Cyna ołów i ich stopy.
Jednym z najważniejszych obszarów stosowania cyny i ołowiu sa stopy łożyskowe, są one używane do wylewania panewek łożysk ślizgowych w rożnych pojazdach i maszynach. Podstawowym wymaganiem stawianym tego rodzaju stopa, jest ich wielofazowa struktura, która powinna składać się z miękkiej, plastycznej osnowy z rozmieszczonymi w niej cząsteczkami twardymi lub odwrotnie. Dodatkowo powinny odznaczać się dobrymi własnościami odlewniczymi, niska temperatura topnienia małą rozszezalnoscia cieplna, odpornością na korozje.
Co to jest aluminium techniczne
Co to jest miedź technicznie czysta?
Zawiera 0,01-1,0% zanieczyszczeń, zależnie od sposobu wytwarzania i oczyszczania. Dzieli się na miedź surową (konwertorową lub anodową), rafinowaną oraz przetopioną (beztlenową, tlenową i odtlenioną). Gatunki miedzi rafinowanej i przetopionej są w Polsce znormalizowane. Oprócz tlenu wszystkie rodzaje miedzi technicznie czystej zawierają drobne ilości innych pierwiastków (Bi, Pb, Sb, As, Fe, Ni, Sn, Zn, S i Ag), które również uważane są za zanieczyszczenia (wyjątkiem jest srebro).
Miedź beztlenowa (zawierająca max 0,003% O) stosowana jest na elementy konstrukcyjne lamp elektronowych, aparatury próżniowej, przewody elektrotechniczne itd. Pozostałe rodzaje miedzi, zależnie od czystości, są stosowane do wyrobu różnych elementów konstrukcyjnych oraz przerabianych plastycznie i odlewniczych stopów miedzi. Duże ilości miedzi zużywa się do wytwarzania powłok galwanicznych na stali, zwykle jako podkładu pod powłoki niklowe lub niklowo-chromowe.
Co to jest żeliwo białe? Jaką ma strukturę i własności?
Żeliwa białe ze względu na zawartość węgla dzielą się na: podeutektyczne, eutektyczne i nadeutektyczne.
Struktura żeliwa podeutektycznego (o zawartości węgla poniżej 4,3%), zgodnie z układem równowagi żelazo-cementyt, składa się w temperaturze 1147°C z austenitu i ledeburytu. W miarę obniżania temperatury z austenitu wydziela się cementyt wtórny. W temperaturze 723°C następuje przemiana austenitu w perlit, a ledeburytu - w ledeburyt przemieniony. Przy dalszym ochładzaniu stopu do temperatury pokojowej, w miarę zmniejszania się rozpuszczalności węgla w żelazie a, wydziela się cementyt trzeciorzędowy (w bardzo małej ilości). W rezultacie, w temperaturze pokojowej struktura żeliwa białego podeutektycznego składa się z perlitu, cementytu i ledeburytu przemienionego
Druga klasyfikacja opiera się na własnościach mechanicznych określanych na próbkach wykonanych z wlewków próbnych tzw. przylanych (odlewanych razem z odlewem). W tym przypadku, w oznaczeniu gatunku za liczbą określającą minimalne wydłużenie podaje się literę A, np. 400-15A. Ta klasyfikacja zawiera 6 garnków żeliw o wytrzymałości na rozciąganie 320-700 MPa, granicy plastyczności 210 ÷ 400 MPa, wydłużeniu 15 ÷ 2% i twardości HB 130 ÷ 320. Dodatkowa klasyfikacja (również zawarta w PN) oparta na twardości mierzonej na samych odlewach rozróżnia 9 gatunków oznaczanych literą H i podaje średnią twardość HB danego gatunku, np. H330, H150 itd.
Niezależnie od przyjętej klasyfikacji, wyższa wytrzymałość i twardość odpowiada perlitycznej strukturze osnowy, wyższa plastyczność - strukturze ferrytycznej.
