stal niestopowa staliwo niestopowa staliwo stal niestopowa, staliwo

Transkrypt

2012-04-04
STAL NIESTOPOWA,
NIESTOPOWA STALIWO
I ŻELIWO
Zakres tematyczny
Politechnika Rzeszowska - Materiały lotnicze - I LD - 2011/2012 - dr inż. Maciej Motyka
1
KLASYFIKACJA I SYSTEMY OZNACZANIA
STALI
2
1
2012-04-04
Klasyfikacja stopów żelaza
Podział czynników determinujących mikrostrukturę i właściwości użytkowe stopów
żelaza:
I - procesy metalurgiczne
- sposób wytapiania,
wytapiania
- sposób (stopień) odtlenienia,
- sposób i stopień odsiarczenia,
II - procesy technologiczne przetwarzania
- przeróbka plastyczna (postać stali),
- obróbka cieplna (stan stali),
III - czystość i skład chemiczny
- jakość,
- dodatki stopowe.
3
Klasyfikacja stopów żelaza
Występujące w technicznych stopach żelaza pierwiastki (inne niż Fe i C) można
podzielić na:
-
zanieczyszczenia (P, S, O, H, N),
-
domieszki (Mn,
(Mn Si oraz min.
min zawartości Cr,
Cr Ni,
Ni Cu),
Cu)
-
dodatki stopowe (powyżej pewnej zawartości minimalnej określonej
w normie).
4
2
2012-04-04
Techniczne stopy żelaza
SURÓWKA - stop żelaza z węglem i innymi pierwiastkami (głównie Si i Mn) zawierający
powyżej 2% C, otrzymywany w stanie ciekłym w wyniku redukcji rudy żelaza w wielkim
piecu (lub piecu niskoszybowym), przeznaczony do dalszej przeróbki na stal, staliwo i
żeliwo;
ŻELIWO - stop żelaza z węglem i innymi dodatkami o składzie chemicznym
zapewniającym krzepnięcie z przemianą eutektyczną i przeznaczony na odlewy;
STALIWO - stop żelaza z węglem i innymi dodatkami zawierający do około 2% C,
otrzymywany w procesach stalowniczych w stanie ciekłym (przez wtórne przetopienie
surówki, złomu i innych dodatków) i przeznaczony na odlewy;
STAL - stop żelaza z węglem i innymi dodatkami zawierający do około 2% C
otrzymywany w procesach stalowniczych i przeznaczony na półwyroby oraz wyroby
przerabiane plastycznie,
ŻELAZOSTOPY - stopy metali lub niemetali z żelazem służące do wprowadzania
dodatków stopowych do stali, staliwa lub żeliwa oraz jako odtleniacz, modyfikator itp. w
procesach metalurgicznych
5
Klasyfikacja stali
I. wg metody wytapiania:
- martenowskie (wycofywane ze względu na energochłonność)
- konwertorowe
- tlenowe (obecnie stosowane)
- powietrzne (metoda Bessemera lub Thomassa)
- elektryczne
- łukowe
- indukcyjne
- próżniowe
- elektrożużlowe
6
3
2012-04-04
Klasyfikacja stali
II. wg sposobu i stopnia odtlenienia:
- nieuspokojone (odtlenione Fe-Mn)
- półuspokojone (częściowo odtlenione Fe-Si)
- uspokojone (odtlenione Fe-Si)
- specjalnie odtlenione (odtlenione Al)
III. wg postaci:
- lana (staliwo)
- kuta
- walcowana na gorąco
- walcowana na zimno
- ciągniona na zimno
7
Klasyfikacja stali
IV. wg stanu kwalifikacyjnego obróbki cieplnej:
- surowa (po przeróbce plastycznej na gorąco lub na zimno)
- wyżarzona rekrystalizująco
- wyżarzona odprężająco
- wyżarzona ujednorodniająco
- wyżarzona zmiękczająco
