Mikrostrukturne sestavine v jeklih

Predmet: Gradiva Ime in Priimek:Roman Hanžekovič

Profesor: Dr. Franc Zupanič

Maribor, 14.03.2006

Jekla

• Jekla so zlitine železa z ogljikom ter drugimi elementi• Praviloma vsebujejo do 1,7%C in zelo različne deleže

drugih zlitin• Temelj za razumevanje ogljikovih jekel sta fazna

diagrama Fe-Fe3C in Fe-C

Čisto železo se pojavlja v treh oblikah

• Železo (ferit):

– TCK

– 0 do 912°C

– Topi največ 0,022%C pri 727 °C

• Železo (avstenit):

– PCK

– 812°C do 1393°C

– Topi največ 2,24%C pri 1147 °C

• Železo -Fe– TCK

– Obstojno od 1393°C do tališča železa 1536°C

Fazni diagram Fe-Fe3C

Fazni diagram Fe-Fe3C

V Diagramu potekajo tri invariantne reakcije:• Peritektična:

L+ (1493°C)

• Evtektična:

L + Fe3C (1147°C ladeburit)

• Evtektoidna:

+ Fe3C (727 °C perlit)

Mikrostrukturne sestavine v jeklih

©2003 Brooks/Cole, a division of Thomson Learning, Inc. Thomson Learning™ is a trademark used herein under license.©2003 Brooks/Cole, a division of Thomson Learning, Inc. Thomson Learning™ is a trademark used herein under license.

Predevtektoidni ferit

• Izloča se pred začetkom evtektoidne reakcije

• Tvori se na nekoherentnih mejah

• Feritna zrna rastejo enakomerno v vseh smereh(difuzija dolgega dosega)

• Z večanjem podhladitve se veča težnja da bi rasel v obliki ploščic

Perlit - evtektoidna reakcija

• Nastane z evtektoidno transformacijo avstenita

+ Fe3C

• V običajnih razmerah nastane lamelni perlit

• Z večanjem podhladitve se povečuje nukleacijska hitrost (številnejše kolonije)

Nadevtektoidna jekla-sekundarni cementit

• Izloča se iz avstenita

• Mrežasto obda kristalna zrna perlita

• Neugodna mikrostruktura(trd, krhek)

Bainit

• Nastane pri večjih podhladitvah, ko postaja gonilna sila za razpad avstenita vedno večja, difuzivnost pa vedno manjša

• Zgornji peresasti bainit (na mejah z avstenitom se izločajo drobne ploščice cementita)

• Spodnji igličasti (še drobnejše ploščice karbida znotraj ferita)

• Drobna disperzna mikrostruktura10 103 105

time (s)10-1

400

600

800

T(°C)Austenite (stable)

200

P

B

TE

0%

100%

50%

100% bainite

pearlite/bainite boundary100% pearlite

A

A

Martenzit

• Brezdifuzijska pramena

• Značilna velika trdota

• Trdota sorazmerna deležu ogljika

• Delež martenzita odvisen samo od temperature

• TCT zgradba

Ohlajevajne Avstenita

• Martenzit• Bainit• Finozrnati perlit

Trd

ota

du

kti

lnos

t

• finozrnati perlit, Martenzit:

• trdota: finozrnati perlit << martenzit.

Mehanske lastnosti

Izotermni TTT diagram

100% Austenite50% Austenite,50% Pearlite

50% Austenite,50% Pearlite

50% Bainite, 50% Pearlite

50% Bainite, 50% Pearlite