Metallurgia programma
2024-08-07 08:06:03 0 Segnala
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Altre creazioni dell'autore
Schema/Contenuto
Ghise
Leghe Titanio
Fragilita da rinvenimento
Invecchiamento degli acciai dolci al C
Fenomeni di infragilimento
Fragilita
Curve wohler
Prove Staircase
Fatica
ossidazione/ossidazione a caldo
T>Tamb
Fe Cu H2O
aerazione differenziale
anche tra alfa e Fe3C della perlite avviene
corrosione elettrochimica
modalità
parte dalla superficie e va verso l'interno13;perchè Fe2O3 e Fe(OH)2 sono porosi e friabili
Uniforme/generalizzata
formazione di caverne sotto la superficie
dei materiali resistenti alla corrosione in ambienti fortemente corrosivi
o corrosione per vaiolatura13;(color giallo)
Pitting
es: quando i carbonati si depositano lungo i tubi
per fessura/corrosione sotto deposito
Crevice
uno specifico materiale in uno specifico ambiente e soggetto alla trazione
non ci sono prodotti di corrosione
T>30°C
la cricca meccanica avanza nella stessa direzione
cricca ramificata
controsoffiatura piscina (AISI 304)
Inox aust in ambienti Cl-
cartucce inglesi a fine 800 in india (ottone stampato a freddo)13;si fessuravano in estate in ambiente ammoniacale
il carico in questo caso è dato dalle tensioni residue di stampaggio
ottoni in ambienti con NH3
esempio
Stress corrosion cracking
più pericolosa
localizzata
uso materiali piu nobili (Au) o meno nobili
a parità di ambiente agisco sul materiale
anodo(materiale)
es: nei circuiti di raffreddamento industriali si può trattare l'acqua x eliminare le specie nocive
il tannino(fondo del vino/caffè
esistono inibitori di corrosione in natura che rallentano il processo
catodo(ambiente)
adesso si riveste con Zn (meno nobile)
si faceva in passato ma ora la cromatura si fa x la resistenza
interfaccia
soluzioni: intervengo su
Corrosione
2 corpi a contatto
se metto in moto relativo--> rottura nelle zone vicine alla microsaldatura
2) metto insieme materiali diversi che non si saldano oppure con durezze diverse--> il meno duro13; si adatta a quello più duro--> es. Cu non si salda con l'acciaio (infatti bronzine: bronzo.. Cu+Sn)
3) lubrificante(idrodinamica) o lubrificazione limite(pennello) o anche solidi(grafite)
4) se aumento la durezza c'è meno usura( ma non è la prima cosa che si fa)
se la pressione e la velocità relativa diminuiscono: la frammentazione produce particelle che si ossidano13;sulla superficie e creano un cuscinetto di ossido che diminuisce l'usura. (è meglio se il moto avviene in moto perpendicolare13;alle direzioni delle striature)
5) far sì che l'usura adesiva diventi tribossidativa
soluzione:
Adesiva (tribossidativa)
dobbiamo vedere la durezza massiva e non superficiale(usura adesiva)
a 3 corpi
Abrasiva
superficie a contatto con un fluido che trasporta particelle(solide o gas)
erosione ad alta velocità è confrontabile con abrasione
bene a sigma
male x i tao
materiali duttili
bene per i tao
male per i sigma
meteriali duri
Erosiva
Corrosiva
es. cuscinetti a sfere o ingranaggi
con le tao si muovono le dislocazioni(cricche) che arrivando alla superficie fa saltare via una scheggia13;-->usura per fatica/fatica da contatto
quando si forma la superficie puntinata:pitting (diverso da pitting della corrosione)
soluzione: trattamenti superficiali
contatto altalenante tra superfici (contatto Hertziano)
Per fatica
Usura
acciai 450~500 °C
Alluminio 40~50 °C
Scorrimento viscoso/creep
Failure analysis
Ricottura o ricottura completa
Ricottura globulare
Normalizzazione
Temprabilita e prova Jominy
Tempra
Rinvenimento
Ricottura di lavorabilita/di distensione
Ricristallizzazione
Trattamenti termici
Cct e ttt
Cr Mo V Si B Al P Ti
Elementi ferritizzanti
Ni Mn C N Cu
Austenitizzanti
Punti critici
