Stopy łożyskowe - Notatki - Materiałoznastwo - Część 1, Notatki'z Materiałoznastwo. Warsaw University of Technology
mellow_99
mellow_9914 March 2013

Stopy łożyskowe - Notatki - Materiałoznastwo - Część 1, Notatki'z Materiałoznastwo. Warsaw University of Technology

PDF (2.3 MB)
30 strona
3Liczba pobrań
1000+Liczba odwiedzin
Opis
W notatkach omawiane zostają zagadnienia z materiałoznastwa: stopy łożyskowe; wymagania.
20punkty
Punkty pobierania niezbędne do pobrania
tego dokumentu
Pobierz dokument
Podgląd3 strony / 30
To jest jedynie podgląd.
Zobacz i pobierz cały dokument.
To jest jedynie podgląd.
Zobacz i pobierz cały dokument.
To jest jedynie podgląd.
Zobacz i pobierz cały dokument.
To jest jedynie podgląd.
Zobacz i pobierz cały dokument.
Metaloznawstwo cz4.pdf

15. STOPY ŁOŻYSKOWE

15.1. Wiadomości podstawowe

W łożysku ślizgowym wyróżniamy trzy podstawowe elementy: czop, panewkę i smar (rys. 15.1).

Czop, stanowiący część wału lub osi, wykonany jest zwykle ze stali, natomiast element łożyska (zwany panewką), bezpośrednio stykający się z czopem, wykonuje się z różnych stopów, zwanych łożyskowymi (tab- lica 15.1). Ze względu na wytrzymałość, jak i z powodu oszczędzania drogich stopów łożyskowych, korpus panewki wykonuje się ze stali, a tylko ich powierzchnię wewnętrzną pokrywa się stopem łożyskowym.

Tablica 15.1 Rodzaje stopów łożyskowych

Lp.

1

2

3

4

Stop łożyskowy

Stopy łożyskowe cyny

Ł89(SnSb8Cu3); Ł83(SnSb11Cu6); Ł83Te(SnSb11Cu6Te); Ł80S (SnSb12Cu6Cd).

Stopy łożyskowe ołowiu -

Ł16(PbSnl6Sbl6Cu2); Ł6 (PbSn6Sb6); Ł10As (PbSn10Sb14Cu2As).

Stopy miedzi

Brązy: BlO(CuSnlO); B101 (CuSn10P); B1010 (CuSn10Pb10); B476 (CuSn4Zn7Pb6); B520 (CuSn5Pb20); BK331 (CuSi3Zn3Mn).

Brąz ołowiowy spiekany: BO30L(CuPb30)

Mosiądze: MM47(CuZn43Mn4Pb3Fe).

Stopy aluminiowe

Stop siatkowy Al-Sn(20%)

Stopy cynku

Z105 (ZnA110Cu5); Z284(ZnA128Cu4).

Norma lub producent

PN-82/H-87111

PN-91/H-87026

PN-81/1137-01

Glacier

Wielka Brytania

PN-80/H-87102

docsity.com

240

Rozróżnia się dwa typy panewek: grubościenne (sztywne) i cienkościenne (wiotkie). Pojęcie grubo- lub cienkościenności jest oczywiście umowne i jest wielkością względną, tzn. że klasyfikacja opiera się na stosunku łącznej grubości ścianki do średnicy wewnętrznej (g:d).

Za cienkościenne panewki uważa się panewki, których stosunek g:d wynosi 0,02÷0,04. Stanowią one nowszy typ łożysk, który zdobył sobie już wyłączność w silnikach samochodowych (panewki są całkowicie wymienne, co ułatwia naprawy), a ostatnio coraz częściej jest stosowany w silnikach kolejowych i okrętowych. Cienka, sprężysta ścianka panewki nie zapewnia sama od- powiedniej sztywności i kształtu geometrycznego łożyska - funkcje te przej- muje na siebie gniazdo łożyska (kadłub, łeb korbowodu).

Technologia produkcji panewek cienkościennych jest zupełnie inna niż panewek grubościennych. Najpierw nanosi się na taśmę stalową warstwę stopu metodą ciągłą, a następnie z otrzymanej w ten sposób taśmy dwumetalowej (bimetalowej) wykonuje się panewki.

Warstwę stopu łożyskowego nanosi się na stalową taśmę trzema spo- sobami: • przez wylewanie (stopy łożyskowe cyny i ołowiu), • przez spiekanie i walcowanie (brązy ołowiowe), • przez nawalcowanie i zgrzewanie (stop siatkowy aluminiowo-cynowy).

15.2. Wymagania stawiane stopom łożyskowym

Główne wymagania stawiane stopom łożyskowym określają w zasadzie trzy grupy charakterystycznych właściwości, a mianowicie: 1. Właściwości ruchowe (ślizgowe):

- dobra smarowność, - niewrażliwość na zacieranie się w czasie pracy, - możliwość wtłaczania produktów tarcia w powierzchnię ślizgową, - zdolność do odkształcania się.

2. Właściwości mechaniczne: - dobra wytrzymałość na ściskanie, - odpowiednia wytrzymałość na zmęczenie, - stosunkowo dobra odporność na uderzenie, - mała zmienność twardości przy podwyższonej temperaturze.

3. Właściwości fizykochemiczne: - dobre przewodnictwo cieplne, - odpowiedni współczynnik rozszerzalności cieplnej, - duża odporność na korozję chemiczną.

Takiego uniwersalnego stopu łożyskowego, który spełniałby wszystkie wymienione wymagania - nie ma, a więc w zależności od warunków pracy

docsity.com

241

danego łożyska dobiera się odpowiedni stop łożyskowy (przy doborze materia- łu należy kierować się również względami ekonomicznymi).

Warunki pracy łożyska mogą być różne. Są one określane przez rozmaite czynniki, z których najważniejsze to: a) rodzaj obciążenia - stałe lub zmienne co do kierunku i wielkości. Najbar-

dziej niebezpieczne dla łożysk są obciążenia dynamiczne. Powodują one pęknięcia typu zmęczeniowego i wykruszenia materiału;

b) wielkość obciążenia - im jest ono większe, tym krótszy czas pracy łożyska, Obciążeniem (naciskiem) jednostkowym nazywa się obciążenie łożyska przypadające na jednostkę płaszczyzny rzutu powierzchni ślizgowej. Ozna- czane jest ono przez p i wyrażane w MPa;

c) szybkość obwodowa czopa - oznacza się ją przez V i mierzy w m/s; d) temperatura pracy łożyska - wzrost temperatury powoduje spadek lepkości

smaru; e) inne, jak: warunki odprowadzania ciepła, rodzaj tarcia (suche, płynne,

mieszane itp.). Iloczyn p-V charakteryzuje natężenie pracy łożyska. Tą wielkością po-

sługuje się zwykle przy doborze stopu łożyskowego dla danych warunków pracy (tabl. 15.2).

