sprawko 1 - stale i żeliwa.docx

1.       Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się ze z strukturą stali z różną zawartością węgla w stanie wyżarzonym, oraz ze strukturą żeliw. Ćwiczenie miało również na celu zapoznanie z właściwościami stopów żelaza z węglem.

2.       Przebieg ćwiczenia

Ćwiczenie polegało na dokonaniu obserwacji mikroskopowych zgładów metalograficznych wybranych próbek stali i żeliw. Każdy z uczestników ćwiczenia otrzymał kserokopię zdjęcia jednej z próbek. Należało odnaleźć próbkę, której zgład wyglądał jak na otrzymanym zdjęciu. Następnie należało scharakteryzować swoją próbkę, określić ich skład strukturalny oraz podpisać otrzymane zdjęcie.

3.      

Opracowanie wyników

Próbka ta przedstawia żeliwo z grafitem płatkowym. Na rysunku grafit płatkowy widzimy w postaci czarnych pasm. Najjaśniejsze elementy załączonego zdjęcia tworzy perlit. Tego typu żeliwo jest tanim materiałem jednak jego właściwości fizyczne nie są rewelacyjne. Duże ilości płatkowego grafitu wpływają bowiem na kruchość materiału.

4.       Wnioski

Żeliwo – jest stop żelaza z węglem z zawartością węgla od 2.11% do 3%. Węgiel w żeliwie możemy mieć w postaci cementytu bądź grafitu. Rodzaj fazy zależy zarówno od domieszek stopu jak i szybkości jego chłodzenia. Powolne chłodzenie żeliwa czy dodatek krzemu sprzyja powstawaniu grafitu. Jeżeli natomiast żeliwo będziemy chłodzić szybciej bądź dodamy do stopu manganu, ustabilizujemy cementyt dzięki czemu nasz stop będzie zawierał mniejszą ilość węgla w postaci grafitu. Żeliwo charakteryzuje się stosunkowo niskim kosztem produkcji, niską temperaturą topnienia, dobry właściwościami wytrzymałościowymi dobrą skrawalnością oraz wysoką odpornością na korozję. Możemy wyróżnić żeliwa:

·         Szare – węgiel występuje w postaci grafitu

o        Zwykłe – grafit w formie płatkowej

o        Sferoidalne – grafit w formie kulistej

o        Modyfikowane – rozdrobniony grafit płatkowy

o        Wermikularne – grafit w formie krętkowej

·         Białe – węgiel występuje w postaci cementytu

·         Połowiczne – węgiel występuje w obu postaciach

·         Ciągliwe – zawiera postrzępiony grafit

Cementyt – węglik żelaza Fe3C (masa węgla stanowi 6.67% całkowitej masy). Jest to związek twardy lecz kruchy. Jego zawartość w stali lub żeliwie znacząco wpływa na właściwości fizyczne stopu.

Stal – Stop żelaza z węglem (do 2.11%) oraz z innymi pierwiastkami w małych ilościach. Zawartość takich pierwiastków jak chrom, nikiel, mangan, wolfram, miedź, molibden, tytan jest pożądana gdyż podnoszą właściwości fizyczne stali. Natomiast pierwiastki takie jak tlen, azot, siarka, fosfor są zanieczyszczeniami, które niekorzystnie wpływają na uzyskiwany stop.