5 ZLIATINY ŽELEZO UHLÍK

Σχετικά έγγραφα
ŠTRUKTÚRA OCELÍ A LEDEBURITICKÝCH LIATIN

4 ZLIATINY A FÁZOVÉ DIAGRAMY

Ekvačná a kvantifikačná logika

3.5. Ocele zo špeciálnymi vlastnosťami - antikorózne ocele

Matematika Funkcia viac premenných, Parciálne derivácie

Náuka o materialoch.

Obvod a obsah štvoruholníka

C. Kontaktný fasádny zatepľovací systém

,Zohrievanie vody indukčným varičom bez pokrievky,

1. písomná práca z matematiky Skupina A

Cvičenie č. 4,5 Limita funkcie

HASLIM112V, HASLIM123V, HASLIM136V HASLIM112Z, HASLIM123Z, HASLIM136Z HASLIM112S, HASLIM123S, HASLIM136S

Start. Vstup r. O = 2*π*r S = π*r*r. Vystup O, S. Stop. Start. Vstup P, C V = P*C*1,19. Vystup V. Stop

Priamkové plochy. Ak každým bodom plochy Φ prechádza aspoň jedna priamka, ktorá (celá) na nej leží potom plocha Φ je priamková. Santiago Calatrava

Kontrolné otázky na kvíz z jednotiek fyzikálnych veličín. Upozornenie: Umiestnenie správnej a nesprávnych odpovedí sa môže v teste meniť.

REZISTORY. Rezistory (súčiastky) sú pasívne prvky. Používajú sa vo všetkých elektrických

Modul pružnosti betónu

KATEDRA DOPRAVNEJ A MANIPULAČNEJ TECHNIKY Strojnícka fakulta, Žilinská Univerzita

1. Limita, spojitost a diferenciálny počet funkcie jednej premennej

3. Striedavé prúdy. Sínusoida

Motivácia Denícia determinantu Výpo et determinantov Determinant sú inu matíc Vyuºitie determinantov. Determinanty. 14. decembra 2010.

KAGEDA AUTORIZOVANÝ DISTRIBÚTOR PRE SLOVENSKÚ REPUBLIKU

ARMA modely čast 2: moving average modely (MA)

X, kde X je značka prvku, Z atómové číslo, A

SLOVENSKÁ TECHNICKÁ UNIVERZITA V BRATISLAVE MATERIÁLOVOTECHNOLOGICKÁ FAKULTA SO SÍDLOM V TRNAVE DIFÚZNE BORIDOVANIE OCELE K110

KATALÓG KRUHOVÉ POTRUBIE

7. FUNKCIE POJEM FUNKCIE

Matematika 2. časť: Analytická geometria

20 OCELE NA ODLIATKY A LIATINY

Prechod z 2D do 3D. Martin Florek 3. marca 2009

Konštrukčné materiály - 3.prednáška

RIEŠENIE WHEATSONOVHO MOSTÍKA

Návrh vzduchotesnosti pre detaily napojení

Kontrolné otázky z jednotiek fyzikálnych veličín

6 Limita funkcie. 6.1 Myšlienka limity, interval bez bodu

ARMA modely čast 2: moving average modely (MA)

PDF created with pdffactory Pro trial version

Termodynamika. Doplnkové materiály k prednáškam z Fyziky I pre SjF Dušan PUDIŠ (2008)

Pevné ložiská. Voľné ložiská

Spojité rozdelenia pravdepodobnosti. Pomôcka k predmetu PaŠ. RNDr. Aleš Kozubík, PhD. 26. marca Domovská stránka. Titulná strana.

Trapézové profily Lindab Coverline

Jednotkový koreň (unit root), diferencovanie časového radu, unit root testy

3 ŠTRUKTÚRA A VLASTNOSTI ČISTÝCH KOVOV

Goniometrické rovnice a nerovnice. Základné goniometrické rovnice

MIDTERM (A) riešenia a bodovanie

ZADANIE 1_ ÚLOHA 3_Všeobecná rovinná silová sústava ZADANIE 1 _ ÚLOHA 3

100626HTS01. 8 kw. 7 kw. 8 kw

Staromlynská 29, Bratislava tel: , fax: http: // SLUŽBY s. r. o.