Żeliwo sferoidalne zastępuje z powodzeniem nie tylko staliwo, lecz również niektóre
odkuwki stalowe. Wytwarza się z niego takie części silników samochodowych, jak wały wykorbione, wałki rozrządcze, cylindry i pierścienie tłokowe. W budowie obrabiarek żeliwo sferoidalne wykorzystuje się na koła zębate, wrzeciona, korpusy itd.
Co to jest żeliwo niestopowe?
ŻELIWO, stop żelaza z węglem (2,5-4,5% węgla) oraz krzemem, manganem, fosforem i siarką pochodzenia metalurgicznego (żeliwo niestopowe lub węglowe). jest otrzymywane z surówki wielkopiecowej z dodatkiem złomu żeliwnego i stalowego w piecu szybowym, żeliwiaku; jest stopem odlewniczym.
Żeliwami węglowymi nazywa się odlewnicze stopy żelaza z węglem, zawierające
teoretycznie powyżej 2,06% C, a praktycznie 2,5 ÷ 4,5% C. Poza tym żeliwa te podobnie jak
stale, zawsze zawierają pewne ilości krzemu, manganu, fosforu i siarki pochodzenia
metalurgicznego. W przeciwieństwie do stali, większość żeliw odznaczają się niską
plastycznością. Węgiel w żeliwach może występować w dwóch postaciach: bądź w stanie wolnym jako grafit, bądź w postaci związanej w cementycie. W zależności od tego rozróżnia się żeliwa szare, które niezależnie od struktury osnowy (ferrytycznej, perlitycznej lub ferrytyczno-perlitycznej) zawierają wydzielenia grafitu, oraz żeliwa białe, w których węgiel występuje prawie wyłącznie w postaci cementytu. Nazwy te związane z kolorem ich przełomów. Niekiedy spotyka się żeliwa połowiczne, które miejscami mają budowę żeliw szarych, a miejscami - białych.
Co to są stale automatowe jaki jest ich skład własności mechaniczne i technologiczne
stale automatowe, zawierające zwykle 0,1–0,4% węgla, 0,1–0,35% siarki i 0,035–0,8% fosforu, czasami mangan (0,5–1,8%), odznaczające się b. dobrą skrawalnością, przeznaczane do wyrobu śrub, nakrętek itd.
Struktura żeliwa eutektycznego (zawierającego 4,3% C) w temperaturze 1147°C składa się z ledeburytu, a w temperaturze pokojowej - z ledeburytu przemienionego.
Struktura żeliwa białego nadeutektycznego (zawierającego ponad 4,3% węgla) składa się w temperaturze 1147°C z ledeburytu i cementytu pierwszorzędowego (pierwotnego) krystalizującego w postaci grubych igieł, w temperaturze pokojowej — z ledeburytu
przemienionego i cementytu pierwotnego.
Żeliwa białe, jako materiał konstrukcyjny, prawie nie mają bezpośredniego zastosowania
technicznego, natomiast powierzchniowa warstwa żeliwa białego na żeliwie szarym, powstająca przez tzw. zabielenie (tj. szybkie lokalne ochłodzenie odlewu), jest często stosowana w celu zwiększenia odporności materiału na ścieranie. Taką twardą warstwę w żeliwie otrzymuje się umieszczając w formie tzw. ochładzalniki, czyli odpowiednie wkładki metaliczne szybko odprowadzające ciepło. Zabielenie żeliwa szarego stosuje się czasem w przypadku mniej odpowiedzialnych prowadnic korpusów maszyn, bieżni kół wagoników roboczych itp. Żeliwo białe jest materiałem wyjściowym przy wytwarzaniu przedmiotów z żeliwa ciągłego.
Co to jest żeliwo sferoidalne? Podać klasyfikację i zasady oznaczania
Żeliwami sferoidalnymi nazywa się żeliwa, w których grafit wydziela się podczas krzepnięcia w postaci kulek.