Diagramma Fe-C
Rame
Cu-Sn
Bronzo
Cu-Al
Cupralluminio
Cu-Zn
Ottone
Rame e le sue leghe
Subtopic 1
Ciclo integrale
Ciclo da rottame
Processi di fabbricazione dell'acciaio
Da costruzione generale
Gruppo 1
Bonifica
Autotempranti
Per molle
Cementazione
Nitrurazione
Speciali da costruzione
Gruppo 2
Per cuscinetti
Per funi
Per impieghi a basse temperature
Acciai per usi particolari
TiC
Ti
V
W2C
W
Mo
Cr
Mn
Fe3C
(Fe)
non può formare carburi (dovrei finire prima il Fe: impossibile13;rende insensibile all'addolcimento l'acciaio
Co
elementi di lega
se un elemento è più affine viene coinvolto prima nella formazione di carburi.13;la scala di affinità è anche una scala di stabilità: più difficilmente si sciolgono per esposizione in temperatura
elevata durezza13;tenacità(KIC)13;forgiatura acciaio 1200~1300°C13;si deforma poco sotto trattamento termico(perchè se sbaglio posso fare ben poco)13;insensibilità a rinvenimento(altrimenti perdo durezza: il materiale tende ad addolcire)13;%C molto alta così indurisco sicuramente la martensite13;sono tutti ipereutettoidici13;il C in eccesso mi serve per legarsi agli elementi di lega
X78WV181KU/HSS 18-01
rapidi: vel taglio <30 m/min
X80WCoV1851KU/HSS 18-1-1-5
super rapidi: vel taglio> 30m/min
ogni acciaieria ha composizione differente
Acciai rapidi o superrapidi
X35CrMoV511KU
ad alta T è + resistente al calore
X30WCoV93KU
l'ossidazione a caldo è meno importante\t
Per utensili a lavorazione a caldo
Per lavorazioni a freddo
Acciai per utensili
austenitici al manganese
inox al CrMN
SERIE 200
austenitici
CrNi
SERIE 300
Ferritici+Martensitici
SERIE 400
AISI
AISI 304 (80%)
X5CrNi17-9
AISI 316 (20%)
X5CrNiMo17-12
Applicazioni:
alfa primo(ccc)
epsilon(hcp)
non hanno temperatura di transizione13;-->applicazioni criogeniche
a causa dell'incrudimento il gamma diventa
304LN
Rs=250MPa--> per aumentare aggiunto N=0.1~0.25%
R=700~800MPa13;Rs=300~350MPa
N è interstiziale-->induriscono
elevata capacità di incrudimento: R fino a 2500 MPa
austenitici all'azoto
sostituisco al Ni con Mn(una parte) xk costa di meno ed 13;è un elemento austenitizzante(NON VA BENE IN AMBIENTI FORTEMENTE CORROSIVI)
anzichè Cr=17% Ni=9% 13;si ha Cr=16% Ni=4% Mn=6% (AISI 201)
Ni favorisce la ripassivazione
deformabilità e amagneticità ma la resistenza alla corrosione diminuisce
--> corrosione intergranulare
"la zona circostante al bordo di grano si impoverisce di Cr"
in cui la temperatura va dai 2000°C del giunto fino a Tamb lontano dal giunto(ci sarà un punto in cui T ricade nell'intervallo)
AISI 321
X6CrNiTi1811
AISI 347
X6CrNiNb1811
anche durante la produzione esiste questo problema
Ti=0.1~0.5% (5 vole il C)
X2CrNi17-9
304L
X2CrNiMo17-12
316L
uso serie low carbon
xk se la formazione di carburi dipende dalla presenza di C-->riduco la percentuale di C
Americani:
la formazione dei carburi dipende anche dal tempo di saldatura: ci metto il meno possibile
si può fare sugli semilavorati. sui pezzi grossi una volta saldati non posso 13;più fare niente xk non ho forni giganti-->parto da serie L o stabilizzati
R=1500~2000 MPa
per migliorare: incrudimento(ho austenite13;che ha molta deformabilità)
Rs=250~300 MPa13;R=550~600 MPa
solubilizzazione\t
Soluzione
rottura a lama di coltello
tipico dei giunti saldati
resistenza a usura(tranne i martensitici)
problemi:
75~80%
Austenitici
non hanno punti critici quindi se tempro non otterrò una struttura più dura
i trattamenti termici infatti si fanno per altri motivi
qui il carbonio è nocivo xk si combina con Cr a formare carburi
usato nelle pentole IKEA
X8Cr17 (AISI 430)
X5CrTi11 (AISI 405)
(ossidazione)
X16Cr26 (AISI 446)
(non esiste nella normativa)
AISI 441
X2Cr18
esiste
AISI 444
stabilizzato al Ti
X2CrMo18-2
