Dodane odpowiedzi
-
Odpowiedzi
-
Jest to przykład korozji pomiędzy mosiądzem a stalą ocynkowaną. Widoczny jest wyraźnie w tym przypadku – przepływ jonów metalu szlachetniejszego do rury z metalu mniej szlachetnego (ma to miejsce szczególnie w instalacjach miedzianych, ponieważ dopóki na powierzchni miedzianej rury nie wytworzą się tlenki ochronne, miedź jest wymywana ze ścianek rury). Postaram się w przyszłości zawrzeć na naszej stronie artykuł o takiej korozji natomiast na chwilę obecną proponuje zastosować inhibitory korozji – są to preparaty, które dodane do wody w niewielkich ilościach pozbawiają ją właściwości korozyjnych.
Sponsorem naszego eksperta jest firma ZANO Mirosław Zarotyński – producent elementów Małej Architektury wykonywanych ze stali nierdzewnej.
Opisana przez Pana sytuacja bardzo często występuje podczas spawania stali. Jak już wspomniałem niejednokrotnie stal nierdzewna przed korozją zabezpieczona jest tylko cienką, nieprzepuszczalną warstwą powierzchniową która składa się głównie z tlenku chromu. Zawartość tlenu w atmosferze lub natlenionych roztworach wody, jest z reguły wystarczająca do powstania i zachowania tej warstwy pasywnej. Do typowych wad spawalniczych należą podtopienia, plamy, rozpryski spawalnicze czy niepełne wtopienia .Tego typu wady mają duży wpływ na odporność, powstawanie korozji miejscowej oraz własności mechaniczne materiału. Z reguły, w takich przypadkach, defekt usuwa się poprzez zeszlifowanie lub spawanie naprawcze a w celu przywrócenia odporności na korozję konieczne jest usunięcie strefy zubożonej, która znajduje się pod nalotem powstałym podczas spawania.
Sponsorem naszego eksperta jest firma ZANO Mirosław Zarotyński – producent elementów Małej Architektury wykonywanych ze stali nierdzewnej.
[b:teqpvico]Natryskiwanie plazmowe[/b:teqpvico] jest to metoda natryskiwania powierzchni metali innymi metalami, stopami lub materiałami niemetalicznymi (np. ceramicznymi) za pomocą palników plazmowych. Plazmę stanowi strumień gazu (np. argonu lub mieszaniny Ar, H2 i N2) o wysokiej temperaturze i dużym stopniu zjonizowania. Plazma powstaje w palniku w którym wytwarza się „skondensowany” łuk elektryczny. Łuk ten powstaje między elektrodą wolframową umieszczoną centralnie i miedzianą dyszą chłodzoną wodą, która stanowi anodę. Przez palnik jest przedmuchiwany gaz przechodzący w stan plazmy o temperaturze dochodzącej do 10000 °C. Sproszkowany materiał przeznaczony do natryskiwania plazmowego może być wprowadzony wraz z gazem do palnika lub bezpośrednio w wydobywający się z niego strumień plazmy. Proszek ulega stopieniu i również może przejść w stan plazmy, po czym zostaje naniesiony na podstawioną powierzchnię stali, na której ulega kondensacji. Metodą tą można nanosić materiały trudnotopliwe (nadstopy, Al2O3), bardzo twarde (węgliki wanadu, wolframu, tytanu, azotki tytanu) lub o innych szczególnych własnościach, modyfikując tym sposobem własności warstwy wierzchniej. Warstwy natryskiwane plazmowo cechują się bardzo dobrą przyczepnością do podłoża, ale na ogół są porowate.
Opis pieca, aparatury i atmosfer znajdzie Pan szerzej opisany na naszej stronie już wkrótce.
Sponsorem naszego eksperta jest firma ZANO Mirosław Zarotyński – producent elementów Małej Architektury wykonywanych ze stali nierdzewnej.
Odtlenianie stali stanowi bardzo ważny etap w procesie produkcyjnym. Ponieważ procesy stalownicze mają utleniający charakter, stąd po zakończeniu świeżenia domieszek pozostaje sporo tlenu w kąpieli metalowe. W podziale stali znajdzie Pani, iż w zależności od stopnia odtlenienia stal dzieli się na:
– [b:1mgs7a03]nieuspokojoną[/b:1mgs7a03] – może zawierać do 0,27 % C i odtleniana jest w taki sposób, że zawartość w niej tlenu rozpuszczonego jest znacznie wyższa niż to wynika z równowagi zdaną zawartością węgla.