Otrzymuje się je w wyniku procesu modyfikacji, który polega na wprowadzeniu do metalu - bezpośrednio przed jego odlewaniem - niewielkiego dodatku magnezu (w stopie z niklem lub miedzią). Struktura osnowy żeliw sferoidalnych, podobnie jak struktura osnowy zwykłych żeliw szarych, może być ferrytyczna, ferrytyczno-perlityczna, perlityczno-ferrytyczna lub perlityczna. Żeliwa sferoidalne są w Polsce znormalizowane (PN-92/H-83123), przy czym podstawą
klasyfikacji są ich własności mechaniczne. Polska Norma podaje dwie odrębne klasyfikacje żeliw sferoidalnych. Pierwsza - opiera się na własnościach mechanicznych określanych na próbkach wyciętych z wlewków próbnych oddzielnie odlewanych. Według tej klasyfikacji rozróżnia się 9 gatunków żeliw. Oznaczenie poszczególnych gatunków składa się z
liczby określające minimalną wytrzymałość na rozciąganie w MPa oraz liczby określającej minimalne wydłużenie w procentach. Na przykład oznaczenie 400-15 oznacza żeliwo sferoidalne o RM min. 400 MPa i wydłużeniu A 5 min. 15%.
Co to jest PVD i CVD?
Metodami tymi osadza się na powierzchni stali twarde warstwy węglika tytanu i lub azotka tytanu by zwiększyć jej odporność na ścieranie. Metodą CVD osadza się najczęściej warstwy na narzędziach z węglików spiekanych np. węglika tytanu z atmosfery TiCl4+CH4+H2 a TiN z NH4+ TiCl4 w temp. 950-1050C. W czasie 1-1,5H grubość warstwy do1,5 ųm. Wysoka temp. Procesu CVD wyklucza stosowanie jej do stali narzędziowych, dlatego w tym przypadku stosuje się metodą PVD, której temp. Nie przekracza 450-500C. Wspólną cechą tych metod jest krystalizacja na podłożu stalowym. Skróty CVD i PVD oznaczają chem. Lub fiz. Osadzanie par.
Co to jest węgloazotowanie stali i w jakim celu jest przeprowadzane.
Proces równoczesnego nasycanie powierzchni węglem i azotem w ośrodku wydzielającym atomy obu tych pierwiastków. Przeprowadza się je w ośrodkach ciekłych i gazowych. W temp. 500¸900°C. Im niższa temp. tym więcej azotu a mniej węgla.
Do cyjanowania kąpielowego stosuje się najczęściej kąpiele o składzie; 50¸55% NaCN, 25¸30% Na2CO3, 15¸20% BaCl2 lub 25¸35% NaCN, 45% Na2CO3, 25% NaCl.
Cyjanowanie gazowe przeprowadza się w ośrodku zawierającym gazy nawęglające i amoniak. Zalety w porównaniu do kąpielowego: wyeliminowanie trujących soli cyjanowych; możność regulacji procesy poprzez zmianę składu mieszanki; mniejszy koszt procesu.
Co to jest azotowanie stali i w jakim celu jest przeprowadzane.
Jest to proces powierzchniowego nasycenia stali lub żeliwa azotem. Rozróżnia się azotowanie utwardzające i antykorozyjne. Do azotowania potrzebny jest azot atomowy. Otrzymuje się go z amoniaku:
2NH3®6H+2N
w czasie azotowania należy zastosować stały przepływ amoniaku.
Do azotowania stosuje się stale stopowe zawierając e dodatki aluminium, wanadu, tytanu, molibdenu i chromu. Dodatki te tworzą azotki oznaczające się dużą twardością.
Azotuje się w temp 500¸540°C.
Przeprowadza się je w piecach do azotowania, o szczelnej komorze ze stali żaroodpornej.
Azotowanie antykorozyjne stosuje się także dla stali węglowych. Poddając azotowaniu elementy gładkie
Co to jest nawęglanie stali.
Nasycenie powierzchni stalowych węglem w celu uzyskania twardej odpornej na ścieranie i twardej warstwy powierzchniowej przy zachowaniu ciągliwego rdzenia.
