Výroba kovů. Historie Objevy a příprava kovů, výrobní postupy. Suroviny a redukční pochody

Podobné dokumenty
05 Technické materiály - litina, neželezné kovy

TEPELNÉ ZPRACOVÁNÍ. Ing. V. Kraus, CSc. Opakování z Nauky o materiálu

1. přednáška OCELOVÉ KONSTRUKCE VŠB. Technická univerzita Ostrava Fakulta stavební Podéš 1875, éště. Miloš Rieger

FÁZOVÉ PŘEMĚNY. Hlediska: termodynamika (velikost energie k přeměně) kinetika (rychlost nukleace a rychlost růstu = celková rychlost přeměny)

42 28XX nízko středně legované oceli na odlitky odlévané jiným způsobem než do pískových forem 42 29XX vysoko legované oceli na odlitky

ŽÍHÁNÍ 1. ŽÍHÁNÍ OCELÍ

METALOGRAFIE II. Oceli a litiny

NTI/USM Úvod do studia materiálů Ocel a slitiny železa

v, v LUDEK PTACEK A KOLEKTIV II. C-~ Akademické nakladatelství CERM, s.r.o.

ŽÍHÁNÍ. Tepelné zpracování kovových materiálů

Výroba surového železa, výroba ocelí, výroba litin

SLITINY ŽELEZA. Přehled a výroba materiálu

OCELI A LITINY. Ing. V. Kraus, CSc. Opakování z Nauky o materiálu

Nauka o materiálu. Přednáška č.11 Neželezné kovy a jejich slitiny

Tepelné a chemickotepelné zpracování slitin Fe-C. Žíhání, kalení, cementace, nitridace

Operační program Vzdělávání pro konkurenceschopnost (OPVK)

2. Struktura a vlastnosti oceli, druhy ocelí Rovnovážné a nerovnovážné struktury oceli, mechanické vlastnosti oceli, druhy konstrukčních ocelí.

Tepelné a chemickotepelné zpracování slitin Fe-C. Žíhání, kalení, cementace, nitridace

Krystalizace ocelí a litin

Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích. Institute of Technology And Business In České Budějovice

LITINY. Slitiny železa na odlitky

42 X X X X. X X Hutní skupina. Pořadové číslo slitiny Sudé tvářené Liché - slévárenské

III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

Neželezné kovy a jejich slitiny. Al, Cu, Ti, Mg, Ni, Mo, Sn, Pb a jejich slitiny

Fe Fe 3 C. Metastabilní soustava

1 NEŽELEZNÉ KOVY A JEJICH SLITINY

VÝROBA TEMPEROVANÉ LITINY

Žíhání druhého druhu. Teorie tepelného zpracování Katedra materiálu Technická univerzita v Liberci Doc. Ing. Karel Daďourek, 2007

K618 - Materiály listopadu 2013

4. KOVOVÉ MATERIÁLY A JEJICH ZPRACOVÁNÍ. 4.1 Technické slitiny železa Slitiny železa s uhlíkem a vliv dalších prvků

t-tloušťka materiálu te [mm] C Ce 25 < 0,2 < 0,45 37 < 0,2 < 0,41

Požadavky na nástroj při stříhání. Charakteristika. Použití STRUKTURA CHIPPER / VIKING

TEPELNÉ ZPRACOVÁNÍ KONSTRUKČNÍCH OCELÍ SVOČ Jana Martínková, Západočeská univerzita v Plzni, Univerzitní 8, Plzeň Česká republika

LETECKÉ MATERIÁLY. Úvod do předmětu

NEŽELEZNÉ KOVY A JEJICH SLITINY

5.0 ZJIŠŤOVÁNÍ FÁZOVÝCH PŘEMĚN

Tepelné zpracování ocelí. Doc. Ing. Stanislav Věchet, CSc. ; Ing. Karel Němec, Ph.D.

SEZNAM TÉMAT K ÚSTNÍ PROFILOVÉ ZKOUŠCE Z TECHNOLOGIE

NEŽELEZNÉ KOVY A JEJICH SLITINY

2. Struktura a vlastnosti oceli, druhy ocelí Rovnovážné a nerovnovážné struktury oceli, mechanické vlastnosti oceli, druhy konstrukčních ocelí.