AerobTec Altis Micro

M6: Model Hydraulický systém dvoch zásobníkov kvapaliny s interakciou

1 Prevod miestneho stredného slnečného času LMT 1 na iný miestny stredný slnečný čas LMT 2

Rozsah hodnotenia a spôsob výpočtu energetickej účinnosti rozvodu tepla

Zateplite fasádu! Zabezpečte, aby Vám neuniklo teplo cez fasádu

priemer d a vložíme ho do mosadzného kalorimetra s vodou. Hmotnosť vnútornej nádoby s miešačkou je m a začiatočná teplota vody t3 17 C

Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ M A T E M A T I K A

PRIEMER DROTU d = 0,4-6,3 mm

Matematika prednáška 4 Postupnosti a rady 4.5 Funkcionálne rady - mocninové rady - Taylorov rad, MacLaurinov rad

Tomáš Madaras Prvočísla

Rozsah akreditácie 1/5. Príloha zo dňa k osvedčeniu o akreditácii č. K-003

22 NIKEL A JEHO ZLIATINY

Základné poznatky molekulovej fyziky a termodynamiky

αριθμός δοχείου #1# control (-)

Odporníky. 1. Príklad1. TESLA TR

DOMÁCE ZADANIE 1 - PRÍKLAD č. 2

Život vedca krajší od vysnívaného... s prírodou na hladine α R-P-R

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΔΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ ΔΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ (Δ.Π.Μ.Σ.) «ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ»

4. MAZANIE LOŽÍSK Q = 0,005.D.B

23. Zhodné zobrazenia

ŠTRUKTÚRA A VLASTNOSTI HLINÍKA, MEDI A ICH ZLIATIN

Termodynamika a molekulová fyzika

Gramatická indukcia a jej využitie

Motivácia pojmu derivácia

Analýza údajov. W bozóny.

Meranie na jednofázovom transformátore

PRUŽNOSŤ A PEVNOSŤ PRE ŠPECIÁLNE INŽINIERSTVO

Planárne a rovinné grafy

CHÉMIA Ing. Iveta Bruončová

SLOVENSKO maloobchodný cenník (bez DPH)

Teplota, C. zliatiny na tvárnenie. zlievarenské zliatiny. vytvrditeľné zliatiny. Obr. 20. Schéma rozdelenia zliatin hliníka

Poznámky k prednáškam z Termodynamiky z Fyziky 1.

difúzne otvorené drevovláknité izolačné dosky - ochrana nie len pred chladom...

Diferenciálne rovnice. Základný jazyk fyziky

Materiály pro vakuové aparatury

Margita Vajsáblová. ρ priemetňa, s smer premietania. Súradnicová sústava (O, x, y, z ) (O a, x a, y a, z a )

Štatistické riadenie procesov Regulačné diagramy 3-1

MERANIE NA TRANSFORMÁTORE Elektrické stroje / Externé štúdium

Podnikateľ 90 Mobilný telefón Cena 95 % 50 % 25 %

Vyhlásenie o parametroch stavebného výrobku StoPox GH 205 S

Zrýchľovanie vesmíru. Zrýchľovanie vesmíru. o výprave na kraj vesmíru a čo tam astronómovia objavili

Riadenie elektrizačných sústav

TEPLA S AKUMULACÍ DO VODY

Vysvetlivky ku kombinovanej nomenklatúre Európskej únie (2018/C 7/03)

Hydromechanika II. Viskózna kvapalina Povrchové napätie Kapilárne javy. Doplnkové materiály k prednáškam z Fyziky I pre EF Dušan PUDIŠ (2013)

