RAVNOTEŽNI BINARNI DIJAGRAMI Flashcards
- Šta su krive hlađenja, kako se dobivaju i čemu služe?
Krive hlađenja grafički predstavljaju zavisnost temperature od vremena pri hlađenju metala (čistog ili legure).
Dobivaju se termijskom analizom (ispitivanje u kojem se prate temperature u unaprijed određenim vremenskim intervalima).
Služe za praćenje toka hlađenja i očvršćavanja nekog metala (čistog ili legure). Koristeći krive hlađenja, konstruišu se ravnotežni dijagrami.
- Šta je termijska analiza? Kako i zašlo se provodi?
Termijska analiza je metoda praćenja promjena temperature i strukture nekog metala pri zagrijavanju ili hlađenju u svrhu konstruisanja krivih hlađenja.
Provodi se mjerenjem temperature u toku vremena, a upotrebom termijske, diferencijalne termijske, magnetne, rendgenostrukturne analize, dobivaju se podaci o transformacijama metala.
- Kako se konstruišu ravnotežni dijagrami stanja i čemu služe?
Ravnotežni dijagrami stanja predstavljaju grafički prikaz faza u leguri pri različitim temperaturama i sastavu legure.
Konstruišu se pri ravnotežnim uslovima (sporo hlađenje + mogućnost potpune difuzije), na osnovu prethodno snimljenih krivih hlađenja čistog metala i krivih hlađenja legura pri različitom sadržaju legirajućih elemenata. Na apcisnu osu se unosi sastav legura (u procentima mase), a na ordinatu temperature početka i kraja faznih transformacija metala. Sve tačke koje predstavljaju istu faznu promjenu se spajaju linijom.
Koriste se za razumijevanje i predviđanje mnogih vidova ponašanja materijala pri ravnotežnim uslovima.
Podaci koji se mogu dobiti iz ovog dijagrama su, između ostalog i:
• koje faze postoje u leguri, njihov sastav i količinski udio za različite temperature i sastave legure
• na kojoj temeperaturi pri hlađenju legure počinje očvršćavanje i u kom intervalu se dešava
• na kojoj temperaturi počinje topljenje različitih faza
• rastvorljivost jedne komponente u drugoj
Definiši mehaničku smjesu, čvrsti rastvor i hemijski spoj!
- Mehanička smjesa je smjesa kristala komponenti legure gdje kristali svake komponente zadržavaju svoje hemijske i fizičke osobine.
- Čvrsti rastvor je struktura u kojoj su atomi jedne komponente razmješteni u kristalnoj rešetki druge komponente. Ovaj razmještaj se može ostvariti supstitucijom (zamjenom) ili intersticijom (uguravanjem) atoma u kristalnu rešetku.
• Hemijski spoj je jedinjenje dva ili više elemenata.
Odlikuje se:
a. Sastavom koji je izražen hemijskom formulom
b. Svojim tipom kristalne rešetke koji je različit od rešetki komponenata koje grade leguru
c. Stalnom temperaturom kristalizacije
Šta je legura?
Legura je sistem koji se sastoji iz dva ili vise komponenti (elemenata), od kojih je barem jedna metal, a ostale mogu biti metali, nemetali, ili prijelazni elementi (metaloidi).
Objasni dvokomponentne dijagrame stanja?
- dva cista metala ili jedinjenja medjusobno pomjesana u neogranicenom broju razlicitih odnosa obrazuju dvokomponentni sistem,posto svaki metal u leguri predstavlja posebnu komponentu.
- kod dvok. Sistema dva elementa se mofu neograniceno-potpuno rastvarati jedan u drugom, i u tecnom i u cvrstom stanju.
- na dijagramu stanja uocavaju se tri razlicita fazna podrucja: jednofazno cvrsto podrucje α, jednofazno tecno podrucje L i dvofazno podrucje α+L.
Svako podrucje definise fazu ili faze, Tecna faza L je homogeni tecni rastvor koji sacinjavaju bakar i nikl.
Cvrsta faza α je cvrsti rastvor koji se sastoji od atoma bakra i nikla i ima KPC kristalnu resetku.
- Linija koja razdvaja tecnu fazu L od dvofaznog podrucja α+L naziva se likvidus linija, a linija koja razdvaja dvofazno podrucje od cvrste faze α, naziva se solidus linija.
- za ovaj dijagram,koji su u ravnotezi, za poznati sastav i temperaturu, mozemo odrediti: °prisutne faze, °sastav faza, °procentalni udio svake faze.
Jednačina pravila poluge?
Procenat faze = (Suprotan krak poluge) / (ukupna duzina poluge) * 100%
- Šta je eutektička reakcija? Od čega se sastoji eutektikum ako su komponente međusobno potpuno nerastvorive u čvrstom stanju?
