proizvodnja Celika Metalografija
-
Upload
seid-softic -
Category
Documents
-
view
140 -
download
14
description
Transcript of proizvodnja Celika Metalografija
METALNE KONSTRUKCIJE IMETALNE KONSTRUKCIJE I
PROIZVODNJA, SASTAV, VRSTE I PROIZVODNJA, SASTAV, VRSTE I METALOGRAFSKA SVOJSTVA METALOGRAFSKA SVOJSTVA ČČELIKAELIKA
mrmr..scsc. Jurko . Jurko ZovkiZovkićć
Proizvodnja, sastav, vrste i Proizvodnja, sastav, vrste i Proizvodnja, sastav, vrste i metalografskametalografskametalografska svojstva svojstva svojstva čččelikaelikaelika
začeci metalurgije na Bliskom istokuBliskom istoku• potom širenje na Afriku, Aziju i Europu• prvo se dobivalo zlato, srebro, bakar, cink, olovo a potom žželjezoeljezo• topljenje željezne rude u “ššahtnimahtnim pepeććimaima” pomoću drvenog ugljena
u XVXV stoljeću razvijena VISOKA PEĆ: • dobivanje tekućeg sirovog željeza (visok postotak CC, nemoguće kovanje)• parni strojparni stroj i kameni ugaljkameni ugalj omogućili dalji razvoj postupka
prva visoka peć na koks 1735.g.,1735.g., EngleskaEngleska (A. Darby) • parni stroj za propirivanjepropirivanje zagrijanim zrakomzagrijanim zrakom i otpadnim plinovima
POVIJESNI PREGLED POSTUPAKA PROIZVODNJE POVIJESNI PREGLED POSTUPAKA PROIZVODNJE ČČELIKA:ELIKA:
PROIZVODNJA PROIZVODNJA ČČELIKAELIKA2/33
RazliRazliččiti postupci dobivanja iti postupci dobivanja žželjezaeljeza
Rimska Rimska ššahtnaahtna pepećć Visoka peVisoka pećć na koks s na koks s potkonstrukcijompotkonstrukcijom
Visoka peVisoka pećć na koksna koks
Visoka peVisoka pećć na drveni ugaljna drveni ugalj
PROIZVODNJA PROIZVODNJA ČČELIKAELIKA3/33
• H. H. CortCort, 1784.g., 1784.g. : PUDEL PEĆI – oslobađanje od Si, Mn i C dovođenjem zagrijanog zraka uz stalno miješanje
• H. H. BessemerBessemer, 1855.g, 1855.g.. : KONVERTER s bazičnom oblogom - proizvodnja topljenog ČELIKA
• G. Thomas, 1878.g. : PERFORIRANO DNO KONVERTERA- propuhavanje zraka kroz talinu– 50x ubrzanje proizvodnje
• SiemensSiemens--Martinov postupak 1864.g.Martinov postupak 1864.g.: PEĆ S VATROSTALNOM OBLOGOM
Proizvodnja, sastav, vrste i Proizvodnja, sastav, vrste i Proizvodnja, sastav, vrste i metalografskametalografskametalografska svojstva svojstva svojstva čččelikaelikaelika
PoprePopreččni presjek ni presjek pudelpudel -- pepeććii BessemerovBessemerov konverterkonverter
PROIZVODNJA PROIZVODNJA ČČELIKAELIKA4/33
Proizvodnja, sastav, vrste i Proizvodnja, sastav, vrste i Proizvodnja, sastav, vrste i metalografskametalografskametalografska svojstva svojstva svojstva čččelikaelikaelika
LINZLINZ--DONAWITZ POSTUPAKDONAWITZ POSTUPAK
propuhavanje tehnički čistog kisika
ELEKTROELEKTRO--PEPEĆĆII
najčistiji i najkvalitetniji čelik iz aspekta legiranja
PROIZVODNJA PROIZVODNJA ČČELIKAELIKA
NOVIJE TEHNOLOGIJE PROIZVODNJE:NOVIJE TEHNOLOGIJE PROIZVODNJE:
5/33
OSNOVNE FAZE PROIZVODNJE OSNOVNE FAZE PROIZVODNJE ČČELIKA I ELIKA I ČČELIELIČČNIH PROIZVODANIH PROIZVODA
A/ VISOKE PEA/ VISOKE PEĆĆIIB/ B/ ČČELIELIČČANEANEC/ VALJAONICEC/ VALJAONICE
INGOTI
KONVERTER
PEĆ
VISOKA PEĆ
VALJAONICASINTERIRANJEKOKSIRANJE
ČELIČANE
VISOKE PEĆI
2
31
PROIZVODNJA PROIZVODNJA ČČELIKAELIKA6/33
TIJEK PROCESA PROIZVODNJE TIJEK PROCESA PROIZVODNJE ČČELIKAELIKA
Viša
k ki
sika
Viša
k ug
ljika
do 5
.0 %
Sirovo željezo
Pro
šav
anje
čić
Sirovi elikč
Dez
oksi
daci
ja
Čelik
Viso
ka p
eć
Željezna ruda
PROIZVODNJA PROIZVODNJA ČČELIKAELIKA7/33
ŽELJEZNA RUDA U PRIRODIU PRIRODI KAO:• oksidi (magnetit FeMg3O4, hematit Fe2O3)• karbonati (siderit FeCO3)• sulfidi (pirit FeS2)
PRIJE TOPLJENJA:PRIJE TOPLJENJA:• usitnjavanje, mljevenje, pranje i prženje rude (uklanjanje H2O i CO2)
SUSUŠŠENJE:ENJE:• u vidu kuglica 10-15mm promjera ili sinteriranje (u komade)
OBOGAOBOGAĆĆIVANJE:IVANJE:• radi lakšeg prevođenja nečistoća (jalovine) u lakše topljivu šljaku:
- za kiselu jalovinu (npr. kvarc) dodaje se kreč ili dolomit- za lužnatu jalovinu (npr.kreč) dodaje se glina, granit
Proizvodnja, sastav, vrste i Proizvodnja, sastav, vrste i Proizvodnja, sastav, vrste i metalografskametalografskametalografska svojstva svojstva svojstva čččelikaelikaelika
PROIZVODNJA PROIZVODNJA ČČELIKAELIKA
I FAZA: VISOKE PEI FAZA: VISOKE PEĆĆII
8/33
KOKSKOKS za visoke peći:• dobiva se u koksarama zagrijavanjem vlažnog usitnjenog ugljena na 850-1000 oC (nusproizvodi: katran, benzol, plinovi)
U VISOKIM PEU VISOKIM PEĆĆIMA:IMA:
• sirovo sirovo žželjezoeljezo dovođenjem toplinske energije dobivene sagorijevanjem koksa • rad visokih peći kontinuirankontinuiran – ne gase se 5 do 10 godina• sirovo se željezo iz peći izljeva svaka 2-4 sata• sirovo željezo sadrži silicij, fosfor, sumpor, mangan i ugljiksilicij, fosfor, sumpor, mangan i ugljik (do 5%) • krtokrto, ne može se obrađivati (osim livenjem)• specifična težina 7870 kgm3, točka topljenja na 1528oC
Proizvodnja, sastav, vrste i Proizvodnja, sastav, vrste i Proizvodnja, sastav, vrste i metalografskametalografskametalografska svojstva svojstva svojstva čččelikaelikaelika
PROIZVODNJA PROIZVODNJA ČČELIKAELIKA9/33
ruda, koksruda, koksi dodacii dodaci
visokavisokapepećć
ššljakaljaka
proproččiiššććavanje iavanje izagrijavanjezagrijavanjeotpadnih plinovaotpadnih plinova
sirovosirovožželjezoeljezo
400400ooCC
16001600ooCC
dovoddovodplinovaplinova
odvododvodplinovaplinova
PROIZVODNJA PROIZVODNJA ČČELIKAELIKA
SHEMATSKI PRIKAZ RADA VISOKE PESHEMATSKI PRIKAZ RADA VISOKE PEĆĆII
10/33
Sirovo željezo Dovod zraka pod pritiskom
Pročišćavanje
Obloga
Sirovi čelik
PražnjenjePunjenje
• max. kapacitet konvertera oko 90 t90 t• toplina se oslobađa oksidacijom ugljika i formiranjem šljake (od Si i P)• dodavanje vapna radi vezanja s fosforom i sumporom• visok sadrvisok sadržžaj duaj duššikaika - čelik krt i podložan starenju
