Ogólna klasyfikacja stali

Temat 5

Nauka o materiałach

PRZYKŁADOWE KRYTERIA

KLASYFIKACJI STALI

Kryterium podziału Przykładowe rodzaje

i grupy stali

Skład chemiczny Niestopowa (węglowa), stopowa

Podstawowe zastosowanie Konstrukcyjna, narzędziowa, o

szczególnych własnościach

Jakość (m.in. stężenie S i P) Jakościowa, specjalna

Sposób wytwarzania Martenowska, elektryczna, konwertorowa i

inne

Sposób odtleniania Uspokojona, półuspokojona, nieuspokojona

Rodzaj produktów Blachy, pręty, druty, rury, odkuwki, itp.

Postać Lana, kuta, walcowana na gorąco,

walcowana na zimno, ciągniona

Stan kwalifikacyjny Surowy, wyżarzony normalizująco,

ulepszony cieplnie i inne

najw

ażnie

jsze

Systemy klasyfikacji

W związku z procesem dostosowywania polskich norm do systemu europejskiego (PN-EN), w Polsce obowiązują równocześnie nowe i stare zasady podziału stali (np. podane w normach PN oraz PN-ISO). Należy liczyć się z tym, że dotychczas obowiązujące oznaczenia niektórych stali według norm PN zostaną w najbliższym czasie całkowicie wycofane wraz z konsekwentnym wprowadzaniem systemu norm europejskich PN-EN

STARY obligatoryjny do 2004r. Oparty o normy PN oraz BN

NOWY dobrowolny stosowany w Polsce od 2004 r. (UE-1992) Oparty o normę PN-EN 10020:2002U.

Klasyfikacja stali

Klasyfikacja generalnie oparta na składzie chemicznym ale z bardzo wieloma wyjątkami nawarstwionymi od lat

zastosowania-Grupa 1 składu chemicznego-Grupa 2

System znakowy (znak stali określony wg)

System cyfrowy (numer stali)

RELACJE

STARY SYSTEM KLASYFIKACJI STALI WG PN I BN DO 2004 R.

STALE STOPOWE STALE WĘGLOWE

STALE

Zwykłej jakości np. St3S

Do normalizowania i ulepszania

cieplnego np.: 20, 45, 50G

Narzędziowe np. N7, N10E

Do ulepszania cieplnego np. 40H

Do wyrobów wysoko obciążonych np. 30HN2MFA

Do nawęglania np. 15HM

Do azotowania np. 38HMJ

Sprężynowe np. 60S2

Automatowe np. A35

Łożyskowe np. ŁH15

Odporne na korozję np. 0H13, H18N9

Narzędziowe np. NC6, WCL, SW18

Niskostopowe o podwyższonej wytrzymałości. np. 18G2

Maraging np. 18Ni2400

Specjalne np. elektrotechniczne

Stale o specjalnym przeznaczeniu

oznaczane wg norm branżowych stosowane

•W kolejnictwie, P60 , 200

•W budownictwie, RB500W

•Na rurociągi, R45

•W motoryzacji, 08

•Na zbiorniki ciśnieniowe, K18

•Na drut patentowany D80

•Inne

System oznaczeń branżowych

STARY SYSTEM KLASYFIKACJI STALI

WG PN I BN DO 2004 R.

STALE WĘGLOWE

Zwykłej jakości np. St3S

Do normalizowania i ulepszania

cieplnego np.: 20, 45, 50G

Narzędziowe np. N7, N10E

St …………numer:0,3,4,5,6,7………ozn dodatkowe

zaw %Cx100……………….dodatkowe np. Mn-G

N………………… zaw %Cx10…dodatkowe …….E

D…………… Zaw %Cx100

O specjalnym przeznaczeniu z

norm branżowych stosowane

•W kolejnictwie, P60 , 200

•W budownictwie, RB500W

•Na rurociągi, R45

•Na zbiorniki ciśnieniowe, K18

•Na drut patentowany D80

•Inne

Stary system klasyfikacji stali wg PN i BN do 2004 r.

STALE STOPOWE

Do nawęglania np. 15HM

Do azotowania np. 38HMJ

Do ulepszania cieplnego np. 40H

Do wyrobów wysoko obciążonych np. 30HN2MFA

Sprężynowe np. 60S2

Niskostopowe o podwyż. wytrzym. np. 18G2

Automatowe np. A35

Łożyskowe np. ŁH15

Odporne na korozję:

Narzędziowe:

Maraging np. 18Ni2400

Specjalne np. elektrotechniczne

•Ferrytyczne np. 0H13

•Martenzytyczne np. 3H13

•Austenityczne np. H18N9T

•Dwufazowe np. H22N5M3

•Żaroodporne np. H13JS

•Żarowytrzymałe (zaworowe) np. H10S2M

•Do pracy na zimno np. NC6

•Do pracy na gorąco np. WCL

•Szybkotnące np. SW18

G — mangan, S — krzem, H — chrom, N — nikiel, M — molibden, T - tytan, F - wanad J — aluminium Nb - niob B -bor

Liczby występujące za literami oznaczają zaokrąglone do liczby całkowitej średnie zawartości składnika w stali w przypadku, gdy jego średnia zawartość przekracza 1,5%

Zaw %C x 100 ……dod stop……. ……….% …………dodatkowe………A

Zaw. %C x 10…H(Cr)…..%...dod stop………%

W………….symbol dod stop

N………….symbol dod stop

SW………….%W

ŁH………… zaw %Cr x 10

?

Stale o wyższych wymaganiach co do składu chemicznego (np. co do zawartości fosforu i siarki) oznacza się na końcu znaku literą A.

A………… zaw %C x 100

SYSTEM CYFROWY WG PN-EN 10027-2: 1994

Grupy stali ustalono według składu chemicznego, własności mechanicznych, fizycznych i technologicznych oraz według zastosowania. Na przykład: stale niestopowe jakościowe mają numery grup 01 do 07 i 91 do 97, stale niestopowe specjalne – 10 do 18, stale stopowe odporne na korozję i żaroodporne – 40 do 49, stale stopowe konstrukcyjne, maszynowe i na zbiorniki ciśnieniowe – 50 do 89.

1.8523 stal do azotowania, 1,4462 stal nierdzewna typu DUPLEX

SYSTEM ZNAKOWY WG PN-EN 10027-1: 1994

DWIE GRUPY KLASYFIKACYJNE

Grupa 1 Klasyfikacja wg zastosowania oraz właściwości

Grupa 2 Klasyfikacja wg składu chemicznego

Symbol główny (literowy)

Symbol dodatkowy Dla gatunków stali (cyfrowy)

Symbol dodatkowy Dla wyrobów stalowych

GRUPA 1: SYMBOLE GŁÓWNE I DODATKOWE

Stale lub produkty ze stali Symbol Składniki symbolu dodatkowego znaku stali Np.

