Chapter 9 - Ferrous Metals Flashcards
Wat zijn de algemene eigenschappen van metalen?
Hoge stijfheid/sterkte
Taaiheid
Goede geleidbaarheid (elektrisch/thermisch)
Waarom hebben metalen over het algemeen zo’n hoge stijfheid en sterkte?
De primaire metallische bindingen zijn sterk.
Waarom hebben metalen over het algemeen zo’n hoge taaiheid?
De sterke bindingen in combinatie met een hoge ductiliteit zorgt voor een hoge taaiheid. De ductiliteit komt door de FCC en BCC roosters die veel sliprichtingen hebben.
Waarom hebben metalen over het algemeen zo’n goede geleidbaarheid?
De metallische binding laat verplaatsing van elektronen toe.
Wat zijn ferrometalen?
Materialen die gebaseerd zijn op Fe.
Waarom zijn ferrometalen een aparte categorie?
80% van de markt bestaat uit dergelijke metalen.
Wat is het verschil tussen staal en gietijzer?
De hoeveelheid C: Up to 1.5% and 2 to 4.5% respectievelijk
Hoe kunnen we ferrometalen indelen volgens applicatie?
Een letter dat gepaard gaat met de applicatie (S = structural, P = for pressure purposes, E = for pipes etc.); Gevolgd door een mechanische eigenschap (vaak de vloeigrens in MPa). Welke eigenschap hangt af van de toepassing. Soms wordt nog 1 of meerdere letters toegevoegd om de impactresistentie weer te geven.
bv. S235JR -> JR kan men in bepaalde tabel vinden en staat gelijk met 27 Joule bij kamertemperatuur
Hoe kunnen we ferrometalen indelen volgens chemische compositie voor enkel carbonstaal (geen andere atomen aanwezig, tenzij dit economisch niet haalbaar is om verwijderen)?
bv. C35 –> betekent dat het plain carbon steel is met 0.35% C
Hoe kunnen we ferrometalen indelen volgens chemische compositie voor lage legeringen (low alloy steel)?
bv. 18 Ni Cr 16 –> Start niet met een nummer, dit betekent dat we spreken van een low alloy steel. De 18 wijst op 0.18% C
Voor low alloys is er een maximum van 5% aan legeringselementen.
De belangrijkste legeringselementen komen ook in de naam voor.
De 16 staat hier niet voor 16% maar voor low alloy staal is er een multiplication factor: Voor Ni is dit 4 dus 16%/4 = 4% Ni
Omdat Cr maar met <1% voorkomt in het metaal wordt er geen getal genoemd. Een voorbeeld waar dit wel is:
18 Ni Cr 8 8 (0.18%C; 2% Ni; 2% Cr)
Wat zijn de verschillende multiplication factors?
4: Cr Mn Co Ni Si W
10: Al Be Cu Nb Pb Ta Ti V Zr
100: Ce N P S
1000: B
Hoe kunnen we ferrometalen indelen volgens chemische compositie voor hoge legeringen (high alloy steel)?
bv. X 15 Cr Ni 18 8
X wijst op >5% legeringselementen
0.15% C
18% Cr en 8% Ni
Waarom last men best niet bij hogere C-staal?
Wanneer men bv. 2 platen aan elkaar wil lassen, dan zal er aan de rand van de platen waar ze gelast worden een deel smelten zodat de las en het metaal samen kunnen smelten om dan als een geheel te kunnen stollen. Rond dit deel dat smelt is er nog een deel dat men de HAZ (heat affected zone) noemt. Dit zal niet smelten maar wordt toch vrij warm, zodat het zich daar lokaal omzet in austeniet en dan afkoelt. Als het niet te snel afkoelt dan wordt er geen martensiet gevormd, wat goed is want dan zou het zeer hard zijn maar het wordt ook bros. Bij hogere C-stalen zal het wel in martensiet omgevormd worden dus bros worden rond de las.
Waarom komt low carbon staal zo vaak voor?
Ondanks de lage treksterkte wordt het toch vaak gebruikt omdat het goedkoop is en makkelijk om verschillende vormen te maken door de hoge ductiliteit. Men kan zowel cold als hot forming gebruiken.
Waarvoor wordt low carbon staal zoal gebruikt?
trainsporen, constructie elementen, plaatstaal in auto’s, plaatstaal voor verdere fabricatie
