Materijali II seminarski rad, Skripte' predlog Material Thermodynamics
aldin-abaza
aldin-abaza

Materijali II seminarski rad, Skripte' predlog Material Thermodynamics

19 str.
39broj poseta
Opis
seminarski rad, pitanja i odgovori
20 poeni
poeni preuzimanja potrebni da se preuzme
ovaj dokument
preuzmi dokument
pregled3 str. / 19
ovo je samo pregled
3 prikazano na 19 str.
ovo je samo pregled
3 prikazano na 19 str.
ovo je samo pregled
3 prikazano na 19 str.
ovo je samo pregled
3 prikazano na 19 str.

MATERIJALI I

II PARCIJALA

1. Šta predstavlja deformacija kristalnih tijela?

Ako na metalno telo deluje spoljna sila, telo menja svoj oblik i pri dovoljnoj veličini spoljne sile dolazi do njegovog razaranja. Delovanjem sile nastaju istovremeno u telu naponi, jer se ono unutrašnjim silama suprostavlja promeni oblika. Promena oblika izazvana delovanjem spoljnih sila se naziva deformacija.

2. Kako nastaje elastična deformacija?

Pri niskim vrednostima spoljnih sila i niskim naponima nastaje elasticna deformacija (opružna); po rasterećenju ta deformacija nestaje, a telo poprima prvobitni oblik.

U kristalnoj rešetki se elastična deformacija ispoljava samo malim otklanjanjem atoma iz njihovog ravnotežnog položaja; otklon ne prelazi polovinu parametra rešetke.

3. Objasniti plastičnu deformaciju?

Ukjoliko velicina spoljašnje sile koja djeluje na kristalnoi tijelo prekoraci odredjenu granicu dolazi do plastične (trajne) deformacije, a po rasterećenju telo ostaje deformisano. Plastičnost nastupa kada se pod djelovanjem sila prijeđe takozvana granica tečenja, koja ovisi o temperaturi materijala.

4. Šta predstavlja kristalni blok?

Kristalni blok predstavlja sastavni dio kristalne strukture materijala. Predstavlja djelice precnika od 10-3 do 10-5 mm.

5. Osnovni mehanizmi plastične deformacije

Plastična deformacija kristalnih materijala ostvaruje se kretsanjem dislokacija a postoje dva osnovna mehanizma plasticne deformacija:

• Mehanizam klizanja

• Mehanizam dvojnikovanja

6. Kako se odvija klizanje u kristalima?

Najčešći mehanizam deformacije oblika kod metala, jeste klizanje. Ako se postepeno povećava sila opterećenja koja deluje na kristal, najzad će smičući naponi u pogodnoj kristalografskoj ravni (tzv. ravni klizanja) dostići kritičnu vrednost tzv. kritičan napon klizanja i započeće deformacija klizanjem; jedan deo kristala se pomera po ravni klizanja u odnosu na drugi deo. Klizanje se prvenstveno odvija u odredjenim kristalografskim ravnima i pravcima .tri osnovna zakona klizanja su:

1) ravan klizanja odgovara ravni kristala najgušće posednutoj atomima;

2) pravac klizanja odgovara pravcima kristala koji su najgušće posednuti atomima;

3) od datog skupa ravni i pravaca može se izdvojiti takva ravan i pravac, gde smičuća

komponenta napona dostiže najveću vrednost (tzv. aktivna ravan i pravac klizanja;

7. Kako se odvija smicajno naprezanje?

Napon potreban za klizanje u odredjenoj ravni klizanja, naziva se kritičan napon

klizanja (τkr). Uz pretpostavku da se klizanje ostvaruje kao medjusobno pomeranje

dva čvrsta tela (to znači duž cele klizne ravni istovremeno), može se veličina τkr proračunati iz medjuatomnih sila. Najmanje trajno pomeranje jednog sloja atoma u odnosu na susedni sloj jeste takvo pri kojem se atomi premeštaju za jedno medjuatomsko rastojanje u pravcu delovanja napona. Pri svom kretanju iz jednog čvora rešetke do susednog čvora atom je izložen silama različitih veličina i smerova. Pri malim otklonima od polaznog položaja preovladjuju sile koje teže da atom vrate opet u početni položaj; pri velikim otklonima koji prevazilaze polovinu medjuatomnog rastojanja,preovladjuje sila od susednog atoma, tj. sila obrnutog smera; u srednjem položaju izmedju susednih čvorova rezultujuća sila je jednaka nuli.