Tablica 15.2

Warunki pracy niektórych stopów łożyskowych

Stop łożyskowy

Ł89(SnSb8cu3)

Ł16(PbSnl6Sbl6Cu2)

B476(CuSn4Zn7Pb6)

Z284(ZnA128Cu4)

żeliwo szare

Dopuszczalne warunki pracy

nacisk jed- nostkowy p [MPa]

<10

<10

<8

<20

<7,5

prędkość obwo- dowa czopa

V [m/s]

>5

>1,5

<3

<7

<1,5

iloczyn pV

[MPa m/s]

<50

<15

<12

<100

<6

Charakter obciążenia

łożyska

statyczne i dynamiczne

statyczne

statyczne uderzeniowe

statyczne

łożyska wolnobieżne

Należy tu zaznaczyć, że najlepsze skojarzenie nieraz przeciwstawnych, wymienionych wcześniej wymagań, uzyskuje się w materiałach o strukturze złożonej z dwóch lub większej ilości faz, odpowiadającej klasycznej zasadzie Charpy. Według tej zasady, struktura powinna być złożona z twardych kryształów nośnych równomiernie rozmieszczonych w miękkiej i plastycznej osnowie (rys. 15.1). W czasie pracy twarde kryształy przejmują na siebie

docsity.com

242

Materiał czopów Panewki

W silnikach o niewielkim obciążeniu do produkcji wałów korbowych stosuje się stale węglowe konstrukcyjne zwykłej (St5, St6) lub wyższej (15X, 35, 45) jakości , a w silnikach wysokoobciążonych stale stopowe zawierające takie dodatki jak Cr, Ni, Mn i Mo. Typowe przykłady stali stopowych stosowanych na waty korbowe: UHG. 25HM, 40HM, 20H, 38HMJ. Obok wałów stalowych spotyka się niekiedy wały wykonane ze s t a l i w a , żeliwa s z a r e g o , lub żeliwa sferoidalnego. W celu zwiększenia odporności na zużycie czopy watów korbowych poddaje się częs to : - hartowaniu indukcyjnemu , - nawęglaniu , - azotowaniu.

Grubościenne - materiatem wyjściowym na panewki sq odkuwki, odcinki rur lub kawałki grubej blachy zginane pod prasą. Grubość warstwy ślizg. 6 do 0,1 mm. Cienkościenne - podłożem jest taśma stalowa zimnowalcowana (np.08X ) o grubości od 1 do 4mm powleczona cienką (0,1¸0,5 mm) warstwą stopu łożyskowego.

Czop wału lub osi Przestrzeń dla smaru

Twarde k r y s z t a ł y

M i ę k k a o s ł o n a

K o r p u s

S t o p

t o ż y s k o w y P a n e w k a

Rys. 15.1. Elementy łożyska ślizgowego

docsity.com

243

obciążenie i przekazują je na całą panewkę. Niezależnie od tego umożliwiają one wytworzenie między powierzchnią wału i powierzchnią panewki pewnej przestrzeni, którą wypełnia warstwa smaru. W przypadku, gdy poszczególne części panewki zostaną przeciążone, twarde kryształy wgniatają się w tych miejscach w miękkie podłoże i następuje wyrównanie obciążenia.

15.3. Stopy łożyskowe

15.3.1. Stopy łożyskowe cyny

W tablicach 15.3 i 15.4 zestawiono gatunki i składy chemiczne stosowa- nych obecnie w kraju stopów łożyskowych cyny (PN-82/H-87111). Do najbar- dziej rozpowszechnionych stopów cynowych należą: Ł89 i Ł83. Struktura stopu łożyskowego składa się z ziarn twardej fazy międzymetalicznej γ(Cu6Sn5) w miękkim podłożu roztworu potrójnego Cu i Sb w cynie (a), (fot. 15.1). W strukturze stopu cynowego o większej zawartości Sb i Cu-Ł83, występują dwa rodzaje twardych ziarn (kryształów nośnych): fazy między- metaliczne Cu6Sn5 (iglasty kształt) oraz SbSn (sześcioboki), (fot. 15.2). Miedź wprowadzona do stopu nie tylko tworzy twarde kryształy, ale przeciwdziała likwidacji ciężarowej kryształów SbSn. Podczas oziębiania krzepnącego stopu w pierwszej kolejności krzepnie faza Cu6Sn5 (ok. 415°C) w postaci iglastych kryształów tworzących „szkielet". Krzepnące w niższej temperaturze kryształy β(SbSn) nie mają już swobody przesuwania się w ciekłym stopie, gdyż są uwięzione w poprzednio wydzielonym szkielecie Cu6Sn5 (kryształy SbSn lżejsze od reszty roztopionego stopu mają tendencję do wypływania na powierzchnię). W stopach cynowych spełniona jest zasada Charpy:

• twarde kryształy nośne: 1. Cu6Sn5 - 230HV 0,02 2. SbSn - 65HV 0,02

• miękka osnowa 3. α - 20HV 0,02

Doświadczalnie stwierdzono, że najlepsze własności wykazują stopy zawie- rające nie więcej niż 10¸12% Sb i 6—10% Cu. Wpływ zawartości miedzi i antymonu na właściwości mechaniczne stopów cyny przedstawia rys. 15.2. Wielkość kryształów SbSn i Cu6Sn5 (fot. 15.2 i 15.3) w strukturze stopu zależy w dużej mierze od szybkości stygnięcia stopu. Stopy o strukturze drobnoziar- nistej odznaczają się dobrymi właściwościami mechanicznymi i przeciw- ciernymi.

docsity.com

G atu

nk i i

sk ład

c he

m icz

ny st

op ów

ło ży

sk ow

yc h

cy ny

i oło

w iu,

w g

PN -8

2/H -8

71 11

Ta bl

ica 1

5.3

G at

un ek

zn ak 1

Sn Sb

8C u3

Sn Sb

11 C

u 6

Sn Sb

11 C

u 6 T

c

Sn Sb

12 C

u 6 C

d

Pb Sn

16 Sb

16 C

u 2

Pb Sn

10 Sb

14 C

u 2 A

s

Pb Sn

6S b6

ce ch

a

2

Ł 89

Ł 83

Ł 83

T e

Ł 80

S

Ł 16

Ł 10

A s

Ł 6

Sk ła

d ch

em ic

zn y

[% ]

sk ła

dn ik

i st

op ow

e

Sn 3

re sz

ta

re sz

ta

re sz

ta

re sz

ta

15 ¸

17

9 ¸

1 1

5 ¸

7

Sb 4

7, 25

¸

8, 25

10 ¸

12

10 ¸

12

11 ¸

13

15 ¸

17

13 ¸

15

5, 5¸

7

C u 5

2, 5¸

3, 5

5, 5¸

6, 5

5, 5¸

6, 5

5, 0¸

6, 5

1, 5¸

2, 0

1, 0¸

2, 0

-

A s 6 - - -

0, 2¸

0, 5

-

0, 5¸

0, 9

-

C d 7 - - -

1, 0̧

1,5 - - -

N i 8 - - -

0, 3¸

0, 6 - - -

C r 9 - - - 0,

03 ¸

0, 2 - - -

T e 10 - -

0, 2¸

0, 5 - - - -

P b 11 - - do 1, 5 -

re sz

ta

re sz

ta

re sz

ta

do pu

sz cz

al ne

z an

ie cz

ys zc

ze ni

a

F e 12 0, 08

0, 10

0, 10

0, 05

0, 10

0, 10

0, 10

A s

13 0, 10

0, 10

0, 10 - 0, 30 - 0, 15

Z n 14 0, 03

0, 03

0, 03

0, 05

0, 15

0, 15

0, 10

P b 15 0, 35

0, 50

1)

- 0, 10 - - -

B i

16 0, 05

0, 05

0, 05 - 0, 10

0, 10

0, 10

A l

17 - 0, 05

0, 05

0, 05

0, 05

0, 05

0, 05

C d1

)

18 0, 05 0, 5

0, 5 - 0, 5

0, 6

0, 1

N i1

)

19 0, 1

0, 2

0, 2 - 0, 5

0, 3

0, 1

Su m

a

20 0, 55

0, 75

1)

0, 75

0, 20

0, 60

0, 35

0, 40

W yn

ik i

an al

iz y

ch em

ic zn

ej w

z es

ta w

ie ni

u z

w ar

to śc

ia m

i lic

zb ow

ym i

po da

ny m

i w

t ab

lic y

na le

ży i

nt er

pr et

ow ać

z go

dn ie

z P

N -7

0/ N

-0 21

20 .