– [b:1mgs7a03]półuspokojona[/b:1mgs7a03] – może zawierać do 0,27 % C i odtleniona w ten sposób iż O=C (równowaga).
-[b:1mgs7a03] uspokojona [/b:1mgs7a03]– do 2 % C zawartość O mniejsza niż to wynika z równowagi z daną zawartością C.[u:1mgs7a03]Procesy odtleniania dzielimy na:[/u:1mgs7a03]
1.[b:1mgs7a03]Osadowe[/b:1mgs7a03] – polega na wprowadzeniu do kąpieli metalicznej stopu, którego główny składnik ma większe powinowactwo do tlenu niż Fe. Jest to standardowa zdolność odtleniająca, której miarą jest aktywność tlenu będącego w równowadze z daną aktywnością odtleniacza. Dany odtleniacz będzie miał większą zdolność odtleniającą im mniejsza będzie aktywność O.
2.[b:1mgs7a03]Ekstrakcyjne.[/b:1mgs7a03]
3.[b:1mgs7a03]Próżniowe.[/b:1mgs7a03][u:1mgs7a03]Mechanizm osadowego odtleniania stali wygląda następująco:[/u:1mgs7a03]
1.Rozpuszczanie dodanego odtleniacza.
2.Jednoczesne z rozpuszczaniem przebieg reakcji łączenia się odtleniacza z tlenem rozpuszczonym w kąpieli metalicznej.
3.Tworzenie się trwałego zarodka produktu odtleniania i powstawanie nowej powierzchni podziału faz metal – faza tlenkowa.
4. Transport tlenu i odtleniacza do utworzonej powierzchni podziału dalszy przebieg reakcji chemicznej i wzrost zarodka.
5.Wypływanie produktów odtleniania połączone z przebiegiem na ich powierzchni reakcji odtleniania oraz wzrostem ich rozmiarów drogą koagulacji.
6.Wydzielenie się produktów odtleniania do żużla.
Sponsorem naszego eksperta jest firma ZANO Mirosław Zarotyński – producent elementów Małej Architektury wykonywanych ze stali nierdzewnej.
Spoiwa ze względu na materiał rodzimy dzielimy i oznaczamy następująco:
Ceramiczne [b:1woqn0ih]V[/b:1woqn0ih] – surowce mineralne, szkło lub ich mieszanina.
Magnezytowe [b:1woqn0ih]Mg[/b:1woqn0ih] – magnezyt kaustyczny i chlorek magnezowy.
Krzemianowe [b:1woqn0ih]K[/b:1woqn0ih] – szkło wodne z dodatkiem fluoro – krzemianu sodowego i substancji wypełniających.
Żywiczne naturalne[b:1woqn0ih] E[/b:1woqn0ih] – utwardzona żywica naturalna.
Gumowe [b:1woqn0ih]R [/b:1woqn0ih]- kauczuk naturalny lub syntetyczny zwulkanizowany siarką.
Żywiczne – mechanicznie wzmocnione [b:1woqn0ih]BF[/b:1woqn0ih] – spoiwo wzmocnione siatką metalową lub tkaniną z włókien naturalnych bądź sztucznych, np. szklanych.
Gumowe – mechanicznie wzmocnione [b:1woqn0ih]RF[/b:1woqn0ih]
Metalowe spiekane [b:1woqn0ih]M[/b:1woqn0ih] – proszki metali, tlenki i węgliki metali nieżelaznych.
Metalowe galwaniczne [b:1woqn0ih]G[/b:1woqn0ih] – spoiwo metalowe wytwarzane elektrolitycznie, najczęściej niklowe.
Klejowe [b:1woqn0ih]KS[/b:1woqn0ih] – kleje glutynowe lub inne tworzące spoinę nie odporną na wilgoć: przeznaczone do wyrobu narzędzi nasypowych.
Klejowo – żywiczne [b:1woqn0ih]KS/KZ[/b:1woqn0ih] – kleje i żywice utwardzalne; przeznaczone do wyrobu narzędzi nasypowych.
Sponsorem naszego eksperta jest firma ZANO Mirosław Zarotyński – producent elementów Małej Architektury wykonywanych ze stali nierdzewnej.