Ako predpostavimo, da sila koja deluje na atom koji se kreće od jednog

čvora do drugog ima sinusoidalni oblik . Da bi se takvo pomeranje atoma ostvarilo,

mora smičuća komponenta spoljne sile prekoračiti maksimum koji leži na udaljenosti

x = a/4 od polaznog položaja O.Potrebna veličina sile na jediničnoj površini

kristalografske ravni (tj. kritičnog naponaklizanja) može se izvesti iz sinusne jednačine

koja ima oblik:

8. Dekristalizacija deformisanih tijela?

Dekristalizacija je pojava da hladno deformisani metali zagrijani do određene temperature stvaraju nova kristalna zrna koja po obliku i osobinama odgovaraju metalu prije hladne deformacije. Početak dekristalizacije predstavlja pojava rekristalizacionih klica ili centara.

Klice su brojnije ukoliko je predhodna deformacija bila veća i ukoliko je temperatura žarenja niža.

Do dekristalizacije hladno deformisanog metala može doći samo pod određenim uvjetima:

• stepen hladne plastične deformacije mora preći određenu minimalnu vrijednost – kritični stepen deformacije;

• kritični stepen deformacije je različit za razne metale i leži između 2-10% oduzimanja.

9,. Šta predstavlja ravnotežni dijagram stanja?

Ravnotežni dijagram stanja (ili fazni dijagram): grafički prikaz faza u funkciji temperature i sastava legure; ako se legura sastoji od dve komponente reč je o binarnom(dvojnom) faznom dijagramu.

Dijagram stanja predstavlja grafički prikaz faza u leguri pri različitim temperaturama i sastavu legure.

10. Gdje se koristi dijagram stanja?

dijagrami stanja koriste se za razumevanje i predskazivanje mnogih vidova ponašanja materijala. Neki od važnijih podataka koji se mogu dobiti korišćenjem dijagrama stanja su:

• Koje faze postoje u leguri?

• Kakav je njihov količinski sastav?

• Kakvi su međusobni količinski odnosi za različite temperature i različite sastave?

• Na kojoj temperaturi pri hlađenju legure pod ravnotežnim uslovima počinje očvršćavanje i u kom temperaturnom intervalu se ono dešava?

• Na kojoj temperaturi počinje topljenje različitih faza?

• Kakva je rastvorljivost jedne komponente u drugoj?

Ovi i drugi podaci koji se mogu dobiti na osnovu dijagrama stanja potrebni su pri:

-Definisanju tehnologije termičke obrade,

- Obradi deformisanjem u čvrstom stanju,

-Zavarivanju,

- Livenju i

-Mnogim drugim važnim proizvodnim procesima u preradi metala.

11. Šta predstavlja binarni fazni dijagram?

fazni dijagram koji prikazuje odnos temperature i relativne koncentracije dviju tvari u binarnoj smjesi

jedan tip faznog dijagrama koji prikazuje odnos temperature u relativne koncentracije dvije tvari u binarnoj smjesi pa se naziva binarni fazni dijagram. Takva smjesa može biti ili čvrsta otopina ili smjesa dviju tvari koje ne tvore čvrste otopine. Ova dva različita tipa smjesa rezultiraju u veoma različitom grafu.

