Osnove toplinske obrade metala i martenzitna pretvorba

Question 1

Što je toplinska obrada?

Answer 1

postupak u kojem se predmet namjerno podvrgava temperaturno vremenskim ciklusima kako bi se postigla željena mikrostruktura, a time i željena (mehannička, kemijska i fizička) svojstva

Question 2

Zašto će mikrostrukture čelika postignute toplinskom obradom biti različite od onih postignutih u ravnotežnim uvjetima Fe-Fe3C?

Answer 2

jer se trajanje ohlađivanja skraćuje, tj povisuje se brzina ohlađivanja, te je difuzija nepotpunija i zbog tog kraćeg vremena procesa doći će do nekih strukturnih oblika nižeg stupnja stabilnosti nego što je metastabilni stupanj

Question 3

Kad se povisuje temperaturna histereza?

Answer 3

Ona se povećava kada se povećava brzina hlađnja, a max iznos kod čistog Fe je oko 410C dok je za alfa željezo približno 500C

Question 4

Što je Ms?

Answer 4

Marteniste start
početak stvaranja martenzita
dovoljno povišenje brzine ohlađivanja austenita potisne krivulje A3,A1,Acm u jedinstvenu krivulju Ms

Question 5

Što je to pothlađeni austenit?

Answer 5

Pothlađeni austenit je austenit koji je postojan između A3 i Ms i Acm i Ms

Question 6

Zašto uopće postoji Mf?

Answer 6

Mf postoji jer se pretvorba Ap u Ms događa u određenom temperaturnom rasponu

Question 7

Za što vrijedi Uptonov dijagram?

Answer 7

Uptonov dijagram vrijedi samo za vrlo brzo hlađenje

Question 8

Što je to zaostali austenit?

Answer 8

prisutni pothlađeni austenit pri sobnoj temperaturi

Question 9

Kako nastaje rešetka martenzita?

Answer 9

kad imamo austenitnu rešetku C je intersticijski otopljen u sustavu gama-rešetki pri nekoj sobnoj temeperaturi >A1 (prije ohlađivanja)
nakon vrlo brzog hlađenja C ostaje prisilno zarobljen (otopljen) u sustavu alfa-rešetki. nastaje tetragonalno prizmatička rešetka kojoj je parametar c>aM
martenzit ima BCT rešetku preklapanjem austenitne FCC i zadržavanjem C u prisilno čvrstoj otopini

Question 10

Kakva je pretvorba kod nastajanja martenzita glede difuzije?

Answer 10

To je bezdifuzijska pretvorba, tj artemična, provodi se pri kontinuiranom ohlađivanju između Ms i Mf i ne ovisi o brzini ohlađivanja

Question 11

Kakav je martenzit podeutektoidnog,a kakav nadeutektoidnog sastava?

Answer 11

Podeutektoidnog je pločastog (masovnog) izgleda,a nadeutektoidnog je igličastog, dok je eutetoidnog sastava mješana struktura oba martenizta.

Question 12

Tko uzrokuje distorziju martenzitne rešetke i pto ta distorzija uzrokuje?

Answer 12

Distorziju uzrokuje ugljik
ona uzrokuje to da će čelik u martenzitnoj strukturi imati vrlo visoku čvrstoću i tvrdoću, ali nisku duktilnost ( istezljivost, kontrakciju) i žilavost

Question 13

Koja je posljedica pretvorbe austenita u martenzit glede volumena

Answer 13

Bainova transformacija posljedično povećava volumen tako da čelik martenzitne strukture ima veći volumen nego čelik u fertino perlitnoj strukturi

Question 14

Kakav je čelik u martenzinoj strukturi i kakav je proces te obradbe?

Answer 14

Čelik u martenzitnoj strukturi je zakaljen , a postupak toplinske obradbe koji se sastoji od naglog hlađenja tj gašenja austenitiziranog čelika se naziva kaljenje

Question 15

Na čemu se fizički temelji kaljenje čelika?

Answer 15

na sposobnosti gama željeza da rastvori veće udjele ugljika (teorijski najviše 2.03%C pri 1147) tj da rastvori austenit
sposobnosti austenita da se pothladi tj da zadrži ugljik u čvrstoj otopini sve do temp preklopa Ap/M (do Ms)

Question 16

Koji su uvjeti zakaljivanja čelika?

Answer 16

postojanje transformacije ferita u austenit, neki visokolegirani čelici nemaju ovu transformaciju pa se zato ne mogu kaliti
čelik mora sadržavati dovoljno visok sadržaj ugljika (kako bi dovoljan broj FCC primio jedan atom ugljika pa se konvekcionalno zakaljivim čelicima smatraju oni koji imaju >0.35C%)
čelik treba ugrijati u austenitno područje (monofazno ili bifazno) jer martenzit može nastati samo iz austenita
austenitizirani čelik treba dovoljno brzo hladiti kako bi se sprječila difuzija atoma C iz austenitne rešetke i omogućilo prisilno zadržavanje C u novonastaloj BCT ( preklopna transformacija)

Question 17

Za kakve slučajeve Fe-Fe3C daje točne podatke?

Answer 17

Fe-Fe3C daje točne podatke potrebne za ugrijavanje (na temp austenitizacije) i to za slučaj ne prebrzog ugrijavanja, podaci su točni i za ohlađivanje, ali smao do onih brzina hlađenja koje se ostvaraju sporim hlađenjem u peći (pepelu, pijesku)

Question 18

Koja je optimalna temperatura austenitizacije za podeutektoidni čelik?

Answer 18

Va=A3 +(30…70)C
30…70 kako ne bi došlo do povećanja austenitnog zrna
ne možemo između A1 i A3 jer bi onda dobiliM+F što nije dobro jer imaju raznorodna svojstva

Question 19

Koja je optimalna temperatura austenitizacije za nadeutektoidni čelik?

Answer 19

da bi ugrijali iznad Acm došli bi u područje monofaznog austenita koji gašenjem daje grubi martenzit i puno Az
stoga ugrijavamo između A1 i Acm gdje dobivamo M+K”+Az
Va=A1+(50…70)C