Zagadnienia do egzaminu z Materiałoznawstwa II. ZIP, studia niestacjonarne.
Fazy układu żelazo-cementyt. Definicje, komórki elementarne, zawartość węgla.
Przemiany fazowe na wykresie żelazo-cementyt. Rodzaj, temperatura i zawartość węgla, równanie przemiany.
Mikrostruktury układu żelazo-cementyt w temperaturze otoczenia (w zależności od zawartości węgla).
Żeliwo białe. Definicja, mikrostruktura, właściwości, zastosowania.
Mikrostruktura- perlit, ledeburyt przemieniony, cementyt, steadyt
Właściwości- duża twardość, kruchość, zła skrawalność
Zastosowanie- służy do wytwarzania żeliwa ciągliwego, walce hutnicze, bębny młynów
Podstawowe kształty grafitu w żeliwach. Sposoby otrzymywania poszczególnych kształtów grafitu.
Niemodyfikowane-- z ostro zakończonymi, wydłużonymi płatami grafitu
Modyfikowane-- ze stępionymi krótkimi płatami grafitu
Podwójnie modyfikowane, sferoidalne-- z grafitem kulkowym
Ciągliwe-- z kłaczkowymi wydzieleniami grafitu
Wpływ grafitu na właściwości żeliw (w zależności od kształtu).
Martenzyt. Definicja, komórka elementarna, budowa ziarnowa, właściwości.
Martenzyt - jest powstałym dzięki bezdyfuzyjnej przemianie austenitu przesyconym roztworem węgla w żelazie α o strukturze krystalicznej tetragonalnej
Właściwości-- jest strukturą stali o największej twardości, ale jest także bardzo kruchy
Komórka elementarna—RSC i RPC żelaza, w strukturze austenitu komórka tetragonalna, deformacja Baina
Budowa ziarnowa—listwowa, płytkowa
Przebieg hartowania stali. Zmiany struktury podczas kolejnych etapów hartowania.
Zakresy temperatur hartowania stali niestopowych podeutektoidalnych i zaeutektoidalnych. Wady wynikające z nieprawidłowych temperatur hartowania.
Bainit, rodzaje bainitu, budowa i właściwości.
Bainit— jest mieszaniną przesyconego ferrytu i węglików
Rodzaje bainitu— banit górny(powstaje w temp. 550-400*C, składa się z listew ferrytu ok. 0,5 um miedzy nimi znajduje się cementyt) i banit dolny(powstaje w temp. poniżej 400*C, wzrost cząstek węglików zachodzi we wnętrzu płytek ferrytu banitycznego
Co to jest hartowność stali? Co jest miarą hartowności? Sposoby wyznaczania hartowności.
Hartowność-- jest to zdolność do tworzenia struktury martenzytycznej.
Miarą hartowności-- jest grubość warstwy zahartowanej do głębokości gdzie w mikrostrukturze istnieje 50% martenzytu i 50% struktur innych.
Hartowność stali określa się-- za pomocą średnic krytycznych, które wyznacza się metodami doświadczalnymi, doświadczalno - wykreślnymi lub obliczeniowymi.
Odpuszczanie stali, rodzaje odpuszczania. Zmiany struktury i właściwości stali podczas odpuszczania.
Odpuszczanie stali-- Celem odpuszczania jest usunięcie naprężeń hartowniczych oraz zmiana własności fizycznych zahartowanej stali, a przede wszystkim zmniejszenie twardości, a podniesienie udarności zahartowanej stali.
Odpuszczanie niskie— (w temp. Do 250'C) Struktura martenzytu odpuszczenia, maleją naprężenia własne, zabieg ten nazywa się często odprężaniem.
Odpuszczanie średnie— (w temp. 350-450'C) Struktura troostytu odpuszczenia, który charakteryzuje się wysoką granicą sprężystości i wytrzymałości przy dostatecznej plastyczności.
Odpuszczanie wysokie— (pomiędzy temp. 500'C i Acl) Struktura sorbitu odpuszczenia, Celem takiego odpuszczania jest uzyskanie wysokiej wytrzymałości i sprężystości materiału z
jednoczesnym zachowaniem znacznej twardości i dostatecznej odporności na uderzenia.
Nawęglanie stali: ośrodki nawęglające, stale do nawęglania, obróbka cieplna po nawęglaniu, struktury przed i po nawęglaniu.