1) Z

aw ar

to ść

n ik

lu i

k ad

m u

ni e

w lic

za s

ię d

o su

m y

za ni

ec zy

sz cz

eń .

2)

Po

uz go

dn ie

ni u

za m

aw ia

ją ce

go

za w

ar to

ść

Pb

w

ga tu

nk u

st op

u Ł

83

ni e

po w

in na

pr

ze kr

ac za

ć 03

5% .

3) w

g at

un ku

s to

pu Ł

83 s

um a

za ni

ec zy

sz cz

eń b

ez P

b, N

i i

C d

ni e

po w

in na

p rz

ek ra

cz ać

0 ,2

5% ,

244

docsity.com

Ta bl

ica 15

.4

G łów

ne z

as tos

ow an

ie st

op ów

ło ży

sk ow

yc h

i d an

e or

ien tac

yj ne

w aru

nk ów

p ra

cy , w

g PN

-8 2/H

-8 71

11

C ec

ha s

to pu

1

Ł 89

Ł 83

Ł 83

T e

Ł 80

S

Ł 16

Ł 10

A s

L 6

Pr zy

kł ad

z as

to so

w an

ia

2

w yl

ew an

ie o

dś ro

dk ow

e ta

śm b

im et

al ow

yc h

na p

an ew

ki ł

oż ys

k śl

iz go

w yc

h pr

ac uj

ą- cy

ch p

rz y

ob ci

ąż en

ia ch

d yn

am ic

zn yc

h i

st at

yc zn

yc h,

l ec

z o

du ży

m n

at ęż

en iu

i o

śr ed

ni ch

p rę

dk oś

ci ac

h ob

w od

ow yc

h cz

op a

po na

d 10

00 m

/m in

w yl

ew an

ie p

an ew

ek

ło ży

sk ś

liz go

w yc

h pr

ac uj

ąc yc

h pr

zy o

bc ią

że ni

ac h

dy na

m ic

zn yc

h i

st at

yc zn

yc h,

l ec

z o

du ży

m n

at ęż

en iu

i o

ś re

dn ic

h pr

ęd ko

śc ia

ch o

bw od

ow yc

h

w yl

ew an

ie p

an ew

ek

ło ży

sk ś

liz go

w yc

h pr

ac uj

ąc yc

h pr

zy o

bc ią

że ni

ac h

dy na

m ic

zn yc

h i

st at

yc zn

yc h

pr zy

d uż

ym n

at ęż

en iu

o ra

z du

ży ch

i ś

re dn

ic h

pr ęd

ko śc

ia ch

o bw

o- do

w yc

h

w yl

ew an

ie p

an ew

ek ł

oż ys

k tu

rb in

p ar

ow yc

h or

az w

ys ok

oo bc

ią żo

ny ch

p rz

ek ła

dn i

zę ba

ty ch

p ra

cu ją

cy ch

p rz

y ob

ci ąż

en ia

ch d

yn am

ic zn

yc h

i st

at yc

zn yc

h i

du ży

ch pr

ęd ko

śc ia

ch

ob ro

to w

yc h

pa ne

w ki

ł oż

ys k

pr ac

uj ąc

yc h

pr zy

ś re

dn im

n at

ęż en

iu p

ra cy

i ś

re dn

ic h

lu b

du ży

ch pr

ęd ko

śc ia

ch o

bw od

ow yc

h

pa ne

w ki

ło

ży sk

p ra

cu ją

cy ch

p rz

y śr

ed ni

ch

ob ci

ąż en

ia ch

u de

rz en

io w

yc h

lu b

pa ne

w ki

ło ży

sk p

ra cu

ją cy

ch

pr zy

o bc

ią że

ni ac

h st

at yc

zn yc

h pr

zy ś

re dn

im n

at ęż

en iu

i ś

re d-

ni ch

p rę

dk oś

ci ac

h ob

w od

ow yc

h

w yl

ew an

ie t

aś m

b im

et al

ow yc

h na

p an

ew ki

ł oż

ys k

sa m

oc ho

do w

yc h

pr ac

uj ąc

yc h

pr zy

o bc

ią że

ni ac

h ud

er ze

ni ow

yc h

o du

ży m

n at

ęż en

iu p

ra cy

, ty

lk o

do g

ru bo

śc i

w ar

st w

y st

op u

po ni

że j

0, 5

m m

D an

e or

ie nt

ac yj

ne w

ar un

kó w

p ra

cy

3

ob ci

ąż en

ie s

ta ty

cz ne

i d

yn am

ic zn

e, n

ac is

k do

1 0

M P

a, pr

ęd ko

ść o

bw od

ow a

po w

yż ej

5 m

/s ,

ilo cz

yn n

ac is

ku i

pr ęd

ko śc

i po

ni że

j 50

M P

a· m

/s

ob ci

ąż en

ie s

ta ty

cz ne

i d

yn am

ic zn

e, n

ac is

k do

1 0

M P

a, p

rę d-

ko ść

o bw

od ow

a po

w yż

ej 3

m /s

, ilo

cz yn

n ac

is ku

i p

rę dk

oś ci

w g

ra ni

ca ch

1 5¸

50 M

P a·

m /s

ob ci

ąż en

ie s

ta ty

cz ne

i d

yn am

ic zn

e, n

ac is

k do

1 9

M P

a, i

lo -

cz yn

n ac

is ku

i p

rę dk

oś ci

d o

38 0

M P

a· m

/s ;

pr ęd

ko ść

o bw

o- do

w a

do 2

0 m

/s

ob ci

ąż en

ie s

ta ty

cz ne

, na

ci sk

d o

10 M

P a,

i p

rę dk

oś ć

ob w

o- do

w a

po w

yż ej

1,5

m /s

, ilo

cz yn

n ac

is ku

i p

rę dk

oś ci

d o

5 M

P a·

m /s

ob ci

ąż en

ie s

ta ty

cz ne

, na

ci sk

d o

10 M

P a,

p rę

dk oś

ć ob

w od

o- w

a po

w yż

ej

1,5 m

/s ,

ilo cz

yn n

ac is

ku i

p rę

dk oś

ci p

on iż

ej 30

M P

a· m

/s

ob ci

ąż en

ie u

de rz

en io

w e

ja k

w s

iln ik

ac h

ga aź

ni cz

yc h

pr ze

m y-

sł u

sa m

oc ho

do w

eg o

245

docsity.com

Rys. 152. Właściwości mechaniczne wysoko- cynowego stopu łożyskowego w zależności od

zawartości Sb i Cu

Wpływ zanieczyszczeń stopów cynowych na ich własności jest na- stępujący:

Ołów nawet w niewielkiej ilości zmniejsza udarność stopu, gdyż two- rzy z cyną kruchy związek wydziela- jący się na granicy ziarn oraz obniża odporność stopu na działanie pod- wyższonej temperatury, gdyż obok podwójnej eutektyki cyny i ołowiu, topiącej się w temperaturze 181°C, powstaje eutektyka potrójna o jeszcze niższej temperaturze topnienia.

