Technologie Materiałowe II Wykład 2 Technologia wyżarzania stali

Podobne dokumenty
OBRÓBKA CIEPLNA STOPÓW ŻELAZA. Cz. I. Wyżarzanie

PODSTAWY OBRÓBKI CIEPLNEJ STOPÓW ŻELAZA WYŻARZANIE 1. POJĘCIA PODSTAWOWE 2. PRZEMIANY PRZY NAGRZEWANIU I POWOLNYM CHŁODZENIU STALI 3.

PODSTAWY OBRÓBKI CIEPLNEJ

Obróbka cieplna stali

Nauka o materiałach. Temat 4. Metody umacniania metali. Definicja

Nauka o materiałach. Temat 4. Metody umacniania metali. Definicja

MIKROSKOPIA METALOGRAFICZNA

Technologia obróbki cieplnej. Grzanie i ośrodki grzejne

Wykład 9 Obróbka cieplna zwykła

ĆWICZENIE Nr 5. Laboratorium Inżynierii Materiałowej. Akceptował: Kierownik Katedry prof. dr hab. B. Surowska. Opracował: dr inż.

Technologie Materiałowe II

Wykład 8. Przemiany zachodzące w stopach żelaza z węglem. Przemiany zachodzące podczas nagrzewania

POLITECHNIKA SZCZECIŃSKA INSTYTUT INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ ZAKŁAD METALOZNAWSTWA I ODLEWNICTWA

SPRAWOZDANIE Z MATERIAŁOZNAWSTWA - LABORATORIUM OBRÓBKA CIEPLNA STALI

OBRÓBKA CIEPLNA STOPÓW ŻELAZA. Cz. II. Przemiany austenitu przechłodzonego

Definicja OC

Żelazo ARMCO (czyste technicznie)

Obróbka cieplna stali

6. OBRÓBKA CIEPLNO - PLASTYCZNA

Stale narzędziowe - stopy przeznaczone na narzędzia tj. przedmioty służące do rozdzielania i rozdrabniania materiałów bądź nadawania kształtu przez

Akademia Morska w Szczecinie Instytut InŜynierii Transportu Zakład Techniki Transportu. Materiałoznawstwo i Nauka o materiałach

Stale narzędziowe. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

OBRÓBKA CIEPLNA. opracował dr inż. Stanisław Rymkiewicz

Stal - definicja Stal

Kształtowanie cieplno-plastyczne. Opracował Dr inż. Stanisław Rymkiewicz KIM WM PG

KONSTRUKCJE METALOWE - LABORATORIUM. Produkcja i budowa stali

Technologie Materiałowe II Wykład 3 Technologia hartowania stali

Rysunek 6.1 Klasyfikacja obróbki cieplnej zwykłej.

Metaloznawstwo II Metal Science II

STABILNOŚĆ STRUKTURALNA STALI P92 W KSZTAŁTOWANYCH PLASTYCZNIE ELEMENTACH RUROCIĄGÓW KOTŁÓW ENERGETYCZNYCH ANDRZEJ TOKARZ, WŁADYSŁAW ZALECKI

Zespół Szkół Samochodowych

PYTANIA NA EGZAMIN DYPLOMOWY MAGISTERSKI

OBRÓBKA PLASTYCZNA METALI

Zakres tematyczny. Podział stali specjalnych, ze względu na warunki pracy:

Karta (sylabus) modułu/przedmiotu Inżynieria Materiałowa Studia I stopnia

Materiałoznawstwo Materials science. Transport I stopień (I stopień / II stopień) Ogólnoakademicki (ogólno akademicki / praktyczny)

Materiałoznawstwo Materials science. Automaryka i Robotyka I stopień (I stopień / II stopień) Ogólno akademicki (ogólno akademicki / praktyczny)

Kształtowanie struktury i własności użytkowych umacnianej wydzieleniowo miedzi tytanowej. 7. Podsumowanie

Karta (sylabus) modułu/przedmiotu Inżynieria Materiałowa Studia I stopnia

Technologie Materiałowe II Wykład 4 Obróbka cieplno-chemiczna stali

Opis przedmiotu: Materiałoznawstwo

LABORATORIUM NAUKI O MATERIAŁACH

STAL NARZĘDZIOWA DO PRACY NA ZIMNO

Zjawisko to umożliwia kształtowanie metali na drodze przeróbki plastycznej.