Nástrojové oceli. Ing. Karel Němec, Ph.D.

1 Druhy litiny. 2 Skupina šedých litin. 2.1 Šedá litina

ŽELEZO A JEHO SLITINY

OK TUBRODUR Typ náplně: speciální rutilová. Ochranný plyn: s vlastní ochranou. Svařovací proud:

7. TEPELNÉ ZPRACOVÁNÍ

MATURITNÍ TÉMATA (OKRUHY) STROJÍRENSKÁ TECHNOLOGIE. TECHNICKÝ SOFTWARE (Strojírenství)

LETECKÉ KONSTRUKČNÍ OCELI

Trvanlivost,obrobitelnost,opotřebení břitu

ROZDĚLENÍ, VLASTNOSTI A POUŽITÍ MATERIÁLŮ

Konstrukční, nástrojové

Zvyšování kvality výuky technických oborů

Použití. Charakteristika SLEIPNER PŘÍKLADY:

SMA 2. přednáška. Nauka o materiálu NÁVRHY NA OPAKOVÁNÍ

Metalurgie vysokopevn ch ocelí

1. Teoretické základy výroby a vlastností neželezných kovů a slitin (TZVVNKS) Basics of processing and properties of non-ferrous metals and alloys

Nové evropské normy o c e l i v konstrukční dokumentaci

OK TUBRODUR Typ náplně: speciální rutilová. Ochranný plyn: s vlastní ochranou. Svařovací proud:

Technologie I. Část svařování. Kontakt : michal.vslib@seznam.cz Kancelář : budova E, 2. patro, laboratoře

Inovace profesní přípravy budoucích učitelů chemie

Klasifikace a značení podle mezinárodní normy ISO 17672

Biomateriály na bázi kovů. L. Joska Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství

Technické materiály. Surové železo. Části vysoké pece. Suroviny pro vysokou pec

Charakteristika. Vlastnosti. Použití NÁSTROJE NA TLAKOVÉ LITÍ NÁSTROJE NA PROTLAČOVÁNÍ NÁSTROJE PRO TVÁŘENÍ ZA TEPLA VYŠŠÍ ŽIVOTNOST NÁSTROJŮ

Materiálové laboratoře Chomutov s.r.o. Zkušební laboratoř MTL Luční 4624, Chomutov

ϑ 0 čas [ s, min, h ]

Fázové přeměny v ocelích

2. Materiály a jejich charakteristiky Austenitické, duplexní, feritické, martenzitické a precipitačně vytvrzené oceli. Značení, vlastnosti a použití.

Označování materiálů podle evropských norem

Polotovary vyráběné práškovou metalurgií

Projekt: 1.5, Registrační číslo: CZ.1.07/1.5.00/ Tepelné zpracování

Charakteristika. Vlastnosti. Použití FYZIKÁLNÍ VLASTNOSTI MECHANICKÉ VLASTNOSTI UNIMAX

Materiálové laboratoře Chomutov s.r.o. Zkušební laboratoř MTL Luční 4624, Chomutov

KALENÍ. Tepelné zpracování kovových materiálů

Další poznatky o kovových materiálech pro konstruování

COMTES FHT a.s. R&D in metals

Použití. Části formy V 0,9. Části nástroje. Matrice Podpěrné nástroje, držáky matric, pouzdra, lisovací podložky,

NAUKA O MATERIÁLU OCEL A JEJÍ ROZDĚLENÍ. Ing. Iveta Mičíková

- zabývá se pozorováním a zkoumáním vnitřní stavby neboli struktury (slohu) kovů a slitin

Metody studia mechanických vlastností kovů

Díly forem. Vložky forem Jádra Vtokové dílce Trysky Vyhazovače (nitridované) tlakové písty, tlakové komory (normálně nitridované) V 0,4

KALENÍ A POPOUŠTĚNÍ. 0 0,4 0,8 1,2 1,6 1,8 Obsah C (%) Oblasti vhodných kalících teplot v diagramu Fe - Fe3C

STT4 Příprava k maturitní zkoušce z předmětu STT. Tematické okruhy pro ústní maturity STT

Svařitelnost korozivzdorných ocelí

Hliník a slitiny hliníku

Tepelné zpracování ocelí. Kalení a popouštění. Chemicko-tepelné zpracování. Tepelné zpracování litin.