Arsen powoduje zanik igieł fazy mię- dzymetalicznej Cu6Sn5 oraz zmniej- sza plastyczność stopu. Dodatki sto- powe Ni, As, Cd wpływają na ziarnis- tość i formę krzepnących faz. Poza tym wpływ arsenu polega na przeciw- działaniu likwacji ciężarowej, wpływ zaś kadmu na podniesieniu twardości i wytrzymałości roztworu podstawo- wego.

Bizmut tworzy potrójną eutetykę Sb-Sn-Bi o niskim punkcie topliwości (około 135°C), a zatem jego obecność zmniejsza odporność stopu na tem- peraturę.

Cynk i aluminium powodują krystali- zację związku cyny z antymonem w postaci gniazd, a więc niejednolitą strukturę i obniżone właściwości wy- trzymałościowe.

Żelazo przyspiesza utlenianie stopu w temperaturze topnienia.

Z wymienionych powodów PN-82/H-87111 (tabl. 15.3) ustala dopuszczal- ne zawartości szkodliwych domieszek. Tablica 15.4 przedstawia główne za- stosowanie stopów łożyskowych cyny i orientacyjne warunki pracy. Obecnie, ze względu na wysoką cenę cyny stopy te są zastępowane przez stopy łożyskowe ołowiu.

246

120

80

40 Wytrzymałość na rozciąganie

MPa

0 Wytrzymałość na zmęczen ie

MPa32

28

24

p r z y 2 ·10 7 okresach

2

Twardość HB

20°C HB 10/250/120

25

2 0

15

10

150°C

5

0 2 4 6

HB10/625/180

8 10 12

% S b

docsity.com

247

15.3.2. Stopy łożyskowe ołowiu

W tablicy 15.3, obok stopów cyny, przedstawione są stosowane w Polsce gatunki i składy chemiczne stopów i łożyskowych ołowiu: Ł16(PbSnl6Sbl6Cu20), Ł10As(PbSn10Sb14Cu2As) i Ł6(PbSn6Sb12Cu2). Po- dobnie jak stopy cyny, stopy łożyskowe ołowiu mają budowę zgodną z zasadą Charpy. Strukturę jednego z tych stopów (Ł16) przedstawiono na fot. 15.4. Miękką osnowę stanowi roztwór potrójny cyny i antymonu w ołowiu (δ). Twarde kryształy nośne tworzą fazy międzymetaliczne SbSn i Cu2Sb. Miedź tworzącą iglastą fazę międzymetaliczną Cu2Sb spełnia tę samą rolę co Cu6Sn5 w stopie Ł83, tj. przeciwdziała likwacji ciężarowej, do której skłonne są kryształy bogate w lżejszy antymon. Niemniej, segregacja może wystąpić w przypadku zastosowania zbyt wysokiej temperatury wylewania stopu i powolnego jego studzenia (fot. 15.5). Przykłady zastosowania oraz orien- tacyjne dane warunków pracy stopów łożyskowych ołowiu przedstawia tablica 15.4.

Stopy łożyskowe cynowe i ołowiowe mają wiele korzystnych cech: mięk- kość i zdolność wchłaniania zanieczyszczeń znajdujących się w warstwie smaru, na skutek czego mało ściera się czop (nie musi być utwardzany), mała skłonność do zacierania, dużą odporność na korozję, a ponadto przy za- stosowaniu właściwej technologii stosunkowo łatwo dają się łączyć ze stalo- wym korpusem panewki.

Do niekorzystnych cech obu rodzajów stopów należy zaliczyć: • znaczne zmniejszenie twardości (rys. 15.3) i wytrzymałości zwłaszcza zmęcze-

niowej przy wzroście temperatury, stąd też temperatura łożyska w czasie pracy nie powinna przekraczać 110°C (przy zastosowaniu brązu ołowiowego - 180°C, materiału łożyskowego 3-warstwowego - 150°C, stopu siatkowego Al-Sn20 - 130°C).

W bardzo ciężkich warunkach pracy silnie obciążonych łożysk silników średnio i szybkoobrotowych (pV > 50 MPa·m/s) stopy te zawodzą. W takich wypadkach poleca się na stopy łożyskowe: • brąz ołowiowy, • stop 3-warstwowy (panewka trójwarstwowa, łożyska 3-warstwowe); • stop siatkowy Al-Sn20.

15.3.3. Brąz ołowiowy

Struktura brązu ołowiowego odpowiada „odwróconej" zasadzie Charpy (fot. 15.6). Osnowa jest twarda, tworzy ją gąbczasty szkielet miedzi. Stanowi on element nośny, a miękkim składnikiem wypełniającym ten szkielet jest ołów, który spełnia rolę awaryjnego smaru. Szkielet miedziany jest twardy, lecz

docsity.com

248

20 60 100 140 180 220

Rys. 15.3. Wpływ temperatury na twardości niektórych stopów łożyskowych: 1 - brąz cynowy z ołowiem 80% Cu, 10% Sn, 10% Pb, 2 - siatkowy stop aluminiowy - 20% Sn, 3 - srebro, 4 - brąz ołowiowy - 70% Cu, 30% Pb, 5 - stopy łożyskowe na osnowie kadmowej, 6 - stopy

łożyskowe na osnowie cynowej, 7 - stopy łożyskowe na osnowie ołowiowej

nie kruchy i dlatego brązy ołowiowe wykazują dużą odporność na obciążenia, także dynamiczne.

Charakterystyczną cechą brązów ołowiowych, wyróżniającą je spośród innych materiałów łożyskowych jest to, że w miarę zwiększania szybkości poślizgu nie tracą tak szybko zdolności przenoszenia dużych nacisków. Główną przyczyną tego zachowania jest duża odporność stopu na wysokie temperatury, nawet do 200°C (rys. 15.3). Jak wiemy takie temperatury mogą wystąpić sporadycznie w łożyskach silników lotniczych (np.: w locie nur- kowym).

Ze względu na znaczną ilość miedzi przewodnictwo cieplne tych stopów jest wysokie (czterokrotnie większe niż stopów łożyskowych cyny) i pozwala na szybkie odprowadzenie ciepła z powierzchni ślizgowych. Poza tym, w poró- wnaniu z innymi materiałami łożyskowymi, brąz ołowiowy wykazuje znakomi- tą cechę: przy tzw. biegu suchym lub biegu gorącym (brak lub przerwania dopływu smaru) nie wytapia się ani nie zaciera wału, ponieważ przy tem- peraturze ok. 350°C z metalu panewki wydzielają się drobniutkie kropelki płynnego ołowiu, które pokrywają czop wału nadzwyczaj cienką warstewką.

