Materiały metalowe i ich obróbka cieplna

Kierunek: MiBM

Grupa: 3

Sekcja: 1

Semestr: 2

Materiały metalowe

WPŁYW SKŁADU CHEMICZNEGO NA STRUKTURĘ I WŁASNOŚCI STALI

Wykonali:

Dawid Majcherek

Kamil Kuźnik

Materiały metalowe i ich obróbka cieplna – laboratorium.

Wpływ składu chemicznego na strukturę i własności stali

Zadanie 1.

Stalą nazywamy przerobiony plastycznie stop żelaza z węglem i innymi pierwiastkami, w którym zawartość węgla nie przekracza 2% (wag).

Pierwiastki występujące w stali dzielimy na:

A) Domieszki

B) Zanieczyszczenia

C) Pierwiastki stopowe

Zadanie 2.

Podaj w jakim celu są wprowadzane dodatki stopowe do stali:

Zadanie 3.

Podaj postać występowania dodatków stopowych i ich wpływ na własności stali:

W zależności od ilości i rodzaju pierwiastków stopowych mogą one występować w następujących fazach:

  1. W ferrycie lub austenicie

  2. Jako fazy międzymetaliczne ( między sobą lub z Fe)

  3. W postaci wtrąceń niemetalicznych

  4. Tworzyć azotki, węgliki lub węgliko- azotki

  5. W stanie wolnym

Ogólnie:

-pierwiastki stopowe rozpuszczone w roztworach stałych ( F lub A) wpływają głównie na:

-własności tych faz

-położenie temperatur krytycznych przemiany austenitu (ukł. Fe-Fe3C)

-szybkość dyfuzji

-położenie temperatur MS i Mf

-skłonność do odpuszczania

-wchodzenie pierwiastków stopowych do innych faz może powodować

-zubożenie roztworu stałego w dany pierwiastek

-zwiększenie ( lub pogorszenie) własności stali w zależności od rodzaju i własności powstających faz oraz ich kształtu i dyspersji

Zadanie 4.

Podaj role pierwiastków austenitotwórczych i ferrytotwórczych na własności i strukturę stali

Ogół pierwiastków, które tworzą z Fe r-ry stałe możemy podzielić na :

-austenitotwórcze: Mn, Ni, Co –rozszerzają zakres występowania roztworu stałego γ

Rys.1a

-ferrytotwórcze : Cr, V, Al, Si, Ti, Mo, W –ograniczają zakres występowania roztworu stałego γ Rys. 1b

Rys.1 Schemat wpływu pierwiastków stopowych:

1a. Austenitotwórczych

1b. Ferrytotwórczych

1c. Sprzyjających przemianie autektoidalnej- na charakter układu równowagi Fe z w/w pierwiastkami.

Zadanie 5.

Określ wpływ pierwiastków stopowych na strukturę stali.

Struktura stali stopowej jest f( rodzaju i stężenia pierwiastka stop. Oraz zawart. C)

Pierwiastki austenitotwórcze- Mn, Ni, Co: struktura ferrytu i austenitu, austenitu oraz ledeburytu ( wysoka zawartość C)

Pierwiastki ferrytotwórcze – Al, Si, P, Ti, V, Cr, Mo, W- przy małym ich stężeniu – struktura podeutektoidalna, eutektoidalna i nadeutektoidalna; przy większym ich stężeniu ferrytyczna i półferrytyczna, natomiast przy dużych zaw. C struktura ledeburytyczna.

Wpływ pierwiastków stopowych na przemiany austenitu podczas chłodzenia

Wszystkie pierwiastki rozpuszczone w austenicie (oprócz Co) zwiększają hartowność stali.

-pierwiastki austenitotwórcze Mn, Ni, Si- przesuwają krzywe początku i końca przemiany austenitu do dłuższych czasów ( bez zmiany charakteru krzywych) –rys.3a

-pierwiastki węglikotwórcze Cr, W, Mo, V- tworzą dwie oddzielne krzywe ( początku i końca przemiany austenitu) i przesuwają je do dłuższych czasów (zmieniają charakter krzywych) – rys.3b.