OPLEMENJIVANJE SIROVOG OPLEMENJIVANJE SIROVOG ŽŽELJEZAELJEZA• oslobađanje od suvišnog ugljika,podešavanje kemijskog sastava, legiranje
PROIZVODNJA PROIZVODNJA ČČELIKAELIKA
II FAZA: II FAZA: ČČELIELIČČANE ANE –– PROPROČČIIŠŠĆĆAVANJE I DEZOKSIDACIJAAVANJE I DEZOKSIDACIJA
THOMASOV THOMASOV POSTUPAKPOSTUPAK
11/33
Sagorjevanje
Topli zrak
Topli plinVrući otpadni plinovi
Regeneratori
DimnjakOhlađeni plin
Hladni zrakHladni plin
• pepećć s vatrostalnom oblogoms vatrostalnom oblogom• sirovo željezo ili mješavina s starim čelikom uz dodatak vapnenca• otpadni plinovi se koriste za zagrijavanje• ččelik visoke kvaliteteelik visoke kvalitete ali potrošnja goriva i vrijeme odlijevanja visoki • postupak potisnut LD postupkom
PROIZVODNJA PROIZVODNJA ČČELIKAELIKA
SIEMENSSIEMENS--MARTINOV POSTUPAK:MARTINOV POSTUPAK:
12/33
• obloženi konverter max. kapaciteta 420 t420 t• dovod ččistog kisikaistog kisika pod visokim pritiskom u smjesu sirovog željeza i starog čelika• niska koncentracija duniska koncentracija duššikaika – velika prednost postupka• vrijeme izlijevanja relativno kratkokratko – veće količine kvalitetnog čelika
PROIZVODNJA PROIZVODNJA ČČELIKAELIKA
LINZLINZ--DONAWITZ (LD) POSTUPAKDONAWITZ (LD) POSTUPAK13/33
Ugljene elektrode
električni luk
• svjetlosni luksvjetlosni luk topi šaržu na oko 3500oC• tri grafitne elektrode i vatrostalna obloga• kapacitet peći 200 t200 t, a vrijeme odlijevanja cca. 1.5 h• kvalitetni i kvalitetni i visokolegiranivisokolegirani ččelicielici
PROIZVODNJA PROIZVODNJA ČČELIKAELIKA
ELEKTROELEKTRO--POSTUPAK:POSTUPAK:
14/33
tijekom postupka ugljik nepotpunougljik nepotpuno sagorjeva u rastopljenoj masi:• plinski mjehurići : CO CO • čelik šupljikave strukture uz segregaciju CC : neumirenneumiren ččelikelik
DEZOKSIDACIJA :DEZOKSIDACIJA :• dodavanje čeliku elemenata elemenata afinihafinih kisikukisiku• sprječava se nastajanje mjehurića - čelik je ravnomjernog sastava• OO + + SiSi, , MnMn, , AlAl, , TiTi
STUPANJ DEZOKSIDACIJESTUPANJ DEZOKSIDACIJE• umireni umireni ččelikelik : SiOSiO22• posebno umireni posebno umireni ččelikelik : AlAl22OO33
tekući čelik se izlijeva u lonac a potom u:• kalupe (kokilekokile) različitog oblika (ingotiingoti, , slabovislabovi, gredice, , gredice, ššipkeipke)• postrojenje za kontinuirano lijevanjekontinuirano lijevanje
DEZOKSIDACIJA:DEZOKSIDACIJA:
PROIZVODNJA PROIZVODNJA ČČELIKAELIKA15/33
PRERADA PRERADA ČČELIKA DEFORMACIJOMELIKA DEFORMACIJOM• valjanje, kovanje, prevaljanje, kovanje, preššanje i izvlaanje i izvlaččenjeenje• valjanjem 90%90% ukupne proizvodnje čelika ( u hladnom i vrućem stanju)
za VRUVRUĆĆE VALJANJEE VALJANJE ponovno zagrijavanje ponovno zagrijavanje ččelikaelika na 1200-1300oC• propuštanje kroz seriju valjaka koji se okreću u različitim smjerovima• primarnoprimarno (valjanje ingota) i zavrzavrššno valjanjeno valjanje (za dobivanje profiliranih nosača, limova, šupljih profila i sl.)