Deliteľnosť a znaky deliteľnosti

Riadenie zásobníkov kvapaliny

Návod na montáž. a prevádzku. MOVIMOT pre energeticky úsporné motory. Vydanie 10/ / SK GC110000

Harmonizované technické špecifikácie Trieda GP - CS lv EN Pevnosť v tlaku 6 N/mm² EN Prídržnosť

Komplexné čísla, Diskrétna Fourierova transformácia 1

Tematický výchovno - vzdelávací plán

Strojírenské technologie I

Transcript:

5 ZLIATINY ŽELEZO UHLÍK Rovnovážne fázové diagramy ako napr. diagram Fe Fe 3 C platia pre rovnovážne podmienky vyznačujúce sa veľmi pomalou rýchlosťou ohrevu, resp. ochladzovania. Podľa tohto diagramu sa napr. stanovujú teploty žíhania ocelí. Pre prax majú väčší význam diagramy nerovnovážne s väčšou rýchlosťou ochladzovania, pomocou ktorých vieme predpovedať štruktúru a vlastnosti ocele pri reálnych procesoch jej výroby, tepelného spracovania či zvárania. Ide o premeny tzv. podchladeného austenitu, totiž pri väčších rýchlostiach ochladzovania je možné dočasne zachovať homogénnu austenitickú štruktúru aj pod teplotou A 1 a veľkosťou podchladenia ovplyvňovať tvar aj typ rozpadových fáz austenitu. Fázové premeny sa uskutočňujú dvoma pochodmi tvorbou zárodku (nukleáciou) a rastom zárodkov. Rýchlosť nukleácie závisí od veľkosti podchladenia, lebo sa zväčšuje rozdiel voľnej entalpie rozpadajúcej a vznikajúcej fázy. Vznik kritickej veľkosti zárodku a jeho ďalší rast je tiež podmienený difúziou atómov, ktorá sa s podchladením znižuje, takže celková rýchlosť premeny sa zvyšuje (t.j. inkubačná doba začiatku premeny sa skracuje) len do určitej úrovne podchladenia a potom zase klesá. Tento priebeh sa plne prejavuje aj pri premene podchladeného austenitu. Premena austenitu je sprevádzaná ako samodifúziou železa pri premene f.c.c. mriežky austenitu na b.c.c. mriežku feritu, tak aj difúziou uhlíka z presýteného feritu. Pri malom podchladení prebieha rozpad austenitu na lamelárny perlit (lamely feritu a cementitu usporiadané vedľa seba) pričom hrúbka lamiel sa zmenšuje s veľkosťou podchladenia (tzv. jemný perlit). Pri väčšom podchladení austenitu, keď rýchlosť samodifúzie železa klesá, ale difúzia intersticiálneho uhlíka je možná prebieha bainitická premena. Pozri schému oblastí premien podchladeného austenitu na obr. 5-1. Pri oceliach pod alebo nad eutektoidných môže premena austenitu pri pomalej rýchlosti začať vylučovaním proeutektoidného feritu, resp. cementitu. Bainit je nerovnovážna zmes doskovitých kryštálov feritu a častíc karbidov Fe 3 C vylúčených v tvare platničiek na hraniciach dosiek feritu (tzv. horný bainit) alebo vylúčených vo forme veľmi jemných platničiek vo vnútri feritických dosiek pod uhlom 55 60 0 k ich hlavnej osi (tzv. dolný bainit). Premena mriežky Fe γ Fe α prebieha strihovým mechanizmom. Pri najväčšom podchladení je akákoľvek difúzia veľmi obtiažna a dochádza k bezdifúznej martenzitickej premene. Martenzit je presýtený tuhý roztok uhlíka v α železe. Má priestorovo centrovanú tetragonálnu mriežku. Príčinou tetragonality pôvodnej b.c.c. mriežky feritu je presýtený obsah uhlíku, ktorý spôsobuje vysoké pnutia v mriežke prejavujúce sa zvýšenou tvrdosťou a krehkosťou martenzitu. Stupeň tetragonality martenzitickej mriežky rastie s obsahom uhlíka v oceli a môže dosiahnuť pomer c/a až 1,1. Premena mriežky austenitu na martenzit nastáva šmykovým mechanizmom (laťkový martenzit) alebo dvojčatením mechanizmom (doskový martenzit preferenčne v stredne a vysokouhlíkových oceliach). Rozpad austenitu v nerovnovážnych podmienkach môže prebiehať pri konštantnej teplote, vtedy hovoríme o izotermickom rozpade austenitu (IRA), alebo pri plynulom ochladzovaní, vtedy ide o anizotermický rozpad austenitu (ARA). 65