Eutektička reakcija je reakcija u kojoj tečna faza pri konstantnoj temperaturi direktno prelazi u mehaničku smjesu. Eutektikum potpuno nerastovrljivih komponenti se sastoji od tih komponenti u nekom omjeru. (tj od cistih kristala A i cistih kristala B)
Rezultat eutekticke reakcije je eutektikum.
- Šta je suštinska razlika između kristala A i α odnosno B i β. Nacrtati i objasniti?
Razlika između kristala a i α je ta što su kristali A sačinjeni samo od atoma komponente A, dok kristali α u svom sastavu imaju rastvorene atome neke druge komponente (supstitucijski ili intersticijski). Isto važi za b i β. (docrtajte slike,59 str u skripti,alfa ima i bjele i crne,a A kristal samo crne npr(:
- Dati definicije prisutnih struktura na sobnoj temperaturi.
α-ferit je cvrsti rastvor ugljika u zeljezu, sa umetnutim (intersticijski rastvorenim) atomima u zapreminski centriranoj kubnoj kristalnoj resetci α-zeljeza. Maximalna rastvorljivost ugljika je 0,022 % na temperaturi od 727°C. α-ferit je mekan,niske cvrstoce,dobra plasticnost i dobra provodljivost elektricne i toplotne energije.
Cementit je hemijski spoj zeljeza i ugljika, formula Fe3C, sa konstantim sadrzajem ugljika od 6,67%. Vrlo tvrd i krt, slaba elektricna provodljivost, slaba magneticnost.
Perlit – je eutektoidna mehacnika smjesa α-ferita i cementita, sa const.sadrzajem ugljika od 0,8%.
Ledeburit – je eutekticka mehanicka smjesa austenita i cementita (na temp od 727°C do 1148°C),
odnosno perlita i cementita (temp ispod 727°C)
DELTA FERIT
a osnovu priloženog Fe-Fe3C dijagrama nabrojati i dati definicije za sve *čvrste rastvore • eutektoide • eutektikume • kemijske spojeve
• α-Ferit – Čvrsti rastvor ugljika u ZCK rešetki željeza sa max. udjelom ugljika od 0,025% pri eutektoidnoj temperaturi (727 C), i udjelom 0,008% pri sobnoj temeraturi.
• γ-Austenit – Čvrsti rastvor ugljika u PCK rešetki željeza sa max. udjelom ugljika od 2,11% pri eutektičkoj temperaturi (1148 C)
• δ-Ferit – Čvrsti rastvor ugljika u ZCK rešetki željeza sa max. udjelom ugljika od 0,09% pri peritektičkoj temperaturi (1493 C)
• Perlit – Eutektoid, mehanička smjesa α-Ferita i cementita sa konstantnim sadržajem ugljika od 0,8%
• Ledeburit – Eutektikum, mehanička smjesa sa konstantim sadržajem ugljika od 4.3% građena od:
a. perlita i cementita (na temperaturama nižim od eutektoidne)
b. γ-austenita i cementita (na temperaturama višim od eutektoidne)
• Cementit – Hemijski spoj karbid željezo sa konstantnim sadržajem ugljika od 6.67%
- Nabrojati i dati jednačine invarijantnih reakcija koje imamo u ravnotežnom Fe-Fe3C dijagramu.
Invarijantne reakcije:
• Eutektička – na temperaturi od 1148 C, tečna faza formira dvije faze: austenit i cementit:
T (4.3% C) γ-Austenit (2,11% C) + Fe3C (6.67% C)
Novonastala struktura se zove ledeburit.
• Eutektoidna – na temperaturi od 727 C, γ-austenit (0,8% C) formira dvije faze: α-ferit i cementit:
γ-Austenit (2,11% C) α-Ferit (0.025%) + Fe3C (6.67% C)
Novonastala sturktura se zove perlit.
• Peritektička – na temperaturi od 1493 C, δ-ferit i tečna faza formiraju
γ-austenit:
T (4.3% C) γ-Austenit (2,11% C) + Fe3C (6.67% C)
- Nabrojati i definisati čvrste rastvore koji egzistiraju u Fe-Fe3C dijagramu?
α-ferit je cvrsti rastvor ugljika u zeljezu, sa umetnutim (intersticijski rastvorenim)
atomima u zapreminski centriranoj kubnoj kristalnoj resetci α-zeljeza. Maximalna rastvorljivost ugljika je 0,022 % na temperaturi od 727°C. α-ferit je mekan,niske cvrstoce,dobra plasticnost i dobra provodljivost elektricne i toplotne energije.
γ-austenit je cvrsti rastvor ugljika u zeljezu, sa umetnutim atomima u povrsinski centriranoj kubnoj kristalnoj resetci γ-zeljeza. Maximalna rastvorljivost ugljika je 2,14 % na temp 1148°C. Austenit je izuzetno tvrd, srednja cvrstoca,nemagnetican i plastican.