[b:uq5kwl5o]Produkcja stali[/b:uq5kwl5o] polega na oczyszczeniu żelaza z węgla i innych domieszek, a następnie dodaniu w sposób kontrolowany określonych ilości węgla oraz metali, takich jak chrom, mangan, nikiel czy wanad. Domieszka węgla daje stali możliwość utwardzania jej w procesie obróbki cieplnej, natomiast inne metale są dodawane w celu poprawienia jej różnorodnych własności, między innymi odporności na korozję, twardości, łatwości obróbki czy odporności na temperaturę. Pierwszą skuteczną metodą produkcji większych ilości scali był proces wymyślony w 1856 roku przez inżyniera Henry’ego Bessemera. Skonstruowany przez siebie piec do wytopu stali nazwał on konwertorem. Jest to stalowa beczka wyłożona materiałem ogniotrwałym, zamontowana na parze sworzni w taki sposób, że może być wedle potrzeby odwracana z pozycji pionowej do poziomej i z powrotem. W pozycji poziomej do konwertora loduje się stopioną surówkę żelazną i trochę kamienia wapiennego. Następnie odwraca się go do pionu, i wtedy, przez perforowane dno, wdmuchuje się potężny strumień powietrza. Zawarty w nim tlen przemienia w tlenki prawie całość zanieczyszczeń, lecz tylko niewielką ilość żelaza. Cały zawarty w surówce węgiel jest usuwany pod postacią dwutlenku węgla, a tlenki krzemu czy też manganu, reagując z wapieniem, tworzą żużel. Następnie do oczyszczonego żelaza dodaje się starannie odmierzone ilości surówki zwierciadlistej (stop manganu, żelaza i węgla), żelazokrzemu (stop żelaza i krzemu) i aluminium. Dodatki te usuwają pozostały tlen oraz tlenki żelaza. Pewną ilość manganu pozostawia się w stali, celem polepszenia jej własności. Na końcu dodawana jest dokładnie odmierzona ilość koksu lub antracytu, aby uzyskać wymaganą zawartość węgla w stali.
[b:uq5kwl5o]Produkcja surówki[/b:uq5kwl5o] – odbywa się w wielkim piecu (pancerz z grubych płyt stalowych natomiast wnętrze z materiału ogniotrwałego) który ma konstrukcje szybową, wsad natomiast stanowi odpowiednio przygotowana gruda. Koks hutniczy musi mieć dużą wytrzymałość i twardość. Gaz gromadzony jest w kolektorze a następnie kierowany do cyklonu gdzie jest oczyszczany – dołem wypływ płynny żużel wywożony wagonikami.
[b:uq5kwl5o]Etapy produkcji surówki w zależności od temperatury:[/b:uq5kwl5o]
1. 400 °C nagrzewanie wsadu i odparowanie wilgoci,
2. 800 °C częściowa redukcja tlenków żelaza,
3. 900 °C redukcja rudy do żelaza gąbczastego,
4. 1100 °C nawęglanie żelaza i tworzenie żużla,
5. 1150 °C topienie surówki,
6. 1300 – 1800 °C tworzenie surówki rzadkopłynnej.[u:uq5kwl5o][b:uq5kwl5o]Reakcje w wielkim piecu – procesy jednostkowe: [/b:uq5kwl5o][/u:uq5kwl5o]
1. C + O2 → CO2
2. CO2 + C → 2CO
3. Fe3O4 + CO→3FeO + CO2
4. Fe3O4 + 4CO→ 3Fe + 4CO2
5. FeO + CO→Fe+CO2
6. Fe2O3 + 3CO→ 2Fe + 3CO2[u:uq5kwl5o][b:uq5kwl5o]Surowce:[/b:uq5kwl5o][/u:uq5kwl5o]
1. paliwo (koks hutniczy) pełni też rolę reduktora
2. topniki (CaCO3 lub CaO) wprowadzane aby:
a) obniżyć temperaturę topnienia wsadu,
b) związać składniki skały płonnej.[b:uq5kwl5o][u:uq5kwl5o]Produkty[/u:uq5kwl5o][/b:uq5kwl5o]
Gaz wielkopiecowy – niskokaloryczny. Powstaje go 4000 m[ig:uq5kwl5o]3[/ig:uq5kwl5o] na jedną tonę surówki żelaza. Zawiera on:
– CO 25 – 30 %,
– N 50 – 60 %,
– CO2 – 10 – 14 %,
– H2 – 0,5 – 4 %[u:uq5kwl5o][b:uq5kwl5o]Produkty uboczne[/u:uq5kwl5o]: [/b:uq5kwl5o]
*Żużel
– dawniej – uważany za uciążliwy odpad, zajmował duże powierzchnie, wykorzystywany do celów budowlanych,
– obecnie- do celów budowlanych, jako składnik materiałów budowlanych, materiałów do utwardzania np. dróg,
– skład żużla: SiO2 37 %, Al2O3 9 %, CaO 42 %, MgO 8 %, FeO i MnO 0,5 %, CaSO4 1,5 %.