12. Ravnotežni FC dijagram? Nacrtati i objasniti!

Ravnotežni dijagram metastabilnog sistema je prikazan na slici vrsta je binarnog sistema .Pri sadržaju 6.67 masenih % C (25 atomskih %) obrazuje ugljenik sa gvoždjem intersticijalno hemijsko jedinjenje Fe3C - cementit. Pošto se pri reakcijama u metastabilnom sistemu cementit ne menja, može se smatrati kao komponenta i dijagram označavati kao dijagram Fe- Fe3C. Za tehničku praksu od značaja je gotovo ceo opseg koncentracije ugljenika (0 do 6.7% ). Legure sa sadržajem ugljenika do 2.11% C nazivaju se čelici;

eutektoidna koncentracija (0.77% C) deli čelike na podeutektoidne (do 0.77% C) i nadeutektoidne (0.77 do 2.11% C). Legura sa sadržajem 0.77% C je eutektoidni čelik. Legure sa C > 2.11% zovu se sivo liveno gvoždje i belo liveno gvoždje (oznaka prema izgledu površine preloma), a eutektička koncentracija (4.3%) ih deli

na podeutektičke (2.11 - 4.3% C) i nadeutektičke (4.3 - 6.7% C); legura sa sadržajem

ugljenika 4.30% je eutektička legura.

Složenost dijagrama na strani železa prouzrokovana je različitim alotropskim modifikacijama železa i njihovom različitom sposobnošću za rastvaranje ugljenika. U legurama železa i ugljenika javljaju se sledeći čvrsti rastvori:

Od homogenih vrsta kristala (faza) koje se javljaju u legurama železa i ugljenika, treba razlikovati mikrokonstituente koji imaju složenu (heterogenu) prirodu. To su:

Cementit se javlja kao samostalni mikrokonstituent u tri različita oblika istog hemijskog sastava:

Oznake karakterističnih tačaka dijagrama stanja su date u tabeli.. Navedeni podaci o temperaturama i sadržaju ugljenika nisu definitivno određeni, pa se u literaturi mogu da nađu različite vrednosti.

inija koja nastaje spajanjem tačaka A, B, C i D se naziva likvidus linija (označava se sa A5), iznad koje su sve legure ovog sistema u tečnom stanju – rastopu, označenom R.

Linija koja se dobija spajanjem tačaka A, H, J, E, C i F se naziva solidus linija (označava se sa A4) i predstavlja završetak procesa kristalizacije. Ispod nje sve legure ovog sistema su u čvrstom stanju.

Između likvidus i solidus linije legure se sastoje iz rastopa i čvrste faze koja se izdvaja. Količina čvrste faze se povećava sa sniženjem temperature, tj. napredovanja procesa kristalizacije. Po liniji AB se izdvaja δ-ferit, po liniji BC austenit (γ), a po liniji CD primarni cementit (Fe3C′). Kristalizacija čvrste faze iz rastopa je označena kao primarna kristalizacija.

Linije SE i PQ predstavljaju solvus linije – linije rastvorljivosti ugljenika u austenitu (SE linija), odnosno rastvorljivosti ugljenika u feritu (PQ linija). Pošto se sa sniženjem temperature smanjuje rastvorljivost ugljenika u kristalnoj rešetki čvrstog rastvora α i γ, to se on izdvaja iz rešetke i sa atomima železa obrazuje cementit. Cementit koji se izdvaja iz austenita po SE liniji se naziva sekundarni cementit (Fe3C″), da bi se razlikovao od primarnog cementita, koji nastaje iz rastopa. Cementit koji nastaje iz ferita po PQ liniji se označava kao tercijarni cementit (Fe3C″′).

Vertikalna osa sa leve strane dijagrama stanja (100% Fe, 0% C) predstavlja liniju čistog železa i na nju su nanete tačke A, N i G koje odgovaraju temperaturama njegovih alotropskih preobražaja. Vertikalna osa sa desne strane dijagrama stanja je linija čistog cementita (6,67% C) a položaj tačke D odgovara približno njegovoj temperaturi topljenja.

Po liniji ECF se odvija eutektička reakcija na eutektičkoj temperaturi (1148 oC). Eutektičkom reakcijom se obrazuje mehanička smeša koja se sastoji od austenita sa 2,0% C i primarnog cementita sa 6,67% C. Eutektička smeša se naziva ledeburit I (sa oznakom LI). Eutektička reakcija se prikazuje na sledeći način:

R4,3%C → LI (γ2,0%C + Fe3C′6,67%C)

Ova reakcija se odvija kod svih legura sistema Fe-Fe3C koji sadrže više od 2,0% C.