cestelli lavatrici (mentre x lavastoviglie ci vuole aust. xk c'è il sale e il detersivo è basico
scarichi auto
il ferritico (CCC) è ferromagnetico così come il martensitico
elettrovalvole
costruzioni edilizie
applicazioni:
Cr + alto --> ferritici13;Cr + basso--> austenitici
se lo voglio superiore: incrudimento
carico rottura allo stato ricotto :R=500..600 MPa13;Rs=300 MPa
non servono per aumentare la resistenza meccanica ma per aumentare la resistenza alla corrosione
750~800°C per 1~2 ore (dipende dalle dimensioni che sono solitamente piccole)
se devo fare lamiere di 1 mm non posso continuare ad incrudire xk si rompe.13;devo fare delle ricotture di ricristallizzazione
è anche un trattamento di ricristallizzazione
>10mm --> a caldo
per lamiere <5mm è tutto lavorato a freddo per questioni di precisione(ritiro)
"alfa primo" (CCC) --> fragilità
deriva dalle decomposizione spinodale della ferrite(formazione di una fase ricca di Cr che si lega al Fe)
infragilimento a 475°
>800°C da 1000 h in su si forma una fase ricca in Cr(sigma) che si deposita a bordo grano--> fragilità e diminuzione della resistenza alla corrosione
problemi
ricottura
trattamenti termici
15~20%
Il Nichel costa ed è soggetta alle fluttuazioni di mercato
Ferritici
è come il C30 con Cr
X30Cr13 (AISI 420)
X15Cr13 (AISI 410)
X85Cr17 (AISI 440)
= agli acciai da costruzione (da bonifica) con Cr elevato
Rm=750~1100 MPa dopo bonifica
Rs= 500~700 MPa
è il massimo della resistenza meccanica per gi inox(tranne PH che però costano)
Ricottura completa (xk sono autotempranti)
LMU(sgrossatura)
Riscaldamento 1000°C
Tempra ( in aria o in olio)
la velocità di corrosione aumenta
la tenacità diminuisce
si formano i carburi (impoverimento di Cr)
nell'inter del range 400~650
T<400 buona tenacità con alta resistenza alla corrosione
T>650 alta tenacità
Rinvenimento a T<400 o T>650°C
LMU(finitura)
siccome è come un acciaio da bonifica il ciclo di lavorazione è uguale:
Applicazioni: resistenza corrosione+resistenza meccanica
5%
Martensitici
inoltre non ha problemi di stress corrosion cracking in ambienti ricchi di cloruri(tipici degli austenitici)
il Ni che tolgo lo rimpiazzo con Cr che costa di meno ed ha meno influenza del mercato
partendo da austenitici 304 aumento Cr e diminuisco Ni (PREN=18)13; 316 PREN=25--> acqua marina
2304
PREN=30
X2CrNiMoN22-5-2
anche Mo=2%
2205
2507
grani misti di alfa e gamma
+resistenti alla corrosione e meccanicamente degli austenitici
Rs=450~500 MPa13;R=750~800 MPa
metà alfa e metà gamma
es. Fe=70%
ho Fe-Cr-Ni e ci vorrebbe un diagramma 3d per cui fisso uno e guardo il grafico
1~2%
Austeno-ferritici/duplex/bifasi
seconda fase cfc
Cu
17-4PH (custom 450) contiene
-->R=1000~1400MPa
tempra(in aria) + rinvenimento a 450~650°C (rinv=invecchiamento qui)
martensitici
1050°C-->aria-->A+F perchè Mf è sotto Tamb
poi condizionamento a 750°C e si precipitano i carburi di Cr--> le matrici perdono Cr e C e Mf si sposta sopra--> alla fine ho M+F--> poi faccio invecchiamento
17-7PH contengono Al
A+F
semiaustenitici
formano una seconda fase di composto intermetallico/interstiziale per meccanismo di precipitazione13;-->"invecchiamento"-->fatto alla fine: R=1000~1200 MPa
+ resistenti alla corrosione rispetto a M ma meno risepetto agli A
sono del tutto uguali alle loro famiglie di appartenenza con l'unica differenza che contengono
<1%
Precipitation Hardening
Ni equivalente= Ni+0.5MN+30(C+N)
Cr equivalente=Cr+Mo+0.5Nb+1.5Si
vale per raffreddamento rapido ed è stato messo appunto per i cordoni di saldatura
Diagramma di Schaeffler
definisce la resistenza al pitting xk è il più comune sui materiali resistenti alla corrosione
PREN (Pitting Resistance Equivalent Number)=Cr+3.3Mo
Inossidabili
Designazione
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