Rys.3. Schemat wpływu pierwiastków stopowych na kinetykę izotermicznej przemiany austenitu.

Zadanie 6.

Określ wpływ pierwiastków stopowych na przemianę martenzytyczną.

Wszystkie pierwiastki ( oprócz Al, Co) wpływają na położenie Ms i Mf – rys.4

Rys.4. Wpływ stężenia pierwiastka stopowego na położenie temperatury Ms i Mf

  1. Określ wpływ pierwiastka stopowego na temperaturę Ms, narysuj wykres i wyciągnij wnioski:

Ms = 502-810C-13MN-1230N-12Cr-30Ni-46Mo-54Cu

  1. Stal C30 – 0,3%C

Ms = 502-(810*0,003)= 499,57 °C

Wnioski: W stali o stężeniu C 0,3% temperatura Ms wynosi 499,57 °C.

  1. 0,3%C, 0,8%Mn, 0,4%Mo, zmienna: 0,5%Cr, 1 %Cr, 1,5 %Cr, 2 %Cr

Ms = 502-(810*0,003)-(13*0,008)-(46*0,004)-(12*0,005)= 499,222 °C

Ms = 502-(810*0,003)-(13*0,008)-(46*0,004)-(12*0,01)= 499,162 °C

Ms = 502-(810*0,003)-(13*0,008)-(46*0,004)-(12*0,015)= 499,102 °C

Ms = 502-(810*0,003)-(13*0,008)-(46*0,004)-(12*0,02)= 499,042 °C

Wnioski: Wraz ze wzrostem stężenia Cr ( od 0,5% do 2 %) maleje temperatura Ms.

  1. 0,3%C, 0,8%Mn, 1%Cr, zmienna: 0,2%Mo, 0,4%Mo, 0,6%Mo, 0,8Mo

Ms = 502-(810*0,003)-(13*0,008)-(12*0,01)-(46*0,002)= 499,254 °C

Ms = 502-(810*0,003)-(13*0,008)-(12*0,01)-(46*0,004)= 499,162 °C

Ms = 502-(810*0,003)-(13*0,008)-(12*0,01)-(46*0,006)= 499,07 °C

Ms = 502-(810*0,003)-(13*0,008)-(12*0,01)-(46*0,008)= 498,978 °C

Wnioski: Wraz ze wzrostem stężenia Mo ( od 0,2% do 0,8 %) maleje temperatura Ms.

  1. Stal wysokostopowa: 0,03%C, 18% Cr, zmienna 1% Ni, 5% Ni, 9% Ni, 13% Ni

Ms = 502-(810*0,0003)-(12*0,18)-(30*0,01)= 499,297°C

Ms = 502-(810*0,0003)-(12*0,18)-(30*0,05)=498,097 °C

Ms = 502-(810*0,0003)-(12*0,18)-(30*0,09)= 496,897 °C

Ms = 502-(810*0,0003)-(12*0,18)-(30*0,13)= 495,697 °C

Wnioski: Wraz ze wzrostem stężenia Ni ( od 1% do 13 %) maleje temperatura Ms.

Zadanie 7.

Określ wpływ dodatków stopowych na spawalność stali.

