Examen IWT 6 Juni 2014

Question 1

Teken het vereenvoudigde ijzer-koolstofdiagram voor staal en geef daarin aan:

diverse T, chemische samenstellingen, structure, gebied waarconstructiestaal zich bevindt, structuur van constructiestaal bij kamerT

Answer 1

Zie grafiek en/of schets

Question 2

Bereken het Cr-gehalte van de 2e laag als de opmening voor beide lagen 30% bedraagt.

Answer 2

gehalte 1e laag: 16,78 Cr

gehalte 2e laag: 18% Cr

Question 3

3a) Geef aan wat onder het koolstofequivalent wordt verstaan
b) Welke elementen bepalen de hoogte van de koolstofequivalent?
c) Wordt de HH van een staal na snelle afkoeling bepaald door het C gehalte, of het Ceq?
d) Bij welke waarde voor het Ceq denkt u aan voorwarmen?
e) Noem mininmaal 4 factoren die de hoogte van de voorwarmT bepalen

Answer 3

a) Een samengestelde waarde die de doorhardbaarheid van staal aangeeft. C+Mn/6+Cu+Ni/15+Cr+Mo+V/6
c) Vooral C.
d) 0,45
e) gecombineerde dikte, hoeveelheelheid gediffundeerd H, Q, Ceq

Question 4

Oplosnaarheid O, N en H

4a) Geef schematisch de oplosbaarheid weer van deze gassen in relatie tot de T
b) Wat verstaan we onder veroudering van staal?
c) Waardoor wordt dit veroorzaakt?
d) Waarom komen we het heden ten dage in het staal zelf niet meer tegen?

Answer 4

a) Oplosbaarheid van H is bekend. N is enekele tienten % oplosbnaar. O onbekend.
b) Verbrossing oiv verhoogde T en inwendige spanningen (aanwezigheid dislocaties)
c) interstitiele atomen (C en N) nemen plaats op de dislocaties en verhinderen de dislocatiebewegingen. Hierdoor brosheid
d) Door legeren met Al

Question 5

5a) Welke factoren zijn verantwoordelijk voor het ontstaan van een koudscheur?
b) Geef van deze factoren een tweetal methoden om hun invloed uit te schakelen

Answer 5

1. H: voorwarmen, schoon werken, basische elektroden
2. inwendige spanningen: voorkomen retraint, kleine lasnaavullig, laag-tegenlaag ipv enkele laag
3. T<200grC: soaken, voorwarmen
4. Niet scheurgevoelige microstructuur: ervoor zorgen dat je WBZ niet te hard wordt, door de afkoelsnelheid te vergroten, ander materiaal

Question 6

6a) Noem drie hardheidsmeetmethoden
b) Noem van elk twee voor en nadelen
c) Welke methode wordt veel bij beoordeling van macrodoorsneden van lasverbindingen gebruikt?

Answer 6

1. Brinell: -HBC geeft bij lage aandrukspanningen onjuiste waarden -beproevingsbelasting moet zodanig zijn dat de indrukking in materiaal tussen bepaalde waarden ligt (0,24 en 0.6D) -meten van dunne plaat aangepaste kogels nodig -waarden van meerdan 650HB niet mogelijk ivm afplatting kogel- vrij grote indrukking van het oppervlak
   +hoef opp minimaal voor te bewerken +HH meting over groot gebied
2. Vickers:
   +heel nauwkeurige meting -grotere spreiding, dus meerdere metingen +weinig schade aan opp -voorbewerking nodig dmv polijsten, niet in het veld te doen
3. Rockwell
   +methode is zeer snel en eenvoudig +ook kleine indrukking -niet dezelfde range als Vickers -hogere waardes zijn niet betrouwbaar genoeg
4. c) Vickers

Question 7

7 Wat is het doel van de volgende warmtebehandelingen van staal? Geef ook een indicatie van de T.

• Voorverwarmen
• Aanhouden tussenlagenT
• Waterstofarmgloeien
• Spanningsarmgloeien
• Oplossend gloeien

Answer 7

• Verlengen van de t8-5 en verminderen [H] (50-300 grC)
• Verminderen van de t8-5 bij meerlagenlassen en dus verhinderen van een verslechtering van de mechansiche eigenschappen van voorgaande rupsen. Kan max en min hebben. Meestal max 220 grC
• Soaken, dus de H de gelegenheid geven om uit de las te diffunderen. (tussen 100 en 250 grC, afhankelijk van gevoeligheid voor veroudering).
• Verlagen van de inwendige spanningen dmv verlagen van de rekgrens. Rond de 600 grC.
• Het in oplossing doen gaan van (een deel van) legeringselementen. 1050 voor oplossen van Cr in de matrix

Question 8

De grootste groep corrosievast staal die wordt toegepast is de austenitische corrosievaste staalsoorten

a) Geef de globale samenstelling van 304L
b) Wat is putvormige corrosie en waardoor wordt dit veroorzaakt?
c) Waarom is een AISI 316L beter bestand tegen zeewater dan een 304L?
d) Waarom is het aan te bevelen om in het lasmetaal van een lasverbinding in aust corrosievast staal enige procenten ferriet te hebben?
e) oeveel ferriet is dan nodig?
f) Wat verstaan we onder beitsen en passiveren?

Answer 8

a) 0,02C 18Cr 8Ni
b) Door lokale aantasting van oxidelaag. Vormen van een put onder de oxidehuid in het BM.
c) Gelegeerd met Mo en daarom hogere PREN
d) Voorkomen van WS.
e) Tussen de 3 en 8%
f) Beitsen om alle vuil en oxidehuid te verwijderen. Passiveren om de huid weer op te bouwen dmv oxiderende omgeving.

Question 9

9a) Wat is het grote voordeel van Al legeringen ten op zichte van staal?
b) Noem ook een nadeel?
c) Al kent een aantal nadelen wat LBH betreft. Noem er minstens 3.
d) Welk legeringstype laat zich niet anodiseren?

Answer 9

a) lage soortelijke massa
b) laag smeltpunt
c) Hoge kappa, gevoelig voor porositeiten, ox huid
d) Onbekend

Question 10

In een constructie moet een verbinding koolstofstaal aan corrosievast staal worden gemaakt. Het betreft een staaltype 13 Cr Mo44 aan 1.4462. Het materiaal is 15 mm dik, gelast met een massieve lasdraad onder Ar met 2%O. De opmenging bedraagt 40%

Answer 10

1) Bereken de Cr en Ni equivalenten van alle materialen.
2) Plot de materialen, en begin in de helft
3) Plot de 309, ga op 40% van de rechterkant zitten

Concludeer dat 309 kan