1. Stopy żelaza z węglem
Stop żelaza z węglem – stopy, w których węgiel rozpuszczany jest w żelazie. Węgiel może występować w nich w postaci węgla czystego – grafitu, roztworu stałego w sieci krystalicznej ferrytu lub austenitu albo jako węglik żelaza, np. Fe3C, zwanego cementytem.
· przy bardzo niewielkiej zawartości węgla, poniżej 0,0218% udaje się uzyskać niemal czyste żelazo α zwane ferrytem.
· przy zawartości 0,77% węgla uzyskuje się perlit będący mieszaniną eutektoidalną ferrytu i cementytu
· przy zawartości węgla 4,3%, w krzepnącym stopie, powstaje ledeburyt,
· przy zawartościach węgla pomiędzy 0,0218% a 0,77% otrzymuje się stopy podeutektoidalne (stale podeutektoidalne), które są mieszaninami ferrytu i perlitu.
· stopy w zakresie 0,77% do 2,11% – stale nadeutektoidalne – są mieszaninami perlitu i cementytu.
stopy o zawartości węgla powyżej 2,11% (żeliwo), są mieszaninami ledeburytu przemienionego i perlitu (do 4,3% węgla) lub cementytu (powyżej 4,3% węgla). W przypadku stosunkowo wolnego chłodzenia w stopach tych może także wystąpić grafit.
2.Odlewnie w PL
· Odlewnia w Koluszkach
· Królewska Odlewnia Żeliwa w Gliwicach
· Pomorska Odlewnia i Emaliernia
· Odlewnia dzwonów A. Zwoliński i S. Czerniewicz
· Odlewnia Żeliwa w Zawierciu
· Odlewnia Żeliwa w Rawiczu
Stopy miedzi
Stopy miedzi z cynkiem
Stopy miedzi z niklem( odporne na korozję)
Stopy miedzi z cyna
Stopy miedzi z aluminium ( dobra odpornośc na wode morska i kwasy utleniające)
Stopy miedzi z berylem( brak skłonności do iskrzenia, Elementy maszyn w wytwórniach materiałów wybuchowych, na szczotki silników elektrycznych i przewody trakcji elektrycznej, elektrody i przewody spawalnicze
Stopy miedzi z krzemem(Do obróbki plastycznej: elementy aparatury w przemyśle maszynowym, chemicznym i chłodniczym Odlewnicze: na panewki łożysk ślizgowych, wirniki pomp, koła cierne i zębate
Stopy miedzi z manganem(Materiały o szczególnych własnościach elektrycznych i magnetycznych, Na łopatki turbin, Na śruby okrętowe)
Stopy aluminium (gęstość, twardość, własności)
tworzywa metaliczne otrzymane przez stopienie aluminium z jednym lub większą liczbą metali (bądź z niemetalami), celowo wytworzone dla uzyskania żądanych własności.
Własności wytrzymałościowe czystego aluminium są stosunkowo niskie, dlatego stosuje się stopy, które po odpowiedniej obróbce cieplnej mają wytrzymałość nawet kilkakrotnie większą. Stopy aluminium cechują się korzystnym parametrem konstrukcyjnym, tzn. stosunkiem wytrzymałości do ciężaru właściwego, który jest większy niż dla stali, a oprócz tego ich udarność nie maleje w miarę obniżania temperatury, dzięki czemu w niskich temperaturach mają większą udarność niż stal. Mają jednak niską wytrzymałość zmęczeniową. temperaturę topnienia 660,4 °C, temperaturę wrzenia 2060 °C.
Twardość wynosi 15 – 30 HB; może jednak być umacniana przez zgniot
Mała gęstość 2,7 g/cm3
Badanie metali
Brinnellla- Twardość w skali Brinella oznacza się HB i leży w zakresie od 3 do 600. W metodzie pomiaru twardości Brinella, w próbkę metalu wciska się kulkę ze stali hartowanej. Kulkę stalową można używać do próbek o twardości do 450 HB. Powyżej twardości 350 HB wyniki pomiaru kulką stalową i wykonaną z węglików różnią się istotnie, dlatego rodzaj kulki należy oznaczać dodając w oznaczeniu literę S (HBS) dla stali i W dla węglików (HBW). Średnica kulki (1, 2,5, 5 i 10 mm), czas obciążenia (od 10 s dla stali do 60 s miękkich stopów) oraz siła docisku (1-3000 kgf), zależy od rodzaju materiału i grubości próbki.
ZALETY –możliwość pomiaru twardości stopów niejednorodnych,- wykorzystanie tylko jednej skali twardości.WADY – duża pracochłonność,- nie można mierzyć twardości materiałów bardzo twardych,- nie można mierzyć warstw powierzchniowych.
Rockwella- polega na dwustopniowym wciskaniu w badany materiał stożka diamentowego o kącie 120 (skala C) albo kulki stalowej Ø1/16 " ( skala B) oraz pomiarze trwałego przyrostu głębokości odcisku- ZALETY -duża szybkość pomiaru,- możliwość automatyzacji,- metoda warsztatowa.WADY-duże błędy pomiaru,- nierównomierność skal.