Założenia: jeżeli równoważnik węgla CEV ≤ 0,45% to stal jest dobrze spawalna

CEV = $\frac{C + MN}{6} + \frac{\text{Cr} + \text{Mo} + V}{5} + \frac{\text{Ni} + \text{Cu}}{15}\ \%$

  1. 0,2% C, 0,6% Mn, zmienna: 0,5%Cr, 1 %Cr, 1,5 %Cr, 2 %Cr

CEV(0,5% Cr) = $\frac{0,2\%\ + 0,6\%}{6} + \frac{0,5\%}{5} = \ 0,23\ \%$ Dobrze spawalna

CEV(1% Cr) = $\frac{0,2\%\ + 0,6\%}{6} + \frac{1\%}{5} = \ 0,33\ \%$ Dobrze spawalna

CEV(1,5% Cr) = $\frac{0,2\%\ + 0,6\%}{6} + \frac{1,5\%}{5} = 0,43\ \%$ Dobrze spawalna

CEV(2% Cr) = $\frac{0,2\%\ + 0,6\%}{6} + \frac{2\%}{5} = \ 0,53\%$

  1. 0,2% C, 0,6% Mn, 0,5% Cr, zmienna: 0,2Mo, 0,4%Mo, 0,6%Mo, 0,8Mo

CEV(0,2% Mo) = $\frac{0,2\%\ + 0,6\%}{6} + \frac{0,5\% + 0,2\%}{5} = \ 0,27\ \%$ Dobrze spawalna

CEV(0,4% Mo) = $\frac{0,2\%\ + 0,6\%}{6} + \frac{0,5\% + 0,2\%}{5} = \ 0,31\ \%$ Dobrze spawalna

CEV(0,6% Mo) = $\frac{0,2\%\ + 0,6\%}{6} + \frac{0,5\% + 0,2\%}{5} = \ 0,35\ \%$ Dobrze spawalna

CEV(0,8% Mo) = $\frac{0,2\%\ + 0,6\%}{6} + \frac{0,5\% + 0,2\%}{5} = \ 0,39\ \%$ Dobrze spawalna


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
CERAMIKA, Studia, Materiałoznastwo, Metaloznastwo i Podstawy Obrobki Cieplnej, Meteloznastwo
s1, Studia, Materiałoznastwo, Metaloznastwo i Podstawy Obrobki Cieplnej, Meteloznastwo
badania nieniszczace, Studia, Materiałoznastwo, Metaloznastwo i Podstawy Obrobki Cieplnej, Metelozna
METALE K, Studia, Materiałoznastwo, Metaloznastwo i Podstawy Obrobki Cieplnej, Meteloznastwo, Ściągi
Wytwarzanie kabli światłowodowych, Studia, Materiałoznastwo, Metaloznastwo i Podstawy Obrobki Ciepln
STALE SP, Studia, Materiałoznastwo, Metaloznastwo i Podstawy Obrobki Cieplnej, Meteloznastwo, Ściągi
PTS-Tworzywo sztuczne, Studia, Materiałoznastwo, Metaloznastwo i Podstawy Obrobki Cieplnej, Metelozn
s4, Studia, Materiałoznastwo, Metaloznastwo i Podstawy Obrobki Cieplnej, Meteloznastwo
HEYNA, Studia, Materiałoznastwo, Metaloznastwo i Podstawy Obrobki Cieplnej, Meteloznastwo, Ściągi na
METALURGIA PROSZKÓW, Studia, Materiałoznastwo, Metaloznastwo i Podstawy Obrobki Cieplnej, Meteloznas
METALE NIEŻELAZNE, Studia, Materiałoznastwo, Metaloznastwo i Podstawy Obrobki Cieplnej, Meteloznastw
sprawozdanie z metali-obróbka cieplna stopów metali nieżelaz, Studia, Materiałoznastwo, Metaloznastw
stal o specjalnych właściwościach(sciąga), Studia, Materiałoznastwo, Metaloznastwo i Podstawy Obrobk
Hartowania(ściąga), Studia, Materiałoznastwo, Metaloznastwo i Podstawy Obrobki Cieplnej, Meteloznast
Sciaga z metaloznastwa 2, Studia, Materiałoznastwo, Metaloznastwo i Podstawy Obrobki Cieplnej, Metel
Stale konstrukcyjne stopowe(sciąga), Studia, Materiałoznastwo, Metaloznastwo i Podstawy Obrobki Ciep

więcej podobnych podstron