenie kolejny etap obróbki cieplnej stopów metali uprzednio przesyconych; polega na wygrzaniu ich w temperaturze odpowiednio niższej od temperatury przesycenia w celu wydzielenia z roztworu stałego przesyconego fazy (lub faz) o odpowiednim stopniu dyspersji, zawierającej składnik stopowy, znajdujący się w roztworze w nadmiarze. Skutkuje nawet prawie dwukrotnym zwiększeniem własności wytrzymałościowych, przy mniejszej ale wciąż stosunkowo niezłej ciągliwości. Dobre starzenie wymaga czasu i zachowania odpowiedniej temperatury procesu. Starzenie w temperaturze podwyższonej nazywa się przyspieszonym albo sztucznym, w temperaturze otoczenia - naturalnym albo samorzutnym. W niektórych przypadkach starzenie zachodzi z udziałem faz pośrednich oraz stref Guiniera - Prestona, będących kompleksami, w których segregują atomy rozpuszczone w sieci rozpuszczalnika.

Mechanizm zjawiska [edytuj]

Stop przesycony powoli chłodzony do temperatur otoczenia podlega przemianie wydzielania składnika przesycającego w postaci stosunkowo dużych ziaren fazy, skupionych głównie na granicach ziarn fazy α. Ten sam stop szybko ochłodzony do temperatury otoczenia ma budowę jednofazową przesyconego roztworu stałego α, ponieważ składnik przesycający nie zdąży się wydzielić. Przesycenie roztworu nadaje mu niewielką wytrzymałość i twardość, ale znaczną ciągliwość. Uprzywilejowanym miejscem zarodkowania wydzieleń są defekty struktury krystalicznej, jak dyslokacyjne granice bloków, pętle dyslokacji, granice ziaren. Duże stężenie wakansów w stopie przesyconym ułatwia dyfuzyjne tworzenie się wydzieleń. Hamowanie poślizgów dyslokacji przez oddziaływanie pól naprężeń zlokalizowanych wydzieleń jest złożone. Prawdopodobnie polega na równoczesnym działaniu kilku mechanizmów. Dla umocnienia wydzieleniowego typowy jest zakres średniej odległości między źródłami pól naprężeń. Występuje przy tym oddziaływanie dyslokacji i odkształcalnych wydzieleń:

• dalekiego zasięgu, jeżeli dyslokacja znajduje się od wydzielenia w odległości i rzędu między wydzieleniami. Zostało opracowane przez Motta i Nabarro i dane zależnością: τ=2GεC

• bliskiego zasięgu, jeżeli dyslokacja znajduje się bezpośrednio przy wydzieleniu. Opracowane przez Kelly'ego i Fine'a prawdopodobnie jest efektywniejszym czynnikiem umocnienia. Poruszająca się dyslokacja napotykając na drodze poślizgu wydzielenie, dzięki jego odkształcalności pokonuje je przez tzw. przepełzanie. Naprężenie uruchomienia poślizgu dyslokacji dane jest zależnością: τ=(γ*C1/2/b) gdzie C jest udziałem objętościowym wydzieleń w stopie. W umocnieniu wydzieleniowym pewien udział ma również umocnienie roztworowe, związane z obecnością w roztworze atomów obcych

---