Krystalizace – kapalné sk. na pevné sk. Krystal-složen z

Krystalizace – kapalné sk. na pevné sk.
Krystal-složen z pravidelně v prostoru se opakujících zákl.(element)krystal.buněk
Krystal.buňka-prostá,bazálně středěná,prostorově středěná,plošně středěná Uzlový bod R (poloha báze)=r+ua+vb+wc
Krystalografické soustavy (tvar krystal. mřížky): jedno,trojklonná, koso-čtverečná,šesterečná,trigonílní,krychlová
FCC-krychlově plošně středěná, BCC-krychlově prostorově středěná,HCP-šesterečná Směstnanost-koordinační číslo, činitel zaplnění
Poruchy krystal.struk.-bodové (prázdné uz.body-vakace a chemické-substituč.atom),čárové(hranová,šroubová dislokace),plošné a prostorové
ZÁKLADY TERMODYNAMIKY KOVŮ A JEJICH SLITIN
Fáze-homogenní útvar,stálé chem. a fyz.vlastnosti- tekutá a pevná Termodyn.rovnováha-tepelná,chem. a mech
Volná energie F=U-T.S
Gibbsonův zákon fází-stupeň volnosti= počet činitelů (teplota,chem.slož.,tlak) kolik můžeme součastně měnit aby se zachoval počet fází
stálý tlak-počet nezáv.prom.je 1, stupeň volnosti v=n+1-f
Difuze-přenos atomů,resp.přesunování hmoty
Krystalizace-tavenina na tuhou fázi-probíhají 2 děje-nukleace (tvorba krystalizač.zárodků při poklesu teploty tav.pod teplotu tuhnutí) a růst
krystalů Krystalizace slitin neprobíhá při jediné teplotě,ale v rozmezí t (oproti kryst,čistých kovů)
ROVNOVÁŽNÉ BINÁRNÍ DIAGRAMY – udávají vztah mezi teplotou a chemickým složením
likvid-nad tekutá, solid-pod pevná Eutektoidní přeměna na rozdíl od eutektické probíhá pouze v tuhém stavu bez jakékoliv souvislosti
s taveninou,jež je zde nahrazena tuhou fází (tzv.vysokoteplot) Eutekt.bod-místo v binárním diagr.,kdy se při jedině možném chem.slož. a
teplotě přeměňuje při ochlaz.tavenina na eutektikum (směs 2 tuhých fází) a naopak
ROVNOVÁŽNÝ DIAGRAM Fe-C – stabilní soustava železo-grafit, dále existuje metastabilní soustava železo-karbit železa (F-Fe3C)
Fe-Fe3C : Oceli-do 2,06hm.%C Litiny-až do 6,69hm.%C Diagram Fe-Fe3C-1 tekutá fáze,3 tuhé (α-ferit,γ-austenit, Fe3C-cementit)
Ferit – BCC,malá pevnost,měkký.tvárný za studena Austenit-FCC,nematnět.,houževnatá,tvárná Cementit-velmi tvrdý,křehký,netvárný
Fe-C : Grafit-vysoká tepel.vodivost,vysoká tepel.a chem.odolnost Rozdíly soustav-eutektikála a eutektoidála platí až k obsa. 100%C u Fe-C
ROZPADY TUHÝCH ROZTOKŮ
IRA-co nejrychlejší jeho ochlazení na teplotu nižší než Ar1 Perlitická přeměna-pomalé ochlazování Martenzitická přeměna – rychlé
ochlazení austenitu pod Ms – přeměna probíhá bezdifuzně, mřížka plošně středěná se přemění na tetragonální Co způsobuje jeho zpevnění:
1-Intersticiální prvky (C) 2-Substit.prvky-(Ni) 3-Zvýšení hustoty dislokací 4-velikost austenit.zrna
ARA-plynulé ochlazování různou ochlaz.rychlostí na t okolí
Precipitace-rozpad přesyc.tuhého roztoku při ohřevu na t nižší než je t solvu pro danou slitinu, rozpad, kdy se začíná z dané fáze α’vylučovat
β’ (od β jiné chem.složení) Segregace-rozpad tuhého roztoku při pomalém ochlazování
TEPELNÉ ZPRACOVÁNÍ OCELI (ohřev-výdrž-ochlazování), žíhání, kalení,vytvrzování, termomech.zprac. (TMZ)-plastic. deform.-ochlaz.
různě velkou teplotou
Žíhání-tepel.zprac., které uvádí strukturu do stabilnějšího stav, Společ.znakem všech postupů žíh.je relat.malá rychl. Změn t, která umožňuje
vznik struktur blízkým rovnovážným 1) Žíhání bez překryst.-pod t A1, nemění se poměr feritu a cementitu, na odstranění pnutí po
moření,na odstranění pnutí,protivločkové,rekrystal. 2) Žíhání s úplnou překrystalizací-nad t A3 nebo Acm, je austenizace v celém objemu
žíhané hmoty, žíhání naměkko,normalizační,na zhrubnutí zrna,izotermické
Kalení-ohřev oceli na kalící t,výdrž,ochlazení nadkritic. rychl.na t mart. nebo bain.struktury, 20-40˚C nad A3 u podeikt.ocelí, nad A1-nad.oc.