*Wata żużlowa- materiał izolacyjny.[u:uq5kwl5o][b:uq5kwl5o]Odmiany surówki: [/b:uq5kwl5o][/u:uq5kwl5o]
1. [b:uq5kwl5o]Surówka szara[/b:uq5kwl5o]: 3,5 – 4,5 % C – węgiel jest w postaci grafitu (postaci wolnej).
2. [b:uq5kwl5o]Surówka biała[/b:uq5kwl5o]: 3 – 5 % C związany w postaci cementytu(postać związana. Charakteryzuje ją duża twardość i 2% skurcz odlewniczy, więc nie nadaje się do odlewów, temperatura topnienia 1100 °C)
3.[b:uq5kwl5o] [u:uq5kwl5o]Surówka zwierciadlista[/u:uq5kwl5o] [/b:uq5kwl5o]: zawiera do 7% C. Ma charakter metaliczny, połysk (bo zawiera 5 – 20 % manganu który nadaje jasną barwę), jest łatwo reaktywna, ulega utlenianiu, więc surówka ta jest stosowana jako odtleniacz.
Sponsorem naszego eksperta jest firma ZANO Mirosław Zarotyński – producent elementów Małej Architektury wykonywanych ze stali nierdzewnej.
Tak naprawdę cechą charakterystyczną tych stali jest to, iż sama w sobie dba o to, aby powierzchnia materiału była trwale odporna na korozję. Nie ma szczególnych reguł jakich należy się trzymać przy przechowywaniu nawet cienkich blach tej stali. Jak już wielokrotnie wspominałem chrom stanowi tu około 18 % stopu i łączy się z tlenem znajdującym się w jego pobliżu – co rozpoczyna proces odporności na korozję. Tlen zawarty w powietrzu i wodzie jest przyciągany przez chrom, z którym tworzy obojętną trwałą powłokę w postaci tlenku chromu. Ta powłoka zapewnia niezawodną ochronę stali i jeśli zostanie uszkodzona to jakby sama uzupełni wówczas ubytek tlenu, który jest niezbędny dla utrzymania warstwy ochronnej w postaci tlenku chromu. Oczywiście powłoka w postaci tlenku chromu może zostać zniszczona w przypadku narażenia jej na niekorzystne warunki i wtedy mogą pojawić się jakieś skazy. Pewne kwasy, związki chemiczne, a szczególnie chlorowce (jod, chlor, fluor, brom) mogą stanowić czynniki ryzyka. Natomiast przy zwykłym magazynowaniu stali nie ma czynników które mogłyby wpłynąć niekorzystnie na tą stal. Stal nierdzewna oczywiście może stracić własności podczas gdy wystąpi:
– zamknięty dopływ tlenu (stale asutenistyczne otrzymują swoją odporność na korozję poprzez chroniącą powierzchnię warstewkę tlenków, która gdy zostanie uszkodzona to samoczynnie odtwarza się, dzięki tlenowi zawartemu w atmosferze),
– pokrycie chemiczne, zaczernienie lub szorstkowanie blachy ze stli nierdzewnej.
Aczkolwiek wyżej wymienione warunki raczej nie występują przy magazynowaniu blach stalowych.
Sponsorem naszego eksperta jest firma ZANO Mirosław Zarotyński – producent elementów Małej Architektury wykonywanych ze stali nierdzewnej.