Linija PSK (727 oC) je eutektoidna linija – A1, po kojoj se odvija eutektoidni preobražaj austenita sa 0,8% C u mehaničku smešu ferita sa 0,025% C i sekundarnog cementita (Fe3C″) sa 6,67% C. Eutektoidna smeša se naziva perlit (oznake P), a reakcija njegovog dobijanja se prikazuje kao:

γ0,8% C → P (α0,025% C + Fe3C″6,67% C)

Legura sastava 0,8% C se naziva eutektoidni čelik, a eutektoidna reakcija predstavlja reakciju u čvrstom stanju (sekundarna kristalizacija). Naziv eutektoidni ukazuje na analogiju ove reakcije sa već opisanom eutektičkom reakcijom, pri čemu ulogu rastopa preuzima austenit, ulogu austenita ferit, a ulogu primarnog cementita sekundarni cementit.

Struktura perlita sastoji se iz feritne osnove i cementitne faze u vidu lamela (pločica) – lamelarni perlit. Osim lamelarnog perlita, može da se formira zrnasti perlit, ako se izvede

odgovarajuća termička obrada. Zrnasti perlit ima veću plastičnost, a manju tvrdoću od lamelarnog perlita.

13. Šta je primarna kristalizacija?

Kristalizacija čvrste faze iz rastopa je označena kao primarna kristalizacija.

U slucaju Fe- Fe3C DIJAGRAMA Između likvidus i solidus linije legure se sastoje iz rastopa i čvrste faze koja se izdvaja. Količina čvrste faze se povećava sa sniženjem temperature. Po liniji AB se izdvaja δ-ferit, po liniji BC austenit (γ), a po liniji CD primarni cementit (Fe3C′).taj proces se naziva primarna kristalizacija

14. Reakcije FC dijagrama?

Peritektička reakcija

U peritektičkoj tački J na temperaturi od 1495ºC, gde tečna faza (sa 0.53% C) sa δ-feritom (sa sadržajem 0.10%), formira austenit (γ) (sa 0.17% C), ova reakcija se odvija po jednačini:

δ-ferit je visokotemperaturska faza i ona se ne nalazi u čelicima na nižim temperaturama.

Eutektička reakcija

U eutektičkoj tački C iz tečne faze (sa sadržajem 4.3% C) formiraju se dve čvrste faze: austenit (2.11% C) i intermetalno jedinjenje Fe3C (sa 6.7% C). Ova reakcija se odvija na temeperaturi 1148ºC po jednačini:

Eutektoidna reakcija

U eutektičkoj tački S iz austenita (sa 0.77% C) formiraju se dve čvrste faze: ferit (sa 0.022% C) i Fe3C (sa 6.7 % C) (cementit). Ova reakcija se odvija na temperaturi od 727ºC, prema jednačini:

Eutektoidna reakcija obavlja se u potpuno čvrstoj fazi i veoma je značajna za neke vrste termičkih obrada ugljeničnih čelika.

Ugljenični čelici sa sadržajem ugljenika 0.77% nazivaju se eutektoidni čelici,pošto im se celokupna struktura sastoji iz ferita i cementita, koji se formiraju od austenita (sa sadržajem ugljenika od 0.77%) sporim hladjenjem ispod eutektoidne temperature.

Čelici sa sadržajem ugljenika manjim od 0.77% nazivaju se podeutektoidni, a sa većim sadržajem od 0.77% C nadeutektoidni.

U odnosu na eutektičku tačku, gvožđa se dele na:

podeutektička gvožđa sa sadržajem ugljenika od 2,0 do 4,3%, čija se struktura sastoji od perlita, sekundarnog cementita i ledeburita II;

eutektičko gvožđe sa sadržajem ugljenika od 4,3% čija se struktura sastoji od 100% ledeburita II;

nadeutektička gvožđa sa sadržajem ugljenika od 4,3 do 6,67%, čija se struktura sastoji od ledeburita II i primarnog cementita.

15. Fazne transformacije u sistemu željezo-ugljik?

U različitom opsegu koncentracija i temperatura javljaju se sledeće faze:

ferit(α, δ), austenit (γ), cementit (Fe3C) i rastop (R).

