stiinta · pdf fileinfluenta continutului de carbon asupra proprietatilor otelurilor nealiate...

Click here to load reader

Post on 21-Aug-2018

230 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • STIINTA MATERIALELOR

    CURS 6OELURILE NEALIATE.

    CLASIFICARE, SIMBOLIZARE, PROPRIETATI.

    FONTE DE TURNATORIE.

  • OELURILE NEALIATE

    Influenta continutului de carbon asupra proprietatilor otelurilor nealiate fara tratament termic

    Aliaje cu baza fier, continand carbon sub 2% si alte elemente chimice in cantitate mica (elemente insotitoare)

    Elemente insotitoare: Si, Mn, P, S, O, N, H

  • OELURILE NEALIATEELEMENTE INSOTITOARE IN OTELURI

    P : max. 0.05% (general)Provine din minereuApare dizolvat in ferita

    Fe3P, Fe2PFragilizeaza la receFormeaza fibrajul in oteluri crestere a

    rezistentei pe directia de deformare la cald

    S : max. 0.05% (in general)Provine din minereu, cocs, gaze de ardereFormeaza eutectic Fe FeS (topire la 985C)

    fragilitate la cald

    Sulfuri

  • CLASIFICAREA SI SIMBOLIZAREA OTELURILOR NEALIATEA. Dupa structura hipoeutectoide F + P

    eutectoide Phipereutectoide P + C

    B. Dupa modul de obtinere a semifabricatelor turnatedeformate plastic

    C. Dupa destinatie generalaprecizata

    (tevi, masini unelte automate, cazane, )Simbolizarea SR EN a otelurilorSR EN 10027-1:2006 Sisteme de simbolizare a otelurilor. Partea 1: Simboluri alfanumerice;SR EN 10027-2:1996 Sisteme de simbolizare a otelurilor. Partea 2: Sistemul numeric;

  • CLASIFICAREA SI SIMBOLIZAREA OTELURILOR NEALIATE

    SIMBOLIZAREA ALFANUMERICA

    (G)annnn ananan +an+an+an

    simboluri simboluri simboluri suplimentareprincipale suplimentare pentru produsele

    pentru oel din oel

  • CLASIFICAREA SI SIMBOLIZAREA OTELURILOR NEALIATEOteluri nealiate de uz general:

    Tip + rezistenta (Rp0.2) + simboluri suplimentare

    Oteluri nealiate de construcieSR EN 10025 : 1994Oteluri pentru constructii in general

    S + Rp0.2 [MPa] + (JR, J0, J2, K0, K2) + G1,2,3,4

    Oteluri pentru constructii mecaniceE + Rp0.2 [MPa] + (JR, J0, J2, K0, K2) + G1,2,3,4

    Simboluri suplimentare:J = energia de rupere (minim 27 J) + R (20C); Q (0C); 2 (-20C); K = energia de rupere (minim 40J); L = energia de rupere (minim 60J)G = grad de calmare 1 (necalmat) 4 (calmat)

    Ex. S355 J2G4, E360 JRG3

  • CLASIFICAREA SI SIMBOLIZAREA OTELURILOR NEALIATEOteluri de uz general cu destinatie precizata: P recipiente sub presiune; L tevi destinate conductelor; B pentru armarea betonului; Y pentru beton precomprimat; R sine de cale ferata;..

    Ex. R1100,

  • CLASIFICAREA SI SIMBOLIZAREA OTELURILOR NEALIATEOteluri de calitate: compozitia apare in simbol pt. nealiate continutul de C (in sutimi de procent)

    Oteluri pentru calire si revenire SR EN 10083:94Nealiate parte a standarduluiC + %C x 100 + E, R [+ H;HH;HL + T + indicarea strii de TT]E S max. = 0.035%; R S max. = 0.02-0.04%

    Ex. C45E HH-TA

    H prescripii normale de clibilitate; HH band superioar de clibilitate; HL band inferioar de clibilitateStarea de tratament termic:TS pentru achiabilitate mbuntait; TA recoacere de nmuiere;TN normalizat; TQ+T clit i revenit

  • CLASIFICAREA SI SIMBOLIZAREA OTELURILOR NEALIATEOteluri pentru scule SR EN ISO 4957:2002Nealiate parte a standardului

    C45U, C70U, C80U, C90U, C105U, C120U

    + Oteluri pentru piese turnateSR EN 10293:2005 Oeluri turnate pentru utilizri generaleG + marca de otel (simbolizare alfanumerica)

  • CLASIFICAREA SI SIMBOLIZAREA OTELURILOR NEALIATE

    SIMBOLIZAREA NUMERICA1 . XX YY (ZZ)

    pt. toate mrcile de oel nr. de ordine [extensieyy = 0099 a simbolizrii]

    nr. grupei(compoziia chimic

    + caracteristici mecanice / tehnologice)XX = 0099

    Ex. 1.0420 = GE 200

  • Fonte de turnatorie: aliaje Fe C continand peste 2% C, destinate pieselor turnate, in a caror structura apare grafitul

    Cantitatea de grafit determinata prin raportul Si (grafitizant) / Mn (antigrafitizant)

    Si (+ continut mare de carbon) favorizeaza structurile de tip F + grafitMn favorizeaza formarea cementitei (inclusiv din perlita)

    Clasificare dupa forma grafitului:Fonte cenusii grafit lamelar; [+ vermicular]Fonte maleabile grafit in cuiburi;Fonte cu grafit nodular;