Ma Pan do czynienia z typowymi skutkami starzenia po zgniocie. Niestety to zjawisko prowadzi do obniżenia plastyczności i ciągliwości stali, oraz powoduje występowanie niestabilności własności w czasie. Chociaż starzenie po zgniocie prowadzi do umocnienia, nie stosuje się go do podwyższenia własności wytrzymałościowych, ponieważ równocześnie zwiększa się kruchość. Chcąc zmniejszyć skłonność stali do starzenia po zgniocie należy wyeliminować wolne atomy międzywęzłowe z ferrytu poprzez obniżenie zawartości węgla do bardzo niskiego poziomu lub dodać do stali pierwiastek silnie węglikotwórczy, który zwiąże całkowicie węgiel.
Sponsorem naszego eksperta jest firma ZANO Mirosław Zarotyński – producent elementów Małej Architektury wykonywanych ze stali nierdzewnej.
Sama technologia tego procesu jest bardzo szeroko opisywana w ogólnodostępne bibliografii. Ogólnie ujmując jest to proces hutniczy polegający na wlewaniu ciekłej stali w sposób ciągły do intensywnie chłodzonego krystalizatora. Strumień metalu przechodząc przez krystalizator stopniowo krzepnie, a następnie opuszcza krystalizator – proces wychodzenia z krystalizatora wspomagany jest walcami ciągnącymi, za którymi pasmo wlewka może być cięte na dowolne odcinki (kęsy) palnikiem gazowym. Najczęściej odlewanie ciągłe prowadzone jest w układzie pionowym z krystalizatorem łukowym oraz odlewanie poziome. Charakteryzuje się ono dużą wydajnością, oszczędnością energii oraz wysokim uzyskiem stali, wynikającym z braku strat związanych z jamą skurczową.
Sponsorem naszego eksperta jest firma ZANO Mirosław Zarotyński – producent elementów Małej Architektury wykonywanych ze stali nierdzewnej.
Sam proces recyklingu zaczyna się już w naszych domach podczas segregacji odpadów. Wyrzucając odpady metalowe do pojemnika pomarańczowego rozpoczyna Pan proces odzysku. W przetwórni zmieszany surowiec metalowy i aluminiowy oddzielany jest od siebie, ze względu na różne technologie recyklingu każdego z nich. Kolejnym etapem w przypadku metalowych odpadów jest ich termalny rozkład pod wpływem gorąca, następnie wytapianie, a z tak powstałego materiału formowanie sztabek metalu, które następnie zostaną zrolowane i przekazane do producentów nowych produktów metalowych, puszek, folii aluminiowej, części samochodowych i innych produktów.
Sponsorem naszego eksperta jest firma ZANO Mirosław Zarotyński – producent elementów Małej Architektury wykonywanych ze stali nierdzewnej.
Stal nierdzewna nie jest wykorzystywana w przemyśle materiałów skrawających. Same materiały wykorzystywane do tych celów dzielimy na dwie grupy:
– ostrza,
– części chwytowe.
Materiały na ostrza materiałów skrawających powinny mieć takie cechy jak: duża twardość, odporność na niekorzystne działanie temperatury powodującej obniżenie się twardości i wytrzymałości ostrza, odporność na szybko zmieniającą się temperaturę, odporność na ścieranie, dobrą sprężystość, odporność na chemiczne działanie otoczenia, wytrzymałość na obciążenia mechaniczne, dobrą przewodność i duże ciepło właściwe, współczynnik rozszerzalności cieplnej jak najbardziej zbliżony do współczynnika rozszerzalności cieplnej materiału części chwytowej, podatność na obróbkę cieplną, małą podatność na zmiany wymiarów i kształtu, małą wrażliwość na odpuszczanie powierzchniowe, tworzenie się dodatkowych naprężeń i siatki pęknięć. Wymagania stawiane materiałom stosowanym na części chwytowe to: wytrzymałość, duży współczynnik tłumienia drgań, współczynnik przewodności cieplnej i ciepło właściwe. Podstawowymi materiałami na ostrza narzędzi są: stale narzędziowe węglowe oraz stopowe, stale szybkotnące, węgliki spiekane metali trudnotopliwych, węgliki spiekane powlekane twardymi warstwami wierzchnimi, spiekane materiały ceramiczne i ceramiczno – węglikowe oraz super twarde materiały narzędziowe[b:2k45884l]Stale narzędziowe węglowe[/b:2k45884l]
Zalety tych stali to: duża wytrzymałość na rozciąganie, skręcanie i zginanie, dobra podatność na szlifowanie. Największe wady jakie można wymienić to: w temp. skrawania powyżej 200 °C szybko tracą twardość, nie można z nich wykonywać narzędzi o zbyt małych średnicach, zbyt dużych wymiarach i złożonym kształcie.