60

40

30

20

10

0 7 6

5

4

3

2

1

T w

ar d

o ść

, H

B

Temperatura,°C

docsity.com

249

Czop ślizga się teraz na gąbczastym szkielecie miedzi, nie zawierającej ołowiu, przy czym może nastąpić samoczynne zahamowanie czopa, lecz powiększający się szum i zwiększające się obciążenie mechanizmu ostrzega obsługę przed wypadkiem. Jeżeli w wyniku tego powstało zatarcie, to jest ono niewielkie i łożysko po oczyszczeniu nadaje się w większości przypadków do użytku.

Głównymi wadami brązów ołowiowych są: • skłonność do likwacji ciężarowej wobec dużej różnicy pomiędzy ciężarami

właściwymi Cu i Pb; • mała zdolność docierania się i duża twardość - powoduje stosunkowo

szybkie zużycie się czopów, dlatego czopy wałów współpracujących muszą być utwardzone;

• mała odporność na korozję. Słabe kwasy organiczne, które mogą znajdować się w smarach „zmydlają" ołów i wymywają go ze szkieletu miedzianego. Aby tego uniknąć, należy stosować smary mineralne wysokiej klasy, nie starzejące się w określonym czasie pracy.

15.3.4. Łożyska 3-warstwowe

W celu szerszego wykorzystania brązów ołowiowych, wobec ich korzyst- nych właściwości a zwłaszcza wysokiego iloczynu pV, starano się zniwelować ich cechy ujemne. Skłonność do segregacji ciężarowej zmusiła do opanowania nowych technologii produkcji brązów ołowiowych. Obecnie większość wyro- bów wytwarzana jest metodą spiekania proszków Cu i Pb.

Problemy związane z pozostałymi wadami brązów ołowiowych, wymienio- nymi wcześniej, rozwiązano przez nakładanie metodą galwaniczną na warstwę ślizgową (brąz ołowiowy-spiek) powłok ślizgowych. Grubości tych powłok bywają różne, na ogół dla panewek grubościennych od 0,2 do 0,05 mm, dla panewek cienkościennych od 0,012 do 0,05 mm. Trzeba tu decydować się na pewien kompromis, a mianowicie: powłoka powinna być możliwie cienka dla uzyskania dużej wytrzymałości zmęczeniowej, lecz na tyle gruba, by mogła wchłonąć twarde zanieczyszczenia zawarte w smarze.

Materiałem powłoki ślizgowej u wielu wytwórców jest: • stop ołowiu zawierający ok. 10% cyny, • stop ołowiu zawierający 5 — 6% indu wprowadzonego do Pb drogą dyfuzji, • stop ołowiu zawierający 10% cyny oraz 3% miedzi, • stop cyny - Ł83(SnSbllCu6).

Ind i cyna dyfundują jednak w głąb i tworząc kruche fazy na styku powłoki z brązem mogą przyczynić się do jej odpadnięcia. Dla uniknięcia tego zjawiska nakłada się na brąz tzw. warstwę zaporową (przeciwdyfuzyjną) z niklu o grubości 1 μm. Na rys. 15.4 i fot. 15.7 przedstawiono przekrój panewki trójwarstwowej (łożyska 3-warstwowego).

docsity.com

250

- zabezpiecza powierzchnie panewki przed korozją

- ułatwia dopasowanie do przylgowej powierzchni obudowy łożyska

- ułatwia odprowadzenie ciepła

Rys. 15.4. Struktura stopu aluminium o zawartości 20% cyny (schemat): a - po odlaniu, b - po walcowaniu i wyżarzaniu

Łożyska 3-warstwowe zapewniają wysokie osiągi eksploatacyjne, lecz są one droższe od bimetalowych z uwagi na trudną i kosztowną technologię. Należy więc stosować je w wypadkach uzasadnionych technicznie i ekonomicz- nie.

15.3.5. Siatkowy stop aluminium i cyny

Od dłuższego czasu poszukiwano, w szczególności dla silników spalino- wych, nowego materiału łożyskowego, który byłby lepszy od dotychczas stosowanych stopów cynowych i brązów ołowiowych, nie wykazując ich wad, to znaczy: • znosił większe naciski jednostkowe niż stop cynowy w normalnych tem-

peraturach pracy, • był odporny na korozje we wszelkich smarach, • był odporny na zużycie i nie powodował szybkiego zużywania się współ-

pracujących czopów, nawet przy zanieczyszczaniu smarów cząsteczkami startego metalu,

• nie zgrzewał się z czopem w okresach przejściowego niedostatku smaru.

Korpus (łuska) - stal niskowęglowa

Galwaniczna powłoka Cu (1¸15mm)

Warstwa ślizgowa, spiek Cu-Pb(0,3¸0,8mm)

Galwaniczna powłoka zaporowa - Ni (1mm)

Galwaniczna powłoka ślizgowa (12¸50mm)

Pb-Sn (10%)

Pb-Jn (5÷6%) na drodze dyfuzji

Pb-Sn (10%) - Cu (3%)

Sn-Sb(11%) -Cu (6%) - Ł83

Galwaniczna powłoka Cu (1÷15 mm)

docsity.com

251

Stopem spełniającym prawie w całości omówione wymagania jest siatkowy stop aluminium i cyny. Stop aluminium z 20% cyny przygotowuje się w tyglach i odlewa się w gąski w metalowych kokilach. Mikrostruk- tura stopu po odlaniu jest mieszaniną cyny i aluminium, przy czym cyna tworząc fazę ciągłą, otaczającą krysz- tały aluminium (rys. 15.5), izoluje je wzajemnie (wytrzymałość cyny jest niewielka), stąd też wytrzymałość sto- pu na rozciąganie jak i przewodność cieplna jest niewielka. Gąski przewal- cowuje się, cyna zostaje wygnieciona z pomiędzy ścianek sąsiadujących kryształów aluminium i tworzy siatkę przestrzenną wzdłuż ich krawędzi (stąd nazwa: stop siatkowy). Powstaje więc ciągła faza aluminiowa. Stop

Tablica 15.5 Dopuszczalne naciski jednostkowe dla różnych stopów łożyskowych

i zalecane twardości czopów

Rodzaj stopu łożyskowego

Stop łożyskowy cynowy

Brąz ołowiowy pokryty galwanicznie warstwą 0,04 mm stopu Sn-Pb

Brąz ołowiowy spiekany BO30%

Siatkowy stop aluminiowo-cynowy

Grubość warstwy stopux)

[mm]

gruba średnia

cienka ultra- cienka

gruba średnia cienka

gruba średnia cienka

średnia cienka

Dopuszczal- ny nacisk

jednostkowy [MPa]

11,2

15,5

19,7

23,9

28,1

Względny nacisk

jednostkowy

1

1,4

1,8

2,1

2,5

Zalecana mini- malna twardość

czopa

HV

160

230

280

200

HB

160

230

279

200

HRC

-

20

29

-

x) Grubość warstwy: średniej = 0,4—0,5 mm, cienkiej =0,1 — 0,125 mm, ultracienkiej = = 0,075 mm

Rys. 15.5. Struktura stopu aluminium o zawar- tości 20% cyny (schemat): a - po odlaniu,

b - po walcowaniu i wyżarzeniu

a )

b)

docsity.com

252

Przenoszenie obciążeń

Odporność na zatarcia 4

Maksymalna temperatura pracy

Wchłanianie 4 zanieczyszczeń

Odkształcanie plastyczne

Rys. 15.6. Poglądowy wykres właściwości różnych stopów łożyskowych. Niskim właściwościom odpowiadają cyfry „1", zaznaczone przy środkowym sześciokącie, wysokim właściwościom

cyfry "4", zaznaczone przy zewnętrznym sześciokącie

Tablica 15.6 Porównanie wytrzymałości zmęczeniowej

różnych stopów łożyskowych

Maszyna badawcza

Maszyna VIKING wytwórni „Glacier" (Wielka Brytania)