δ-ferit je cvrsti rastvor ugljika u zeljezu, sa umetnutim atomima u zapreminski centriranoj kubnoj kristalnoj resetci δ-zeljeza. Maximalna rastvorljivost ugljika je 0,1% na temp 1495°C. Javlja se na izuzetno visokim temp, nema neka znacajna tehnoloska svojstva.
- Nabrojati transformacije koje su moguće unutar čvrste faze.
Transformacije u čvrstoj fazi su:
• Transformacija kristala mješanaca jedne vrste u kristale mješanaca druge vrste
α α’
• Transformacija kristala mješanaca u kristale hemijskih spojeva
α σ
• Transformacija kristala α-mješanaca u mješance drugačijeg hemijskog sastava
α αA + αB
• Raspad mješanaca u dvije faze
α β + γ
- Sta je cementit? Navesti osobine i kakav cementit postoji u Fc-Fc3C dijagramu?
Cementit je hemijski spoj zeljeza i ugljika, formula Fe3C, sa konstantim sadrzajem ugljika od 6,67%. Vrlo tvrd i krt, slaba elektricna provodljivost, slaba magneticnost.
Zavisno od sadrzaja ugljenika moze biti eutektoidni, sekundarni, eutekticki, primarni i tercijalni cementit.
-Primarni – javlja se od sadržaja 4,3% C do 6,67% C (gdje ga ima 100%)
Sekundarni – javlja se od sadržaja 0,8% C (gdje ga ima 0%), na 2,11%C ima maksimum, do 6,67%C (gdje ga ima 0%)
-Eutektoidni – javlja se u perlitu u obliku lamela, javlja se od sadržaja 0%C (gdje ga ima 0%), na 0,8%C ima maksimum, do 6,67% (gdje ga ima 0%)
-Eutektički – javlja se u ledeburitu, javlja se od sadržaja 2,11% C (gdje ga ima 0%), na 4,3% C ima maksimum, do 6,67% C (gdje ga ima 0%)
- Šta je eutektoid u Fe-Fe3C dijagramu? Kada nastaje i od čega se sastoji?
• Eutektoid u Fe-Fe3C dijagramu je perlit. Nastaje eutektoidnom reakcijom iz γ-austenita.
(def: Perlit – Eutektoid, mehanička smjesa α-Ferita i cementita sa konstantnim sadržajem ugljika od 0,8%)
- Kako sadrzaj perlita utice na cvrstocu,a kako na zilavost celika ?
- Podeutektoidnim čelicima, perlit povećava čvrstoću i tvrdoću, a smanjuje plastičnost i žilavost. Nadeutektoidnim čelicima i svim gvožđima, perlit povećava plastičnost i žilavost, a smanjuje čvrstoću i tvrdoću.
- Koliki je sadržaj ugljika u sljedećim strukturama:
α-Feritu, Perlitu, Austenitu, Ledeburitu, Cementitu ?
- α- Ferit 0,008%C;
- Perlit 0,8%C;
- Austenit 2,11%C;
- Ledeburit 4,2%C;
- Cementit 6,67%C.
- Sta je to eutekticka reakcija u Fc-Fe3C dijagramu. Pod kojim uslovima nastaje i sta je njen rezultat?
Eutektička – na temperaturi od 1148 C, tečna faza formira dvije faze: austenit i cementit:
T (4.3% C) γ-Austenit (2,11% C) + Fe3C (6.67% C)
Novonastala struktura se zove ledeburit.
(Eutektička reakcija je direktan prelaz tečne u čvrstu fazu. Rezultat eutektičke reakcije je ledeburit (γ austenit + cementit))
Sta je to eutektoidna reakcija u Fe-Fe3C dijagramu. Pod kojim uslovima nastaje I sta je njen rezultat ?
Eutektoidna – na temperaturi od 727 C, γ-austenit (0,8% C) formira dvije faze: α-ferit i cementit:
γ-Austenit (2,11% C) α-Ferit (0.025%) + Fe3C (6.67% C)
Novonastala sturktura se zove perlit.
(Eutektoidna reakcija je raspad jedne čvrste faze u mješavinu druge dvije čvrste faze. Rezultat eutektoidne reakcije pri sadržaju ugljika od 0,8%C je perlit (α ferit + cementit)).
Šta je temperatura austenizacije?
najniza temp na kojoj celik ima ‘’u potpunosti’’ austentitnu strukturu.
- Kako sadržaj ugljika utiče na tvrdoću (čvrstoću) ravnotežnih i neravnotežnih Fe-C legura (čelika)?
Pri povecanju sadrzaja ugljika rastu tvrdoca i cvrstoca, a opadaju zilavost i elasticnost.
- Kako sadržaj perlita utiče na osobine čelika:
Čvrstoću
Plastična svojstva
Podeutektoidnim čelicima, perlit povećava čvrstoću i tvrdoću, a smanjuje plastičnost i žilavost. Nadeutektoidnim čelicima i svim gvožđima, perlit povećava plastičnost i žilavost, a smanjuje čvrstoću i tvrdoću.