HLADNO VALJANJEHLADNO VALJANJE na sobnoj temperaturi bez zagrijavanjabez zagrijavanja• prese i serije valjaka
KOVANJEKOVANJE• plastično oblikovanje čelika udarom u vrućem stanju
IZVLAIZVLAČČENJEENJE• proizvodnja okruglih punih profila manjeg promjera (žice)
PROIZVODNJA PROIZVODNJA ČČELIKAELIKA
III FAZA: VALJAONICE III FAZA: VALJAONICE –– OBLIKOVANJE PROIZVODAOBLIKOVANJE PROIZVODA
16/33
KEMIJSKI SASTAV KEMIJSKI SASTAV ČČELIKAELIKA
0.1 0.40.1
1.60.080.4
0.5 0.10.05
aluminij, Al
bakar, Cu
kobalt, Co
mangan, Mn
molibden, Mo
olovo, Pb
silicij, Si
vanadij, V
volfram, W
98
2
željezo, Fe
ostali elementiŽŽELJEZOELJEZOUGLJIKUGLJIKALUMINIJALUMINIJBAKARBAKARKOBALTKOBALTMANGANMANGANNIKLNIKLOLOVOOLOVOSILICIJSILICIJVANADIJVANADIJKROMKROMMOLIBDENMOLIBDEN
17/33
UGLJIKUGLJIK: najvažniji legirajući element za najveći broj čelika
MANGANMANGAN: u manjem postotku (0.2-0.5%) u svim čelicima• dobro sredstvo za ččiiššććenje enje ššljakeljake - kao feromanganferomangan za dezoksidacijuu pećima za proizvodnju čelika.
SILICIJSILICIJ: kao ferosilicijferosilicij se dodaje u metarulške peći za dezoksidaciju čelika
KROMKROM: pospješuje prokaljivost i povećava dubinu tvrdoće• poboljšava otpornost na trošenje uz smanjenje žilavost• uz krom se dodaje i nikal, te su kromkrom--nikalninikalni čelici tvrdi i žilavi
lelegirajugirajuććii elementielementi radi poboljšavanja svojstava čelika:
•• MEHANIMEHANIČČKA SVOJSTVAKA SVOJSTVA – veća čvrstoća i žilavost, veća otpornostprema trošenju, bolja toplinska obradljivost•• SPOSOBNOST REZANJASPOSOBNOST REZANJA – podnose veću temperaturu pri obradi•• OTPORNOST PREMA KOROZIJIOTPORNOST PREMA KOROZIJI i podnošenju visokih temperatura
KEMIJSKI SASTAV KEMIJSKI SASTAV ČČELIKAELIKA
UTJECAJ LEGIRAJUUTJECAJ LEGIRAJUĆĆIH ELEMENATA NA IH ELEMENATA NA ČČELIKELIK
18/33
NIKALNIKAL: relativno skup pa ga uspješno zamjenjuje molibden
VOLFRAMVOLFRAM: jedan od najvažnijih legirajućih elemenata za alatne alatne ččelikeelike (0.5-2.4%)
• takvi su čelici otporni na trootporni na troššenjeenje, imaju povećanu toplotnu čvrstoću
VANADIJVANADIJ: sredstvo za pročišćavanje čelika, upotrebljava se za dezoksidaciju• neznatne količine vanadija (0.1-0.4%) poboljšavaju čvrstoću čelika –tvrdotvrdoćću, otpornost na trou, otpornost na troššenje i toplinuenje i toplinu.
MOLIBDENMOLIBDEN: objedinjuje svojstva kroma i volframa• povećava prokaljivostprokaljivost ččelikaelika i povećava otpornost prema trošenju.
KOBALTKOBALT: dodaje se nekim čelicima radi poboljšanja sposobnosti• rezanja metala, žilavosti i povišenja radne temeperature.
