Docsity
Docsity

Przygotuj się do egzaminów
Przygotuj się do egzaminów

Studiuj dzięki licznym zasobom udostępnionym na Docsity


Otrzymaj punkty, aby pobrać
Otrzymaj punkty, aby pobrać

Zdobywaj punkty, pomagając innym studentom lub wykup je w ramach planu Premium


Informacje i wskazówki
Informacje i wskazówki

Ćwiczenie nr 2 stale i żeliwa - Notatki - Materiałoznawstwo, Notatki z Materiały inżynieryjne

Inżynieria: notatki z dziedziny materiałoznawstwa dotyczące stala i żeliwa.

Typologia: Notatki

2012/2013

Załadowany 15.04.2013

spartacus_80
spartacus_80 🇵🇱

4.5

(55)

350 dokumenty

Podgląd częściowego tekstu

Pobierz Ćwiczenie nr 2 stale i żeliwa - Notatki - Materiałoznawstwo i więcej Notatki w PDF z Materiały inżynieryjne tylko na Docsity! ĆWICZENIE NR 2 Wykres Fe-Fe3C. Stale i żeliwa 1. PAGE 7 Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z charakterystycznymi stopami układu żelazo – węgiel oraz ich strukturą krystaliczną i własnościami. 2. Wstęp Żelazo występuje w przyrodzie pod postacią związków chemicznych, najczęściej z tlenem. W technice, poza nielicznymi wyjątkami, stosuje się stopy żelaza z różnymi składnikami, z których najważniejszym jest węgiel. Oprócz węgla, techniczne stopy żelaza zawierają zawsze pewne ilości krzemu, manganu, siarki i fosforu, przedostające się do stopu w czasie procesów metalurgicznych. W czasie nagrzewania (lub chłodzenia) stopów żelaza zachodzi w nich szereg przemian, aż do topnienia włącznie. Obrazuje je tzw. wykres żelazo-węgiel (rys. 1). Rysunek 1 3. Przebieg ćwiczenia Ćwiczenie polegało na obserwacji przygotowanych próbek przy użyciu mikroskopu laboratoryjnego. Wszystkie próbki zostały poddane procesowi wyżarzania, szlifowania, polerowania a następnie wytrawiania 4% roztworem kwasu azotowego w alkoholu zwanym Nitalem. Rysunek roztworze tym ferryt trawi się na biało, cementyt praktycznie nie ulega trawieniu (pozostaje biały jaśniejszy niż ferryt – świecący), natomiast perlit ukazuje się w postaci swojej struktury płytek na przemian ułożonych warstw perlitu i ferrytu. 4. PAGE 7 Rysunek 10 – powiększenie 500x VIII. Żeliwo szare na osnowie ferrytyczno – perlitycznej (rys. 11) Struktura tego żeliwa jest podobna do poprzedniej z tą różnicą, że podłoże zawiera większą ilość węgla. Skutkuje to pojawieniem się ziaren perlitu obok ferrytu. Właściwości sprężystości żeliwa zależne są jedynie od ilości i postaci wytrąceń grafitu. Struktura osnowy wpływa na twardość żeliwa. Podobnie jak w przypadku stali, pojawienie się perlitu zwiększa twardość. W przypadku osnowy ferrytyczno – perlitycznej twardość w skali Brinella zawiera się w przedziale 140 – 180 HB. PAGE 7 Rysunek 11 – powiększenie 500x IX. Żeliwo szare na osnowie perlitycznej (rys. 12) W strukturze osnowy występuje głównie perlit. Skutkuje to zwiększeniem twardości do około 160 – 225 HB. Plastyczność jak i wytrzymałość na rozciąganie pozostaje bez zmian. Zwiększa się natomiast odporność na ścieranie w stosunku do żeliwa na osnowie ferrytycznej. Rysunek 12 – powiększenie 500x X. Żeliwo szare sferoidalne na osnowie ferrytyczno – perlitycznej (rys. 13) W związku ze znaczną kruchością i niewielką odpornością na rozciąganie, zaszła potrzeba na opracowanie żeliwa, w którym właściwości te zostaną poprawione. Najsłabszym składnikiem żeliwa jest grafit płatkowy. Jego odporność na rozciąganie jest praktycznie równa zeru. O ile osnowa żeliwa jest w stanie przenosić naprężenia rozciągające, o tyle płatki grafitu stanowią granicę linii naprężeń. Ponieważ czysty grafit odgrywa ważną rolę we własnościach tłumiących hałas należało uformować go w inny kształt. W związku z tym opracowano żeliwo, w którym wytrącenia grafitu mają postać kulistych ziaren zatopionych w ferrycie. Modyfikacja taka polega na zubożeniu surówki z siarki i fosforu i użyciu magnezu lub ceru jako modyfikatorów w trakcie wytopu. Po takiej operacji struktura żeliwa pozwala na ukierunkowanie linii naprężeń rozciągających poprzez osnowę bez jakichkolwiek granic mogących zaburzyć taki stan. Rysunek 13 – powiększenie 100x 5. Wnioski. Na podstawie obejrzanych próbek i po zapoznaniu się z ich właściwościami fizycznymi można stwierdzić, iż zawartość węgla w stalach wpływa bardzo pozytywnie na podniesienie niektórych własności. Większa zawartość węgla powoduje wzrost wytrzymałości stali na rozciąganie, wzrost twardości oraz rośnie granica plastyczności. Jednakże jednocześnie maleje podatność na obróbkę plastyczną na zimno i gorąco, zmniejsza się ciągliwość oraz pogarszają się własności spawalne. Posiadając takie informacje możemy zmieniać właściwości stali oraz żeliw poprzez zmianę zawartości węgla. PAGE 7 PAGE 7