Vlastnosti V 0,2. Modul pružnosti Součinitel tepelné roztažnosti C od 20 C. Tepelná vodivost W/m. C Měrné teplo J/kg C

Prášková metalurgie. 1 Postup výroby slinutých materiálů. 1.1 Výroba kovových prášků. 1.2 Lisování pórovitého výlisku

Metalografie. Praktické příklady z materiálových expertíz. 4. cvičení

Inovace profesní přípravy budoucích učitelů chemie

Charakteristika. Použití TVÁŘECÍ NÁSTROJE STŘÍHÁNÍ RIGOR

Profilová část maturitní zkoušky 2013/2014

OK SFA/AWS A 5.11: (NiTi3)


Metalografie. Praktické příklady z materiálových expertíz. 4. cvičení

KAPITOLA 9: KOVY Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích

VANADIS 4 SuperClean TM

MMC kompozity s kovovou matricí

Rozdělení ocelí podle použití. Konstrukční, nástrojové

VLIV TEPELNÉHO ZPRACOVÁNÍ NA VLASTNOSTI VYSOCEPEVNÉ NÍZKOLEGOVANÉ OCELI. David Aišman

TEPELNÉ ZPRACOVÁNÍ RYCHLOŘEZNÝCH OCELÍ SVOČ FST 2010 Lukáš Martinec, Západočeská univerzita v Plzni, Univerzitní 8, Plzeň Česká republika

Transkript:

Výroba kovů Historie Objevy a příprava kovů, výrobní postupy Suroviny a redukční pochody

Výroba železa a oceli Výroba surového železa ve vysoké peci Současné ocelářské pochody Odlévání oceli Výroba slitinových ocelí Zpracování oceli

Materiál pro stěny kokil

Výroba neželezných kovů Suroviny Pyrometalurgie: Tepelný rozklad rudy, elektrolýza roztavených solí Hydrometalurgie: Loužení a elektrolýza Příklady: výroba Cu, Ni, Al a Ti

Základní typy železných slitin (přehled) Fe-C fázový diagram Ovlivňování struktury ocele Základy tepelného zpracování ocelí - Ocele, legované ocele, třídy materiálů - Litiny

Fe-C fázový diagram Stabilní a metastabilní fázový diagram Kritické body fázového diagramu Fe-C Peritektická, eutektická a eutektoidní přeměna Strukturní součásti soustavy Fe-C: Ferit, austenit, cementit (primární, sekundární, terciární), ledeburit, perlit, delta-ferit

Vliv přísad na eutektoidní reakci

Bainit

Třídění slitin Fe-C surové železo, litina (nad 2% hmot. C) Ocel uhlíková, nízkolegovaná - nadeutektoidní (nad 0,8% hmot.c) (konstrukční) - podeutektoidní (nástrojové) Doprovodné prvky škodlivé (nečistoty: S,O,P,N,H) -prospěšné ( Mn,Si,Cu) Slitinové prvky přísady: Cr,Ni,Mn,Si,Mo,W,V,Co

Vliv slitinových prvků Karbidy: speciální (TiC, Mo 2 C NbC) komplexní ((CrFe) 7 C 3, (CrFe) 23 C 6 ) Karbidy netvoří: Ni, Si, Co, Al, N Řada rostoucí karbidotvornosti: Fe,Mn,Cr,W,Mo,V,Zr,Nb,Ta,Ti

Ovlivňování struktury ocele Žíhání rekrystalizační (po deformaci) -s překrystalizací (fázová přeměna) - homogenizační (hrubé zrno) - normalizační (jemné zrno) - na měkko (sferoidizace cementitu) Austenitizace