TITANTITAN: dodaje se čelicima od koji se traži vevećća otpornost na kiselinea otpornost na kiseline
ALUMINIJALUMINIJ: dezoksidant kod proizvodnje umirenog čelika• vveežžee slobodnislobodni duduššikik i stvara AlAl--nitritenitrite (sitnozrnata struktura, poboljšanužilavost, otpornost na starenje i dobra zavarljivost)
KEMIJSKI SASTAV KEMIJSKI SASTAV ČČELIKAELIKA19/33
Nečistoće i uključci u čeliku zauzimaju oko 1% volumenaoko 1% volumena čelične mase
SUMPORSUMPOR: sklon segregaciji, smanjuje sposobnost zavarivanja i žilavost• vrlo ga je teško ukloniti, njegov se sadržaj kontrolira pažljivimizborom sirovog materijala i dodatnim postupcima suvremeneproizvodnje
FOSFORFOSFOR: sklon segregaciji u pojedinim dijelovima čeličnih profila• osjetno snižava žilavost, ali povećava postojanost na koroziju
KISIKKISIK: oksidi i silikati koji nastaju tijekom dezoksidacije• mogu stvoriti vlaknastuvlaknastu strukturustrukturu u čeliku, sličnu strukturi drveta, koja je za čelik štetna zbog mogućnosti terasastog loma
DUDUŠŠIKIK: može biti nevezan ili vezan u čeliku• nevezan štetan - povećava mogućnost pojave krtog loma i sklonoststarenju, vezan u obliku aluminijskogaluminijskog nitratanitrata kada djeluje povoljno
VODIKVODIK: snižava žilavost i dovodi do krtosti materijala• ima nepovoljan utjecaj na sposobnost zavarivanja
KEMIJSKI SASTAV KEMIJSKI SASTAV ČČELIKAELIKA
ELEMENTI KOJI DJELUJU ELEMENTI KOJI DJELUJU ŠŠTETNO NA SVOJSTVA TETNO NA SVOJSTVA ČČELIKAELIKA
20/33
danas uglavnom tzv. TOPLJENI ČELICI• postupci proizvodnje Thomasov, Bessemerov, Siemens-Martinov, Linz-Donawitzov, elektro-postupak
OSNOVNA PODJELA (ZA TEHNIOSNOVNA PODJELA (ZA TEHNIČČKE SVRHE):KE SVRHE):
• GRAĐEVINSKI GRAĐEVINSKI ČČELICI ELICI • mala koncentracija ugljika, za izradu metalnih konstrukcija, mostova, vozila, postrojenja ; ubrajaju se i čelici za poboljšavanje i čelici za cementiranje
• SPECIJALNI SPECIJALNI ČČELICIELICI• nehrđajunehrđajućći i ččelicielici, vatrostalni čelici, čelici za ventile, čelici za opruge, trajno magnetični čelici, nemagnetični čelici, čelici za mlaznice i dr.
• ALATNI ALATNI ČČELICIELICI• najčešći su legirajući elementi volfram, molibden, krom, vanadij, kobalt, nikal i titan - za izradu alataizradu alata za obradu drva, nareznica, svrdla, strojnog alata i sl.
OSNOVNE VRSTE OSNOVNE VRSTE ČČELIKAELIKA21/33
TTEHNIEHNIČČKO KO ŽŽELJEZO ELJEZO • za tehničke svrhe – ččelikelik, sivi lijev, temper lijev i sirovo željezo
ČČELIK ELIK • tehničko željezo s do 1.7% 1.7% ugljikaugljika, (danas i modificirani čelik s 2.06% 2.06% CC)• čelik bez bez drugihdrugih elemenataelemenata ili s neznatnim postotkom bez utjecaja nakvalitetu - ugljiugljiččnini ččelicielici
METALOGRAFSKA SVOJSTVA METALOGRAFSKA SVOJSTVA ČČELIKAELIKA22/33
MMETALOGRAFIJAETALOGRAFIJA• znanost o metalima uopće• u užem smislu to je znanost o građi metala i njihovih leguraznanost o građi metala i njihovih legura
GRAĐA METALAGRAĐA METALA• čestica kristala metala sastoji od pozitivnih iona metala i negativnog negativnog elektronskog plinaelektronskog plina• djeluje kao niz slobodnih elektrona niz slobodnih elektrona