Pošto se Fe3C može raspasti na Fe i grafit, to je u metastabilnom sistemu faza

cementit, a u stabilnom grafit. Rastop je faza dobijena rastvaranjem gvoždja i ugljenika

u tečnom stanju. Egzistira iznad linije likvidus kao čista faza i u smeši sa

austenitom, odnosno cementitom izmedju likvidus i solidus linija

Kod željeza imamo dvije alotropske modifikacije. Prva faza koja nastaje prilikom skrućivanja ima prostorno- centriranu kubnu rešetku (��- Fe). Kod temperature od 1401 °C

ova rešetka prekristalizira u prostorno - centrirani kub (γ. Fe). Ova faza postoji sve do temperature od 910 °C, a nakon toga opet prekristalizira u prostorno centriranu kubnu rešetku (α – Fe). Ovo α željezo je nemagnetičnou području od 910 °C do 768 °C, a ispod te temperature je jako magnetično.

16. Šta su krive hlađenja?

Krive hladjenja: grafički prikaz promene temperature u funkciji vremena za čiste metale i legure; promena se prati od tečnog stanja do sobne temperature.

Krive hlađenja predstavljaju grafički prikaz toka hlađenja u koordinatnom - vrijeme. Dobijaju se termijskom analizom, a koristi se za konstrukciju dijagrama stanja pri čemu se uzimaju krive hlađenja čistog metala i sistema legura

17. Šta su legure

Legure su supstance sastavljene od najmanje dve komponente kod kojih je osnovna komponenta metal, dok druge komponente mogu biti metali, ali i nemetali. Hemijski elementi koji ulaze u sastav legure nazivaju se komponente. Legure mogu da budu dvokomponentne, trokomponentne i višekomponentne. Element koji je procentualno najviše zastupljen, a to je metal, naziva se osnovna komponenta ili osnovni metal. Svi ostali hemijski elementi- komponente nazivaju se legirajući elementi.

18. Kako se dijele dijagrami stanja?

Dijagrami stanja ili fazni dijagrami ili dijagrami slijevanja grafički su prikazi koji pokazuju koje faze i koji fazni konstituenti su prisutni u materijalnim sustavima na različitim temperaturama i tlakovima za različite kemijske sastave.

U zavisnosti od razlike u veličini atoma komponenata A i B koje čine leguru, razlikuju se tri osnovna tipa dijagrama stanja:

– sa potpunom nerastvorljivošću komponenata u čvrstom stanju (tip I),

– sa potpunom (neograničenom) rastvorljivošću komponenata u čvrstom stanju (tip II) i

– sa delimičnom rastvorljivošću komponenata u čvrstom stanju (tip III).

19. Šta predstavlja rastvorljivost metala?

atomi hemijskih elemenata koji ulaze u sastav neke legure se u tečnom stanju mešaju; tj rastvaraju i obrazuju tečni rastvor koji se naziva rastop. Procesom kristalizacije legura prelazi iz tečnog u čvrsto stanje, i to na stvarnoj temperaturi kristalizacije ili u određenom temperaturnom intervalu. U čvrstom stanju atomi hemijskih elemenata mogu međusobno da reaguju obrazujuću čvrste rastvore, hemijska jedinjenja i mehaničke smese.

Čvrstim rastvorom dva (ili više) elementa naziva se homogena čvrsta faza koja ima određen tip kristalne rešetke. Čvrsti rastvor ima istu kristalnu rešetku kao osnovni metal, a atomi legirajućeg elementa se rastvaraju u njoj.. U zavisnosti od toga kako nastaju, čvrsti rastvori se dele na čvrste rastvore tipa zamene- supstitucijske čvrsterastvore, i čvrste rastvore tipa popune- intersticijske čvrste rastvore.

Rastvorljivost u čvrstom stanju može da bude neograničena, ograničena ili da u potpunosti otsustvuje. Neograničena rastvorljivost u čvrstom stanju znači da se atomi komponenata mešaju na svim temperaturama, od temperature kristalizacije do sobne temperature, u bilo kom količinskom odnosu.