- wyżarzona normalizująco
- hartowana
- odpuszczana
- ulepszona cieplnie
- przesycona
- starzona
- utwardzona wydzieleniowo
8
4
2012-04-04
Klasyfikacja stali
V. wg składu chemicznego:
- węglowe (niestopowe)
nisko-, średnio-, wysokowęglowe
- stopowe
nisko-, średnio-, wysokostopowe
VI. wg jakości:
- podstawowe
- jjakościowe
- specjalne
9
Klasyfikacja stali
VII. wg mikrostruktury w stanie użytkowym:
- ferrytyczne
- perlityczne
- austenityczne
- martenzytyczne
- bainityczne
- ledeburytyczne
- o mieszanej mikrostrukturze
VIII. wg
g kontroli składu chemicznego
g i właściwości:
- bez lub o określonym składzie chemicznym
- bez lub o określonych właściwościach mechanicznych
- o określonym składzie chemicznym i właściwościach
10
5
2012-04-04
Klasyfikacja stali
IX. wg właściwości technologicznych:
- podatności na obróbkę plastyczną
- głębokotłoczne
- plastyczne
- twarde
- spawalności
- spawalne
- trudno spawalne
- nie spawalne
- skrawalności
- łatwo skrawalne
- trudno skrawalne
- nie obrabialne
11
Klasyfikacja stali
X. wg możliwości stosowania obróbki cieplnej:
- do nawęglania
- do ulepszania cieplnego
- do hartowania
- do hartowania powierzchniowego
- do azotowania
- do przesycania
12
6
2012-04-04
Klasyfikacja stali
XI. wg przeznaczenie:
- stale konstrukcyjne,
- stale narzędziowe,
- stale o szczególnych właściwościach fizycznych i chemicznych (specjalne).
(specjalne)
13
Klasyfikacja i systemy oznaczania stali wg PN-EN
Wg składu chemicznego:
- stale niestopowe (węglowe),
- stale stopowe.
Klasy jakości stali niestopowych:
• stale niestopowe podstawowe,
• stale niestopowe jakościowe,
• stale niestopowe specjalne.
Klasy jakości stali stopowych:
• stale stopowe jakościowe,
• stale stopowe specjalne.
14
7
2012-04-04
Klasyfikacja stali stopowej wg składu chemicznego:
l) stale odporne na korozję o zawartości węgla < 1,20% i chromu > 10,50%, które
pod względem zawartości niklu dzieli się na zawierające:
a) poniżej 2,50% Ni,
b) nie mniej niż 2,50% Ni;
2) stale szybkotnące zawierające (wraz z innymi składnikami lub bez nich):
- co najmniej dwa z trzech następujących pierwiastków: Mo, W lub V łącznie nie
mniej niż 7% wagowych,
- 0,60% lub więcej węgla,
- 3 ÷ 6% wagowych chromu;
3) inne stale stopowe specjalne.
15
Zasady ustalania głównych znaków stali
W klasyfikacji oznaczeń gatunków stali przy użyciu systemu literowego i cyfrowego
wyróżnia się dwie główne grupy znaków:
- zawierające symbole wskazujące na zastosowanie oraz właściwości mechaniczne
lub fizyczne stali;
- zawierające symbole wskazujące na skład chemiczny stali.
Oznaczanie stali wg zastosowania i właściwości
Przykład symboli głównych:
S – stale konstrukcyjne,
P – stale pracujące pod ciśnieniem,
L – stale na rury przewodowe,
E – stale maszynowe
za którymi umieszcza się liczbę będącą minimalną granicą plastyczności w MPa dla
najmniejszego zakresu grubości wyrobu.
16
8
2012-04-04