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11)

Transportu Politechniki Warszawskiej, Zakład Podstaw Budowy Urządzeń Transportowych B. Ogólna charakterystyka przedmiotu

Wykład IX: Odkształcenie materiałów - właściwości plastyczne

Ćwiczenie nr 2 Temat: Umocnienie wydzieleniowe stopu Al z Cu + umocnienie stali

STALE STOPOWE KONSTRUKCYJNE

Nowoczesne stale bainityczne

WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE PLASTYCZNOŚĆ. Zmiany makroskopowe. Zmiany makroskopowe

Stale narzędziowe - stopy przeznaczone na narzędzia tj. przedmioty służące do: rozdzielania i rozdrabniania materiałów nadawania kształtu przez

ROZPRAWA DOKTORSKA. Wpływ parametrów obróbki cieplno plastycznej na mikrostrukturę. i wybrane własności spiekanej stali Fe-0,85Mo-0,65Si-1,4C

ĆWICZENIE Nr 7. Laboratorium Inżynierii Materiałowej. Akceptował: Kierownik Katedry prof. dr hab. B. Surowska. Opracował: dr inż.

STALE STOPOWE KONSTRUKCYJNE. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

STAL NARZĘDZIOWA DO PRACY NA ZIMNO

Technologie Materiałowe II Spajanie materiałów

STAL NARZĘDZIOWA DO PRACY NA ZIMNO

ODKSZTAŁCANIE NA ZIMNO I WYŻARZANIE MATERIAŁÓW

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć

STALE NARZĘDZIOWE (opracowanie dr Maria Głowacka) I. Ogólna charakterystyka Wysoka twardość Odporność na zużycie ścierne Odpowiednia hartowność

2. WPŁYW ODKSZTAŁCENIA PLASTYCZNEGO NA ZIMNO NA ZMIANĘ WŁASNOŚCI MECHANICZNYCH METALI

MIKROSKOPIA METALOGRAFICZNA

STAL NARZĘDZIOWA DO PRACY NA GORĄCO

LABORATORIUM NAUKI O MATERIAŁACH

PODSTAWY OBRÓBKI CIEPLNEJ

Nauka o Materiałach. Wykład IX. Odkształcenie materiałów właściwości plastyczne. Jerzy Lis

Przemiana martenzytyczna

STAL NARZĘDZIOWA DO PRACY NA GORĄCO

Obróbka cieplna stali

PODSTAWY OBRÓBKI CIEPLNEJ STOPÓW ŻELAZA HARTOWANIE I ODPUSZCZANIE

Inżynieria materiałowa : stal / Marek Blicharski. wyd. 2 zm. i rozsz. - 1 dodr. (PWN). Warszawa, Spis treści. Wstęp 11

ZAGADNIENIA EGZAMINACYJNE

Ćwiczenie nr 3 Statyczna próba jednoosiowego rozciągania. Umocnienie odkształceniowe, roztworowe i przez rozdrobnienie ziarna

Mechanika i Budowa Maszyn II stopień (I stopień / II stopień) Ogólno akademicki (ogólno akademicki / praktyczny)

Austenityczne stale nierdzewne

PIERWIASTKI STOPOWE W STALACH. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Materiałoznawstwo. Wzornictwo Przemysłowe I stopień ogólnoakademicki stacjonarne wszystkie Katedra Technik Komputerowych i Uzbrojenia

MATERIAŁY SPIEKANE (SPIEKI)

ĆWICZENIE Nr 6. Laboratorium Inżynierii Materiałowej. Akceptował: Kierownik Katedry prof. dr hab. B. Surowska. Opracował dr inż.

TEMAT PRACY DOKTORSKIEJ

ĆWICZENIE Nr 8. Laboratorium InŜynierii Materiałowej. Opracowali: dr inŝ. Krzysztof Pałka dr Hanna Stupnicka

Zespół Szkół Samochodowych

ĆWICZENIE Nr 8. Laboratorium Inżynierii Materiałowej. Opracowali: dr inż. Krzysztof Pałka dr Hanna Stupnicka

Mechanika i Budowa Maszyn II stopień (I stopień / II stopień) Ogólno akademicki (ogólno akademicki / praktyczny)

Dobór materiałów konstrukcyjnych cz. 11

OBRÓBKA CIEPLNA STOPÓW ŻELAZA. Cz. III. Hartowanie i odpuszczanie, obróbka cieplno-chemiczna

DYFUZJA I PRZEMIANY FAZOWE Diffusion and phase transformations. forma studiów: studia stacjonarne. Liczba godzin/tydzień: 2W e, 1L, 1Ćw.