Mechanizmus a kinetika rozpadu austenitu Difúzní a bezdifúzní fázové přeměny Ledeburitická a perlitická přeměna Martenzitická přeměna, kalení Bainitická přeměna Izotermický rozpad austenitu (IRA) Anizotermický rozpad austenitu (ARA) Popouštění zakalené oceli

Martensit

Martensit - kinetika

Mechanické vlastnosti ocelí

Korespondence austenitu a martensitu

Základy tepelného zpracování ocelí Kalení a popouštění - kalitelnost a prokalitelnost - modifikované postupy kalení - popouštění a struktury popuštěných ocelí Chemicko-tepelné zpracování - cementace, nitrocementace - nitridování, sulfonizování

Žíhání ocelí

Rozdělení a označování ocelí Oceli (uhlíkové-0,6%c, slitinové) - tvářené konstrukční, nástrojové Konstrukční třída 10 17 Nástrojové třída 19 - uhlíkové, slitinové, rychlořezné Oceli na odlitky konstrukční, nástrojové

Označování ocelí podle EN - číselné označování 1. XX XX(XX) Pořadové číslo Číslo skupiny ocelí Číslo skupiny materiálu 1 = ocel; 0=litina Nelegované 00 obvyklá jakost, 01-07 jakostní, 10-18 ušlechtilé Legované 08,09 jakostní, 20-89 ušlechtilé 15:50 28

Třídy ocelí Třída 10,11 konstrukční oceli obvyklé jakosti Třída 12-17 konstrukční oceli ušlechtilé (Třída 17: žáropevné, korozivzdorné) Třída 18 Slinuté prášky ocelové a slitinové Třída 19 - Nástrojové oceli (uhlíkové, slitinové) Rychlořezné oceli

Oceli se zvláštními fyzikálními vlastnostmi Stálá tepelná roztažnost invar Magneticky měkké materiály - trafoplechy(si) Magneticky tvrdé materiály- W,Co Nemagnetické materiály Mn,Cr Oceli na odlitky uhlíkové, slitinové Třída 26-29

Litiny Litiny bílá legovaná nelegovaná litina k temperování - šedá s lupínkovým grafitem očkovaná s lupínkovým grafitem tvárná se zrnitým grafitem

Litiny Vztah mezi strukturou, složením a vlastnostmi Tvárná litina Skořepová litina Legované litiny korozivzdorné, žárovzdorné, (Nikrosilal, Pyroferal) Bílá litina Temperovaná litina ( s bílým lomem, s černým lomem)

litiny ČSN EN 1560 (420005) EN GJ - grafit matrice - mech.vlast - chem.slož L lupínkový F ferit 400 (Rm) X S kulič. P perlit 19 (A) %C M temp. M mart. HB chem. značky prvků V vermik. L ledeb. KV Cr Ni N bez. graf Q kaleno (RT, LT) 9-5 Y zvláštní T kal + pop B, W temp. s black nebo white lomem Příklad EN GJ SF-400 (GGG 40) 15:52 33

Základní typy neželezných slitin Kovy s nízkou teplotou tání (Zn, Sn, Pb, Bi, In ) Lehké kovy (Mg, Al,...) Kovy se střední teplotou tání (Mn, Cu, ) Kovy s vysokou teplotou tání (Ti, V, Cr, Mo, W..) Kovy ušlechtilé (Pt, Pd, Ag, Au, ) Kovy radioaktivní (Ra, U, ) Kovy rozptýlené (Sc, KVZ, ) Ostatní (Si, Ge, As, )

Vlastnosti neželezných kovů Fyzikální vlastnosti Modul pružnosti, teplotní roztažnost, teplota tání, elektrická vodivost a elektrický odpor, tepelná vodivost, měrná hmotnost, termoelektická síla, magnetické vlastnosti Chemické vlastnosti Korozní odolnost Mechanické vlastnosti Zpevnění tvářením za studena, vliv legování, vliv tepelného zpracování ( stárnutí ), Technologické vlastnosti Slévatelnost, obrobitelnost, tváření za tepla a za studena