Stale konstrukcyjne S liczba odp. min. granicy plastyczności w MPa S235

Stale maszynowe E liczba odp. min. granicy plastyczności w MPa E295

Stale na urządzenia ciśnieniowe P liczba odp. min. granicy plastyczności w MPa P460

Stale na rury przewodowe L liczba odp. min. granicy plastyczności w MPa L360

Stale do zbrojenia betonu B liczba odp. min. granicy plastyczności w MPa B500

Stale do betonu sprężonego Y liczba odp. min. wytrzymałości na rozciąganie w MPa Y1770

Stale na szyny lub w postaci szyn R liczba odp. min. wytrzymałości na rozciąganie w MPa R0900

Produkty płaskie walcowane na zimno o

podwyższonej wytrzym. do

kształtowania na zimno

H

HT

liczba odp. min. granicy plastyczności w MPa

Lub HT i liczba odp. min. wytrzymałości na rozciąganie w MPa

H420

Produkty płaskie ze stali miękkich

przeznaczonych do kształtowania na

zimno (za wyjątkiem ozn. H)

DC

DD

DX

DC dla produktów walcowanych na zimno ... lub

DD dla produktów walcowanych na gorąco ... lub

DX dla produktów bez wymaganego sposobu walcowania ...

... i dwa symbole cyfrowe lub literowe charakteryzujące stal (np. DC03)

DC03

Produkty (blacha i taśma)

walcowni blachy ocynowanej

TH

T

liczba odp. twardości HR30Tm dla produktów o jednokrotnie redukowanej grubości lub

T i liczba odp. granicy plastyczności w MPa dla produktów o dwukrotnie redukowanej

grubości (np. TH52, T660)

TH52

T660

Stale elektrotechniczne M liczba odpowiadająca 100–krotnej maksymalnej stratności w W/kg, kreska, liczba

odpowiadająca 100–krotnej grubości produktu w mm oraz litera (A, D, E, N, S lub P)

oznaczająca rodzaj blachy lub taśmy

M430-50D

PRZYKŁADY SYMBOLI OZNACZAJĄCYCH STAN

OBRÓBKI CIEPLNEJ.

Typowe obróbki

GRUPA 2: SYMBOLE GŁÓWNE I DODATKOWE

Grupa stali Symbol Symbol dodatkowy znaku stali Np.

Stale niestopowe (bez

automatowych) o średnim stężeniu

Mn <1%

C liczba oznaczająca średnie stężenie węgla w stali w

setnych częściach % C45

C120

Stale niestopowe o średnim

stężeniu Mn ≥1%, stale

niestopowe automatowe i stale

stopowe (bez szybkotnących) o

stężeniu każdego pierwiastka

stopowego <5%

% C

x100

symbole chemiczne pierwiastków stopowych i na końcu

liczby (rozdzielone kreskami), podające średnie stężenie

głównych pierwiastków stopowych (w %) pomnożone

przez odpowiedni współczynnik z tabeli poniżej:

18NiCr5–4

51CrV4

40CrMnNiMo8-6-4

Stale stopowe (bez

szybkotnących)

o stężeniu przynajmniej jednego

pierwiastka stopowego >5%

X liczba oznaczająca średnie stężenie węgla w stali w

setnych częściach %, symbole chemiczne pierwiastków

stopowych i na końcu liczby (rozdzielone kreskami),

podające średnie stężenie głównych pierwiastków

stopowych w %

X2CrNi18–9

X8CrNiMoAl15–7–2

Stale szybkotnące HS HS i liczby (rozdzielone kreskami), podające średnie

stężenie (w %) pierwiastków w kolejności: W, Mo, V, Co HS2–9–1–8

Pierwiastek Współczynnik

Cr, Co, Mn, Ni, Si, W 4

Al, Be, Cu, Mo, Nb, Pb, Ta, Ti, V, Zr 10

Ce, N, P, S 100

B 1000

W przypadku staliwa przed znakiem gatunku stawia się

literę G

STALE WĘGLOWE

Odpowiedniki w grupie stali węglowych

Stale niestopowe węglowe do obróbki plastycznej

O specjalnym przeznaczeniu: w kolejnictwie, w budownictwie, na zbiorniki ciśnieniowe na opakowania spożywcze na drut np. D35, D90 inne

STALE NIESTOPOWE JAKOŚCIOWE I SPECJALNE

Stale niestopowe

Oznaczenie europejskie PN-EN 10027-1:1994 Stosowane dobrowolnie

Oznaczenie krajowe PN do 2004 roku obligatoryjne

Konstrukcyjne Maszynowe Na urządzenia ciśnieniowe

STALE WĘGLOWE

Zwykłej jakości np.: St3S

Narzędziowe np.: N7, N12E

Do normalizowania i ulepszania cieplnego np.: 10, 20, 45, 50G

Stale niestopowe narzędziowe

KLASY JAKOŚCI STALI NIESTOPOWYCH

Stale niestopowe specjalne spełniają jeden lub więcej z podanych warunków: wymagana praca łamania (udarność) w stanie ulepszonym cieplnie, wymagana głębokość utwardzenia powierzchniowego lub twardość powierzchni po hartowaniu, niski udział wtrąceń niemetalicznych, maksymalne stężenie fosforu i siarki ≤0,020% dla analizy wytopowej i ≤0,025% dla analizy kontrolnej, minimalna praca łamania w –50°C: KV ≥27 J określona na próbkach wzdłużnych lub ≥16 J – na próbkach poprzecznych, przewodność elektryczna właściwa >9 S⋅m/mm2.

STALE NIESTOPOWE

STALE JAKOŚCIOWE STALE SPECJALNE

Stale jakościowe są to stale zwykle określone wymaganiami dotyczącymi tylko niektórych własności (np. ciągliwości, podatności na obróbkę plastyczną, wielkość ziarna). Do stali niestopowych jakościowych zaliczane są wszystkie stale niestopowe, niezaliczone do stali specjalnych

Wymagania stawiane stali konstrukcyjnej

Większość stali niestopowych to stale konstrukcyjne

Oznaczenie w tej grupie stali ma w zdecydowany sposób ułatwić autorowi dokumentacji technicznej (KONSTRUKTOROWI) dobór materiału. Dlatego oznaczenie zawiera minimalną granicę plastyczności do porównania z wyliczoną wielkością naprężenia zredukowanego. Najczęściej normy tej grupy stali nie zawierają wskazówek technologicznych wykonania stali oraz dokładnego składu chemicznego

STALE WĘGLOWE WG PN

STALE NIESTOPOWE JAKOŚCIOWE

PORÓWNANIE GAT. STALI WĘGLOWYCH I

NIESTOPOWYCH

Porównanie gat. stali węglowych i niestopowych

PN-88/H-84020 PN-EN10025:2002

St0 S185

St3

St3W

S235JR

S235J2G3

St4

St4W

S275JR

S275J2G3

MSt5 E295

MSt6 E335

MSt7 S355J0

E360

Pręt budowlany gładki- St0-S185 Gwóźdź- St3-S235JR Dwuteownik – St4-S275JR Duży wkręt do drewna St4W-S275JR

Niektóre odpowiedniki

Typowe zastosowania

Stan znormalizowany

EKSPONATY ZE STALI ZWYKŁEJ JAKOŚCI

Pręt budowlany gładki- St0-S185 Dwuteownik – St4-S275JR Gwóźdź- St3-S235JR Duży wkręt do drewna St4W-S275JR

Normalizacja

Do normalizowania i ulepszania cieplnego

Do normalizowania i ulepszania cieplnego

Dodatkowa litera E oznacza stal z wymaganym maksymalnym stężeniem siarki, Natomiast litera R – stal z wymaganym zakresem stężenia siarki (dodawanej w celu zwiększenia skrawalności stali).

PN-93/H-84019 PN-EN10277-2:2002

20 C22

20G DC05

30 C30

35 C35

40 C40

45 C45

50 C50

55 C55

60 C60

Niektóre odpowiedniki

Koło zębate małe 20-C22 Nawęglanie Pudełko magazynka 45-C45 Sferoidyzacja Kłódka (spinka) 55-C55 Hartowanie Śruba atestowana 50-C50 Hartowanie i odpuszczanie Łuska stalowa 20G-DC05 Rekrystalizacja

Typowe zastosowania

EKSPONATY ZE STALI WĘGLOWEJ WYŻSZEJ JAKOŚCI

Śruba atestowana 50-C50 Hartowanie i odpuszczanie Kłódka (spinka) 55- C55 Hartowanie Pudełko magazynka 45-C45 Sferoidyzacja Łuska stalowa 20G-DC05 Rekrystalizacja Koło zębate małe 20-C22 Nawęglanie

Stale narzędziowe węglowe

Stale niestopowe specjalne narzędziowe

PN-84/H-85020 PN-EN4957:2004

N7 C70

N8 C80

N9 C90

N10 C105

N12 C120

Dłuto stolarskie N8-C80 Nożyce krawieckie N10-C105 Obcęgi N10-C105 Wiertło do drewna N12-C120

Niektóre odpowiedniki

Typowe zastosowania

Stan obrobiony cieplnie: hartowanie i odpuszczanie

EKSPONATY ZE STALI NARZĘDZIOWEJ WĘGLOWEL

Dłuto stolarskie N8-C80 Nożyce krawieckie N10-C105 Obcęgi N10-C105 Wiertło do drewna N12-C120

Stan ulepszony cieplnie: hartowanie i odpuszczanie

Pozostałe stale niestopowe PN

Wśród stali niestopowych, poza opisanymi w poprzednich punktach, można ponadto wyodrębnić inne grupy stali o określonym przeznaczeniu. Skład chemiczny, własności oraz zastosowanie tych stali są określone szczegółowymi normami a szczególnie stale: na druty patentowane ogólnego przeznaczenia, np. D35, D55, D80 (PN-91/H-84028), na druty do zbrojenia kabli ziemnych (PN-EN 10257-1:2002) lub morskich(PN-EN 10257-2:2002U), na rury ogólnego przeznaczenia, np. R35, R45 (PN-89/H-84023/07), do produkcji sprężyn z taśm, np. C55S, C85S, C100S (PN-EN 10132-4:2002U) lub z drutów, np. DS55, DS95G (PN-91/H-84028), na łańcuchy techniczne i okrętowe, np. St1Z, St1E (PN-89/H-84023/08, PN-84/H-93027), do zbrojenia betonu: na pręty gładkie, np. PB240 (PN-ISO 6935-1:1998i /Ak:1998), na pręty żebrowane, np. RB500W (PN-ISO 6935-2:1998 i /Ak:1998), do budowy mostów, np. St3M (PN-89/H-84023/04), stosowane w górnictwie, np. 34GJ, stosowane na obudowy górnicze i przenośniki zgrzebłowe (PN-89/H-84023/04), stosowane w kolejnictwie, np. P35, P55G, P60, St42P, St72P, St90PA, stosowane m.in. do produkcji i naprawy pojazdów szynowych oraz na szyny i akcesoria nawierzchni kolejowej (PN-84/H-84027), na rury kotłowe, np. K10, K18, stosowane do budowy kotłów, rurociągów parowych i wodnych (PN-75/H-84024).

Stale na drut, sprężyny i liny ciągnione na zimno

Stal niestopowa przeznaczona na walcówkę do produkcji drutu wg PN-

91/H-84028

Gatunek stali

wg PN

Odpowiedniki lub

zbliżone gatunki wg EN

Nr materiałowy i

odpowiedniki lub zbliżone

gatunki wg DIN

D35 C38D 1.0516 C38D

D40/A C42D 1.0541 C42D

D45/A C48D 1.0517 C48D

D50/A C50D 1.0586 C50D

D55/A C56D 1.0518 C56D

D58 C58D 1.0609 C58D

D60 C60D 1.0610 C60D

D63 C62D 1.0611 C62D

D65 C66D 1.0612 C66D

D68 C68D 1.0613 C68D

D70 C70D 1.0615 C70D

D73 C72D 1.0617 C72D

D75 C76D 1.0614 C76D

D78 C78D 1.0620 C78D

D80 C80D 1.0622 C80D

D83 C82D 1.0626 C82D

D85 C86D 1.0616 C86D

D85A C86D2 1.1265 C86D2

D88A C88D2 1.1272 C88D2

D90A - -

D95A - -

Spinacz biurowy D35-C35 Sprężynka do długopisu D50-C50 Drut na siatkę ogrodzeniową D60-C60 Zgniot na zimno i rekrystalizacja Linka stalowa D88-C88 Patentowanie Szprycha rowerowa D80-C80 Patentowanie

Niektóre odpowiedniki

Typowe zastosowania

EKSPONATY ZE STALI SPRĘŻYNOWEJ WĘGLOWEJ

Spinacz biurowy D35-C35 Sprężynka do długopisu D50-C50 Drut na siatkę ogrodzeniową D60-C60 Zgniot na zimno i rekrystalizacja Linka stalowa D88-C88 Patentowanie Szprycha rowerowa D80-C80 Patentowanie

Skład chemiczny i własności niestopowych stali spawalnych

drobnoziarnistych Stale niestopowe konstrukcyjne spawalne drobnoziarniste, spełniają wyższe wymagania niż stale konstrukcyjne ogólnego przeznaczenia. Dostarczane są w postaci produktów długich i płaskich, walcowanych na gorąco, wyżarzonych normalizująco lub po walcowaniu regulowanym (termomechanicznym). Normy PN-EN 10210-1:2000 i PN-EN 10219-1:2000 zawierają wymagania dla stali dostarczanych w postaci kształtowników zamkniętych. Stale spawalne drobnoziarniste są stosowane na elementy konstrukcji spawanych bardzo obciążonych, np. mosty, zbiorniki, eksploatowane w temperaturze pokojowej i obniżonej.

Profil walcowany zamknięty- St4W-S355

Typowe zastosowania Stan znormalizowany

Stale mikrostopowe

Pozostałe stale niestopowe specjalne

Zbiornik ciśnieniowy – butla 20-P355NB

Typowe zastosowania Stan znormalizowany

Orientacyjny skład chemiczny i własności stali na spawane butle gazowe

Skład chemiczny i własności stali stopowych walcowanych

termomechanicznie i przeznaczonych do obróbki plastycznej na zimno

Zawias meblowy 10-H260 Blacha ocynkowana 10-T360 Łącznik stalowy konstrukcji drewnianej 10- T460 Rura hydrauliczna R45-L275 Pręt budowlany żebrowany RB500W-B500

BUDOWNICTWO

Typowe zastosowania

Stan znormalizowany

EKSPONATY ZE STALI DROBNOZIARNISTYCH

Profil walcowany zamknięty- St4W-S355

Zbiornik ciśnieniowy – butla 20-P355NB

Zawias meblowy 10-H260 Blacha ocynkowana 10-T360 Łącznik stalowy konstrukcji drewnianej 10- T460 Rura hydrauliczna R45-L275 Pręt budowlany żebrowany RB500W-B500

Stan znormalizowany

Pozostałe stale niestopowe

Puszka do konserw 15X-DD11 Puszka po piwie 08-DC04

Opakowania spożywcze

Typowe zastosowania

Profil do płyt gipsowo-kartonowych 08-DX51

Stan zrekrystalizowany

EKSPONATY ZE STALI DO PRZERÓBKI PLASTYCZNEJ (MIĘKKIE)

Profil do płyt gipsowo-kartonowych 08-DX51

Puszka do konserw 15X-DD11 Puszka po piwie 08-DC04 Stan

zrekrystalizowany

STALE STOPOWE KONSTRUKCYJNE

Stale stopowe do obróbki plastycznej na zimno Stale niskostopowe na urządzenia ciśnieniowe spawalne z mikrododatkami Stale maszynowe z mikrododatkami Stale stopowe do ulepszania cieplnego Stale stopowe sprężynowe Stale stopowe maszynowe do nawęglania Stale stopowe do azotowania

Łożyskowe

Niskostopowe o podwyższonej wytrzymałości np. 18G2 Do ulepszania cieplnego np. 40H Sprężynowe np. 60S2 Do nawęglania np. 15HM Do azotowania np. 38HMJ

Oznaczenie krajowe PN do 2004 roku

Oznaczenie europejskie PN-EN 10027-1:1994

Łożyskowe np. ŁH15

Stale automatowe Stale automatowe np.: A11, A35

Odpowiedniki w grupie stali stopowych

STALE STOPOWE JAKŚCIOWE I O SPECJALNYCH WŁAŚCIWOŚCIACH STALE STOPOWE

Oznaczenie europejskie PN-EN 10027-1:1994

Stale stopowe do ulepszania cieplnego

Stale stopowe do ulepszania cieplnego

Stale stopowe do ulepszania cieplnego

Orientacyjny skład chemiczny i własności stali konstrukcyjnych o

podwyższonej wytrzymałości w stanie ulepszonym cieplnie

PN-89/H-84030 PN-EN10277-5:2003

25HM 25CrMo4

30G2 28Mn6

30H 34Cr4

35HM 34CrMo4

35HNM 34CrNiMo6

35H 37Cr4

40H 41Cr4

40HM 42CrMo4

50HF 51CrV4

30HN2MFA 30NiCrMoV8-4-3-2

40H2MF 40CrMoV8

Wałek napędowy szlifierki kątowej 40H-41Cr4 Lufa30H2NM-30CrNiMo-8 Skorupa pocisku 35HGS -37CrSi4 Klucz oczkowy 40H2MF – 40CrMoV8

Niektóre odpowiedniki

Typowe zastosowania

Stan obrobiony cieplnie: hartowanie i odpuszczanie

Lufa30H2NM-30CrNiMo-8 Klucz oczkowy 40H2MF – 40CrMoV8 Wałek napędowy szlifierki kątowej 40H-41Cr4 Skorupa pocisku 35HGS -37CrSi4

Stan obrobiony cieplnie: hartowanie i odpuszczanie

Stale stopowe sprężynowe

Stale stopowe sprężynowe

Sprężyna zawieszenia samochodu 60S2-56Si7 Niektóre odpowiedniki

Typowe zastosowania

PN-74/H-84032 PN-EN10277-2:2002

50S2 48Si7

60S2 56Si7

50HF 51CrV4

Stan obrobiony cieplnie: hartowanie i odpuszczanie

Sprężyna zawieszenia samochodu 60S2-56Si7

Stan obrobiony cieplnie: hartowanie i odpuszczanie

Stale łożyskowe

Łożysko toczne ŁH15-100Cr6

Niektóre odpowiedniki Typowe zastosowania

PN-74/H-84041 PN-EN10277-2:2002

ŁH15 100Cr6

ŁH15SG 100CrMnSi6-4 Stan obrobiony cieplnie: hartowanie i odpuszczanie

Łożysko toczne ŁH15-100Cr6

Stan obrobiony cieplnie: hartowanie i odpuszczanie

Stale stopowe do azotowania

Stale stopowe do nawęglania

Koło zębate duże 18H2N2-18NiCr5-4

Niektóre odpowiedniki

Typowe zastosowania

Stan obrobiony cieplnie: nawęglanie hartowanie i odpuszczanie

PN-89/H-84030 PN-EN10277-2:2002

15H 17Cr4

15HN 17CrNi6-6

20HG 20MnCr5

20HNM 20NiCrMo2-2

18H2N2 18NiCr5-4

12HN3A 14CrNiMo13-4

Stan obrobiony cieplnie: nawęglanie hartowanie i odpuszczanie

Koło zębate duże 18H2N2-18NiCr5-4

Automatowe

Śruba z nakrętką A10- 10S20 normalizacja Korpus świecy A35-36SMn14 ulepsz. cieplne

Typowe zastosowania

PN-73/H-84026 PN-EN10277-2:2002

A10X 10S20

A11 10S20

A35 35S20

A35G2 36SMn14

A45 46S20

Niektóre odpowiedniki

Śruba z nakrętką A10- 10S20 normalizacja Korpus świecy A35-36SMn14 ulepsz. cieplne

Stale narzędziowe do pracy na zimno

PN-86/H-85023 PN-EN10277-2:2002

NC4 102Cr6

NC11 X210Cr12

NZ3 55WCrV8

Niektóre odpowiedniki

Uchwyt wiertarski NC4-102Cr6 Frez NC11-X210Cr12

Typowe zastosowania

Stan obrobiony cieplnie: hartowanie i odpuszczanie

Uchwyt wiertarski NC4-102Cr6 Frez NC11-X210Cr12

Stan obrobiony cieplnie: hartowanie i odpuszczanie

Stale narzędziowe do pracy na zimno

Stale narzędziowe do pracy na gorąco

PN-86/H-85021 PN-EN10277-2:2002

WNL 55NiCrMoV7

WCL X37CrMoV5-1

WWV X30WCrV9-3

WWS1 X3OWCrV5-3

WCLV X40CrMoV5-1-1

Niektóre odpowiedniki

Matryca do prasowania WCL-X37CrMoV5-1

Typowe zastosowania

Stan obrobiony cieplnie: hartowanie i odpuszczanie

Matryca do prasowania WCL-X37CrMoV5-1

Stan obrobiony cieplnie: hartowanie i odpuszczanie

Stale narzędziowe do pracy na gorąco

Stale szybkotnące

PN-86/H-85022 PN-EN10277-2:2002

SW18 HS 18-0-1

SW7M HS 6-5-2

SK5M HS 6-5-2-5

SK8M HS 2-9-1-8

SK10V HS 10-4-3-10

Niektóre odpowiedniki

Wiertło do luf duża głębokość i średnica wiercenia SW18-HS18-0-1

Stan obrobiony cieplnie: hartowanie i odpuszczanie

Typowe zastosowania

Wiertło do luf duża głębokość i średnica wiercenia SW18-HS18-0-1

Stan obrobiony cieplnie: hartowanie i odpuszczanie

Stale szybkotnące

STALE STOPOWE SPECJALNE

Maraging

Odporne na korozję: Ferrytyczne np. 0H13 Martenzytyczne np. 3H13 Austenityczne np. H18N9T Dwufazowe np. H22N5M3

Stale konstrukcyjne trudno rdzewiejące Stale do pracy w podwyższonej temperaturze Stale żaroodporne i żarowytrzymałe Stale zaworowe Stale odporne na korozję ferrytyczne martenzytyczne, austenityczne i DUPLEX

O SPECJALNYCH WŁAŚCIWOŚCIACH

Stale wysokowytrzymałe „maraging”

Wpływ Cr na potencjał elektrochemiczny stali

Stale odporne na korozję

Stale odporne na korozję: ferrytyczne

Stale odporne na korozję; martenzytyczne

Stale odporne na korozję austenityczne

Łyżeczka mała 0H13-X6Cr13 Widelec 0H13-XCr13 Garnek 1H18N9T-X6CrNiTi18-10 Bęben pralki 1H18N9T-X6CrNiTi18-10

PN-71/H-86020 PN-EN10088-2005

0H13 X6Cr13

1H13 X10Cr13

3H13 X30Cr13

H17 X6Cr17

2H17N2 X17CrNi 16-2

0H18N9 X2CrNi18-9

1H18N9T X6CrNiTi18-10

0H17N4G8 X2CrMnNi17-7-5

Typowe zastosowania

Niektóre odpowiedniki

Stan obrobiony cieplnie: hartowanie i odpuszczanie

Nóż stołowy 3H13-X30Cr13 Końcówka robocza miksera 3H13-X30Cr13

Stan znormalizowany i rekrystalizacja

Łyżeczka mała 0H13-X6Cr13 Widelec 0H13-XCr13 Garnek 1H18N9T-X6CrNiTi18-10 Bęben pralki 1H18N9T-X6CrNiTi18-10

Stan znormalizowany i rekrystalizacja

Nóż stołowy 3H13-X30Cr13 Końcówka robocza miksera 3H13-X30Cr13

Stan obrobiony cieplnie: hartowanie i odpuszczanie

Stale duplex

Wirnik blendera X3CrNiMoN22-5-3-H22Ni5Mo3

Typowe zastosowania

Stan przesycony i starzony

Brak odpowiedników w PN

Wirnik blendera X3CrNiMoN22-5-3-H22Ni5Mo3

Stan przesycony i starzony

Def. żaroodporność i żarowytrzymałość

ŻAROODPORNOŚĆ TO ODPORNOŚĆ STOPU NA DZIAŁANIE CZYNNIKÓW CHEMICZNYCH, GŁÓWNIE POWIETRZA ORAZ SPALIN I ICH AGRESYWNYCH SKŁADNIKÓW W TEMPERATURZE WYŻSZEJ NIŻ 550°C. Żaroodporność jest ściśle związana ze skłonnością stali do tworzenia zgorzeliny Zgorzelina powinna stanowić ciągłą warstwę, dokładnie przylegającą do metalicznego rdzenia, co utrudnia dyfuzję utleniacza i jonów metalu. Wymagania te spełniają niskowęglowe stale o jednofazowej strukturze ferrytu lub austenitu, o dużym stężeniu chromu i niklu oraz dodatkowo krzemu i aluminium.

ŻAROWYTRZYMAŁOŚCIĄ JEST NAZYWANA ODPORNOŚĆ STOPU NA ODKSZTAŁCENIA, Z CZYM WIĄŻE SIĘ ZDOLNOŚĆ DO WYTRZYMYWANIA OBCIĄŻEŃ MECHANICZNYCH W WYSOKIEJ TEMPERATURZE – POWYŻEJ 550°C. ŻAROWYTRZYMAŁOŚĆ W TEMPERATURZE WYŻSZEJ OD 550°C JEST UZALEŻNIONA GŁÓWNIE OD ODPORNOŚCI NA PEŁZANIE Dużą żarowytrzymałość wykazują więc stale o strukturze austenitycznej – ze względu na mniejsze współczynniki dyfuzji niż w ferrycie o znacznej wielkości ziaren i z dyspersyjnymi wydzieleniami faz, głównie na granicach ziaren.

Czasowa wytrzymałość na pełzanie Rz/1000/t różnych metali i stopów żarowytrzymałych w zależności od temperatury badania

Stale żaroodporne i żarowytrzymałe

Stale zaworowe

PN-71/H-86022 PN-EN10277-2:2002

H13JS X10CrAlSi13

H18JS X2CrNiMo17-2-2

H9S2 X45CrSi8

H20N12S2 X15CrNiSi20-2

H25N20S2 X15CrNiSi25-21

50H21G9N4 X53CrMnNiN21-9

Zawór silnikowy H9S2-X45CrSi8 Elektroda świecy H20N12S2-X15CrNiSi20-2

Typowe zastosowania

Niektóre odpowiedniki

Stan przesycony i starzony

Zawór silnikowy H9S2-X45CrSi8 Elektroda świecy H20N12S2-X15CrNiSi20-2

Stan przesycony i starzony

Schemat regulowanego walcowania stali

Orientacyjny skład chemiczny i własności stali spawalnych

drobnoziarnistych

Pozostałe stale niestopowe

Szkielet reflektora 15GANb-H180BD Pas przedni karoserii 18G2-H300

Motoryzacja

Typowe zastosowania

Stan po rekrystalizacji utwardzone podczas lakierowania – starzenie

Szkielet reflektora 15GANb-H180BD Pas przedni karoserii 18G2-H300

Stan po rekrystalizacji utwardzone podczas lakierowania – starzenie

Stale trudnordzewiejące

STALE TYPU „MARAGING”

Skład chemiczny oraz niektóre własności krajowych stali typu „maraging“

Schemat wpływu różnych mechanizmów umocnienia na wytrzymałość martenzytu odpuszczonego

ZASTOSOWANIE STALI TYPU „MARAGING“

Stale typu „maraging“ znajdują zastosowanie jako materiał konstrukcyjny do wytwarzania elementów pracujących w szerokim zakresie temperatury – od obniżonej do ok. –200°C po wysoką – do ok. 600°C, w szczególnie ciężkich warunkach obciążeń mechanicznych. Stale te są stosowane najczęściej w technice lotniczej i rakietowej, w przemyśle zbrojeniowym, a także w chemicznym i naftowym na zbiorniki wysokociśnieniowe, w budowie okrętów, do wyrobu sprężyn. Stale typu „maraging“ o odpowiednio dobranym składzie chemicznym są także stosowane na niektóre narzędzia do pracy na gorąco, w tym na matryce kuźnicze, a specjalne stale bezniklowe – także na narzędzia tradycyjnie wytwarzane ze stali szybkotnących.

Żeliwa i staliwa

Przykłady zastosowania żeliw

Nauka o materiałach

Występowanie konkretnej fazy węgla zależy od szybkości chłodzenia Chłodzenie powolne sprzyja wydzielaniu się grafitu. Także i dodatki stopowe odgrywają tu pewną rolę. Krzem powoduje skłonność do wydzielania się grafitu, a mangan przeciwnie, stabilizuje cementyt.

ŻELIWA

ZARYS HISTORYCZNY

W Europie użycie żelaza rozprzestrzenia się od VII w p.n.e. wraz z cywilizacją Celtów. Przodkowie Celtów, zamieszkujący obszar w widłach górnego Renu i Dunaju rozpoczęli używanie nowego metalu, żelaza

Najstarsze wyroby z kutego żelaza (głównie pochodzenia meteorytowego), pochodzą z XV i XIV wieku p.n.e. z terenów gdzie ludność zamieszkiwała państwo Hetytów (Azja Mniejsza), gdzie po roku 1180 p.n.e. żelazo przez Palestynę dotarło do Egiptu, i dalej do Mezopotamii i Iranu. Następnie na Kaukaz, w XII w p.n.e. do Grecji oraz w XI-X w. p.n.e. do Italii. Do Europy żelazo dotarło już w epoce brązu przez Półwysep Bałkański oraz Kaukaz.

Celtowie, ludy pochodzenia indoeuropejskiego, które pod koniec epoki brązu odbyły wędrówkę z nadwołżańskich stepów, by w II tysiącleciu p.n.e. osiąść nad górnym biegiem Renu, Dunaju i Menu, stąd rozprzestrzenili się po całej Europie. W X-VI w. p.n.e. opanowali Wyspy Brytyjskie, w VI w. p.n.e. Półwysep Iberyjski, a część z nich dzisiejszą Francję (Gallowie).

Najstarsze znaleziska archeologiczne wskazują na wykorzystanie żelaza z meteorytów 10% niklu (w wielu językach nazwa żelaza to miedź z nieba)

STAL DAMASCEŃSKA

Stal damascenska jest wysoko węglową stalą, o nierównomiernym rozmieszczeniu węgla

Pasma na powierzchni stali pochodzą od zgrupowań cementytu - Fe3C - odległe od siebie o 30-70 mm. Powstają one przy zawartości węgla powyżej 1,4%, zawartości wanadu co najmniej 40 ppm lub molibdenu rzędu 200 ppm. Istotne jest również stężenie fosforu. Ponadto po wytopie stal musi stygnąć dosyć powoli, gdyż przy szybkim stygnięciu pasma nie tworzą się. Dużych umiejętności wymaga też wykucie klingi ze wzorami, gdy podgrzanie stali powyżej pewnej temperatury powodowało zanik pasm cementytu, a wiec utratę walorów estetycznych

Damast skuwany jest materiałem powstałym przez wielokrotne zgrzewanie pakietu utworzonego z kilku - kilkudziesięciu warstw, przynajmniej dwóch gatunków stali (twarda + miękka). Pakiet ułożonych naprzemiennie płytek rozgrzewano w ognisku kowalskim do temperatury 1300 - 1400°C i silnymi uderzeniami młota zespalano (zgrzewano) w jedna bryłkę metalu. Z tak uzyskanej sztabki wykuwano długi pasek, który następnie składano w ,,harmonijkę" lub zwijano w ,,naleśnik" i ponownie zgrzewano. Operacje wykuwania paska i powtórnego zgrzewania powtarzano wielokrotnie w celu uzyskania kilkuset czy nawet kilku tysięcy warstewek

Dlaczego sztuka zaginęła? W największym skrócie - bo wyczerpały się złoża odpowiedniej rudy, prawdopodobnie w okolicach Hyderabadu w Indiach. Bez odpowiednich domieszek w stali nawet najlepsi kowale nie byli w stanie osiągnąć odpowiedniego efektu.

Rekonstrukcja dymarki

Dymarka to dawny piec hutniczy, w którym przez redukcję tlenkowych rud żelaza za pomocą węgla drzewnego otrzymywano żelazo w postaci gąbczastej, zawierającej żużel. Żelazo nadające się do wyrobu narzędzi, broni itp. uzyskiwano przez usunięcie z łupki żużla na drodze wielokrotnego przekuwania. Tak zwany proces dymarkowy znany był od bardzo dawna (w Egipcie ok. 3.000 r. p.n.e., w Europie od ok. 1.000 r. p.n.e., na ziemiach polskich od ok. IV w. p.n.e.).

Żelazo produkowane było początkowo przez wielokrotne przekuwanie produktów dymarek (zwanych bochnami, łupami). Jednakże ze względu na niewielki jednorazowy rozmiar wytopu (z dymarki uzyskiwano zaledwie kilka kilogramów żelaza) dlatego stop ten był bardzo drogi. Wytworzenie wyrobów o większych gabarytach wymagało łączenia wytopów z kilku lub więcej dymarek (w drodze zgrzewania)

Pierwszymi posiadaczami wiedzy na temat technik odlewania żelaza byli Chińczycy. W początkach trzeciego stulecia przed naszą erą żelazo w Chinach było już materiałem powszechnie stosowanym do produkcji większości narzędzi i ostrzy broni.

W Europie na przełomie XII i XIII w. dymarka przekształciła się w stały piec hutniczy z otworem spustowym dla żużla i sztucznym ciągiem powietrza w którym produkowano surówkę

Zwiększenie wydajności produkcji żelaza nastąpiło w wieku XII w efekcie wprowadzenia ogniska fryszerskiego będącego następstwem mechanizacji dmuchu. Proces fryszerski polegał na świeżeniu surówki, czyli oczyszczaniu jej z domieszek poprzez ich utlenienie. Wydajność jednej fryszerki wynosiła zwykle ok. 500 kg żelaza zgrzewnego na dobę.

Jednak dopiero w roku 1783, prowadzono nowy rodzaj produkcji żelaza kujnego (stali), wytwarzanego w tzw. piecu pudlarskim. Produkt świeżenia w piecu pudlarskim podobnie jak we fryszerce znajdował się w stanie stałym. Zastosowanie tego rodzaju urządzeń pozwoliło jednak znacząco zwiększyć ilość wytwarzanej stali, która dochodziła do 2 ton stopu na dobę w jednym piecu.

Rozwinięciem tego sposobu przeróbki surówki jest piec Martenowski (1865 r.)

Dopiero wprowadzenie procesu Martenowskiego (1865 r.) pozwoliło produkować stale jakościowe w większych ilościach oraz rozwiązało problem gromadzących się odpadów produkcyjnych i złomu stalowego.

Bessemer podjął się próby wytworzenia żeliwa o większej wytrzymałości Kierując się niezwykłą intuicją już po trzech tygodniach odkrył, że przedmuchiwana powietrzem surówka (świeżenie) nie stygnie, a wręcz przeciwnie ulega podgrzaniu, w trakcie którego dochodzi do usunięcia nadmiaru węgla (podobnie jak w procesie pudlarskim). Występujący wzrost temperatury stopu umożliwiał jego swobodne odlewanie do form (na wyroby gotowe – staliwo, lub półwyroby poddawane dalszej obróbce plastycznej – stal)

W czasie wojny krymskiej (1853-1856) wybitny wynalazca Henry Bessemer (1813-1898) skupił swą uwagę na broni. Wynalazł on pocisk cylindryczny, który po wystrzeleniu wprawiany był w ruch obrotowy, przez co był znacznie celniejszy od stosowanych do tej pory pocisków w kształcie kul. Skutecznie zainteresował swym wynalazkiem samego cesarza Francuzów Napoleona III (1808-1873), ale okazało się, że stosowane wówczas armaty żeliwne są zbyt słabe do miotania pocisków nowego typu.

Obecnie procesy konwertorowe, w których surówka świeżona jest powietrzem nie są stosowane. Powodem jest niska jakość stali, wynikająca ze zwiększonej zawartości azotu (podstawowy składnik powietrza). Z tego też względu zaczęto stosować różne metody zmniejszenia zawartości azotu w dmuchu, które polegały na wzbogacaniu go w tlen lub dodawaniu pary wodnej, względnie dwutlenku węgla. Powyższe tendencje polepszania procesów konwertorowych doprowadziły w roku 1949 do wprowadzenia konwertora tlenowego LD.

Stal z konwertora tlenowego ma dobre właściwości mechaniczne dobrze się spawa, odznacza się znaczną udarnością i może być stosowana do głębokiego tłoczenia. Proces tlenowy nadaje się do wytapiania stali do ulepszania cieplnego, stali prądnicowej i transformatorowej oraz niskostopowej. Znalazł on zastosowanie na całym świecie do produkcji stali węglowych

Wynalezienie stali zlewnej, czyli staliwa (stop żelaza z węglem w postaci lanej, nie poddany obróbce plastycznej; w odmianach użytkowych zawartość węgla nie przekracza 1,5%, suma typowych domieszek również nie przekracza 1%; Właściwości mechaniczne staliwa są nieco niższe niż własności stali o takim samym składzie po obróbce plastycznej)

Rozpowszechnienie staliwa w latach 1855 - 1865 spowodowało zahamowanie na pewien czas rozwoju metalurgii żeliwa.

ŻELIWO

Początkowo surówkę z wielkich pieców wykorzystywano do wytwarzania różnych wyrobów metodą odlewania. W roku 1772 wynaleziono we Francji żeliwo ciągliwe białe. Jego wynalazca opracował również do jego wytapiania małe, przenośne piece szybowe, uważane za pierwowzór żeliwiaka (wykorzystywane także do wyżarzania odlewów i jako pierwsze piece komorowe). W 1826 r. w USA, w wyniku prób nad uruchomieniem produkcji odlewów z żeliwa ciągliwego białego, zostaje wynalezione żeliwo ciągliwe czarne. Opatentowanie w roku 1922 w USA metody otrzymywania żeliwa modyfikowanego, przyczyniło się do bardzo szerokiego rozpowszechnienia jego zastosowania w budowie maszyn W 1947 r. wynaleziono w Anglii żeliwo sferoidalne, które podobnie jak perlityczne żeliwo ciągliwe charakteryzuje się zarówno wysokimi właściwościami plastycznymi, jak i wytrzymałościowymi Żeliwo otrzymuje się przez przetapianie surówki z dodatkami złomu stalowego lub żeliwnego w piecach zwanych żeliwniakami. Żeliwo charakteryzuje się niewielkim (1,0% do 2,0%) skurczem odlewniczym, łatwością wypełniania form, a po zastygnięciu obrabialnością.

Żeliwo to stop odlewniczy żelaza z węglem, krzemem, manganem, fosforem, siarką i innymi składnikami zawierającymi od 2% do

5,6% węgla (w postaci cementytu lub grafitu).

Klasyfikacja żeliw

Schemat struktur żeliw I – białego, IIa – połowicznego, II – szarego perlitycznego, IIb – szarego ferrytyczno–perlitycznego, III – szarego ferrytycznego, IV – sferoidalnego, V – ciągliwego wg: L. Dobrzański

Żeliwo białe jest żeliwem niezawierającym grafitu, w którym cały węgiel występuje w postaci związanej. Przełom tego żeliwa jest biały –stąd ta nazwa. Strukturę żeliwa białego stanowi ledeburyt przemieniony

Własności żeliwa białego (stosowane najwcześniej)

Zalety: dobra szczelność i odporność na wysokie ciśnienie bardzo duża twardość duża odporność na ścieranie odporność na działanie czynników korozyjnych możliwość przetworzenia na żeliwo ciągliwe

Wady: niskie własności mechaniczne niska udarność (kruchość) ograniczona możliwość wykonywania odlewów o większej grubości ścianki

Żeliwo ciągliwe otrzymuje się z żeliwa białego w wyniku wyżarzania grafityzującego. Żeliwo to charakteryzuje się dobrymi własnościami zarówno wytrzymałościowymi jak i plastycznymi. W zależności od parametrów procesu technologicznego żeliwo ciągliwe dzielimy na: żeliwo ciągliwe białe (odwęglone) żeliwo ciągliwe czarne (nieodwęglone)

Własności żeliwa ciągliwego

Wady: niskie własności mechaniczne mała odporność na ścieranie ograniczona możliwość wykonywania odlewów o większej grubości ścianki

Zalety: dobra szczelność i odporność na wysokie ciśnienie bardzo dobra skrawalność odporność na działanie czynników korozyjnych nadaje się do spawania

Własności żeliwa szarego

Zalety: dobra obrabialność doba lejność dobra skrawalność duża zdolność tłumienia drgań duża stałość wymiarów bardzo dobre własności odlewnicze niski koszt wytwarzania

Wady: stosunkowo niewielka wytrzymałość niewielka plastyczność mała odporność na ścieranie mała odporność na korozję w ośrodkach chemicznych

Żeliwo modyfikowane Modyfikowanie jest podstawowym zabiegiem w procesie wytwarzania żeliwa szarego. W skład tego zabiegu wchodzą: • dobór i przygotowanie żeliwa wyjściowego oraz modyfikatorów • wprowadzenie modyfikatorów do ciekłego żeliwa wyjściowego • odlewanie żeliwa modyfikowanego kontrola procesu modyfikacji

Żeliwa szare Żeliwem szarym nazywa się żeliwo, w którym część węgla występuje pod postacią wolną, czyli grafitu, przy czym ilość węgla w pozostałej strukturze nie przekracza ilości węgla w perlicie.

Modyfikacja

W tym celu bezpośrednio przed odlaniem, do kąpieli metalowej o temperaturze ok. 1400°C, w rynnie spustowej lub kadzi, dodaje się ok. 0,1÷0,5% sproszkowanego modyfikatora, najczęściej żelazo–krzemu, wapnio–krzemu lub aluminium.

W wyniku tego żeliwo krzepnie jako szare, a węgiel wydziela się w postaci bardzo licznych, drobnych płatków grafitu, równomiernie rozmieszczonych w osnowie. Najkorzystniejsze własności ma żeliwo modyfikowane o osnowie perlitycznej. Jego wytrzymałość na rozciąganie Rm może wynosić 300÷400 MPa, stąd modyfikację stosuje się często do żeliw szarych o podwyższonej wytrzymałości. Żeliwo modyfikowane, podobnie jak żeliwo szare zwykłe, wykazuje bardzo niskie własności plastyczne.