· Skale C i A stosuje się dla stali hartowanych.
· Skale B i F stosuje się dla stali niehartowanych i metali nieżelaznych
· Skale N i T stosuje się w przypadkach, gdy badana próbka ma niewielkie rozmiary lub jest bardzo cienka.
Przy podawaniu twardości określanej w skali Rockwella, w symbolu uwzględnia się metodę, np. HRC dla metody C. Zakres skali Rockwella wynosi od 20 dla miękkich stopów do 100 dla stali hartowanej
Vickersa- Twardość w skali Vickersa oznacza się HV i leży w zakresie od 80 do 700. Pomiar twardości metodą Vickersa polega na wgnieceniu w powierzchnię badanego materiału czworobocznego foremnego ostrosłupa diamentowego o kącie wierzchołkowym 136˚ pod zadanym statycznym obciążeniem F i zmierzeniu przekątnych d powstałego odcisku w kształcie kwadratu.
ZALETY-zastosowanie do materiałów miękkich i super twardych,- do pomiaru twardości przedmiotów małych i cienkich warstw powierzchniowych,- duża dokładność pomiarów (metoda laboratoryjna)WADY- staranne przygotowanie próbek,- duży czas pomiaru.
Postacie grafitu i rodzaje żeliwa
GRAFIT: - płatkowy, - kulkowy,- kłaczkowy
Rodzaje żeliwa:
· Żeliwo szare
Szare zwykłe (zawiera grafit płytkowy róznej wielkości)
Żeliwo sferoidalne( zawiera grafit kulkowy pod postacią sferoidalnych skupień Uzyskuje się je w wyniku modyfikowania żeliwa o tendencji krzepnięcia jako szare, lecz o bardzo małym stężeniu siarki i fosforu. Dzięki swoim własnościom znalazło zastosowanie do wyrobu wałów korbowych silników spalinowych.)
Modyfikowane( zawiera drobny grafit płatkowy. żeliwo, do którego dodaje się, tuż przed zalaniem formy, pewną niewielką ilość(zwykle ok. 0,3-0,5%) sproszkowanego modyfikatora. Najczęściej jest to żelazokrzem. )
· Żeliwo białe (żeliwo, w którym węgiel występuje w postaci kruchego cementytu. Nazwa jego pochodzi od faktu, iż jego przełom ma jasnoszary kolor. Uznawane za żeliwo niższej jakości, jest mniej ciągliwe, gorzej obrabialne, charakteryzuje się nie najlepszą lejnością i posiada większy skurcz odlewniczy (do 2,0%) niż żeliwo szare. Jest to żeliwo kruche i nieobrabialne, nie nadaje się na części konstrukcyjne. Jest materiałem wyjściowym do otrzymywania żeliwa ciągliwego)
· Żeliwo połowiczne (żeliwo, w którym węgiel występuje w postaci grafitu, jak i cementytu)
· Żeliwo ciągliwe ( żeliwo otrzymane w wyniku długotrwałego wyżarzania żeliwa białego Grafit powstaje dopiero podczas wyzarzania grafityzującego. Jest to tak zwana grafityzacja wtórna, czyli rozpad powstałego już cementytu. Wydzielenia węgla w postaci grafitu kłaczkowego (węgla żarzenia) są skupione,
· Żeliwo stopowe(żeliwo, do którego w celu modyfikacji jego własności fizycznych i chemicznych dodawane są dodatki stopowe takie jak krzem, nikiel, chrom, molibden, aluminium. Żeliwo odporne na korozję: z dodatkiem niklu i molibdenu. Żeliwo kwasoodporne: najczęściej z dużym dodatkiem krzemu, odporne na kwasy: azotowy, fosforowy, siarkowy i octowy. Żeliwo żaroodporne)
Rodzaje wiązań występujących np w metalach
Wiązanie metaliczne – ogólna nazwa dla wszelkich wiązań chemicznych występujących bezpośrednio między atomami metali.
· ulegają one łatwiejszej polaryzacji pod wpływem np. pola elektrycznego ze względu na to, że ogólnie w metalach elektrony walencyjne są słabiej związane z jądrami atomów niż w niemetalach
· nawet jeśli formalnie są wiązaniami pojedynczymi, ze względu na występowanie w metalach dużej liczby walencyjnych orbitali d zachodzi zjawisko ich nakładania się, co powoduje że wiązania te nabierają często charakteru częściowo wielokrotnego.
Cechy te powodują, że w kryształach metali powstają pasma zdelokalizowanych elektronów, które mogą swobodnie się przemieszczać pod wpływem przyłożonego napięcia elektrycznego, dzięki czemu metale są dobrymi przewodnikami elektrycznymi. Skutkiem tej delokalizacji jest też istnienie w metalach trójwymiarowej sieci silnych wiązań, co warunkuje dużą wytrzymałość mechaniczną metali, wysokie temperatury topnienia, kowalność, duży współczynnik rozszerzalności cieplnej i inne cechy charakterystyczne dla metali.
gosia9121