of 20 /20
Materijali II Zavod za materijale Fakultet strojarstva i brodogradnje 1 MATERIJALI NA BAZI ŽELJEZA ČELICI ZAVRŠNO OBLIKOVANI DEFORMIRANJEM GNJEČENI POLUPROIZVODI ŠIPKE, LIMOVI, CIJEVI, PROFILI LJEVOVI ZAVRŠNO OBLIKOVANI ULIJEVANJEM U KALUP ODLJEVCI Čelik je metastabilno kristalizirana legura Fe-C (≤ 2% C), uz prisutne PRATIOCE i NEČISTOĆE i uz eventualni dodatak jednog ili više LEGIRNIH elemenata. ČELICI

MATERIJALI NA BAZI ŽELJEZA - fsb.unizg.hr · PDF fileKod nelegiranih čelika < 0,8 %C ... Cementiranje = pouglji čavanje + kaljenje + niskotemperaturno popuštanje. Materijali II

Embed Size (px)

Text of MATERIJALI NA BAZI ŽELJEZA - fsb.unizg.hr · PDF fileKod nelegiranih čelika < 0,8 %C ......

  • Materijali II Zavod za materijale

    Fakultet strojarstva i brodogradnje 1

    MATERIJALI NA BAZI ELJEZA

    ELICI

    ZAVRNO OBLIKOVANI

    DEFORMIRANJEM

    GNJEENI

    POLUPROIZVODI

    IPKE, LIMOVI, CIJEVI, PROFILI

    LJEVOVI

    ZAVRNO OBLIKOVANI

    ULIJEVANJEM U KALUP

    ODLJEVCI

    elik je metastabilno kristalizirana legura Fe-C ( 2% C), uz prisutne PRATIOCE i NEISTOE

    i uz eventualni dodatak

    jednog ili vie LEGIRNIH elemenata.

    ELICI

  • Materijali II Zavod za materijale

    Fakultet strojarstva i brodogradnje 2

    POTRONJA ELIKA PO STANOVNIKU

    HRVATSKA

    SISTEMATIZACIJA ELIKA

    Mogua obiljeja za opis materijala:

    kemijski sastav

    mikrostruktura

    postupak proizvodnje

    oblik i stanje

    podruje primjene konstrukcijski ili alatni

    svojstva

  • Materijali II Zavod za materijale

    Fakultet strojarstva i brodogradnje 3

    Prema kemijskom sastavu elici mogu biti:

    zajamenog ili nezajamenog kemijskog sastava

    ugljini ili legirani

    niskolegirani ili visokolegirani

    prema vrsti legirnih elemenata: npr. Cr, Ni, Cr-Ni, Cr-Ni-Mo...

    prema kvaliteti: masovni, kvalitetni i plemeniti

    Vrijedi samo za nelegirane i niskolegirane elike

  • Materijali II Zavod za materijale

    Fakultet strojarstva i brodogradnje 4

    %C mikrostruktura svojstva.

    Kod nelegiranih elika < 0,8 %C

    %C tvrdoa, Re, Rm, i A, Z, KU(KV)

    Kod elika > 0,8 %C

    %C Rm %C hladna deformabilnost i zavarljivost,

    %C zakaljivost.

    Veina konstrukcijskih elika sadri < 0,6 %C.

    UTJECAJ %C NA SVOJSTVA ELIKA:

    Ugljik je osnovni i najutjecajniji element u elicima.

    LEGIRNI ELEMENTI

    1. U kristalima mjeancima

    2. U karbidima i intermetalnim spojevima

    3. Kao nemetalni ukljuci

    ALFAGENI FERITOTVORCI

    GAMAGENI - AUSTENITOTVORCI

  • Materijali II Zavod za materijale

    Fakultet strojarstva i brodogradnje 5

    Legirni element Granini maseni udio, % aluminij 0,10 bor 0,0008 krom 0,30 kobalt 0,10 bakar 0,40 rijetke zemlje lantanidi (npr. cer, neodim, erbij)

    0,05

    mangan 1,60 molibden 0,08 nikal 0,30 niobij 0,05 olovo 0,40 selen, telur 0,10 silicij 0,50 titan 0,05 volfram, vanadij 0,10 cirkonij 0,05 ostali (izuzevi C, P, S, N i O) 0,05

    Granini maseni udjeli elemenata koji odjeljuju nelegirane od legiranih elika (EN 10020)

    KONSTRUKCIJSKI ELICI

    Primjena:Dijelovi strojeva, ureaja i postrojenja koji obavljaju neku funkciju: - spremnici, cijevi, osovine, zupanici, nosai...

    OPI KONSTRUKCIJSKI ELICI

    1. Opi konstrukcijski elici za nosive konstrukcije2. elici za strojogradnju

  • Materijali II Zavod za materijale

    Fakultet strojarstva i brodogradnje 6

    OPI KONSTRUKCIJSKI ELICI ZA NOSIVE KONSTRUKCIJE

    < 0,2 %C; ................... MIKROSTRUKTURA

    0,10 %C 0,25 %C

  • Materijali II Zavod za materijale

    Fakultet strojarstva i brodogradnje 7

    0,4e%Mn %Cr + %Mo + %V %Ni + %CuZAVARLJIVOST: C = %C + + +

    4 5 10

    Hladna defomabilnost - oblikovljivost zbog niskog %C i velike istezljivosti i suenja presjeka.