Nawęglanie- zabieg cieplny polegający na dyfuzyjnym nasyceniu węglem warstwy powierzchniowej obrabianego materiału.
Nawęglaniu poddaje się stale niskowęglowe-(do 0,25% zawartości węgla), by zmodyfikować własności warstwy wierzchniej materiału w dalszych fazach obróbki np. zwiększyć jej twardość, a co za tym idzie odporność na ścieranie,
Struktura warstwy nawęglonej--Struktura warstwy nawęglonej Najsilniej nawęglona warstwa zewnętrzna o strukturze odpowiadającej stali nadeutektoidalnej składa się z cementytu siatkowego na tle perlitu; pod nią występuje warstwa perlityczna, a następnie strefa perlityczno-ferrytyczna, przy czym im bliżej rdzenia, tym więcej jest ferrytu, a mniej perlitu;
Wpływ dodatków stopowych na hartowność stali i na kształt wykresów CTP.
Wpływ dodatków stopowych na hartowność— wszystkie oprócz kobaltu, przesuwają w prawo krzywą początku rozpadu austenitu, a przez to zmniejszają szybkość krytyczną przy hartowaniu. Zmniejszają też położenie temperatur początku i końca przemiany martenzytycznej.
Kształt wykresów CTP-- pierwiastki stopowe oprócz kobaltu, przesuwając w prawo krzywą początku rozpadu austenitu, zmniejszają szybkość krytyczną przy hartowaniu, a tym samym zmniejszają hartowność stali.
Wpływ dodatków stopowych na proces odpuszczania stali. Zjawisko twardości wtórnej.
Stale do ulepszania cieplnego niestopowe i stopowe, dodatki stopowe, obróbka cieplna, właściwości.
Struktury stali odpornych na korozję, zawartości węgla, dodatki stopowe, właściwości.
Stale ferrytyczne-- Zawartość węgla ograniczona jest do 0,08 %. Duża podatność na odkształcenia plastyczne, dobra odporność na korozje ogólną i wżerową. Zawierają do 30 % Cr; 1,6 % Ni;
Stale martenzytyczne-- Zawartość węgla od 0,08 % do ponad 1 %. Duża twardość i odporność na ścieranie. Zawierają do 19 % Cr; 2,5-2,5 % Ni.
Stale austenityczne-- Stale zawierające ponad 0,03 % C są podatne na korozję międzykrystaliczną. Zawierają od 17-25% Cr; około 4% Ni i 0,2% N.
Stale ferrytyczno-austenityczne— zawartość węgla ponad 0,03%. Znacznie większa odporność na korozje naprężeniową i wżerową, dobra spawalność i obrabialność mechaniczna. Zawierają 22-26% Cr; 3,5-8% Ni.
Stale umacniane wydzieleniowo— ma duży wskaźnik wytrzymałościowy.
Korozja międzykrystaliczna w stalach austenitycznych i jej zapobieganie.
Korozja międzykrystaliczna— powoduje całkowity zanik spójności między ziarnami oraz gwałtowne zmniejszenie właściwości mechanicznych.
Zapobieganie-- Ponowne przesycenie stali po spawaniu. Dodanie do stali pierwiastków tworzących bardzo trwałe węgliki, które nie rozpuszczają się w austenicie w temp przesycenia. Zmniejszenie zawartości węgla do wartości granicznej rozpuszczalności węgla w temp. otoczenia. Przez udział w strukturze austenitu 10-20% objętości ferrytu.
Żaroodporność i żarowytrzymałość stali. Dodatki stopowe poprawiające te właściwości.
Temperatura przejścia plastyczno-kruchego w stalach. Wpływ struktury i dodatków stopowych na przejście plastyczno-kruche. Stale do pracy w obniżonych temperaturach.
Stale narzędziowe niestopowe, obróbka cieplna, właściwości.
Stale narzędziowe stopowe. Podział wg zastosowań, zawartości węgla, dodatki stopowe, obróbka cieplna, właściwości.
Odlewnicze stopy miedzi, rodzaje, dodatki stopowe, właściwości.
Stopy miedzi do obróbki plastycznej, rodzaje, dodatki stopowe, właściwości, obróbka cieplna brązów aluminiowych i berylowych.
Odlewnicze stopy aluminium, rodzaje, dodatki stopowe, właściwości. Modyfikacja siluminów.
Stopy aluminium do obróbki plastycznej, rodzaje, dodatki stopowe, właściwości, obróbka cieplna durali.
Metody doboru materiałów.