MATERIAŁY KONSTRUKCYJNE

Transkrypt

1 Stal jest to stop żelaza z węglem o zawartości węgla do 2% obrobiona cieplnie i przerobiona plastycznie Stale ze względu na skład chemiczny dzielimy głównie na: Stale węglowe Stalami węglowymi nazywa się stale, których głównym składnikiem wpływającym na własności jest węgiel. Pozostałe składniki występują w niewielkich ilościach pochodzących z procesu metalurgicznego związanego z otrzymywaniem stali. Należą do nich: mangan, krzem, niewielkie ilości niklu i chrom, oraz określane jako zanieczyszczenia - siarka i fosfor. Stale stopowe MATERIAŁY KONSTRUKCYJNE Stalami stopowymi nazywa się stale, które oprócz węgla zawierają inne składniki dodatkowe (nikiel, chrom, mangan, wolfram, molibden, krzem) wprowadzane celowo w celu otrzymania pewnych dodatkowych własności.

2 MATERIAŁY KONSTRUKCYJNE Stale ze względu na zastosowanie dzielimy na: 1. Stale konstrukcyjne Stale konstrukcyjnymi nazywa się stale używane do budowy konstrukcji budowlanych, maszyn i urządzeń. Stale konstrukcyjne możemy z kolei podzielić na: 1.1. Stale konstrukcyjne węglowe zwykłej jakości ogólnego przeznaczenia Stale te są stosowane w dużych ilościach w inżynierii lądowej, wodnej oraz chemicznej zarówno w postaci blach jak i kształtowników o grubości wielu centymetrów i granicy plastyczności do 700 MPa. Norma stali konstrukcyjnych PN-EN 10025:2002 zawiera dodatkowo trzy gatunki stali maszynowych: E295, E335, E360

3 MATERIAŁY KONSTRUKCYJNE Stale maszynowe o dużej zawartości węgla Nazwa stale maszynowe obejmuje szeroki zakres stali zwykle obrabianych cieplnie w celu uzyskania uzyskanie wytrzymałości na rozciąganie powyżej 700 MPa. Stale te są stosowane na elementy, od których wymaga się ściśle określonej sztywności, odporności na pękanie, zmęczenie, pęzanie, korozję i zużycie. Są one stosowane w przemyśle samochodowym, kosmicznym, wydobywczym, obronnym, chemicznym, rolnym oraz w transporcie kolejowym i urządzeniach przemysłowych. Do stali maszynowych zalicza się m.in.: - stale do ulepszania cieplnego, - stale do hartowania powierzchniowego, - stale do nawęglania, - stale do azotowania, - stale automatowe, - stale sprężynowe, - stale łożyskowe.

4 2. stale narzędziowe, MATERIAŁY KONSTRUKCYJNE Stal narzędziowa jest to stal, z której wykonuje się narzędzia do kształtowania metali przez kucie, cięcie, wyciskanie, walcowanie, obróbkę skrawaniem. Stale narzędziowe możemy podzielić na: stale narzędziowe do pracy na zimno, stale narzędziowe do pracy na gorąco, stale szybkotnące. 3. stale specjalne: stale odporne na korozje, stale kwasoodporne, stale żaroodporne i żarowytrzymałe.

5 MATERIAŁY KONSTRUKCYJNE Nowy system oznaczania stali wg PN-EN

6 MATERIAŁY KONSTRUKCYJNE

7 MATERIAŁY KONSTRUKCYJNE Stale oznaczane wg składu chemicznego (bez stali automatowych) o średniej zawartości manganu < 1% (grupa 2) Znak zawiera następujące główne symbole: litera C liczba będąca stukrotną średnią wymaganą zawartością procentową węgla. Przykładem tych stali są stale do ulepszania cieplnego: C35E, C35R, C45E, C45R (stale do ulepszania cieplnego)

8

9

10

11

12 MATERIAŁY KONSTRUKCYJNE Żeliwo stop żelaza z węglem o zawartości węgla od 2,2 do 3,6% oraz krzemu, manganu, siarki i fosforu. Żeliwo jest obok stali nadal często używanym materiałem konstrukcyjnym na różne korpusy, obudowy, pokrywy itp. Żeliwo wykazuje dobre własności odlewnicze, jest odporne na ścieranie, dobrze tłumi drgania i praktycznie nie wrażliwe na działanie karbu, ale jest materiałem kruchym. Przy konstruowaniu elementów żeliwnych zwracać należy uwagę na grubość ścianek, na łagodność przejścia zwłaszcza między częściami cienkimi i grubymi, od czego zależy dobór określonego gatunku żeliwa, na równomierny rozkład naprężeń i wykorzystanie szczególnie wysokiej wytrzymałości na ściskanie.

13 MATERIAŁY KONSTRUKCYJNE Nowy system oznaczania żeliw wg PN-EN 1560 Pozycja 1: EN- Pozycja 2: Symbol dla żeliwa należy zastosować symbol GJ, gdzie G oznacza materiał odlewany a J oznacza żeliwo Pozycja 3: Symbol dla postaci grafitu: L grafit płytkowy (żeliwo szare) S grafit kulkowy (żeliwo sferoidalne) M grafit żarzenia (żeliwo ciągliwe) Przykłady: EN-GJL-250 żeliwo szare wytrzymałość na rozciąganie Rm = 250MPa EN-GJS żeliwo sferoidalne o wytrzymałości na rozciąganie Rm = 500MPa EN-GJMB żeliwo ciągliwe czarne o wytrzymałości na rozciąganie Rm =350MPa

14 Granice plastyczności (Re) i wytrzymałości na rozciąganie, (R m ) dla wybranych gatunków stali: Stale konstrukcyjne niskostopowe wg PN-EN 10025:2002 S185 R e [MPa], R m = 290 [MPa] S235JR S235JRG1 S235JRG2 S235J0 R m 235 [MPa], R m = 340 [MPa] S235J2G3 S235J2G4 Stale maszynowe wg PN-EN 10025:2002 E295 R e =295 [MPa], R m = 470 [MPa] E335 R e =335 [MPa], R m = 570 [MPa] Stale do ulepszania cieplnego wg PN-EN A1:1999+Ap1:2003 dla wybranych gatunków stali: C35E R e =430 [MPa], R m = 630 [MPa] C45E R e =490 [MPa], R m = 700 [MPa]

15

16

17

18

19