    FONTE DE TURNATORIE

  • FONTE CENUSIICompozitie: 2.8 3.5% C (general); 0.5 3.5% Si; 0.1 1% P; 0.02 0.15% S

    Clasificarea grafitului: dupa marime

    forma distributie

    a, b, d difera prin capacitatea de germinare (racire diferita, germinare eterogena) c la fonte hipereutecticed, e fonte hipereutectice; e numai prin germinare eterogena;

  • FONTE CENUSIIMarimea grafitului esentiala pentru rezistenta (si tenacitatea) fontei:

    grafit fin fonta mai tenaceMatricea metalica (la marcile standardizate): F + P, P, [+ eutectic

    fosforos]

    Eutectic fosforos intre Fe, C, P; favorizeaza turnabilitatea dar fragilizeaza

    Cresterea cantitatii de perlita creasterea rezistentei

    Rezistenta fontelor cenusii: 100 300 MPaDuctilitatea: foarte mica (fragile) A = 0.2 0.5%

    Duritatea: 100 300 HB

  • FONTE CENUSII

  • FONTE CENUSIIFontele cu grafit interdendritic (rezistenta mare) modificate

    Modificare = schimbarea caracteristicilor structurii de turnare prin introducerea unor inoculanti (modificatori) in cantitate mica (sub 1%)

    Modificatori pt. fontele cenusii: SiO2, Al2O3, CaOgermeni eterogeni !!

  • FONTE MALEABILEContin grafit sub forma aglomerata neregulata in CUIBURI (GM)

    Se obtin prin tratament termic RECOACERE DE MALEABILIZARE aplicat unor fonte albe

    Clasificare standard dupa mediul de tratament termic (aspectul casurii)

    Fonte maleabile nedecarburate (cu miez negru) F + GM; [P + GM]Fonte maleabile decarburate (cu miez alb) F + P + GM

  • FONTE MALEABILE

  • FONTE MALEABILE

    Fonte maleabile decarburate (cu miez alb)maleabilizarea in mediu oxidant pentru descompunerea cementitei libere

    (secundara si ledeburitica)Rm = 270 570 MPa; A = 3 16%; 200 250 HB

    Fontele maleabile nedecarburate (cu miez negru) maleabilizare in mediu neutru pentru descompunerea completa a cementiteiCele mai folosite - pret de tratament, compromis favorabil intre Rm / ARm = 300 550 MPa; A = 2 10%; 150 320 HB

    Varianta: fonte cu miez perlitic cele mai rezistente FMRm = 450 650 MPa; A = 1 4%

  • FONTE CU GRAFIT NODULAR

    Fonte cu ~3.5% C, cu grafitul in noduli obtinut prin modificareModificatori: Mg, Ce, ... formeaza pelicule pe suprafata grafituluiCea mai favorabila forma de grafit

    (efectul minim de concentrare a tensiunilor)Rm = 370 700 MPa; A = 2 18%; 140 300 HB

  • STANDARDIZAREA FONTELOR DE TURNATORIEEN-GJ pt. toate fontele standardizate

    Fonte cenusii SR EN 1561:1999 (fonte cu grafit lamelar) EN-GJL- Rm [MPa]Ex. EN-GJL-100

    Fonte maleabile SR EN 1562:1999 I fonte decarburate (miez alb)II fonte nedecarburate (~miez negru)

    I. EN-GJMW- Rm [MPa] A [%]Ex. EN-GJMW-350-4

    II. EN-GJMB- Rm [MPa] A [%]Ex. EN-GJMB-300-6

    Fonte cu grafit nodular SR EN 1563:1999 EN-GJS- Rm [MPa] A [%]Ex. EN-GJS-350-22

  • Intrebari de autoevaluare1. Ce sunt oelurile nealiate?2. Care sunt principalele elemente nsoitoare n oeluri?3. Care este elementul nsoitor care fragilizeaz otelurile la cald?

    Cum se anuleaz acest efect?4. Care sunt elementele care fragilizeaz la rece?5. Care sunt efectele fosforului n oeluri?6. Explicitai complet simbolurile: C80 U, GE240, C20E, C35RJ2G4,

    E360, S185, C105 U, G S235, C15E HH TS;7. Ce sunt fontele de turntorie?8. Cum se regleaz cantitatea de grafit n fontele de turntorie?9. Care sunt formele de grafit n fonte? Care dintre ele este cea mai

    puin duntoare?10. Care este forma grafitului n fontele cenuii?11. Ce caracteristici structurale determin rezistena i tenacitatea

    fontelor de turntorie? n ce mod?

  • Intrebari de autoevaluare12. Care sunt tipurile standardizate de matrice metalic n fontele cenuii?13. Cum se realizeaz modificarea fontelor cenuii? De ce se aplic modificarea?14. Ce sunt fontele maleabile? Cum se obine forma grafitului?15. Care sunt tipurile de font maleabil? Prin ce difer acestea?16. Care este diferena ntre fontele decarburate i cele nedecarburate?17. Cum se efectueaz tratamentul de maleabilizare pentru fontele maleabile cu miez alb?18. Cum se efectueaz tratamentul de maleabilizare pentru fontele maleabile cu miez negru?19. Cum se obin nodulii de grafit?20. Ce combinaii de constitueni structurali pot aprea n matricea metalic a fontelor cu grafit nodular?21. Explicai complet simbolurile: EN-GJS-370-15, EN-GJL-250, EN-GJS-350-22, EN-GJMB-320-5, EN-GJMW-450-7