[u:2k45884l]Zastosowani[/u:2k45884l]e: do wyrobu narzędzi przeznaczonych do obróbki ręcznej (pilniki, brzeszczoty, gwintowniki, rozwiertaki) oraz do obróbki materiałów o dobrej skrawalności z małymi prędkościami skrawania.[b:2k45884l]Stale narzędziowe stopowe[/b:2k45884l]
Cechuje je zwiększona plastyczność i odporność na obciążenia dynamiczne, natomiast wysoko węglowe większa odporność na skrawanie. Dodatnią cechą tych stali jest duża odporność na zmiany kształtu i wymiarów po hartowaniu oraz duża odporność na ścieranie.
[u:2k45884l]Zastosowanie[/u:2k45884l]: do wyrobu narzędzi do obróbki ręcznej i materiałów łatwo skrawalnych (gwintowniki, frezy, narzynki, rozwiertaki, piły tarczowe, piły ręczne i mech., wiertła).[b:2k45884l]Stale szybkotnące[/b:2k45884l]
Podstawowymi własnościami tych stali są: zdolność zachowania twardości i odporności na ścieranie przy temp. 570 – 630 °C ponadto mają dużą wytrzymałość na rozciąganie, zginanie, ściskanie oraz dobrą przewodność cieplną.
[u:2k45884l]Zastosowanie[/u:2k45884l]: noże tokarskie i strugarskie, frezy, wiertła, narzędzia do obróbki gwintów, kół zębatych, przecinaki.Wpływ składników strukturalnych oraz składu chemicznego na skrawalność stali znajdzie Pan szerzej opisany w naszym artykule.
Sponsorem naszego eksperta jest firma ZANO Mirosław Zarotyński – producent elementów Małej Architektury wykonywanych ze stali nierdzewnej.
Materiały przeznaczone na sprężyny powinny cechować się:
– dużą odporność na korozję (cynkowanie, fosforowanie z lakierowaniem, oksydowanie).
– odporność na pęknięcia doraźne – zapewnia jednorodna i drobnoziarnista struktura oraz odpowiedni stan warstwy wierzchniej. Możemy także wytworzyć naprężenia ściskające w warstwie wierzchniej zapobiegające rozprzestrzenianiu się pęknięcia zmęczeniowego.
– możliwie wysoką granicą sprężystości,
– dobrą wytrzymałością zmęczeniową.Istnieje dużo podziałów takich materiałów. Co książka i opracowanie, można natknąć się na inny aczkolwiek najczęściej dzieli się je ze względu na sposób umocnienia.
A mianowicie:
umacniane odkształceniem plastycznym na zimno z późniejszym niskotemperaturowym odpuszczaniem (węglowe i stopowe stale perlityczne, niektóre austenityczne, brązy i mosiądze).
• umacniane odkształceniem plastycznym na zimno z późniejszym niskotemperaturowym odpuszczaniem (węglowe i stopowe stale perlityczne, niektóre austenityczne, brązy i mosiądze).
• umacniane przemianą martenzytyczną (węglowe i stopowe, nierdzewne z przemianą austenityczno – martenzytyczną wywołaną hartowaniem lub zgniotem).
• umacniane starzeniem dyspersyjnym (Fe – Ni, Fe – Ni – Cr)
• umacniane w wyniku utleniania wewnętrznego (srebro – nikiel – magnez)Sprężyny cienkie (o grubości do 5 mm) wytwarzane są ze stali węglowych. Największą wytrzymałość mają sprężyny z tzw. drutu fortepianowego. Drut poddawany jest patentowaniu, czyli austenityzowany w temperaturze 800 – 850 oC, następnie wytrzymywany w kąpieli ołowianej w 500 oC w celu uzyskania drobnego perlitu. Po tej operacji drut przeciągany jest na zimno i zwijamy, a następnie wygrzewamy odprężająco w temperaturze 200 oC. Minimalna granica wytrzymałości drutu fortepianowego to 1600 MPa (Re=1400 MPa).
