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.

---