Oznaczanie stali wg składu chemicznego
- stale niestopowe (bez automatowych) o średniej zawartości manganu < 1% –
np. C45
- stale niestopowe o średniej zawartości manganu ≥ 1%, niestopowe stale
automatowe
t
t
i stale
t l stopowe
t
(b
(bez
stali
t li szybkotnących)
bk t
h) o zawartości
t ś i każdego
k żd
pierwiastka stopowego < 5% - np. 100CrMnSi6-4
- stale stopowe (bez stali szybkotnących) zawierające przynajmniej jeden
pierwiastek stopowy w ilości > 5% - np. X5CrNiMo17-12-2
- stale szybkotnące – np. HS2-9-1-8
17
STAL NIESTOPOWA STALIWO
ŻELIWO
18
9
2012-04-04
Wpływ węgla na właściwości stali węglowych
Stal niestopowa:
- konstrukcyjna i maszynowa,
- spawalna drobnoziarnista
drobnoziarnista,
- do ulepszania cieplnego,
- na urządzenia ciśnieniowe,
- sprężynowa,
- do nawęglania,
- automatowa,
- narzędziowa.
19
STALIWO
Podział:
-
niestopowe (konstrukcyjne i maszynowe),
-
stopowe (konstrukcyjne, maszynowe, na urządzenia ciśnieniowe, do pracy
w obniżonej lub podwyższonej temperaturze,
temperaturze odporne na ścieranie,
ścieranie odporne
na korozję, żaroodporne i żarowytrzymałe, narzędziowe).
20
10
2012-04-04
ŻELIWO
Klasyfikacja żeliwa
Ze względu na skład chemiczny:
-
niestopowe
-
stopowe
Ze względu na postać węgla:
-
ęg w p
postaci wolnejj - g
grafitu,,
szare – węgiel
-
białe – węgiel w postaci związanej - cementytu,
-
połowiczne (pstre).
Mikrostruktura żeliwa niestopowego
21
Wpływ grafitu na właściwości żeliw
- Zmniejszenie właściwości wytrzymałościowych
- Działa jako karb wewnętrzny (nieciągłość osnowy metalicznej)
- Zmniejsza skurcz odlewniczy
- Polepsza skrawalność,
- Zwiększa własności ślizgowe,
- Sprzyja tłumieniu drgań
- Powoduje zwiększenie wytrzymałości zmęczeniowej
22
11
2012-04-04
Krzepnięcie żeliwa - wykresy Maurera i Greinera-Klingesteina
Żeliwo szare:
- zwykłe,
- sferoidalne,
- ciągliwe.
23
Literatura źródłowa:
1.
Rudnik S.: Metaloznawstwo. PWN, Warszawa 1998
2.
Prowans S.: Struktura stopów. PWN, Warszawa 2000
3.
Przybyłowicz K.: Podstawy teoretyczne metaloznawstwa. WNT, Warszawa 1999
4.
Dobrzański L. A.: Metaloznawstwo z podstawami nauki o materiałach. WNT, Warszawa 1999
5.
Dobrzański L. A.: Materiały inżynierskie i projektowanie materiałowe. Podstawy nauki
o materiałach i metaloznawstwo. WNT, Warszawa 2006
Literatura uzupełniająca:
Przybyłowicz K.:
K : Metaloznawstwo.
Metaloznawstwo WNT,
WNT Warszawa 1999
Ashby M. F., Jones R. H.: Materiały inżynierskie – cz. I i II. WNT, Warszawa 1995
Błaż L.: Dynamiczne procesy strukturalne w metalach i stopach. Wyd. AGH, Kraków 1998
24
12

stal niestopowa staliwo niestopowa staliwo stal niestopowa, staliwo

Transkrypt

Podobne dokumenty

miedź i stopy miedzi - Politechnika Rzeszowska

struktura, klasyfikacja i ogólna charakterystyka materiałów

budowa wewnętrzna materiałów metalicznych

formularz dla ogłoszeniodawców

odkształcenie plastyczne, zgniot i rekrystalizacja

Brzeszczot bimetaliczny HSS