metalne konstrukcije i -...

Post on 03-Feb-2018

243 Views

Category:

Documents

1 Downloads

Preview:

Click to see full reader

TRANSCRIPT

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

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

top related