Wydzielenia grafitu

Grafit powoduje zmniejszenie własności wytrzymałościowych żeliwa i zmianę niektórych innych własności, a szczególnie: działa jako karb wewnętrzny, stanowiąc nieciągłości w metalu, zmniejsza skurcz odlewniczy, polepsza skrawalność, zwiększa własności ślizgowe, sprzyja tłumieniu drgań, powoduje zwiększenie wytrzymałości zmęczeniowej. wg: L. Dobrzański

Zalety: bardzo dobre własności wytrzymałościowe bardzo dobre własności plastyczne dobra lejność(lepsza niż żeliwa szarego) wysoka udarność dość duża wytrzymałość zmęczeniowa dobra szczelność duża odporność na wysokie ciśnienia

Wady: duża skłonność do powstawania naprężeń własnych i jam skurczowych w odlewach mała przewodność cieplna duży koszt produkcji

Własności żeliwa sferoidalnego

W zależności od struktury osnowy żeliwo sferoidalne może być ferrytyczne, ferrytyczno–perlityczne lub perlityczne.

Wykres Maurera

Wpływ zawartości węgla i krzemu na strukturę żeliw (odlewy piaskowe o grubości ścianek około 30 mm)

Żeliwo szare modyfikowane

Żeliwo sferoidalne

Żeliwo sferoidalne uzyskuje się je w wyniku modyfikowania podczas odlewania żeliwa o tendencji do krzepnięcia jako szare, lecz o bardzo małym stężeniu siarki i fosforu. Jako modyfikatorów używa się magnezu lub ceru. W wyniku tego zabiegu technologicznego grafit występuje w tych żeliwach w postaci kulistej.

Żeliwo ciągliwe

Żeliwo ciągliwe jest otrzymywane z żeliwa białego w wyniku wyżarzania grafityzującego. Podczas tej operacji cementyt ulega rozpadowi i wydziela się tzw. węgiel żarzenia (grafit żarzenia) w postaci kłaczkowatych skupień.

Warunki wytwarzania i struktura żeliw ciągliwych

Żeliwo ciągliwe jest otrzymywane z żeliwa białego w wyniku wyżarzania grafityzującego. Podczas tej operacji cementyt ulega rozpadowi i wydziela się tzw. Węgiel żarzenia (grafit żarzenia) w postaci kłaczkowatych skupień. Żeliwo ciągliwe charakteryzuje się dobrymi własnościami wytrzymałościowymi i plastycznymi. Jest stosowane między innymi w przemysłach: górniczym, samochodowym, ciągnikowym, rolniczym, do wytwarzania licznych, drobnych elementów maszyn.

wg: L. Dobrzański

ZNAKOWANIE ŻELIW W-G EN

Znakowanie żeliw szarych

Orientacyjne zakresy twardości żeliw szarych dla różnych grubości ścianki odlewu (wg PN-92/H-83101)

Przykłady zastosowania

Blok silnika 350 EN-GJL-350 Tarcza hamulcowa 350 EN-GJL-350 Klamka wkładu kominkowego 100 EN-GJL-100 Ozdobna końcówka pręta 100 EN-GJL-100

stan odprężony

wg: L. Dobrzański

Przykłady zastosowania

stan odprężony

Blok silnika 350 EN-GJL-350 Tarcza hamulcowa 350 EN-GJL-350 Klamka wkładu kominkowego 100 EN-GJL-100 Ozdobna końcówka pręta 100 EN-GJL-100

stan odprężony

Znakowanie żeliw sferoidalnych

Gatunki i własności mechaniczne żeliw sferoidalnych PN-92/H-83123

Dźwignia wybieraka skrzyni biegów 450-10 EN-GJS-450-10 Drążek kierowniczy 450-10 EN-GJS450-10 Obudowa pompy 500-7 EN-GJS-500-7

stan odprężony

Przykłady zastosowania

Przykłady zastosowania

Dźwignia wybieraka skrzyni biegów 450-10 EN-GJS450-10 Drążek kierowniczy 450-10 EN-GJS450-10 Obudowa pompy 500-7 EN-GJS500-7 stan odprężony

Własności mechaniczne żeliw ciągliwych

Własności mechaniczne i twardość żeliw ciągliwych białych , żeliw ciągliwych czarnych i perlitycznych PN-92/H-83221

Przykłady zastosowania

Kolanko i trójnik hydrauliczny B 35-10 EN-GJMW-350-10

stan wyżarzony grafityzująco

wg: L. Dobrzański

Kolanko i trójnik hydrauliczny B 35-10 EN-GJMW-350-10

stan wyżarzony grafityzująco

Przykłady zastosowania

Porównanie struktury i orientacyjnych własności różnych

grup żeliw niestopowych

wg: L. Dobrzański

Porównanie struktury i orientacyjnych własności różnych

grup żeliw niestopowych

wg: L. Dobrzański

Staliwo

Przykłady zastosowania staliw

Staliwa węglowe

Staliwa

Przykłady zastosowania

Obsada muszki karabinka,L500 - 270-480W

stan znormalizowany

wg: L. Dobrzański

Właściwości mechaniczne

Składnikami strukturalnymi występującymi w staliwie niestopowym są ferryt i perlit. W zależności od sposobu i szybkości chłodzenia odlewu, w staliwie niestopowym w stanie surowym może wystąpić tzw. struktura globulityczna o okrągłych ziarnach lub struktura Widmannstättena. Struktura widmannstattenowska

charakteryzuje się iglastą budową ferrytu w osnowie perlitu i ma niekorzystny wpływ na własności mechaniczne staliwa.

Oznaczenie staliw stopowych rozpoczyna się od litery G (według PN-EN) lub L (według dotychczasowych norm PN), a następujący po nich znak jest zgodny z systemem oznaczania odpowiedniej grupy stali

Przykłady zastosowania

Korbowód L15GM- G15MoMn4 Szkielet pistoletu L40H- G41Cr4 Nożyk do mielenia L30HMF G30CrMoV6-4

Staliwa stopowe

stan zahartowany i odpuszczony

wg: L. Dobrzański

Przykłady zastosowania staliw

Obsada muszki karabinka L500 - 270-480W

stan znormalizowany

Korbowód L15GM- G15MoMn4 Szkielet pistoletu L40H- G41Cr4 Nożyk do mielenia L30HMF G30CrMoV6-4

stan zahartowany i odpuszczony

Staliwo Hadfielda

Orientacyjny skład chemiczny staliw manganowych,

austenitycznych, odpornych na ścieranie

wg: L. Dobrzański

Struktury żeliw w zależności od C i Si

Wykres strukturalny dla żeliw (według N.G. Girszowicza) P – perlit, C – cementyt, G – grafit, Ce – równoważnik węgla; I – żeliwo białe, IIa – żeliwo połowiczne, II – żeliwo szare perlityczne, IIb – żeliwo szare ferrytyczno–perlityczne, III – żeliwo szare ferrytyczne

wg: L. Dobrzański