właściwości mechaniczne stali niestopowych, Automatyka i Robotyka, Semestr 2, Zasady doboru materiałów inżynierskich, Sprawka

Stal- stop żelaza z węglem o zawartości do 2,11% węgla oraz innymi pierwiastkami dodanymi w celu uzyskania żądanych właściwości, przerobiony plastycznie i obrabialny cieplnie
 

Stal niestopowa- stop żelaza z węglem oraz ograniczoną ilość pierwiastków-domieszek i zanieczyszczeń, których wartość jest mniejsza od wartości granicznych.
Domieszki:
-zwykłe: Mn do 0.8%( działa korzystnie, tworzy MnS ), Si do 0.3%(obniżenie stężenia gazów w stali lanej), Al 0,1%
-ukryte: 0(zmniejszenie wytrzymałości),N(zmniejszenie plastyczności i kruchości),H(pęcherze gazowe, odwęglenie)
-przypadkowe: np. Cu (0,2%,Cr 0,3%)
-zanieczyszczenia: S do 0.05%( kruchość, gorsza spawalność) P do 0.05%( kruchość )

Podział:
-jakościowe- mają określone wymagania dotyczące niektórych własności (ciągliwość, podatność na obróbke plastyczną
-specjalne- wysoki stopień czystości. Do ulepszenia cieplnego i hartowania (stale ferrytyczno-perlityczne, na reaktory jądrowe, do zbrojenia betonu)
Podział od zawartości zanieczyszczeń P (pozostałość po surówce, szkodliwy) i S (powyżej danej Temp.  Stal jest krucha)
-zwykłej jakości (P+S=0,1%)
-podwyższonej jakości (P+S=0,07%)
-najwyższej jakości (P+S=0,03%)
Podział w zależności od stopnia odtlenienia:
-uspokojone- nie dochodzi do reakcji tlenu z węglem
-półspokojne- ograniczona reakcja tlenu z węglem
-niespokojne- reakcja tlenu z węglem=powstaje CO2
Podział w zależności od zastosowania:
-konstrukcyjne (budownictwo,  mało wytrzymałe, jakościowe)- zawierają do 0,7% C, poddawane obróbce cieplnej
-narzędziowe (piły, dłuta)- 0.65%-1,4% C, stale płytko (grubość narzędzia do 20mm) i głęboko (powyżej 20mm) hartujące sie
Podział w zależności od zawartości węgla:
- stale automatowe (nieprzeznaczone do obróbki cieplnej, do nawęglania, do ulepszania cieplnego);
- stale do maszynowe;
- stale do obróbki plastycznej na zimno;
- stale do nawęglania;
- stale do ulepszania cieplnego;
- stale konstrukcyjne;
- stale narzędziowe;

Surówka – półprodukt redukcji rudy w piecu, ma bardzo wysoką zawartość węgla, zwykle 3,5-4,5% i liczne zanieczyszczenia, co czyni ją bardzo kruchą i nieprzydatną bezpośrednio jako materiał, z wyjątkiem ograniczonych zastosowań. Surówka jest stopem żelaza z węglem, krzemem, manganem, fosforem i siarką. Surówka przeznaczona jest do dalszej przeróbki w stanie ciekłym na stal lub żeliwo.

Ferryt- roztwór stały, graniczny, międzywęzłowy w żelazie alfa, który ma małą rozpuszczalność w C.
Austenit- roztwór stały jednego lub więcej pierwiastków w żelazie delta, cechuje się największą rozpuszczalnością.
Cementyt- węglik żelaza Fe3C, kruchy, odporny chemicznie, twardy.
-pierwszorzędowy
-wtórny- wydziela się z austenitu podeutektycznego
-trzecirzędowy- wydziela się z ferrytu podeutykcznego
Perlit- mieszanina cementytu i ferrytu powstała z austenitu(eutektoid), 0,77%C, występującą poniżej 727 oC
Ledeburyt-  mieszanina eutektyczna austenitu i cementytu, 4,30%C, występującą w zakresie 727÷1148 oC przemieniony- mieszanina perlitu i cementytu, 4,30%C, utworzona w wyniku przemiany austenitu z
ledeburytu w perlit, trwała poniżej 727 oC

Żeliwa Podeutektyczne- 2,11-4,3% C -> perlit, cementyt, ledeburyt
Żeliwa Eutektyczne- 4,3% C ->ledeburyt przemieniony
Żeliwa Nadeutektyczne- powyżej 4,3% C -> cementyt pierwotny
 

Stal podeuktoidalna- poniżej 0,77% C ->ferryt, perlit
Stal euktoidalna – 0,77%C ->perlit
Stal nadeutektoidalna- powyżej 0,77% C ->perlit, cementyt

Normalizowanie- wyżarzanie normalizujące- nagrzanie stali do stanu austenicznego i studzenie na wolnym powietrzu w celu ujednolicenia struktury i rozdrobnienia ziarna

Skala twardości Vickersa:
F- obciążenie
A-pole powierzchni odcisku:

Skala twardości Brinella (3-600): HB = siła obciążająca w kg / powierzchnia odcisku w mm2.