Kalení na martenzit-1)přímé-ochlazení kalen.výrobku po austenizaci přímo do kalící lázně (voda,olej)-největší pnutí v mater. 2)povrchovépevná povrch.vrsta a měkké jádro – ohřev vyšší rychl. než se přivedené teplo odvádí dovnitř výrobku-ochlaz.nadkryt.rychl. x)Lomené
k.,Termální k.,termomechan.k
Kalení na bahnit-rychlé ochlazení austenitu na t mezi t nosu a Ms-výdrž-ochlazení na t okolí
Popouštění-ohřev martenz.strukt.na t nižší než A1-výdrž-snížení vnitř.pnutí ne struktuře a zvýšení houževnatosti
Cementování-sycení oceli uhlíkem v oblasti austenitu, cementují se nízkouhlík.oceli Nitridování-sycení povrchu oceli atomárním dusíkem
LITINY A JEJICH TEPELNÉ ZPRACOVÁNÍ (bílé-obsahují cementitové eutektikum(lebedurit) a grafitové-obs.grafit.eutek.)
Jaké eutektikum vznikne při krastal.litiny závisí na chem.složení a na rychlosti ochlazování taveniny
Bílé lit.-krystal.v soustavě Fe-karbid železa, Grafit.lit.-krystl.v sostavě Fe-grafit
Maurerův diagram-vliv Si na vznik druhu litiny při
urč.rychlosti ochlazování Bílá litina-struktura-perlit a cementář, velká tvrdost
Grafitické litiny-1)šedá litina-křehké, pevnost v tlaku,
litina s lupínkovým grafitem, obsahuje C,Si,P,Mn Tvrzená litina-založena na ovládání krystalizace při tuhnutí odlitku Legované litiny1)Litiny se zvýšenými mech.vlastnostmi 2)odolné proti opotřeb. 3)žáruvzd. 4)korozuvz.
ZPEVŇOVÁNÍ A ODPEVŇOVÁNÍ
Statická rekryst.-při primární rekryst. (vznik malých zrn), probíhá v oceli pod t první fázové přeměny (A1) Dynamická rekr.-při
sekund.rekr.-růst zrn
MECHANICKÉ ZKOUŠKY
Statická zkouška tahem-těleso kruhového nebo 4-hranného průřezu předepsanou rychlostí při 20˚C
Tyče-válcové nebo ploché se 4-hranným průř. Ploché tyče-š.20mm tl.1mm
Pracovní diagram-závislost zatěžující síly F na absol.prodloužení deltaL, kreslí se v průběhu tahové zkoušky a)s výraznou prodlevou b)s
plynulou křivkou 1.fáze oblast pružné deformace-prodluž.se přímo umer. Ke vzrůst.síle 2.fáze oblast rovnoměrné plastické deform.-při
překroč. F na mezi uměrnosti se zkušeb.tyč začíná trvale(plasticky)deformovat 3.fáze oblast rovnoměrné plast.deformacerovnomeěr.deformuje až do prvního zúžení (krček) 4.fáze oblast nerovnoměr.plast.def.-po přetržení
Tažnost (A)-maximální poměrné plastické (trval.) prodloužení epsílon A=100.epsilon=100 deltaL/L Mez pevnosti –Rm=Fm/So je to
smluvní napětí Mez kluzu – Re nebo Rp R=F/So Kontrakce (u kruhových tyčí) Z=100.(So-S1)/So
Zkoušky tvrdosti-odrazové (Shořeno metoda) a vnikací (podle Brinella-ocelové nebo tvrdokov.kuličky, HB=F/pí.D.h),(podle Rockwelladiamant.kužel o povrch.úhlu 120˚ -HRC nebo ocel.kuličkou o prům.1/16in-HRB),(podle Vickerse-diamant.4-boký jehlan o vrchol.úhlu 136˚HV)
Statické zkoušky-Tečení-stálá pomalá plast.defor.za zvýšené t při dlouhodob.namáhání-křivka tečení Relaxace-snižování pružného napětí
(tím i pružné defor.) vneseného do materiálu vnější F na úkor zvýšení defor.plastické-relax.křivka
Dynam.zkoušky- Rázov zkouška v ohybu-založena na zjištění, kolik energie se při úderu spotřebuje na zlomení zkuš.tyče ohybem
Vrubová houževnatost a křehký lompráce potř.k rozrušení mater. KCU=A/So(přeražená plocha)