Do stali przeznaczonych na sprężyny o większych przekrojach wprowadza się pierwiastki stopowe zwiększające hartowność. Podstawowym pierwiastkiem stopowym w stalach sprężynowych jest Si, który najintensywniej podnosi granice sprężystości, plastyczności i wytrzymałości. Mangan zwiększa hartowność, dodatek Cr poprawia hartowność jeszcze intensywniej oraz zwiększa odporność stali na odpuszczanie, hamując jednocześnie relaksację naprężeń. Podobny wpływ ma V, który jest jeszcze bardziej węglikotwórczy, zapewnia drobnoziarnistość stalom sprężynowym oraz ogranicza ich skłonność do odwęglania. Stale Cr – V stosuje się na najsilniej obciążone sprężyny, w tym także o dużych przekrojach (0,15 % V).
Stale sprężynowe zawierają:
• 0,45 – 0,65 % C;
• 0,3 – 1,8 % Si,
• 0,5 – 1,1 % Mn.Obróbka cieplna tych stali, w zależności od składu chemicznego polega na austenityzowaniu w 830 – 870 oC, hartowaniu w wodzie lub oleju oraz odpuszczaniu w zakresie temperatur 400 – 500 oC, tak aby ich twardość wynosiła 35 – 45 HRC.
W celu zwiększenia odporności zmęczeniowej (pęknięcia zmęczeniowe inicjowane są w 90 % na powierzchni materiału) sprężyny powinny być zabezpieczone przed odwęgleniem i mieć niską chropowatość powierzchni. Zabiegi technologiczne prowadzące do zwiększenia odporności zmęczeniowej to:
• obróbka cieplno – chemiczna,
• szlifowanie, polerowanie,
• nagniatanie.W celu zabezpieczenia sprężyny przed osiadaniem stosuje się przeciążenie, polegające na 48 godzinnym obciążaniu sprężyny powyżej grany plastyczności materiału na sprężynę.
Stosuje się także polimery które jednak mają duży współczynnik stratności i przy wibracjach rozpraszają energię.(metale nie maja tej wady) Nie mogą być stale obciążone bo pełzają. Stosowane są na zatrzaski i sprężyny ustalające.
Rozróżnia się sprężyny:
• osiowe,
• piórowe,
• zwojowe,
• spiralne,
• skręcane pręty.
Sponsorem naszego eksperta jest firma ZANO Mirosław Zarotyński – producent elementów Małej Architektury wykonywanych ze stali nierdzewnej.
Witam pana serdecznie. Tak naprawdę temat o materiałach na łożyska jest bardzo szeroki. Postaram się jednak opisać po części te materiały jakie stosuje się na łożyska. Przed decyzją o wyborze materiału na łożyska należy dokonać wyboru rodzaju łożyska, tzn. czy projektowane łożysko będzie tocznym (np. kulkowym) czy ślizgowym. Rodzaj łożysk zależy w głównej mierze od charakteru konstrukcji, w których są one stosowane.
[b:2z2ln5lj]Stal nierdzewna [/b:2z2ln5lj]jest wykorzystywana na łożyska – zwłaszcza kulkowe. Ogólnie mówiąc stale stosowane do wytwarzania łożysk tocznych powinny cechować się bardzo dużą twardością, jednorodnością struktury, wysokim stopniem czystości oraz hartownością zapewniającą uzyskanie struktury martenzytycznej bez austenitu szczątkowego w całym przekroju. W stanie obrobionym cieplnie powinny być odporne na ścieranie, wykazywać dużą wytrzymałość zmęczeniową i statyczną oraz mieć odpowiednią ciągliwość.
Dużą odporność na ścieranie zapewnia stalom łożyskowym stężenie ok. 1 % C. Jednorodna struktura bez skupień i pasmowej segregacji węglików, wysoka czystość gwarantują wytrzymałość zmęczeniową. Hartowność zapewnia dodatek ok. 1,1 % Mn i 0,6 % Si. Łożyska toczne wytwarza się w półwyrobów hutniczych wyżarzonych zmiękczająco, o strukturze drobnoziarnistego równomiernie rozmieszczonego cementytu kulkowego w ferrytycznej osnowie (w znacznej mierze decyduje to o żywotności łożysk). Elementy łożysk hartuje się z temp. 820 – 840 oC w oleju, po czym odpuszcza w temp. 180 oC przez 1 – 2 godzin. Po takiej obróbce cieplnej stale łożyskowe mają strukturę niskoodpuszczonego martenzytu drobnolistwowego z równomiernie rozmieszczonymi drobnymi ziarnami cementytu i wykazują twardość większą od 62 HRC.