Rodzaj stopu łożyskowego

Stop łożyskowy cyny - Ł89 (SnSb8Cu3)

Stop łożyskowy ołowiu -Ł10As(PbSn10Sb14Cu2As)

3-warstwowy (powłoka Pb + 10%Sn - 0,038 mm na warstwie stopu Cu-Pb)

3-warstwowy (powłoka Pb+5%In — 0,038 mm na warstwie stopu Cu-Pb)

Stop siatkowy Al+20% Sn w cienkiej warstwie

Wytrzymałość zmęcze- niowa materiału odnie- siona do wytrzymałości

zmęczeniowej stopu łożyskowego cyny

1

0,97

2,16

2,16

2,42

Odporność na korozję

docsity.com

253

taki jest podobny do brązu ołowiowego, tzn. posiada twardą fazę ciągłą (tu aluminium, tam miedź) wypełnioną miękkim łatwotopliwym metalem (tu cyna, tam ołów). Jest to więc stop o budowie odpowiadającej odwróconej regule Charpy. Sposób łączenia stopu ze stalą został rozwiązany poprzez proces zgrzewania taśmy stalowej z cienką folią aluminiową, a następnie nawal- cowanie na tę taśmę drugiej taśmy ze stopu siatkowego.

Z tak otrzymanej taśmy bimetalicznej wykonuje się półpanewki i tulejki. Wyniki badań porównawczych siatkowego stopu aluminiowego i cyny z in- nymi stopami łożyskowymi przedstawiono w tablicach 15.5 i 15.6. Porównanie właściwości rozmaitych stopów łożyskowych ułatwia poglądowy wykres przed- stawiony na rys. 15.6. Wykres ten ma charakter porównawczy. Niskim właściwościom odpowiadają cyfry „1", zaznaczone przy środkowym sześcio- kącie, wysokim - cyfry „4" zaznaczone przy zewnętrznym sześciokącie. Tak np. odporność na zatarcie siatkowego stopu aluminiowego (cyfra „3") jest większa niż brązów ołowiowych (cyfra „2"), ale mniejsza niż stopów łożyskowych cyny i brązów ołowiowych z nałożoną galwanicznie powłoką ze stopu Pb-Sn-Cu (cyfra „4").

docsity.com

LITERATURA

1. Aluminium. Poradnik. (Red. M. Orman, K. Szopski, L. Appel). Warszawa: WNT 1967. 2. Błażewski S., Mikoszewski J.: Pomiary twardości metali. Warszawa: WNT 1981. 3. Ćwiczenia laboratoryjne z obróbki cieplnej stopów metali. (Red. D. Szewieczek). Gliwice:

Wydawn. Politechniki Śląskiej 1992 4. Cegielski W., Rutkowski W.: Łożyska spiekane. Warszawa: PWT 1970. 5. Dmochowski J., Majewski W., Zieliński Z.: Technologia narzędzi skrawających. Warsza-

wa: WNT 1970. 6. Dobrzański L.A., Nowosielski R.: Badania własności fizycznych. Warszawa: WNT 1987. 7. Gulajew A.P.: Metaloznawstwo. Katowice: Wydawn. Śląsk 1979. 8. Gulajew A.P.: Wprowadzenie do metaloznawstwa. Katowice: Wydawn. Śląsk 1988. 9. Haimann R.: Metaloznawstwo. Wrocław: Wydawn. Politechniki Wrocławskiej 1980.

10. Kaczyński J., Prowans S.: Podstawy teoretyczne metaloznawstwa. Katowice: Wydawn. Śląsk 1972.

11. Kocańda S.: Zmęczeniowe niszczenie metali. Warszawa: WNT 1985. 12. Malkiewicz T.: Metaloznawstwo stopów żelaza. Warszawa-Kraków: PWN 1968. 13. Materiały do ćwiczeń laboratoryjnych z metaloznawstwa. Bomerski M., Degórski A., Głowac-

ka M., Hucińska J., Królikowski Z., Krzysztofowicz T., Potyrała A., Serbiński W., Siuda B., Zimniak A. Gdańsk: Wydawn. Politechniki Gdańskiej 1978.

14. Metaloznawstwo (Red. S. Butnicki). Gdańsk: Wydawn. Politechniki Gdańskiej 1991. 15. Metaloznawstwo. Staub F., Adamczyk J., Cieślak Ł., Gubała J., Maciejny A. Katowice:

Wydawn. Śląsk 1973. 16. Metaloznawstwo i obróbka cieplna materiałów narzędziowych. Dobrzański L.A., Hajduczek

E., Marciniak J., Nowosielski R. Warszawa: WNT 1990. 17. Metals Handbook. Metallography, struktures and phase diagrams. ASM 1973. 18. Poniewierski Z.: Modyfikacja siluminów. Warszawa: WNT 1969. 19. Poniewierski Z.: Krystalizacja „struktura i własności siluminów". Warszawa: WNT 1989. 20. Poradnik inżyniera. Obróbka cieplna stopów żelaza. (Red. W. Luty). Warszawa: WNT 1977. 21. Prowans S. Metaloznawstwo. Warszawa: PWN 1988. 22. Rudnik S.: Metaloznawstwo. Warszawa: PWN 1988. 23. Sękowski K., Piaskowski J., Wojtowicz Z.: Atlas struktur znormalizowanych stopów odlew-

niczych. Warszawa: WNT 1972. 24. Sieńkowski M.: Metaloznawstwo i obróbka cieplna. Łódź-Poznań: PWN 1957. 25. Stal. Atlas metalograficzny struktur. (Red. F. Staub). Warszawa: WNT 1964. 26. Staub R, Tokarski M.: Obróbka cieplna metali i stopów nieżelaznych. Katowice: WGH 1958. 27. Tyczyński J., Mikuła J., Szlachcikowski K.: Laboratorium z metaloznawstwa. Rzeszów:

Wyższa szkoła Inżynierska 1970. 28. Tokarski M.: Metaloznawstwo metali i stopów nieżelaznych w zarysie. Katowice: Wydawn.

Śląsk 1966. 29. Wendorff Z.: Metaloznawstwo: Warszawa: WNT 1976. 30. Wesołowski K.: Metaloznawstwo i obróbka cieplna. Warszawa: WNT 1969. 31. Wranglen G.: Podstawy korozji i ochrony metali. Warszawa: WNT 1985.

docsity.com

255

32. Wyatt O.H., Dew-Huges D.; Wprowadzenie do inżynierii materiałowej. Metale, ceramika, tworzywa sztuczne. Warszawa: WNT 1978.

