specijalni konstrukcijski čelici
DESCRIPTION
PrezentacijaTRANSCRIPT
Materijali II/2012
SPECIJALNI KONSTRUKCIJSKI ČELICI
Materijali II/2012
KOROZIJSKI I KEMIJSKI POSTOJANI ČELICI
VISOKOLEGIRANI ČELICI
Materijali II/2012
VRSTE KOROZIJE
1. KEMIJSKA KOROZIJA
2. ELEKTROKEMIJSKA KOROZIJA
Materijali II/2012
NELEG. ČELICI
Fe3O4 -magnetit
Fe2O3
20°C oksidira na zraku
FeO
KEMIJSKA KOROZIJA
kemijske reakcije na površini – npr. oksidacija
Materijali II/2012
ELEKTROKEMIJSKA – uz prisutnost ELEKTROLITA
ELEKTROLIT → električki vodljiv medij – npr. morska voda ili vlažna atmosfera
elektrolitANODA KATODA
Razlika elektropotencijala.
Korodirani metal se ponaša kao ANODA
Materijali II/2012
1. Isključivanje uzroka korozije;
2. Utjecanje na medij
3. Konstrukcijsko oblikovanje
4. Primjena materijala otpornih na koroziju
5. Primjena zaštitnih prevlaka
6. Primjena katodne ili anodne zaštite
NAČINI ZAŠTITE OD KOROZIJE
Materijali II/2012
POJAVNI OBLICI KOROZIJE KOD METALA
a) OPĆA
b) MJESTIMIČNA (SELEKTIVNA):
točkasta, kontaktna, interkristalna, napetosna.
Materijali II/2012
OPĆA KOROZIJA – HRĐANJE, OKSIDACIJAstvaranje FeO, Fe2O3, Fe3O4
Materijali II/2012
NAČINI ZAŠTITE ČELIKA OD OPĆE KOROZIJE:
dodatak više od 0,2 %Cu u niskougljičnim čelicima,
izbor korozijski postojanog čelika,
lakiranje ili plastificiranje površina,
galvansko prevlačenje
dodavanje inhibitora u okolni medij.
Materijali II/2012
UVJETI OPĆE KOROZIJSKE POSTOJANOSTI ČELIKA
a) barem ....... i to u čvrstoj otopini
b) da ima homogenu monofaznu mikrostrukturu:
Ne smije biti lokaliteta (faza) različitih elektropotencijala.
Materijali II/2012
VRSTE ČELIKA
1. Cr-ČELICI
ALAFAGENI ELEMENTI
feritni
martenzitni
2. Cr-Ni, Cr-Ni-Mo i Cr-Mn ČELICI:
GAMAGENI ELEMENTI
austenitni
Materijali II/2012
FERITNI ČELICI
Materijali II/2012
AUSTENITNI ČELICI
Leg. elementi:--
- ZA NISKE TEMPERATURE- ZA VISOKE TEMPERATURE
.... rešetka
Materijali II/2012
poboljšavanje: kaljenje + visoko popuštanje
MARTENZITNI ČELICI
niži %C – konstr. čelici (viša korozijska otpornost)
viši % C – alatni čelici (viša otpornost na trošenje)
Materijali II/2012
TOČKASTA ILI JAMIČASTA (“PITTING”) KOROZIJA
Materijali II/2012
Otpornost čelika povisuje se:
- legiranjem s Mo i uz povišen %Cr
Djelotvorna suma elemenata:
DS = %Cr + 3,3·(%Mo) + 30·(%N)
DS 25 vrlo dobro a DS 35 izvrsno
Materijali II/2012
KONTAKTNA (GALVANSKA ILI BIMETALNA) KOROZIJA
Dodir DVAJU RAZLIČITIH METALA ILI LEGURA u prisutnosti elektrolita.