Rodzaje:
-nawęglanie w proszkach (ośrodek stały);
-nawęglanie gazowe.
Co to jest obróbka cieplno-chemiczna stali. Podać przykłady
Polega na nasycaniu warstw powierzchniowych obra – bianych cieplnie elementów określonymi składnikami za pomocą substancji stałych, ciekłych lub gazowych. Obejmuje takie zabiegi: nawęglanie, azotowanie, cyjanowanie, nasiarczanie .
Obejmuje procesy:
-powstawanie wolnych atomów, w ośrodku otaczającym obrabiany metal;
-absorpcja aktywnych atomów na powierzchni metalu;
-dyfuzja zaabsorbowanego pierwiastka w głąb metalu (dyfuzja atomowa lub reakcyjna).
Ma na celu podwyższenie powierzchniowej twardości i odporności na ścieranie; zwiększenie odporności na korozję.
Czynniki wpływające na hartowność, w jaki sposób można określić hartowność stali.
Na hartowność wpływ mają czynniki:
- skład chemiczny stali, zwłaszcza zawartość wegla i składników stopowych. Stale węglowe mają małą hartowność , która wzrasta zwe wzrostem zawartości węgla.
- dodatek intensyfikatorów dodatek boru, w ilości ok.0.002% zwiększa głębokość hartowności 1,5do 5 razy.
- wielkość ziarna austenitu stale o grubym ziarnie hartują się głębiej niż stele o ziarnie drobnym.
- jednorodność ziarn austenitu im austenit jest bardziej jednorodny tym większa jest hartowność steli
- nie rozpuszczone cząsteczki jak tlenki, węgliki , azotki, związki między metaliczne zwiększają szybkość rozkładu austenitu zmniejszają hartowność stali.
Metody określania hartowności:
- badanie hartowności na przełomie określa hartowność stosowana dla węglowych stali narzędziowych malej głębokości hartowania.
- metoda Grossmanna polega na hartowaniu w wodzie lub oleju cylindrycznych próbek o różnych średnicach.
- metoda chłodzenia czołowego polega na tym , że cylindryczną próbkę, nagrzewa się do temp hartowania, a następnie chłodzi.
Co to jest szybkość krytyczna chłodzenia stali.
Krytyczna szybkość chłodzenia - najmniej sza szybkość chłodzenia, przy której uzyskamy jeszcze strukturę całkowicie martenzytyczną. Im mniejsza jest szybkość krytyczna tym większa jest hartowność stali. Na szybkość krytyczna chłodzenia(średnice krytyczna) wpłvwaia dwa czynniki:- zawartość węgla i składników stopowych w austenicie(węgiel i dodatki stopowe, z wyjątkiem kobaltu, zwiększają hartowność)- wielkość ziarna austenitu przed rozpoczęciem chłodzenia(im większe ziarno, tym mniejsza hartowność i większa szybkość chłodzenia)
Hartowność stali. Metody obliczenia i modelowania hartowności.
Hartowność jest to zdolność do tworzenia struktury martenzytycznej podczas hartowania. Określa się ją na podstawie grubości warstwy martenzytycznej na przekroju hartowanego przedmiotu. Maksymalna średnica na jaką próbka zahartuje się na wskroś nosi nazwę średnicy krytycznej. Głębokość zahartowania jest związana z krytyczną szybkością chłodzenia. Je – żeli w osi w osi pręta szybkość chłodzenia jest mniej – sza od krytycznej to zahartowaniu ulegnie tylko warstwa powierzchniowa. Hartowność jest ważną cechą określającą przydatność do obróbki cieplnej. Rdzeń elementów niezahartowanych na wskroś ma niższą wytrzymałość na rozciąganie, a zwłaszcza niższą granicę plastyczności i niższą udarność w porównaniu ze strefą zewnętrzną.
Implantowanie jonowe wiązkowe i plazmowe.