Obr. 5-1 Schéma oblasti premien podchladeného austenitu 5.1 Diagramy izotermického rozpadu austenitu Diagram izotermického rozpadu austenitu (IRA) eutektoidnej uhlíkovej ocele je zobrazený na obr. 5-2. Podľa tvaru sa zvykne IRA diagram nazývať ako C alebo S krivky. Označenie P s a B s znamená začiatok a označenie P f a B f koniec perlitickej a bainitickej premeny. Krivky perlitickej a bainitickej premeny sa v oblasti najkratšej inkubačnej doby prekrývajú (zakreslené čiarkovane) avšak diagram sa obvykle kreslí spojite (nos kriviek). Nad nosom až po teplotu A 1 vzniká pri izotermickom rozpade perlit a pod nosom bainit. V diagrame je zakreslená aj vodorovná čiara začiatku martenzitickej premeny, ktorá však platí pre plynulé ochladzovanie austenitu. Výsledkom rozpadu je zmes martenzitu a austenitu, častejšie označovaného ako zvyškový austenit. Zvyškový austenit ostáva preto, že vzniklý martenzit má väčší merný objem ako austenit a tak neumožňuje dokončenie premeny. V prípade podeutektoidnej a nadeutektoidnej ocele sa nad krivku P s zakresľuje ešte krivka začiatku vylučovania proeutektoidného feritu F s, resp. proeutektoidného cementitu C s (obr.5-3a, a 5-3b). Vodorovná čiara M f na obr.5-3a vyznačuje koniec martenzitickej premeny. Diagramy IRA majú význam predovšetkým pre izotermické pochody ako je izotermické kalenie na bainit alebo tzv. termálne kalenie. Termálne kalenie sa využíva na zníženie vnútorných napätí pri kalení, čo je zvlášť dôležité pri kalení súčiastok zložitého tvaru kvôli zabráneniu vzniku kaliacich trhlín. Pri kalení sa sčítavajú tepelné napätia vznikajúce z rozdielnych teplôt (zmršťovania) povrchu a jadra súčiastky so štruktúrnymi napätiami vyvolanými fázovou premenou austenitu, ktorý má menší merný objem na martenzit s väčším merným objemom. Termálne kalenie má znížiť zložku tepelných napätí tak, že sa kalí do soľnej lázne, ktorá má teplotu tesne nad M s a v nej sa ponechá kvôli vyrovnaniu teplôt medzi jadrom a povrchom súčiastky, avšak len tak dlho, aby sme neprešli cez krivku B s a potom sa súčiastka dokalí do vody, resp. oleja. 66

Obr. 5-2 Úplný diagram IRA eutektoidnej uhlíkovej ocele Obr. 5-3 Schémy IRA diagramov: a) podeutektoidnej a nadeutektoidnej ocele Na tvar a polohu kriviek IRA diagramu má vplyv viacero činiteľov. Všetky legúry s výnimkou Al a Co posúvajú krivky doprava, t. j. predlžujú inkubačnú dobu fázových premien a zväčšujú prekaliteľnosť ocele. Karbidotvorné prísady (Cr, Mo, W a V) rozdvojujú diagram na časť perlitickej a bainitickej premeny (obr. 5-4). Významnejší je aj vplyv veľkosti austenitického zrna, t.j. teploty a dĺžky výdrže austenitizácie. Väčšie zrno posúva krivky doprava a menšie doľava. Jemnejšie zrno má väčšiu plochu hraníc zŕn 67