METALOGRAFSKA SVOJSTVA METALOGRAFSKA SVOJSTVA ČČELIKAELIKA23/33
KRISTALNE MREŽICE ILI REŠETKE• grafički prikaz rasporeda atoma u kristalitima (atomi se spoje linijama)• prostornim nizanjem kristalnih mrežica nastaje kristalitkristalit• mrežica čelika je tzv. kubnakubna kristalnakristalna mremrežžicaica• udaljenost između atoma u kristalnoj mrežici mjeri se angstrem-ima, štoje spektroskopska jedinica dužine od 1010--88 cmcm• udaljenost atoma u kubnoj mrežici iznosi prosječno 33--5 5 angstremaangstrema
PROMJENEPROMJENE kristalne mrežice u raznim uvjetima TOPLINSKE ENERGIJE (alotropska modifikacija)
• čelik se pojavljuje u tri modifikacije i to kao alfa, gama i delta željezo s odgovarajućom mrežicom
METALOGRAFSKA SVOJSTVA METALOGRAFSKA SVOJSTVA ČČELIKAELIKA
KRISTALNA STRUKTURA MATERIJALAKRISTALNA STRUKTURA MATERIJALA
• nastaje zauzimanjem položaja atoma jedan prema drugome • oblik, velioblik, veliččina i rasporedina i raspored metalne strukture - glavni faktori koji utječu na svojstva metala
24/33
8 atoma u kutevima x 1/8 = 1 atom1 atom u centru x 1 = 1 atom------------------------------------------ukupno: 2 atoma2 atoma
8 atoma u kutevima x 1/8 = 1 atom6 atoma na površini x 1/2 = 3 atoma------------------------------------------ukupno: 4 atoma4 atoma
• atomi na povratomi na površšinamainama kocke pripadaju i susjednim mrežicama
• PROSTORNO CENTRIRANAPROSTORNO CENTRIRANA
METALOGRAFSKA SVOJSTVA METALOGRAFSKA SVOJSTVA ČČELIKAELIKA
ČČELIK: KUBNE ATOMSKE MREELIK: KUBNE ATOMSKE MREŽŽICEICE
• PPOVROVRŠŠINSKIINSKI CENTRIRANACENTRIRANA
25/33
kristali se šire u tri međusobno okomita pravca - oblik stabla: DENDRITIFAZE KRISTALIZACIJE:
• pojavljuju se zamecizameci dendritadendrita (centri kristalizacije) (centri kristalizacije) ––a)a)• stvara se dendritidendritiččnana strukturastruktura –– b)b)• oblikovanje kristalitakristalita i zrna metalne strukture i zrna metalne strukture –– c)c)
a)a) b)b) c)c)
METALOGRAFSKA SVOJSTVA METALOGRAFSKA SVOJSTVA ČČELIKAELIKA
NASTAJANJE KRISTALANASTAJANJE KRISTALA
26/33
AMORFNA TIJELA -atomi i molekule razbacani bez ikakva reda u materijalu (to je npr. guma, staklo, smola i sl.)
KRISTALNA TIJELA - atomi i molekule pravilno raspoređenimaterijal je boljeg kvaliteta ako ima finijafinija zrnazrna i i ravnomjernijuravnomjerniju strukturustrukturu
VELIVELIČČINA KRISTALAINA KRISTALA koji nastaju za vrijeme skrukoji nastaju za vrijeme skruććivanjaivanja:• ovisnaovisna o o brojubroju jezgrijezgri u kojima započinje kristalizacija• velik broj jezgri - veći broj manjih kristala - sitnozrnatsitnozrnat materijalmaterijal• laganolagano hlađenjehlađenje - nastao malen broj jezgri - kristalikristali okooko njihnjih veveććii
BBRZINA HLAĐENJA RZINA HLAĐENJA metalnemetalne talinetaline jeje odluodluččujuujuććii faktorfaktor zaza veliveliččinuinu zrnazrna::SPORO HLAĐENJE DAJE KRUPNO ZRNOSPORO HLAĐENJE DAJE KRUPNO ZRNO, A, A BRZO HLAĐENJE SITNO BRZO HLAĐENJE SITNO