Obróbka powierzchniowa polegająca na wzbogaceniu cienkiej warstwy w wybrane pierwiastki drogą bombardowania jonami tych pierwiastków. Istnieje także możliwość bombardowania powierzchni jonami rodzimymi.
Jakie główne zastosowanie mają stale nierdzewne chromowe w zależności od zawartości węgla?
Stale chromowe w zal. od zawartości chromu można podzielić na 3 grupy:
- o zawartości 12-14% Cr i 0,45% C.
Zastosowanie: łopatki turbin parowych, części maszyn, przedmioty codziennego użytku, narzędzia chirurgiczne i dentystyczne, noże, sprężyny, łożyska
- 16-18% Cr i 0,1% C.
Zastosowanie na naczynia kuchenne, aparaty w przemyśle spożywczym, ozdoby samochodowe, itp.
-25-28% Cr.
Zastosowanie jako stale żaroodporne, np. mufle, retorty, itp.
Co to jest hartowność stali i czym się różni od utwardzalności
Z kolei przez hartowność rozumie się głębokość na jaką stal da się zahartować. Miarą hartowności jest więc grubość strefy zahartowanej. Twardość po hartowaniu jest zależna od zawartości węgla w stali. Wyższa zawartość węgla w martenzycie zwiększa twardość stali, ale tylko do zawartości ok. 0,9% C. W stalach nadeutektoidalnych, dla których optymalną temperaturą hartowania jest Ac1+ 30°C, zawartość węgla w martenzycie po hartowaniu jest stała, zmienia się natomiast ilość cementytu, który jednak nie wpływa w sposób istotny na zmianę twardości.
Co to są wykresy CTP i w jaki sposób się je otrzymuje.
CTP- zależność struktury i własności od szybkości chłodzenia materiału. Wykresy te otrzymuje się w wyniku chłodzenia próbek danej stali z różnymi szybkościami rejestrowania punktów początku i końca przemian(np. metodą dylatacyjną). W temp. otoczenia badane są własności próbek (najczęściej twardość). Wyniki te nanosi się na wykres. Tak skonstruowany wykres nosi nazwę CTPc( ciągłe).
Co to jest stal niestopowa i jakie zawiera pierwiastki.
Zwykła stal niestopowa nie posiada żadnych dodatków, jej właściwości mogą być kształtowane poprzez obróbkę cieplną, mechaniczną lub cieplno-mechaniczną. Dodatki niektórych pierwiastków (krzem, chrom, nikiel, mangan, molibden, wanad, tytan, aluminium, itd) do stali wpływają na znaczne polepszenie jej różnych właściwości, tj. wytrzymałość, plastyczność, twardość, obrabialność, spawalność, hartowność, odporność na utlenianie, itp.
Co to jest ulepszanie cieplne i utwardzanie cieplne.
Ulepszanie cieplne - hartowani z następnym wysokim bądź średnim odpuszczaniem
Utwardzanie cieplne - połączenie operacji hartowania i niskiego odpuszczania.
Jaki jest mechanizm korozji międzykrystalicznej stali austenitycznych, w jaki sposób można je zapobiec.
Wydzielenia węglików M23C6 na granicach ziarn austenitu powodują pod wpływem działania środowiska groźną w skutkach korozję międzykrystaliczną, szczególnie intensywną w obciążonych elementach w temperaturach wyższych od 550°C. W celu skutecznego przeciwdziałania korozji międzykrystalicznej nie można dopuścić do wydzielenia węglików chromu. Osiąga się to poprzez:
• ponowne przesycanie stali, co może być stosowane tylko do elementów o niewielkich wymiarach
• zmniejszenie stężenia C poniżej 0,03%; w niektórych gatunkach dopuszcza się stężenie C nie większe niż 0,07%; sposób ten należy uznać za najbardziej skuteczny, choć kosztowny
• tzw. stabilizowanie stali przez wprowadzenie pierwiastków węglikotwórczych o większym od Cr powinowactwie chemicznym do węgla, najczęściej Ti lub Nb; pierwiastki te tworzą trwałe węgliki typu MX, nieprzechodzące do roztworu stałego podczas przesycania; ich stężenie jest dobierane tak, aby związać cały węgiel: %Ti ≥ 4x %C, %Nb ≥ 8x %C.