Podstawy Nauki o Materiałach II Wydział Inżynierii Materiałowej Politechniki Warszawskiej

KRYSTALIZACJA METALI I STOPÓW. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Obecnie najbardziej popularne stopy w biomedycynie Główne zalety: obojętność, odporność na korozję, mała gęstość Głównie: endoprotezy stawowe,

PIERWIASTKI STOPOWE W STALACH

Technologie wytwarzania. Opracował Dr inż. Stanisław Rymkiewicz KIM WM PG

STAL NARZĘDZIOWA DO PRACY NA GORĄCO

STALE NARZĘDZIOWE DO PRACY NA GORĄCO

Inżynieria Bezpieczeństwa I stopień (I stopień / II stopień) ogólnoakademicki (ogóln akademicki / praktyczny)

Ich właściwości zmieniające się w szerokim zakresie w zależności od składu chemicznego (rys) i technologii wytwarzania wyrobu.

LABORATORIUM NAUKI O MATERIAŁACH

Wykresy równowagi układu żelazo-węgiel. Stabilny żelazo grafit Metastabilny żelazo cementyt

Ćwiczenie nr 4 Anizotropia i tekstura krystalograficzna. Starzenie po odkształceniu

Transkrypt:

KATEDRA INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ I SPAJANIA ZAKŁAD INŻYNIERII SPAJANIA Technologie Materiałowe II Wykład 2 Technologia wyżarzania stali dr hab. inż. Jerzy Łabanowski, prof.nadzw. PG Kierunek studiów: Inżynieria Materiałowa Studia stacjonarne I stopnia sem. VI Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Wyżarzanie Wyżarzanie ( ang.: annealing) nagrzanie wsadu do określonej temperatury, wygrzanie w tej temperaturze i zazwyczaj powolne chłodzenie z szybkością pozwalającą na otrzymanie struktury w stanie równowagi lub zbliżonej do tego stanu. Wyżarzanie przebiegające powyżej temp. przemian A 1, A 3 i A cm wyżarzanie ujednaradniające wyżarzanie normalizujące wyżarzanie zupełne Wyżarzanie przebiegające powyżej lub poniżej temp. przemian A 1, A 3 wyżarzanie zmiękczające (sferoidyzujące) Wyżarzanie przebiegające poniżej temp. przemiany A 1 wyżarzanie rekrystalizujące wyżarzanie odprężające 2

Wyżarzanie Wyżarzanie ujednaradniajace (homogenizowanie) ang.: homogenizing Temperatura, 1000-1200 C Chłodzenie Cel W powietrzu Zmniejszenie miejscowych niejednorodności składu chemicznego, powstałych podczas krystalizacji Zastosowanie W hutach, dla wlewków staliwnych (najczęściej ze stali stopowych) przed walcowaniem Możliwe wady Rozrost ziarn Odwęglenie powierzchni 3

Wyżarzanie Wyżarzanie normalizujące ang.: normalizing Temperatura, C Chłodzenie Cel Zastosowanie 30-50 C powyżej A c3 lub A cm W powietrzu Uzyskanie jednolitej drobnoziarnistej struktury, a tym samym podwyższenie właściwości mechanicznych stali. usunięcie siatki cementytu w warstwach nawęglonych, usunięcie pasmowości w wyrobach walcowanych, uzyskanie jednolitej struktury w całej objętości wyrobu (najczęściej w odkuwkach), dla części hartowanych, które uległy dużym odkształceniom, ujednorodnienie struktury wyrobów spawanych 4

Wyżarzanie zupełne i izotermiczne ang.: full annealing Temperatura, C 30-50 C powyżej A c3 lub A cm Chłodzenie b. powolne ( razem z piecem) wyż. zupełne szybkie podchodzenie do temp. leżącej w zakresie przemiany perlitycznej; wygrzanie w tej temperaturze do całkowitej przemiany austenitu w perlit, następnie dowolne chłodzenie wyż. izotermiczne Cel Uzyskanie struktury zbliżonej do stanu równowagi Zastosowanie dla określenia ilości ferrytu i perlitu w stali podeutektoidalnej dla stali stopowych hartujących się przy chłodzeniu na powietrzu 5