Ako čvrsti rastvor može da se dobije samo pri određenom količinskom odnosu, onda je rastvorljivost elemenata ograničena, a čvrsti rastvor koji nastaje je sa ograničenom rastvorljivošću.

Ukoliko je razlika između atoma osnovnog i legirajućeg elementa veća od 15%, legirajući elementi više ne mogu da se rastvaraju u kristalnoj rešetki osnovnog metala na bilo kojoj temperaturi čvrstog stanja. Pošto rastvorljivost potpuno odsustvuje, u takvim uslovima ne mogu da se obrazuju čvrsti rastvori.

Usvojeno je da se čvrsti rastvori označavaju slovima grčkog alfabeta- α, β, γ, δ.

Hemijska jedinjenja– Za razliku od uobičajenih hemijskih jedinjenja koja nastaju hemijskom reakcijom u tačnom stehiometrijskom odnosu, metalna hemijska jedinjenja mogu da naastanu i kada taj odnos nije zadovoljen, ali obavezno uz obrazovanje kristalne rešetke., koja se najčešće razlikuje od kristalne rešetkepojedinačnih elemenata.

mehaničke smeše- Ako se elementi koji ulaze u sastav legure ne rastvaraju u čvrstom stanju, što znači da ne obrazuju čvrsti rastvor i ne stupaju u hemijsku reakciju praćenu obrazovanjem jedinjenja, onda oni obrazuju mehaničku smešu.

20. Objasniti ravnotežni dijagram dva metala potpuno rastvorljiva u čvrstom stanju?

21. Izotermalna transformacija austenita?

Razlaganje austenita događa se samo na temperaturama nižim od 727°C. Za opisivanje kinetike transformacije pothlađenog austenita koriste se eksperimentalno dobijeni dijagrami vijeme– temperatura–stepen razlaganja, ili dijagrami izotermalne transformacije pothlađenog austenita, tj. razlaganja austenita pri konstantnoj temperaturi. U literaturi ovi

dijagrami su poznati pod nazivom TTT (time–temperature– transformation).

Za izučavanje procesa izotermalne transformacije austenita potrebno je uzorke čelika zagrijavati do temperatura koje odgovaraju stabilnom austenitu (iznad kritične tačke), a zatim brzo hladiti do temperatura koje su niže od kritične tačke, tj. do temperatura na kojima se obavlja transformacija austenita na pr. 600°C, 500°C, 400°C itd., i držati uzorke čelika na tim temperaturama različito vrijeme, tj. do potpune transformacije austenita. Proces transformacije austenita na konstantnoj temperaturi može se prikazati eksperimentalno dobijenom krivom, (sl.5.), na osnovu koje se može ocijeniti količina transformisanog austenita u zavisnosti od vremena koje je proteklo od početka hlađenja pothlađenog austenita. U toku nekog vremenskog intervala, od početka procesa pa do tačke P, kako se to vidi na slici 5. , ne dolazi do transformacije austenita. Ovo vreme naziva se inkubacioni period. Po isteku ovog perioda počinje transformacija austenita u feritno–cementitnu strukturu. Tokom vremena količina transformisanog austenita raste. Potpuna transformacija austenita završava se po isteku nekog vremena (tačka K). Prema tome, možemo zaključiti da je za transformaciju austenita u feritno–cementitnu strukturu na nekoj konstantnoj temperaturi potrebno da protekne neko određeno vreijme. Na osnovu eksperimentalnih krivih dobijenih ispitivanjem za više temperatura pothlađivanja t1, t2, t3 ... tn, može se konstruisati dijagram izotermalne transformacije austenita ili TTT dijagram.

Vrijeme početka transformacije (tačke P1, P2, P3 ... Pn) i vrijeme završetka transformacije (tačke K1, K2, K3 ... Kn), za svaku temperaturu prenesemo na dijagram, tako što na apscisnu osu nanosimo vrijeme u logaritamskim koordinatama, a na ordinatu temperaturu na kojoj se odvija transformacija u °C. Tačke P (vrijeme početka transformacije) i tačke K (vrijeme završetka transformacije) za svaku ispitivanu temperaturu transformacije austenita prenesu se na odgovarajuću temperaturu u dijagramu, a zatim tačke P1, P2, P3 ... Pn spojimo, dobijamo krivu u dijagramu koja određuje početak transformacije austenita. Isto to uradimo i sa tačkama završetka transformacije tačke K1, K2, K3, ... Kn, i tako dobijamo krivu na dijagramu koja odgovara završetku transformacije austenita, (sl.6.).

Međuoblast počinje od koljena krive (~550°C) i proteže se sve do temperatura početka martenzitne transformacije Mp. Ova oblast transformacije pothlađenog austenita svojstvena je perlitnoj (difuziono seljenje atoma ugljenika), kao i martenzitnoj (bezdifuzioni proces) transformaciji. Kao rezultat transformacije pothlađenog austenita dobija se struktura koja se naziva beinit. Martenzitna oblast počinje od temperature početka martenzitnog preobražaja, a pothlađeni austenit bezdifuziono se transformiše u martenzitnu strukturu .

22. Invarijantne reakcije?

U legurama železo – ugljenik u toku hlađenja se odigravaju tri invarijantne reakcije: peritektička, eutektička i eutektoidna

23. Šta predstavlja eutektička reakcija?

24. Tranformacija austenita pri kontinualnom hlađenju?

Savremeni postupci termičke obrade čelika uglavnom se baziraju na kontinualnom hlađenju dijelova sa temperature na kojoj je austenit stabilan do sobne temperature. Dijagrami izotermalne transformacije austenita važe samo za hlađenje u uslovima konstantnih temperatura, a oni se moraju modificirati ako se transformacije dešavaju na temperaturama koje se stalno mijenjaju. Pri kontinuiranom hlađenju potrebno je nešto duže vrijeme za početak i kraj transformacije austenita. Zbog ovoga su krive izotermalne transformacije austenita pomjerene više udesno i ka nižim temperaturama. Ovako dobijen dijagram sa pomerenim linijama početka i kraja transformacije austenita, u odnosu na izotermalni, naziva se dijagram kontinuiranog hlađenja. Ovi dijagrami omogućavaju praćenje procesa transformacije austenita pri kontinuiranom hlađenju različitim brzinama. Korištenjem ovih dijagrama mogu se dobiti tačniji podaci o temperaturnim intervalima u kojima se odvijaju fazne transformacije pri kontinuiranom hlađenju, a i o strukturama koje se pri tom formiraju.

Transformacija austenita traje određeno vrijeme, započinje u trenutku presjeka krive hlađenja i krive početka transformacije, a završava se presjekom krive hlađenja i krive kraja transformacije austenita. Mikrostrukture, koje se obrazuju u slučaju sporog i nešto bržeg hlađenja ugljeničnih čelika, proizilaze iz perlitne transformacije austenita i sastoje se od lamela ferita i cementita (perlit, sorbit i trustit). Kontinuiranim hlađenjem do sobne temperature ugljeničnih čelika, neće se obrazovati beinitna struktura zbog toga što će se cjelokupni austenit transformisati u perlit do trenutka kada bi beinitna transformacija bila moguća.

Što se tiče martenzitne transformacije, temperatura početka Mp i kraja Mk ostaju nepromjenjene u oba dijagrama, dijagram izotermalne transformacije i dijagram kontinualnog hlađenja. Pri kontinualnom hlađenju čelika najmanja brzina pri kojoj se cjelokupan austenit transformiše u martenzit, naziva se kritična brzina hlađenja. Kritična brzina hlađenja je tangenta na „koljenu“ krive u tački gde se završava perlitna transformacija. Hlađenje brzinama većim od kritične dobija se potpuno martenzitna struktura; hlađenje brzinama manjim od kritične u određenom opsegu brzina dobija se struktura perlita i martenzita; i konačno pri malim brzinama hlađenja dobija se potpuno perlitna struktura.

25. Mehanizmi povećanja čvrstoće čelika (metala)?

nema postavljenih komentara
ovo je samo pregled
3 prikazano na 19 str.