Zakres tematyczny. Politechnika Rzeszowska - Materiały lotnicze - I LD / dr inż. Maciej Motyka

Transkrypt

1 STAL STOPOWA KONSTRUKCYJNA I NARZĘDZIOWA Zakres tematyczny 1 STAL KONSTRUKCYJNA STOPOWA 1

2 Stal konstrukcyjna Kryterium doboru stali konstrukcyjnych podstawowe właściwości mechaniczne: stanowią najczęściej - w przypadku obciążeń statycznych granica plastyczności R e lub granica sprężystości R sp ; - w przypadku obciążeń dynamicznych granica zmęczenia Z g ; - niekiedy właściwości określane metodami mechaniki pękania współczynnik intensywności naprężeń K Ic, rozwarcie dna karbu c (COD c ), całkę odkształcenia u wierzchołka karbu J c Niskostopowa stal konstrukcyjna spawalna z mikrododatkami Spawalność określa zdolność materiału do uzyskiwania złożonych właściwości mechanicznych po spawaniu. Składają się na nią trzy główne czynniki: - spawalność metalurgiczna, charakteryzująca zachowanie się materiału podczas spawania i wpływ spawania na właściwości spawanego materiału i złącza; - spawalność technologiczna, związana z technologią spawania i jej wpływem na właściwości złącza; - spawalność konstrukcyjna, ujmująca znaczenie rozwiązania konstrukcyjnego elementu oraz wpływ grubości materiału na jakość i właściwości złącza. 4 2

3 1. Niskostopowa stal konstrukcyjna spawalna z mikrododatkami Schemat spoiny 5 1. Niskostopowa stal konstrukcyjna spawalna z mikrododatkami C E C Mn 6 Cr Mo V 5 Ni Cu % 15 Równoważnik zawartości węgla w stali Ó 6 3

4 1. Niskostopowa stal konstrukcyjna spawalna z mikrododatkami Wpływ udziału objętościowego perlitu na temperaturę przejścia stali w stan kruchy Wpływ stężenia węgla na temperaturę przejścia stali w stan kruchy Wpływ pierwiastków stopowych na: a) twardość, b) udarność stali o mikrostrukturze ferrytycznej Zależność granicy plastyczności i temperatury przejścia w stan kruchy od składu chemicznego i mikrostruktury niskostopowej stali konstrukcyjnej 7 2. Stal konstrukcyjna stopowa do ulepszania cieplnego Hartowanie i następne średnie lub wysokie odpuszczanie stali nazywane ane jest ulepszaniem cieplnym. Miarą skuteczności ulepszania cieplnego jest wartość ilorazu R e : R m. 8 4

5 2. Stal konstrukcyjna stopowa do ulepszania cieplnego MARTENZYT, SORBIT Wpływ temperatury odpuszczania na udarność (kruchość odpuszczania) 9 - indukcyjne -płomieniowe STAL DO UTWARDZANIA POWIERZCHNIOWEGO Hartowanie powierzchniowe: 3. Stal konstrukcyjna stopowa do nawęglania Rozpuszczalność węgla w żelazie (fragment wykresu równowagi fazowej żelaza ze składnikiem nasycającym Fe -C-typI) Mikrostruktura warstwy nawęglonej Obróbka cieplna stali po nawęglaniu 10 5

6 4. Stal konstrukcyjna stopowa do azotowania Układ równowagi fazowej Fe-N Mikrostruktura warstwy azotowanej Wpływ dodatków stopowych na twardość warstwy azotowanej Rozkład twardości na przekroju warstw azotowanych w niektórych stalach 5. Stal konstrukcyjna stopowa sprężynowa 11 STAL NARZĘDZIOWA STOPOWA 6

7 Czynniki wpływające na jakość narzędzi Na dobrą jakość narzędzi wpływają przede wszystkim: - poprawna konstrukcja narzędzia, - odpowiedni dobór materiału na narzędzie wraz z ewentualną obróbką cieplną, - parametry procesu produkcyjnego narzędzi. 13 Charakterystyka materiału narzędziowego Najważniejsze cechy materiału narzędziowego: - odpowiednia twardość (większa od materiału obrabianego) i możliwie wysoka ciągliwość oraz duża wytrzymałość zmęczeniowa, - duża odporność na ścieranie (małe zmiany wymiarów w czasie pracy narzędzia), - odporność na zmęczenie cieplne (niewrażliwość na szybkozmienne zmiany temperatury), - duża stabilność wymiarów (narzędzia pomiarowe), - odporność na korozję (prasowanie niektórych tworzyw sztucznych), - zdolność regeneracyjna. 14 7

8 Klasyfikacja stali narzędziowej stopowej STAL DO PRACY NA ZIMNO STAL DO PRACY NA GORĄCO STAL SZYBKOTNĄCE Stal narzędziowa do pracy na zimno Wpływ temperatury odpuszczania na twardość stali narzędziowej stopowej do pracy na zimno 2. Stal narzędziowa do pracy na gorąco Obróbka cieplna stali narzędziowej stopowej do pracy na gorąco Wpływ temperatury odpuszczania na twardość stali narzędziowych stopowych do pracy na gorąco (twardość wtórna) 3. Stal szybkotnąca Wpływ pierwiastków stopowych na podstawowe właściwości stali szybkotnącej Mikrostruktura stali szybkotnącej Obróbka cieplna stali szybkotnącej Rola węglików 16 8

9 Literatura: 1. Rudnik S.: Metaloznawstwo. PWN, Warszawa Przybyłowicz K.: Metaloznawstwo. WNT, Warszawa Dobrzański L. A.: Metaloznawstwo z podstawami nauki o materiałach. WNT, Warszawa Malkiewicz T.: Metaloznawstwo stopów żelaza, PWN, Łódź Dobrzański L. A.: Materiały inżynierskie i projektowanie materiałowe. Podstawy nauki o materiałach i metaloznawstwo. WNT, Warszawa