METALOGRAFSKA SVOJSTVA METALOGRAFSKA SVOJSTVA ČČELIKAELIKA
METALI METALI –– KRISTALNA TIJELAKRISTALNA TIJELA
27/33
postoje odstupanjaodstupanja od idealiziranih modela
• stvarni kristali sadrže nepravilnostinepravilnosti, kristali imaju razne razne orjentacijeorjentacije•• ukljuuključčcici troske i troske i ššupljineupljine se mogu vidjeti i prostim okomse mogu vidjeti i prostim okom
METALOGRAFSKA SVOJSTVA METALOGRAFSKA SVOJSTVA ČČELIKAELIKA
STVARNI OBLIK ZRNA U METALNIM GREDICAMASTVARNI OBLIK ZRNA U METALNIM GREDICAMA
28/33
uslijed djelovanja silauslijed djelovanja sila (plastična obrada, deformacija) kližu se pojedine lamele atoma međusobno u ravninama klizanja
najlakše klizanje tamo gdje u kristalnoj mrekristalnoj mrežžici ima najviici ima najvišše atomae atomanajlaknajlakšša plastia plastiččna obrada metala s povrna obrada metala s površšinski centriranim mreinski centriranim mrežžicamaicama (čelik
u zagrijanom stanju -više atoma u odnosu na pr. centriranu mrežicu)
ELASTIČNA DEFORMACIJA:DEFORMACIJA:• svakisvaki kristal doživljava deformaciju • po prestanku opterećenja predmet se vravraććaa u prvobitni oblik• elastična deformacija prijeprije plastične
NajviNajvišše atomae atoma
ZaZa optereoptereććenjeenje veveććee odod granicegraniceelastielastiččnostinosti, , atomskiatomski se se razmacirazmaci viviššee nenepovepoveććavajuavaju -- cijelacijela se se atomskaatomska skupinaskupinapomipomiččee popo ravniniravnini klizanjaklizanja
METALOGRAFSKA SVOJSTVA METALOGRAFSKA SVOJSTVA ČČELIKAELIKA
RAVNINE KLIZANJARAVNINE KLIZANJA
29/33
Proizvodnja, sastav, vrste i Proizvodnja, sastav, vrste i Proizvodnja, sastav, vrste i metalografskametalografskametalografska svojstva svojstva svojstva čččelikaelikaelika
TRANSFORMACIJA ATOMSKIH MRETRANSFORMACIJA ATOMSKIH MREŽŽICA (ICA (ČČISTO ISTO FeFe))
1392oC
898oC
768oC
magnetično -Feα
nemagnetično -Feα
Vrijeme
Ar2
Ar3
Ar4
skrućivanje 1536 oC1600
1000
600
800
1200
1400
δ - Fe
γ - Fe
α - Fe
oCprostorno centrirana mrežica
površinski centrirana mrežica
prostorno centrirana mrežica
METALOGRAFSKA SVOJSTVA METALOGRAFSKA SVOJSTVA ČČELIKAELIKA30/33
UGLJIKUGLJIK - NAJVAŽNIJA KOMPONENTA ČELIKA
% C
σ , ε [N/mm2] [%]
200
400
600
800
1000
20
40
00
čvrstoća
deformacija
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
Ferit Perlit Cementit
METALOGRAFSKA SVOJSTVA METALOGRAFSKA SVOJSTVA ČČELIKAELIKA31/33
SSPECIFIPECIFIČČNI VOLUMEN NI VOLUMEN ČČELIKAELIKAU OVISNOSTI O % CU OVISNOSTI O % C
1.1.%1.1.%
METALOGRAFSKA SVOJSTVA METALOGRAFSKA SVOJSTVA ČČELIKAELIKA
UGLJIKUGLJIK - NAJVAŽNIJA KOMPONENTA ČELIKA
32/33
61012 −⋅
7850 kg/m3γGUSTOĆA (zapreminska masa)
1/KαKoeficijent linearnog toplinskog istezanja
0.3nPOISSONOV BROJ
81 000 N/mm2GMODUL POSMIKA
210 000 N/mm2EMODUL ELASTIČNOSTI
VrijednostOznakaNaziv
490335510355S355
410255430275S275
340215360235S235
fu [N/mm2]fy [N/mm
2]fu [N/mm
2]fy [N/mm
2]
40 mm < t ≤ 100 mmt ≤ 40 mm
Debljina elementa t *[mm]Nominalna kvaliteta
GRAĐEVINSKI GRAĐEVINSKI ČČELICIELICI33/33