FAKULTET STROJARSTVA I BRODOGRADNJE SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
Zavod za materijale
MATERIJALI II
Prof.dr.sc. Franjo Cajner Prof.dr.sc. Tomislav Filetin Prof.dr.sc. Krešimir Grilec Doc.dr.sc. Gojko Mari ć Doc.dr.sc. Tatjana Haramina
OSNOVNE SKUPINE MATERIJALA Čelici Lijevovi Al-legure
Metali Cu-legure Ni-legure Ti-legure Mg legure
PE, PP, PC PA (Nylon)
Al2O3 Zro2 SiC
Keramika, staklo
Polimerne Metalne
Pjene Keramičke Staklene
Kompoziti Metalni Polimerni Kerami čki
Plastomeri, duromeri, elastomeri
Drvo
Prirodni materijali Prirodna vlakna
Koža, kamen
OSNOVNE SKUPINE MATERIJALA Čelici Lijevovi Al-legure
Metali Cu-legure Ni-legure Ti-legure Mg legure
PE, PP, PC PA (Nylon)
Al2O3 Zro2 SiC
Keramika, staklo
Polimerne Metalne
Pjene Keramičke Staklene
Kompoziti Metalni Polimerni Kerami čki
Plastomeri, duromeri, elastomeri
Drvo
Prirodni materijali Prirodna vlakna
Koža, kamen
Proizvodnja sirovog željeza Sirovine: RUDAČA, TALJIVO, KOKS
AGLOMERACIJA SINTERIRANJE 150 °C
KOKSNI PLIN
Posebni ugljeni
KOKSARA
650 °C
CO2 VAPNENAC vapnenica CaCO 3
1400 °C 1980 °C
1700 °C
Sirovo željezo Tekuće
Daljnja prerada
Lijevani blokovi
SIVO (Ljevaoničko) 10 % Povišen Si (grafitizator) (2...3%) Snižen Mn (cementator) SIROVO ŽELJEZO
> 90 %Fe 2 – 4 %C Prateći elementi: Si, Mn, .. Nečistoće: P, S …
Stabilna kristalizacija! (C) → grafit
BIJELO (Čeličansko) 90 % Povišen Mn (cementator) Snižen Si < 2 % (grafitizator) Metastabilna kristalizacija!
(C) → Fe3C
Lističasti grafit
Sivi lijev
Kuglasti grafit
Nodularni lijev
Vermikularni ermikula rni (crvi (cr vi časti) grafit
Vermikularni lijev
Karbid (K): Fe3C (Fe,Mn)3C Cr7C3
Bijeli tvrdi lijev
Decementacijsko žarenje: Fe3C → 3Fe + C
Proizvodnja čelika i čeličnih lijevova
Oksidacijska atmosfera
Bijeli temper lijev
Neutralna atmosfera
Crni temper lijev
Pročišćavanje Dezoksidacija Legiranje (ferolegure: Fe-Me)
2-4 %C → 0,1–1,5 %+( Mn, Mn, Si) Nečistoće: Nečistoće: P, S, As, As, Sn CaSi: Al → Cao, SiO2, Al2O3 u trosku Mn, Cr, Ni, Mo, W, V, Co,...
Postolja i kučišta strojeva G -prigušuje vibracije - podmaz podmazuje uje - OT
Dijelovi građ. strojeva za drobljenje, valjanje -ručni alat - cije cijevn vnee spojnice - lana lanacc - bubnjevi kočnica - vilic vilicee (mali-kompl. oblika)
Plinovi: O, H, N
PROIZVODNJA I PRERADA PLEMENITIH ČELIKA Sirovo željezo, čelični otpad, legure, sirovine
Slobodno kovani otkovci, kovane šipke
PREŠANJE
Otkovci
TALJENJE, PROČIŠĆAVANJE, LEGIRANJE
OTPLINJAVANJE
T.O. VUČENJE
KOVANJE
Šipkasti čelik i žica (vučeno, brušeno, ljušteno polirano)
LIJEVANJE
PRETALJIVANJE OOČ
Šipkasti čelik, profilirani čelik, valjana žica
VALJANJE
Lim
VALJANJE
ŽARENJE
HLADNO VALJANJE
Hladno valjane trake Šipkasti čelik, poluprozvod Blokovi Čelični lijev
Materijali II Osnove toplinske obrade
Prof. dr. sc. Franjo Cajner Katedra za toplinsku obradu i inženjerstvo površina Zavod za materijale
TOPLINSKA OBRADA
•
8
Toplinska obrada (definicija):
ϑ C o ,
a r u t a r e p m e T
Dijagramski prikaz postupka toplinske obrade
Vrijeme, h
KALJENJE ČELIKA
9
KALJENJE (definicija):
Postupak kaljenja se sastoji od: ugrijavanja na temperaturu austenitizacije (ϑa) i progrijavanja držanja pri temperaturi austenitizacije gašenja
c a
Dijagram postupka kaljenja nekog podeuektoidnog č elika
c >1 a
ϑa A3 A1
30÷70
C
�
uvjeti zakaljivanja čelika: 1.
C o ,
površina jezgra
a r u t a r e p m e T
2. 3. ��
ugrijavanje progrijavanje
držanje
gašenje
Vrijeme, h
a
FeC DIJAGRAM
911
A3
10
Acm
A
A3 Acm A1
A+K
F+A 723 A1 C o , a r u t a r e p m e T
P+K
F+P
Ap+M 20
Ap+M+K 0,8
Ms 2,03
Ms Mf
Udio ugljika, % C
Mf