Wśród stali na łożyska toczne możemy wyróżnić również stale:
• do nawęglania (do 0,25 % C),
• do hartowania indukcyjnego (0,5 – 0,7 % C),
• do pracy w wysokich temperaturach – stale szybkotnące.Materiałom na łożyska ślizgowe stawia się troszkę inne, następujące wymagania:
• wysoka wytrzymałość mechaniczna na obciążenia statyczne i dynamiczne,
• odpowiednia odporność na zatarcie i korozję,
• mały współczynnik tarcia,- odpowiednia rozszerzalność cieplna
• dobre przewodzenie ciepła, dobra odkształcalność i obrabialność
• zdolność dopasowywania się.W celu uzyskania założonych własności stosuje się stopy wielofazowe złożone z miękkiej i plastycznej osnowy w której zawarte są twarde kryształy dające odporność na ścieranie, lub z miękkiego składnika w twardej osnowie.
A mianowicie:[b:2z2ln5lj]I.Stopy na osnowie miedzi[/b:2z2ln5lj] – do ich umocnienia stosuje się Sn (tzw. umocnienie roztworowe) Pb-zmniejsza tarcie ale także wytrzymałość. Wykorzystuje się je ze względu na własności:
• brązy bez Pb – dobrze przenoszą obciążenie ale mają wysoki współczynnik tarcia.
• brązy cynowe – (odtleniane fosforem) dobra wytrzymałość i odporność na zużycie, słabe własności powierzchniowe.
• stopy Cu – Pb (Pb 25 – 50 %) są odlewane w sposób ciągły lub wytwarzane metalurgią proszków. W mikrostrukturze widoczne dendryty Cu prostopadłe do podłoża i fazy Pb. Wytrzymałość stopów na osnowie Cu jest większa od babbitów. Wadą jest korozja Pb w silnikach, oraz mała odporność na zatarcie.[b:2z2ln5lj]II.Stopy aluminium[/b:2z2ln5lj] – obecnie stosuje się Al. z dodatkiem 7 % Sn jednak mają one małą odporność na zatarcia. Poprawia to zwiększenie Sn do 20 % ale cyna wydziela się na granicach ziarn . Unika się tego walcując stopy na zimno. Stopy Al nanoszone są na podłoża stalowe. Łożyska te są przeważnie dwuwarstwowe z warstwą wierzchnia Al z dodatkiem Sn lub Pb. Są one najlepsze na korozję. Dodanie pierwiastków takich jak: Si, Cu, Ni, Cd, Mg, powoduje umocnienie roztworowe i wydzieleniowe. Regulują one odporność na zmęczenie, dopasowywanie się wchłanianie twardych cząstek.
III.Łożyska samosmarujące produkuje się je metodą metalurgii proszków. Stosuje się spieki na osnowie żelaza i brązu, ich istotą jest porowaty szkielet metalowy nasycony olejem.
Można także napiekać warstwy ślizgowe na taśmę stalową – łożyska bimetalowe. Są one wytwarzane np. z brązu ołowiowego (10 – 14 % Pb, ewentualnie 4 – 10 % Sn). Taśmę najpierw pokrywa się elektrolitycznie warstwą miedzi, spieka luźno zasypaną warstwę proszku, walcuje, ponownie spieka i walcuje. Taśmę tnie się i wygina otrzymując półpanewki łożysk do silników spalinowych. Wytwarza się też łożyska bimetalowe ze stopu Al – Pb, napieczone na taśmę stalową z pośrednią warstwą Al.
Sponsorem naszego eksperta jest firma ZANO Mirosław Zarotyński – producent elementów Małej Architektury wykonywanych ze stali nierdzewnej.
Witam Pana. Na stronie pojawił się artykuł rozszerzający tematykę CVD i PVD. Sądzę, że te informacje będą pomocne. Powlekanie CVD i PVD[/url:2ru8sjgu]
Sponsorem naszego eksperta jest firma ZANO Mirosław Zarotyński – producent elementów Małej Architektury wykonywanych ze stali nierdzewnej.
Witam Pana. Baza wiedzy na naszej stronie została uzupełniona o poszukiwane przez Pana informacje, zapraszam do lektury artykułu Ulepszanie cieplne stali[/url:16lttcab]
Sponsorem naszego eksperta jest firma ZANO Mirosław Zarotyński – producent elementów Małej Architektury wykonywanych ze stali nierdzewnej.