Příklady využití slitin neželezných kovů Materiály pro kluzná ložiska Sn,Sb,Cu,Pb,Al Pájky Měkké ( teplota tání do 500 C) Vlastnosti: smáčivost, vzlínavost a zabíhavost Pb-Sn, přísady: Ag,Cd,Bi, projekt Pájky bez olova :Sn-Ag-Cu Tvrdé: Mosazné (800-940 C, Cu,Zn, přísady Ag,Ni) Stříbrné(700-900 C, Ag, Cu,Zn,Ni,Mn) Hliníkové (Al-Si5, Al-Si12)

Precipitační vytvrzování (solution hardening precipitation hardening)

Slitiny hliníku Nevytvrzovatelné: Al-Cu, Al-Cu-Mn, Al-Mg-Cr Vytvrditelné: Al-Cu-Mg-Mn, Al-Zn-Mg-Cu lité: Al-Cu-Si, Al-Si-Mg Speciální: Al-Li-Cu-Mg-Zr v letectví

Slitiny mědi Mosaz Cu-Zn Bronz Cu-Sn, Cu-Ni, Cu-Al, Cu-Si (větší pevnost než mosaz)

Slitiny titanu

Military transformation Jiné slitiny s tvarovou pamětí: Au-47,5 at.% Cd, InTl, CuZn, CuAlNi. Superelasticita.

Slitiny titanu

Tissue=tkáň Srdeční chirurgie Pliability=poddajnost Neurochirurgie

Slitiny niklu Žáropevné slitiny (intermetalika Ni-Al) Korozovzdorné slitiny (Avesta, Nicrofer) (Yuka mountain project)

Žáropevné slitiny Intermetalika - Ni-Al

Korozivzdorné slitiny Steel (wt.%) Cr Ni Mn Si Mo Cu S P C N Fe Nicrofer 3033 32.8 30.9 0.64 0.31 1.67 0.58 0.004 0.010 0.007 0.39 zbytek Nicrofer 3127 27.0 31.0 1.6 0.30 6.4 1.3 a a 0.009 0.20 zbytek a nestanoveno a b SEM fotografie mikrostruktury Nicrofer 3033 po žíhání při 700 ºC (a) 500 hrs., (b) 6170 hrs.

Čisté a velmi čisté kovy Jaderná energetika Polovodičová technika Korozivzdorné slitiny Ovlivnění vlastností: elektrické vodivosti, houževnatosti, korozní odolnosti, tvárnosti Výroba: tepelný rozklad, vakuová destilace, pásmové čistění

Deformační zpracování kovů (deformation hardening)

Použití čistých kovů Konstrukční (Fe,Zn,Al,Cr,Mo,Zr,Ti) Mosazi, SAP-sintered alumina powder Polovodiče (Si,Ge As,Sb,Bi,Ga,Se,Te) Ge,Si (5N - 6N),rafinace těchto kovů-pásmové čistění(al,sn,bi), vakuová destilace (Pb,Cd, Ga, In), elektrolýza (Sn,Pb,Ga,In)

Svařování kovů, slinuté kovy Svařitelnost: -svařovaný materiál - postup svařování - druh spoje, konstrukce, namáhání Technologická zkouška 4 stupně svařitelnosti (Návarové zkoušky: nárazová, ohybová, praskavost svaru)

Tepelné svařování (welding)

Slinuté kovy Výroba slinutých materiálů Příprava kovového prášku Lisování (tvarování) prášku Slinování (spékání) výlisku Tváření polotovaru

Způsoby výroby kovových prášků Chemicky redukce H2, CO, pevná činidla Fyzikálně rozstřikování roztaveného kovu - mletí

Příklady výrobků ze slinutých kovů Vysokotavitelné kovy W, Mo, Ta, Nb obtížně tavitelné kovy Slinutá ocel V hromadné výrobě součástí bez nároků na pevnost, 10-15% porezita (Siperm) Slinuté mikroheterogenní materiály

Příklady výrobků ze slinutých kovů Slinuté nástrojové materiály Slinuté elektrické kontakty Disperzně vytvrzené slitiny