Wyżarzanie sferoidyzujące (zmiękczające) ang.: spheroidizing annealing Temperatura bliska A c1 Chłodzenie b. powolne w zakresie temp A 1 Cel Sferoidyzacja cementytu płytkowego; uzyskanie niskiej twardości i obrabialności stali. Sferoidyt struktura składająca się z cementytu kulkowego w osnowie ferrytu Zastosowanie obniżenie twardości (w stalach nadeutektoidalnych) zwiększenie plastyczności (przed przeróbką plastyczną na zimno) stosowane często dla stali narzędziowych (wysokowęglowych) przed obróbka mechaniczną i hartowaniem 6

Wyżarzanie sferoidyzujące (zmiękczające) ang.: spheroidizing annealing 7

Wyżarzanie rekrystalizujące ang.: recrystallization annealing Temperatura, Chłodzenie Cel Zastosowanie powyżej temp. rekrystalizacji, dla stali 650-700 C na powietrzu przebudowa struktury ziaren w stali; nawrót właściwości mechanicznych sprzed zgniotu dla wyrobów uprzednio poddanych obróbce plastycznej na zimno 8

Odkształcenie plastyczne metali polikrystalicznych 9

Zmiany właściwości mechanicznych i fizycznych metalu po zgniocie: właściwości wytrzymałościowe rosną (R m, R e, twardość) plastyczność maleje ( KV, A 5, przewężenie) konduktywność (przewodnictwo elektryczne) maleje potencjał elektrochemiczny maleje 10

Wytrzymałość Zakres wytrzymałości metali i stopów technicznych Wpływ wad budowy krystalicznej na właściwości mechaniczne Wytrzymałość teoretyczna wiskersy Zakres gęstości wad budowy krystalicznej w metalach i ich stopach Gęstość wad budowy krystalicznej 11

REKRYSTALIZACJA METALI Metal odkształcony nie ma równowagi termodynamicznej, a stąd skłonność do procesów, które obniżają energie wewnętrzną układu. Jeżeli metal po zgniocie poddać wyżarzaniu to w strukturze zachodzą zmiany, które można podzielić na 3 etapy: Zdrowienie Rekrystalizacja Rozrost ziaren (rekrystalizacja wtórna) 12

REKRYSTALIZACJA METALI Zdrowienie Przy nagrzaniu metalu zgniecionego do temperatur niewysokich (T < Tr) następuje częściowe usuniecie naprężeń w sieci krystalicznej. nie ma widocznych zmian w strukturze właściwości mechaniczne zmieniają się nieznacznie poprawia się przewodność elektryczna i odporność na korozję. 13

REKRYSTALIZACJA METALI Rekrystalizacja Proces ten przebiega w temperaturach wyższych od tzw. temperatury rekrystalizacji Tr Polega na tworzeniu się nowych zarodków nieodkształconych ziaren, które następnie rozrastają się. następuję przebudowa struktury na drobnoziarnistą, następuję nawrót właściwości mechanicznych 14

REKRYSTALIZACJA METALI Tr = Tt [K] = 0,3 0,4 Tt temperatura topnienia [K] Tr temp. rekrystalizacji [K] 15

REKRYSTALIZACJA METALI Zmiany metalu odkształconego plastycznie w zależności od temperatury. 16

REKRYSTALIZACJA METALI Obróbka plastyczna na zimno w temperaturach poniżej Tr Obróbka plastyczna na gorąco w temperaturach powyżej Tr Fe Tr [ C] 450 Temp. wyżarzania rekrystalizującego [ C] 600-700 Temp. przeróbki plastycznej na gorąco [ C] 1300-800 Cu 270 450-500 800-600 Al ~150 250-350 460-350 17

Rozrost ziaren Wielkość ziarna w metalu rekrystalizowanym zależy od: stopnia zgniotu, temperatury wyżarzania czasu wyżarzania. Zwiększenie temperatury i czasu wyżarzania prowadzi do rozrostu ziaren. Dla każdego metalu istnieje tzw. zgniot krytyczny, który powoduje bardzo duży rozrost ziaren w procesie rekrystalizacji 18

Wyżarzanie odprężające ang.: stress relieving annealing Temperatura Chłodzenie poniżej 650 C na powietrzu lub z piecem Cel usunięcie naprężeń w wyrobie bez wprowadzania zmian strukturalnych Zastosowanie (dla stali) po kuciu na gorąco 600-650 C po spawaniu 500-600 C po obróbce plastycznej na zimno 400-450 C Stabilizowanie ang.: stabilizing Temperatura Chłodzenie Cel Zastosowanie poniżej 150 C na powietrzu lub z piecem usunięcie naprężeń własnych oraz zmniejszenie samorzutnych zmian strukturalnych i objętościowych narzędzia pomiarowe 19