    TEHNOLOKA SVOJSTVA:

    Udarni rad loma (ilavost) pri niim temperaturama (do 20 C) OPASNOST OD KRHKOG LOMA

    TO NII %C, NEISTOA i UKLJUAKA

    SMIRENI ILI POSEBNO SMIRENI ELICI

    omjer Mn/C,%Mn

  • Materijali II Zavod za materijale

    Fakultet strojarstva i brodogradnje 8

    LIBERTY BRODOVI

    KRHKI LOM

    Razliite eline konstrukcije

    Spremnici

  • Materijali II Zavod za materijale

    Fakultet strojarstva i brodogradnje 9

    Dizalice Mostovi

    Brodovi

  • Materijali II Zavod za materijale

    Fakultet strojarstva i brodogradnje 10

    ELICI ZA STROJOGRADNJU

    Kemijski sastav (nije zajamen)0,3-0,5 %C slabija zavarljivost.

    Primjena- dijelovi koji se gibaju- dijelovi koji prenose sile i momente

    ELICI POVIENE VRSTOE

  • Materijali II Zavod za materijale

    Fakultet strojarstva i brodogradnje 11

    Podjela:

    1. Normalizirani sitnozrnati elici poviene vrstoe2. Poboljani sitnozrnati elici

    HSLA (High Strength Low Alloyed) mikrolegirani elici poviene vrstoe

    Sitnozrnata F+P

    mikrostruktura

    Mehanika svojstva

    - nisu osjetljivi na krhki lom;- dobra zavarljivost

  • Materijali II Zavod za materijale

    Fakultet strojarstva i brodogradnje 12

    VRSTE ZA:

    - NORMALNE TEMPERATURE

    - POVIENE TEMPERATURE

    - SNIENE TEMPERATURE

    ELICI ZA CEMENTIRANJE

    Niskougljini (< 0,25 %C), nelegirani ili niskoleg. elici zajamenog kemijskog sastava.

    Cementiranje = pougljiavanje + kaljenje +

    niskotemperaturno poputanje

  • Materijali II Zavod za materijale

    Fakultet strojarstva i brodogradnje 13

    niskougljini martenzit

    visokougljini martenzit

  • Materijali II Zavod za materijale

    Fakultet strojarstva i brodogradnje 14

    Svojstva:- otpornost troenju (povrina)- dinamika izdrljivost.

    IZBOR VRSTE ELIKA:odluujua mehanika svojstva sredine presjeka.

  • Materijali II Zavod za materijale

    Fakultet strojarstva i brodogradnje 15

    PODSKUPINE ELIKA ZA CEMENTIRANJE:

    Nelegirani elici

    Cr-elici

    Mn-Cr elici

    Cr-Mo i Mo-Cr elici

    Ni-Cr elici

    ELICI ZA POBOLJAVANJE

    0,2-0,6 %C; nelegirani i niskolegirani zajamenog sastava

    Poboljavanje = kaljenje + visokotemperaturno poputanje

    Visokopoputeni martenzit

  • Materijali II Zavod za materijale

    Fakultet strojarstva i brodogradnje 16

    PROKALJENOST - jednolinost svojstava po presjeku odreuju:

    ---

    SVOJSTVA:

    Izvrsna kombinacija Re, Rm, KU, Rd

    U sluaju dobrog prokaljivanja dijela

    POJASEVI ZAJAMENE PROKALJIVOSTI ELIKA JOMINY KRIVULJE

  • Materijali II Zavod za materijale

    Fakultet strojarstva i brodogradnje 17

    Izbor vrste elika za poboljavanje:

    - dimenzije- visina optereenja,

    IZBOR TEMPERATURE POPUTANJA

  • Materijali II Zavod za materijale

    Fakultet strojarstva i brodogradnje 18

    Podskupine elika za poboljavanje:

    Nelegirani:

    C45, C60

    Niskolegirani i srednje legirani:

    34Cr4

    42CrMo4

    36CrNiMo4

    ELICI ZA OPRUGE

  • Materijali II Zavod za materijale

    Fakultet strojarstva i brodogradnje 19

    DIJAGRAM OPEG KONSTRUKCIJSKOG ELIKA ZA NOSIVE KONSTR. I ELIKA ZA OPRUGE

    visoka (Rd)

    ZAHTJEVI TRAENA SVOJSTVA:

    visoka Re ili RE

    visoka Rm.

    sigurnost od krhkog loma

    otpornost na udarno optereenje

    dovoljna rezerva plastinosti

    modul elastinosti (E) traena elastina deformacija

  • Materijali II Zavod za materijale

    Fakultet strojarstva i brodogradnje 20

    POBOLJAVANJE

    HLADNO DEFORMIRANJE

    PATENTIRANJE

    POSTIZANJE MEHANIKIH SVOJSTAVA OPRUGA:

    POVIEN %C I LEGIRANJE: Si, Mn, Cr, V