100�55

Rozdliał 6

Stopy żelaza z węglem w zależności od zawartości C dzielimy na 2 podstawowe grupy stale (do 2% Ci i żeliwa (od 2% do 4,5% C).

Stal - jest przerobionym plastycznie technicznym stopem żelaza z węglem i innymi pierwiastkami zawierający masowo więcej Fe niż jakiegokolwiek innego pierwiastka oraz o zawartości C w zasadzie mniejszej niż 2%.

Stale, w których głównym składnikiem stopowym jest C nazywamy stalami niestopowymi. Stale do których wprowadza się świadomie dodatkowe składniki nazywamy stalami stopowymi.

Na podstawie układu Fe-Fe3C i udziału głównego składnika stopowego C - stale dzieli się na stale podeutektoidalne (do 0,8% C), stale eutektoidalne (0,8% C), stale nadeutektoidalne ( 0,8- 2,06% C).

W zależności od zawartości C stale stopowe uzyskują struktury: podeutektoidalna ferrytyczno-perlityczna, eutektoidalna perlityczna, nadeutektoidalna perłityczna z cementytem wtórnym. Cementyt powoduje wzmocnienie stopów Fe z C stanowiąc niejako zbrojenie plastycznej osnowy ferrytycznej. W stalach podeutektoidalnych większa część cementytu występuje w perlicie, którego udział w strukturze zwiększa się wraz ze wzrostem zawartości C i przy zawartości 0,8% C w strukturze występuje sam perlit. Twardość HB wraz ze zwiększeniem zawartości C wzrasta. Wytrzymałość na rozciąganie Rm rośnie do zawartości C ok. 1%, a powyżej tej zawartości zaczyna się obniżać.

Przyczyną tego jest pojawienie się na granicach ziarn perlitu ciągłej siatki cementytu drugorzędowego, co powoduje, że stal staje się krucha i łatwiej ulega pękaniu. Wydłużenie, przewężenie i udamość ze wzrostem C maleją.

Dodatki stopowe do stali wprowadza się w celu: zwiększenia własności wytrzymałościowych stopów (umocnienie roztworowe i wydzieleniowe), wywołanie zmian strukturalnych, uzyskania specjalnych własności fizycznych i chemicznych( odporność na korozję) oraz technologicznych i zwiększenia hartowności.

W zależności od ilości i rodzaju pierwiastków stopowych mogą one: rozpuszczać się w ferrycie lub austenicie, tworzysz Fe lub między sobą fazy międzymetaliczne, tworzyć węgliki, azotki lub węgliko -azotki, występować w stanie wolnym.

Merwiastki stopowe rozpuszczone w ferrycie lub austenicie wpływają głównie na: właściwości mech ^Brytu i austenitu, zmianę temperatur przemian alotropowych Fe oznaczanych A3 i A4, szybkość ^^■izji, zmianę temperatur początku i końca przemiany martenJWycznej, przemiany przy odpuszczaniu.

Dodatki stopowe zmniejszają skłonność ziarna austenitu do rozrostu. Struktura drobnoziarnista Hppewnia wyższe własności mech, szczególnie rośnie udarność i granica plastyczności. Grube ziarno r poprawia natomiast skrawalność i zwiększa hartowność.

Żeliwo jest stopem Fe z C oraz innymi pierwiastkami stopowymi, w którym zawartość C wynosi co najmniej 2 -4 % C. Węgiel obniża temp topnienia stopów Fe, dlatego żeliwa mogą być łatwiej topione niż stal. Dzielimy je na stopowe i niestopowe. W zależności od postaci, w jakiej występuje C: