Toplinsko kemijski postupci

Question 1

Što su to toplinsko kemijski postupci?

Answer 1

postupcima toplinskih obradbi koje se provode u odgovarajućimatkivnim medijima (krutom, tekućem ili plinovitom) u površinske slojeve čeličnih dijelova dodaju se neki kem elementi u svrhu promjene kemijskog sastava pa time dolazi do promjene svojstava, najčešće otpornosti prema trošenju

Question 2

Kako se dijele toplinsko kemijski postupci?

Answer 2

na difuzijske postupke i toplinske postupke prevlačenja

Question 3

Opiši postupak cementiranja čelika.

Answer 3

Cementiranje čelika je postupak obradbe koji se sastoji od:
termokemijske obradbe pougljičenja (obogaćivanja površinskih slojeva proizvoda ugljikom)
kaljenja pougljičenog proizvoda i niskotemp popuštanja

Question 4

Koji je cilj cementiranja?

Answer 4

Postizanje površinskih slojeva strojnog dijela otpornog na trošenje, a da jezgra pritom postigne što višu otpornost na udarna opterećenja ( žilavost)

Question 5

Koji je prikladan čelik za pougljičenje?

Answer 5

Prikladni ugljični i niskolegirni čelici s max o.25%C

Question 6

Koji su primjeri strojnih dijelova koji prolaze kroz postupak cementiranja?

Answer 6

zupčanici ( naročito oni manji u zupčanom paru)

bregaste osovine auta

Question 7

Zašto uzimamo niskougljične čelike za cementiranje?

Answer 7

uzimaju se niskoulgjični čelici jer bi samim kaljenjem ili postizali visoku žilavost,ili je barem zadržali
ne postižu visoku površinsku tvrdoću -> treba im povisiti sadržaj C u površinskim slojevima kako bi postali bolje zakaljivi

Question 8

Tko je nositelj otpornosti na udarna opterećenja, a tko na trošenje u pougljičenom dijelu?

Answer 8

nositelj otpornosti na udarna opterećenja cementiranog strojnog dijela bit će njegova jezgra, a nositelj otperećenja na trošenje bit će njgovi površinski slojevi

Question 9

Na kojoj se temperaturi provodi cemetiranje?

Answer 9

Postupak se provodi u sredstvu koje je u stanju da na 900 do 950 C predaje čeliku ugljik

Question 10

Koliko iznosi dubina pov slojeva koji su obogaćeni ugljikom i za koliko naraste udio ugljika?

Answer 10

postupak se provodi u sredstvu koje je u stanju da na 900 do 950 C predaje čeliu ugljik
udio C naraste za oko 0.7-0.8%

Question 11

Kakva sve sredstva za pougljičavanje mogu biti?

Answer 11

kruta (granulati se sastoje od smjese drvenog ugljena kao nositelja ugljika, aktivatora BaCO3 i veziva)
tekuća ( rastaljene soli kalijeva i natrijeva cijanida KCN tj NaCN i odgovarajućeg aktivatora)
plinovita (plinske atmosfere koje sadrže spojeve C: CO, CH4…)
plaznatična (ionizirani plinovi)

Question 12

Što je to potencijal ugljika?

Answer 12

pri temperaturi pougljičenja sredstva daju tzv potencijal ugljika (Cpot) koji je viši od sadržaja C u čeliku
zbog toga C bude putem kem reakcija apsorbiran u površinski sloj čelika
ovisno o trajanju dobit će se odgovarajuća dubina pougljičenja
dublja što je duže trajanje

Question 13

O čemu ovisi koncentracija C kod pougljičenja?

Answer 13

tijek koncentracije C ovisi o temp i trajanju, potencijalu C sredstva za pougljičavanje i kemijskom sastavu čelika

Question 14

Što se radi s čelikom nakon pougljičenja?

Answer 14

proizvod se austenitizira i gasi kako bi došlo do otvrduća površinskih slojeva

Question 15

Kako biramo temperaturu austenitizacije nakon pougljičenja?

Answer 15

problem je što je temp pougljičenja 900-950 što je više od optimalne temp aust pri kaljenju
za koncentraciju C u jezgri razlika temp pougljičenja i aust je manja od one za rubnu konc C
temp ne može istovremeno biti optimalna za rubni i površinski sloj
izbor je povezan s kompromisom o tome koja su važnija svojstva

Question 16

Kako funkcionira nitriranje?

Answer 16

sredstav za nitriranje (tekuća, plinovita ili ionizirane plinske atmosfere) daju dušik u površinski sloj čelika

Question 17

Pri kojoj temp i koliko dugo traje nitriranje?

Answer 17

pri temp 500-580 u trajanju od nekoliko sati

Question 18

Što nastaje kod nitriranja?

Answer 18

nastaje tanki sloj nitrida ( Fe I N) koji je otporan na adhezijsko trošenje
ispod sloja nitrida dušik je dijelom otopljen u feritu ( pov tvrd)

Question 19

Kako se odvija karbonitriranje i nitrokarburiranje?

Answer 19

u sredstvima koaj sadrže više raznorodnih kem spojeva,a koja u procesu čeliku predaju istodobno ugljik i dušik izvode se postupci karb i niktrokarbu

Question 20

Pri kojim je temp karbonitritanje?

Answer 20

pri višim temp intezivniji je prijenos C od prijenosa N
takvi procesi se nazivaju karbonitriranje, postignute strukture bliže su onima koja se postižu u procesu cementiranja (martenzitni pov sloj visoke tvrdoće)
u ovoj skupini postupaka postoji podjela na tzv visokotemperaturno i niskotemperaturno karbonitriranje s određenim razlikama mikrostrukture i svojstava

Question 21

Pri kojim je temp nitrokarburiranje?

Answer 21

kod nižih temp (<580C) prevladava obogaćivanje površinskih slojeva pretežito dušikom,a u manjoj mjeri s C

Question 22

Kakva mikrostruktura nastaje kod nitrokarburiranja?

Answer 22

pri temp 800-1000C posebna svojstva (čvrsta, tekuća i plinovita) daju u pov sloj čelika kemijski element bor pri čemu nastaju željezni boridi

Question 23

Kakva je tvrdoća i otpornost na trošenje boriranih proizvoda?

Answer 23

oni imaju visoku tvrdoću i otpornost na abrazijsko trošenje

Question 24

O čemu ovisi debljina i oblik boriranih proizvoda?

Answer 24

ovise o vrsti obrađivanog čelika, temperaturi i trajanju procesa

Question 25

Kako dolazi do difuzije metalnih elemenata?

Answer 25

neki metalni elementi pri povišenim temp reagiraju s Fe iz Fe legura tako da nastaju intermetalni spojevi

Question 26

Na kojoj je temp sredstvo,a na kojoj dio kod difuzije metanih elemenata

Answer 26

sredstva koja sadržavaju takve metalne elemente rastopljena su na temp obrade, dok su čelični dijelovi u čvrstom stanju

Question 27

Koji se metali najčešće koriste u difuziji met el

Answer 27

najčešće čisti metali tako da se procesi izvode u rastaljenim metalnim kupkama kojih je temo znatno iznad njihove temp tališta

Question 28

Kako se izvodi postupak metalne dif?

Answer 28

čelični dijelovi se uranjaju u rastaljenu metalnu kupku i drže dok se ne postigne željena debljina

Question 29

Kako nazivamo postupke metalne dif?

Answer 29

prema metalu s kojim Fe stvaraju intermetalne spojeve Al- alitiranje Si- siliciranje

Question 30

Kakva je to difuzija metalnih i nemetalnih elemenata?

Answer 30

posebna sredstva pri visokim temp daju elemente jake karbidotvorce koji na površini čelika se spajaju s C iz čelika pri čemu nastaju tvrdi posebni (specijalni) karbidi, otporni na trošenje prema vrsti karbidotvornog elementa nazivaju se i pripadni postupci vanadiranje, titaniranje i difuzijsko kromiranje

Question 31

Kakvi su to toplinski postupci prevlačenja?

Answer 31

neki se strojni dijelovi nakon svega prevlače tankim, ali vrlo tvrdim slojevima u svrhu povišenja otpornosti na trošenje, a time i produljenja trajnosti prevlače se slojevima oksidnih keramičkih spojeva (Al2O3) i neoksidnim spojevima (TiC, TiN, TiCN)

Question 32

Kakvi su to PVD i CVD postupci i koja im je svrha?

Answer 32

postupci kemijskog prevlačenja iz parne faze (Chemical Vapour Deposition- CVD) koji se izvode pri temp oko 900 i postupci fizikalnog prevlačenja iz parne faze ( Physical Vapour Deposition. PVD) na temp oko 500 svrha im je postizanje više otpornosti strojnog dijela na trošenje, a odluku o primjeni će propisat konstruktor na temelju analize radnih uvjeta