neplemenitiji “plemenitiji”
ELEKTROLIT
Materijali II/2012
PlatinaZlatoSrebroAustenitni čelik 18-8+Mo (pasivan)Nikal (pasivan)Cu-Ni legura (60-90 Cu, 40-10 Ni)BakarNikal (aktivan)Austenitni čelik 18-8+Mo (aktivan)Fe ili neleg. čelikAl-legura (4,5 Cu, 1,5 Mg, 0.6 Mn)KadmijTehnički čisti aluminijZinkMagnezij i Mg-legure
Plemenitokatodno
Aktivno ilianodno
+1.498+1.2
+0.799+0.788+0.337
0.000-0.250-0.440-0.744-0.763-1.662-2.363-2.714
Au-Au3+
Pt-Pt2+
Ag-Ag+
Hg-Hg22+
Cu-Cu2+
H2-H+
Ni-Ni2+
Fe-Fe2+
Cr-Cr3+
Zn-Zn2+
Al-Al3+
Mg-Mg2+
Na-Na+
Eo at 25oC, (V vs NHE)
Reakcija
Galvanske serijeu morskoj vodi
Standardne emfserije
Materijali II/2012
PRIMJER KONTAKTNE KOROZIJE ALUMINIJSKOG TRUPA BRODA
Materijali II/2012
Kip sove na državnom arhivu -BAKAR NA ČELIČNOM nosaču
Materijali II/2012
INTERKRISTALNA KOROZIJA
Materijali II/2012
Duljim držanjem pri 550-800 ºC dolazi do SENZIBILIZACIJE
Ako je %C previsok, a brzina ohlađivanja premala,stvaraju se i izlučuju Cr-karbidi,
Materijali II/2012
b) Odabir STABILIZIRANOG ČELIKA
a) Ugrijati na 1050-1150 °C i gasiti u vodi.
SPRJEČAVANJE IK
c) Izbor čelika sa što nižim %C
Materijali II/2012
NAPETOSNA (TRANSKRISTALNA) KOROZIJA
Materijali II/2012
IZGLED NAPETOSNE KOROZIJE
Materijali II/2012
ČELICI ZA RAD PRI POVIŠENIM I VISOKIMTEMPERATURAMA
KRITERIJ POVIŠENIH TEMPERATURA ZA ČELIKE:
- normalne temperature: < 180 ºC
- povišene temperature: 180 ºC do 450 ºC
- visoke: > 450 ºC
Materijali II/2012
PROMJENA MEHANIČKIH SVOJSTAVAS TEMPERATUROM
Materijali II/2012
PUZANJE - temperatura početka puzanja ovisi o visini temperature tališta
Materijali II/2012
Rp1/t/T – granica puzanja
SVOJSTVA OTPORNOSTI NA PUZANJE
Rm/t/T – statička izdržljivost
Materijali II/2012
1. UGLJIČNI (NELEGIRANI) ČELICI
VRSTE ČELIKA MEHANIČKI OTPORNIH PRI POVIŠENIM TEMP.
2. NISKOLEGIRANI ČELICI – Cr, Mo i (V)
3. VISOKOLEGIRANI ČELICI – 12 %Cr
martenzitni čelici (+ Mo, V)
4. AUSTENITNI Cr-Ni (+ Mo, W, V, Ti, Nb…) ČELICI
SMJERNICE ZA POBOLJŠANJE MEHANIČKE OTPORNOSTI PRI POVIŠENIM TEMP.
LEGIRANJE
STRUKTURA
Materijali II/2012
VATROOTPORNI ČELICI
Tražena svojstva:
- otpornost visokotemepraturnoj oksidaciji – ljuskanju
(> 550 C), u okolini vrućeg zraka, vodene pare, agresivnih
plinova, plamena i sl.:
Vrste čelika:
- FERITNI
- AUSTENITNI
Materijali II/2012
ČELICI ZA RAD PRI NISKIM TEMPERATURAMA
Sniženjem temperature:
Pada: istezljivost (duktilnost), suženje, žilavost,
toplinska rastezljivost, toplinska vodljivost
Raste: tvrdoća, vlačna čvrstoća, granica razvlačenja,
osjetljivost na urezno djelovanje.
Osnovni zahtjev:Dovoljna žilavost tj. neosjetljivost na krhki lom
Materijali II/2012
Udarni rad loma – žilavost (KV – ISO-V) tipičnih vrsta čelika za rad pri niskim temperaturama
Materijali II/2012
Niskolegirani (mikrolegirani) sitnozrnati čelici
Čelici legirani s Ni (1,5-9%) za poboljšavanje:
Cr-Ni i Cr-Ni-N (Nb,Ti), Cr-Ni-Mo-N i Cr-Mn-Ni-N austenitničelici:
VRSTE ČELIKA S OBZIROM NA SNIŽENU TEMPERATURU PRIMJENE