33. Żmihorski E.: Stale narzędziowe i obróbka cieplna narzędzi. Warszawa: WNT 1976.

docsity.com

WYKAZ NORM WYMIENIONYCH W SKRYPCIE

Numer i nazwa normy Rozdział

1. PN-91/H-04350 Pomiar twardości metali sposobem Brinella 2 2. PN-91/H-04355 Pomiar twardości metali sposobem Rockwella. Skale A, B, C, D,

E, F, G, H, K 2, 8 3. PN-91/H-04360 Pomiar twardości metali sposobem Vickersa od HV 0,2 do

HV 100 2 4. PN-93/H-04357 Stal i staliwo. Tablice porównawcze twardości określonej sposo-

bem Rockwella, Vickersa, Brinella, Shore'a i wytrzymałości na rozciąganie 2

5. PN-64/H-04510 Oznaczanie stopnia zanieczyszczenia stali wtrąceniami niemeta- licznymi 3

6. PN-87/H-04514 Stal, staliwo, żeliwo. Badania makrostruktury. Próba Bau- manna 3

7. PN-61/H-04502 Odczynniki do badania makrostruktury stopów żelaza 3 8. PN-61/H-04503 Odczynniki do badania mikrostruktury stopów żelaza 3 9. PN-75/H-04512 Metale nieżelazne. Odczynniki do ujawniania mikrostruk-

tury 3 10. PN-84/H-04507/03 Metale. Metalograficzne badania wielkości ziarna. Metoda

makroskopowa określania wielkość byłego ziarna austenitu na przełomie 3

11. PN-80/H-01010/01 Metale. Klasyfikacja 4, 6 12. PN-80/H-O1552 Żeliwo. Podział, nazwy, określenia. 5 13. PN-86/H-83101 Żeliwo szare. Gatunki 5 14. PN-86/H-83123 Żeliwo sferoidalane niestopowe. Gatunki 5 15. PN-92/H-83221 Żeliwo ciągliwe 5 16. PN-57/H-01000 Stal. Klasyfikacja ogólna 6 17. PN-91/H-01010/03 Stal. Klasyfikacja 6 18. PN-85/H-83152 Staliwo węglowe konstrukcyjne. Gatunki 6 19. PN-93/H-84019 Stal niestopowa do utwardzania powierzchniowego i ulepszania

cieplnego. Gatunki 6 20. PN-88/H-84O20 Stal niestopowa konstrukcyjna ogólnego przeznaczenia. Ga-

tunki 6 21. PN-89/H-84023 Stal określonego zastosowania 6 22. PN-75/H-84024 Stal do pracy w podwyższonych temperaturach. Gatunki 6,10 23. PN-73/H-84026 Stal automatowa. Pręty walcówka, drut 6 24. PN-84/H-84027 Stal dla kolejnictwa. Gatunki 6 25. PN-84/H-85020 Stal węglowa narzędziowa. Gatunki 6,11 26. PN-84/H-04507/01 Metale. Metalograficzne badania wielkości ziarna. Mikroskopo-

we metody określania wielkości ziarna 6 27. PN-84/H-04507/02 Metale. Metalograficzne badania wielkości ziarna. Metody

ujawniania byłego ziarna austenitu w stalach nieaustenitycz- nych 6

docsity.com

257

28. PN-76/H-01200 Obróbka cieplna metali. Nazwy i określenia 7 29. PN-79/H-04402 Próba hartowności stali. Metoda hartowania od czoła 8 30. PN-89/H-84030/04 Stal stopowa konstrukcyjna. Stal do ulepszania cieplnego i har-

towania powierzchniowego. Gatunki 8, 9 31. PN-89/H-84030/01 Stal stopowa konstrukcyjna. Gatunki. Wymagania ogólne. 9 32. PN-72/H-84035 Stale stopowe konstrukcyjne przeznaczone do wyrobu sprzętu

szczególnie obciążonego. Gatunki 9 33. PN-74/H-84041 Stal na łożyska toczne 9 34. PN-86/H-84018 Stal niskostopowa o powyższonej wytrzymałości. Gatunki 9 35. PN-74/H-84032 Stal sprężynowa (resorowa). Gatunki 9 36. PN-71/H-86020 Stal odpornaa na korozję (nierdzewna i kwasoodporna). Ga-

tunki 10 37. PN-71/H-86022 Stal żaroodporne. Gatunki 10 38. PN-88/H-83160 Staliwo odporne na ścieranie. Gatunki 10 39. PN-86/H-85023 Stal narzędziowa stopowa do pracy na zimno. Gatunki 11 40. PN-86/H-85021 Stal narzędziowa stopowa do pracy na gorąco. Gatunki 11 41. PN-86/H-85022 Stal szybkotnąca. Gatunki 11 42. PN-89/H-84030/02 Stal stopowa konstrukcyjna. Stal do nawęglania. Gatunki 12 43. PN-89/H-84030/03 Stal stopowa konstrukcyjna. Stal do azotowania. Gatunki 12 44. PN-91/H-87026 Odlewnicze stopy miedzi. Gatunki 13,15 45. PN-92/H-87025 Stopy miedzi do przeróbki plastycznej. Stopy miedzi z cynkiem.

Gatunki 13 46. PN-92/H-87050 Stopy miedzi do przeróbki plastycznej. Stopy miedzi z cyną.

Gatunki 13 47. PN-92/H-87051 Stopy miedzi do przeróbki plastycznej. Stopy miedzi z alumi-

nium. Gatunki 13 48. PN-92/H-87060 Stopy miedzi do przeróbki plastycznej. Specjalne stopy miedzi.

Gatunki 13 49. PN-79/H-88026 Stopy aluminium do przeróbki plastycznej. Gatunki 14 50. PN-76/H-88027 Odlewnicze stopy aluminium. Gatunki 14 51. PN-82/H-87111 Stopy łożyskowe cyny i ołowiu 15 52. PN-80/H-87102 Odlewnicze stopy cynku. Gatunki 15 53. BN-81/1137-01 Łożyska ślizgowe. Taśmy dwuwarstwowe stal - brąz 15

docsity.com

ATLAS METALOGRAFICZNY STRUKTUR metali i stopów przedstawionych w skrypcie

Odczynniki do ujawniania mikrostruktury

Nazwa (symbol)

Nital

Pikrynian sodu

CH3CO2CH3-Br

HNO3-HF

C6H2(NO2)3OH-HCl

HCl-HNO3

FeCl3-HCl

H3PO4

Skład

1—5 cm3 kwasu azotowego 100 cm3 alkoholu etylowego

25 g wodorotlenku sodu 2 g kwasu pikrynowego 75 cm3 wody destylowanej

30 cm3 octanu metylu 10 cm3 ciekłego bromu

8 cm3 kwasu azotowego 4 cm3 kwasu fluorowodoro- wego 100 cm3 wody destylowanej

4 g kwasu pikrynowego 1 cm3 kwasu solnego 100 cm3 alkoholu etylowego

40 cm3 kwasu solnego 30 cm3 kwasu azotowego 40 cm3 wody destylowanej

5 g chlorku żelazowego 10 cm3 kwasu solnego 100 cm3 alkoholu etylowego

25 cm3 kwasu ortofosforowego 75 cm3 wody destylowanej

Zastosowanie

Żelazo i jego stopy (odczyn- nik uniwersalny). Stopy ło- żyskowe cyny i ołowiu

Stale węglowe nadeutekto- idalne

Żeliwa

Stale odporne na korozję austenityczne, żaroodporne austenityczne, staliwa man- ganowe odporne na ścieranie

Stale odporne na korozję martenzytyczne

Stale odporne na korozję ferrytyczne, żaroodporne ferrytyczne

Stopy miedzi, stale marten- zytyczne starzone, stale zawo- rowe ulepszane cieplnie

Stopy aluminium

docsity.com

259

Fotografie do rozdziału

3. Badania metalograficzne

Fot 3.1. l,5× bez trawienia Blacha ze stali gatunku 08H18N10T: powierz- chnia z poprzecznymi odciskami i drobnymi,

wzdłużnymi pęknięciami

Fot 3.3. 2× bez trawienia Blacha ze stali gatunku 08H18N10T: ślady szlifowania naprawczego, nieusunięta łuska

Fot 3.2. l,5× bez trawienia Blacha ze stali gatunku 08H18N10T: powierz-

chnia o dużej chropowatości

Fot 3.4. 0,75× bez trawienia Blacha ze stali gatunku 08H18N10T: drobne

łuski oraz zacieki produktów korozji

docsity.com

260

Fot. 3.5. 3,5× bez trawienia Przełom plastyczny. Próbka udarnościowa.

Stal 18G2ANb

Fot 3.6. 3,5× bez trawienia Przełom kruchy. Próbka udarnościowa. Stal

18G2ANb

Fot 3.7. 5× bez trawienia

Przełom zmęczeniowy. Łopatka wirniko- wa turbiny. Stal 1H13

docsity.com

261

Fot.3.8. 0,03× bez trawienia Przekrój 5-tonowego wlewka stali nieuspokojonej: a) - przekrój podłużny, b - przekroje poprze- czne w 1/4, 1/2 i 3/4 wysokości wlewka, c - odbitki Baumana z przekrojów poprzecznych, d - odbitka Baumana z przekroju podłużnego. Na odbitce Baumana zaciemnienia przedstawiają

miejsca bogate w siarkę

Fot 3.9. l,5× odc. Oberhorffera Miejsca o różnej zawartości fosforu we wlewku staliwnym ujawnione za pomocą odczynnika Oberhorffera. Widoczna jest struktura odlewu: strefa ziarn zamrożonych (równoległe pasma przy brzegu), strefa kryształów słupkowych i w prawym, dolnym rogu, strefa kryształów

równoosiowych

Fot 3.10. 0,3× odcz. Jacewicza Podłużny przekrój kutego haka stalowego: struktura włóknista, otwór uzyskany przez

przebijanie na gorąco

a) b) c) d)

docsity.com

262

Fot.3.11. 4× odcz. Adlera Struktura złącza spawanego; wyraźnie uwida- czniają się: strefa spoiny, strefa wpływu ciepła (zaciemniona), materiał rodzimy; spoina wielo-

warstwowa

Fot. 3.12. 80× bez trawienia Wtrącenia niemetaliczne w stali zwykłej jako- ści. Strzałką zaznaczono wtrącenia siarczków

Fot.3.13. 150× bez trawienia Przekrój poprzeczny blachy gatunku 08H18N10T: widoczne łuski i skupiska łań- cuszkowatych wydzieleń węgloazotków tytanu

docsity.com

263

Fot 3.14. 400× Nital Stal 15H: struktura o różnej wielkości ziarn

Fot 3.16. 150× H N O 3 - H F Obraz łuski na przekroju poprzecznym blachy ze stali gatunku 08H18N10T: pękniecie główne

oraz drobne pęknięcia przy powierzchni

Fot 3.15. 150× H N O 3 - H F Pęknięcia korozji naprężeniowej w stali gatun-

ku 08H18N10T

Fot 3.17. 150× H N O 3 - H F Odkształcenie plastyczne warstwy wierzchniej blachy ze stali gatunku 08H18N10T w wyniku

szlifowania

docsity.com

Fot. 3.18. 100× Nital Stal 45: warstwa odwęglona

Fot 3.19. 200× Nital Wytrawiony element A (ziarna) struktury stali

N12

Fot 3.20 200× Pikrynian sodu Wytrawiony element Β (siatka na granicach

ziarn) struktury stali N12

264

docsity.com

265

Fotografie do rozdziału

4. Układ równowagi fazowej Fe-Fe3C

Fot . 4.1. 200× Nital Żelazo techniczne czyste (Amco) o zawartości 0,01% C: ziarna ferrytu różnej wielkości o nie- prostoliniowych granicach z cementytem trze-

ciorzędowym

Fot . 4.3. 75× Nital Stop żelaza z węglem o zawartości 0,6% C (stal gat. 60): ferryt (biały) w postaci siatki dookoła

ziarn perlitu

Fot. 4.2 75× Nital Stop żelaza z węglem o zawartości 0,2% C (stal gat. 20); perlit z ferrytem (biały) w postaci

ziarnistej

Fot. 4.4. 75× Nital Stop żelaza z węglem o zawartości 0,4% C (stal gat. 40): perlit z ferrytem (biały) w postaci

iglastych kryształów

docsity.com

266

Fot . 4.5. 75× Nital Stop żelaza z węglem o zawartości 0,15%C (stal gat. 15): ferryt (białe ziarna) z perlitem

(czarne ziarna) w układzie pasmowym

Fot. 4.7. 200× Nital Stop żelaza z węglem o zawartości 1,1%C (Stal gat. N11): perlit z białą siatką cementytu wtór-

nego

Fot. 4.6. 75× Nital Stop żelaza z węglem o zawartości ok. 2,5 %C (żeliwo białe): na tle ledeburytu przemienione-

go jasne igły cementytu pierwotnego

Fot . 4.8. 200× Nital Stop żelaza z węglem o zawartości ok. 0,8 %C (stal gat. N8): widoczna płytkowa budowa perlitu oraz różny stopień dyspersji płytek

w poszczególnych ziarnach

docsity.com

267

Fot . 4.9. 75× Nital Stop żelaza z węglem o zawartości ok. 4,3%C (żeliwo białe eutektyczne): ledeburyt przemie- niony (pola kropkowane) o budowie dend- rytycznej i ślady cementytu wtórnego (biała

siatka)

Fo t . 4.11. 250× Nital Szczegół fotografii 4.10

Fot. 4.10. 75× Nital Stop żelaza z węglem o zawartości ok. 3,6%C (żeliwo białe podeutektyczne): perlit (ciemny), cementyt wtórny (biały) i ledeburyt przemie- niony (białe pola pokryte ciemnymi kropkami)

w układzie dendrytycznym

docsity.com

268

Fotografie do rozdziału

5. Żeliwa

Fot. 5.1. 200× Nital Żeliwo białe podeutektyczne: kropkowany le- deburyt przemieniony oraz duże, ciemne pola perlitu i jasne wydzielenia cementytu wtórnego

Fot . 5.2. 300× Nital Osnowa perlityczna z czarnymi wydzieleniami grafitu płatkowego w żeliwie szarym 21300

Fot. 5.3. 200× Nital Osnowa ferrytyczno-perlityczna (białe i szare ziarna) z czarnymi wydzieleniami grafitu płat-

kowego w żeliwie szarym Z1200

Fot . 5.4. 200× Nital Osnowa ferrytyczna (białe ziarna) z czarnymi wydzieleniami grafitu kulkowego w żeliwie sfe-

roidalnym Zs40012

docsity.com

komentarze (0)
Brak komentarzy
Bądź autorem pierwszego komentarza!
To jest jedynie podgląd.
Zobacz i pobierz cały dokument.
Docsity is not optimized for the browser you're using. In order to have a better experience we suggest you to use Internet Explorer 9+, Chrome, Firefox or Safari! Download Google Chrome