a tým podporuje difúzne premeny (skracuje inkubačnú dobu premeny). Podobný účinok má aj vplyv vmestkov v austenite. V praxi tepelného spracovania a zvárania majú väčšie uplatnenie diagramy anizotermického rozpadu austenitu (ARA). Obr. 5-4 Vplyv chrómu na diagram IRA: a diagram IRA ocele 0,42 %C, 0,68 %Mn, 0,93 %Cr, b schéma vplyvu rastúceho obsahu chrómu na diagram IRA ocele s 0,5 %C 5.2 Diagramy anizotermického rozpadu austenitu Diagramy ARA platia pre rozpad austenitu pri plynulom (anizotermickom) ochladzovaní. Oproti diagramom IRA sú čiary ARA diagramov posunuté k dlhším časom a k nižším teplotám rozpadu. Zakreslením ochladzovacích kriviek do diagramu sa dá určiť štruktúra ocele pre rôzne rýchlosti ochladzovania (obr. 5-5). Výslednou štruktúrou je vždy zmes štruktúr oblastí, ktoré ochladzovacia krivka pretína. Nie je možné získať napr. čistú bainitickú štruktúru ako v diagrame IRA. Kritická rýchlosť v k (krivka 5 na obr. 5-5) označuje najmenšiu rýchlosť ochladzovania, nad ktorou je výsledná štruktúra tvorená len martenzitom a prípadne zvyškovým austenitom. S poklesom v k sa zvyšuje prekaliteľnosť ocele. Vpravo od v k sa krivka M s zvažuje, lebo austenit, ktorý ostal po skorších premenách (bainit, perlit...) je obohatený o uhlík a teplota M s sa so zvyšujúcim obsahom C znižuje. 68

Obr. 5-5 Diagram ARA eutektoidnej ocele (schéma) Vyšší obsah C zvyšuje aj podiel zvyškového austenitu v martenzite, lebo teplota M f sa posúva k mínusovým teplotám. Tvar ARA diagramov pre podeutektoidnú a nadeutektoidnú oceľ je načrtnutý na obr. 5-6. Podobne ako pri diagramoch IRA aj pri diagramoch ARA ich tvar je ovplyvňovaný chemickým zložením ocele, austenitizačnou teplotou, výdržou a veľkosťou austenitického zrna. Obr. 5-6 Schémy ARA diagramov: a) podeutektoidnej b) nadeutektoidnej ocele Pre zváračov majú väčší význam diagramy ARA zostrojené pre podmienky zvárania. Bývajú konštruované pri ochladzovaní z teplôt podhúsenicovej oblasti (~ 1300 0 C) s udávaním času ochladzovania t 8/5 na časovej osi, čo je doba chladnutia medzi 800 a 500 0 C. Pozri diagram ARA v podmienkach zvárania zostrojený pre oceľ 11 484 na obr. 5-7. 69

Obr. 5-7 Diagram rozpadu austenitu v podmienkach zvárania ocele 11 484 Čas t 8/5 sa dohodol ako charakteristika rýchlosti ochladzovania zváracích cyklov, lebo sa predpokladá, že pri väčšine ocelí rozpad austenitu prebieha práve v intervale 800 500 0 C. Čas t 8/5 sa dá zistiť z nomogramov zo vzťahu medzi tepelným príkonom zvárania (vnesené teplo), zváranou hrúbkou a teplotou predhrevu (obr. 5-8). 70

Obr. 5-8 Nomogram stanovenia času ochladzovania t 8/5 v závislosti od hrúbky plechu, tepelného príkonu (vneseného tepla) a teploty predhrevu pre oblúkové zváranie [7] 71