Jakie główne dodatki stopowe zawierają stale odporne na korozję i jaki jest ich wpływ na własności i strukturę tych stali?
H-chrom: Wprowadzony do stali w ilości większej od 13% powoduje skokową zmianę potencjału elektrochemicznego z �0,6V do +0,2 V
N-nikiel: podwyższa odporność stali na działanie wielu środowisk korozyjnych, a zwłaszcza kwasu siarkowego, roztworów obojętnych chlorków ( woda morska) itp.
Nb-niob, M-molibden, G-mangan, Cu-miedz, T-tytan, J-aluminium
Struktura stali. W stalach odpornych na korozję występują struktury: ferrytyczna, austenityczna i martenzytyczna. Faza jest to część stopu o jednakowych w całej swej masie własnościach fizycznych i o tym samym składzie chemicznym. Najwyższą odporność na korozję wykazują stale austenityczne potem ferrytyczne, a najniższą martenzytyczne. Większą odporność na korozję mają struktury jednofazowe. Większą odporność struktur jednofazowych należy przepisywać znacznie korzystniejszym warunkom do powstawania stanu pasywnego oraz do utrzymania jego trwałości i ciągłości.
Jakie czynniki wpływają na żaroodporność i na żarowytrzymałość stali?
Aby zwiększyć żaroodporność stali, wprowadza się do niej chrom, krzem oraz aluminium, siarkę.Żarowytrzymałość jest ponadto zwiększana w wyniku umocnienia zgniotowego oraz utwardzenia dyspersyjnego.
Jakie zastosowanie maja poszczególne grupy gatunków stali narzędziowych do pracy na gorąco?Stale wolframowe oraz chromowo-molibdenowe – do wyrobu matryc do pras i form do odlewów pod ciśnieniem, tj. do tych zastosowań, które charakteryzuje stosunkowo długi kontakt gorącego materiału z narzędziem. Stal WNL – najczęściej używana na matryce i kowadła do młotów.
Jakie gatunki stali do nawęglania są stosowane do wyrobu sprzętu szczególnie obciążonego.
W przypadku gdy są wymagane bardzo duże własności plastyczne rdzenia i wysokie własności wytrzymałościowe, stosuje się stale chromowo-manganowo-molibdenowe i chromowo-molibdenowe. Molibden sprzyja drobnoziarnistości, natomiast nikiel zwiększa plastyczność rdzenia. Najwyższe własności wytrzymałościowe i wysokie własności plastyczne rdzenia wykazują więc stale chromowo-niklowe, korzystnie z dodatkiem Mo lub W.
Jak dzielą się stale stopowe narzędziowe ze względu na zastosowania? Jak oznacza się stale stopowe narzędziowe wg PN-EN?
Podział stali narzędziowych stopowych:
- stal węglowa narzędziowa- do pracy na zimno - do pracy na gorąco - szybkotnąca
Oznaczenia stali narzędziowych stopowych do pracy na zimno.Stal narzędziową stopową do pracy na zimno oznacza się literą N, a następnie literami określającymi zawarte w stali zasadnicze pierwiastki stopowe lub ich grupę oraz cyfrę, służącą do odróżniania poszczególnych gatunków stali, zawierających te same pierwiastki stopowe. Litery określające zawarte w stali pierwiastki stopowe oznaczają:W - wolfram, C - chrom, S - krzem, Z - grupa krzem-chrom-wolfram.V - wanad, M - mangan, L - molibden, P - grupa chrom-nikiel-wanad.Oznaczenia stali narzędziowych stopowych do pracy na gorąco.Oznacza się literą W, następnie literami określającymi zawarte w stali ważniejsze składniki stopowe.W oznaczeniach dochodzi litera N, oznaczająca nikiel.Oznaczenia stali szybkotnących....
guinness88