際際滷

際際滷Share a Scribd company logo

Fe c diagram

Download as PPT, PDF
Pejovnik Stane
Pejovnik Stane
1 of 16
Download to read offline
Klementina Zupan, Zgorevalna sinteza pela Smrkolj, diplomsko delo KARAKTERIZACIJA MIKROSTRUKTURE ZLITIN V SISTEMU 貼ELEZO-OGLJIK pela Smrkolj Diplomsko delo
Klementina Zupan, Zgorevalna sinteza pela Smrkolj, diplomsko delo Namen Celovita karakterizacija mikrostruktur zlitin Fe-C z razlino vsebnostjo ogljika Optina mikroskopija, kvantitativna analiza mikrostrukture Vrstina elektronska mikroskopija (SEM) in elektronska mikroanaliza (EDS) Mikroskopija na atomsko silo (AFM) Ume邸anje vzorcev v fazni diagram Fe-C
Klementina Zupan, Zgorevalna sinteza pela Smrkolj, diplomsko delo Zlitine 転eleza z ogljikom delimo na jekla in litine Vsestranska uporabnost in sprejemljiva cena Jekla delimo v skupine po nainu izdelave, po kemini sestavi, po kvaliteti, po strukturi in po namenu uporabe Na mehanske in fizikalne lastnosti zlitin lahko vplivamo s toplotno obdelavo Korozijsko obstojnost in odpornost jekel proti povi邸anim temperaturam poveamo z dodatki nekaterih legirnih elementov
Klementina Zupan, Zgorevalna sinteza pela Smrkolj, diplomsko delo Fazni diagram 転elezo-ogljik 留- 転elezo-ferit 粒- 転elezo-avstenit cementit (Fe3C) evtektoid (perlit) evtektik (ledeburit) 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 0 1 2 3 4 5 6 7 ut % C T/oC Fe 0,83 4,30 Fe3C cementit avstenit ferit 6,69 1227尊 C 1148尊 C 1493尊 C 2,11 727尊 C L (tekoa) L+Fe3C 粒+Fe3C 留+Fe3C 粒+L Evtektik Evtektoid
Klementina Zupan, Zgorevalna sinteza pela Smrkolj, diplomsko delo Rezultati 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 0 1 2 3 4 5 6 7 ut % C T/oC Fe 0,83 4,30 Fe3C cementit avstenit ferit 6,69 1227尊 C 1148尊 C 1493尊 C 2,11 727尊 C L (tekoa) L+Fe3C 粒+Fe3C 留+Fe3C 粒+L Oznaka zlitine CK-10 CK-45 CF-53 CK-60 CK-75 OC-100 貼elezo Siva litina 貼ebelj
Klementina Zupan, Zgorevalna sinteza pela Smrkolj, diplomsko delo CF-53 OC-100 CK-10 CK-45 CK-60 CK-75 SIVA LITINA 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 0 1 2 3 4 5 6 7 ut % C T/oC Fe 貼ELEZO 100袖m 100袖m 100袖m 100袖m 100袖m 100袖m 100亮m 100亮m 50亮m 貼EBELJ Slike vzorcev zlitin posnetih na optinem mikroskopu v povezavi s faznim diagramom Fe-C
Klementina Zupan, Zgorevalna sinteza pela Smrkolj, diplomsko delo Primer izrauna koncentracije ogljika v jeklu CK-10 iz kvantitativne analize mikrostrukture:: Izraun teoretinega dele転a perlita: 0,1 % C 8759,0 69,6 83,069,6 = Dele転 ferita in cementita v perlitu: 留 (ferit)= Fe3 C (cementit)= 0,1241 3 cm g 20,7053 = cm g Izraun ute転nih dele転ev perlita in ferita 10,3941 vol % perlita 10,3941cm3揃 7,845 89,6059 vol % ferita 89,6059 cm3 揃7,87 g~89,64 % (perlita+ferita)= 786,74 留primarni= 89,64 % 8759,036,10 98714,0 69,6 69,6 = 律 C%0860,0=律 Izraun ferita v perlitu (sekundarni ferit): perlit= 10,36 % Dele転 留= = 9,074 %= 留sekundarni 留celotni= 留primarni + 留sekundarni= 89,64 % + 9,074 %= 98,714 % Fe3C= 1- 留celotni= 1,286 % %05,12 083,0 01,0 = 3 cm g Na osnovi ploskovnega dele転a posamezne faze smo doloili volumske dele転e faz: vol % (perlita)= 10,3941 vol % (ferita)= 89,6059 cementita = 7,67ferita= 7,87 perlita 3 845,7 cm g =3 cm g = 81,54 g ~ 10,36 %
Klementina Zupan, Zgorevalna sinteza pela Smrkolj, diplomsko delo Tabela: Dele転i ogljika (nazivni in doloeni) posameznih vrst zlitin v sistemu Fe-C * po podatkih proizvajalca ** izraunan po podatkih pridobljenih iz kvantitativne analize slike Oznaka zlitine Dele転 ogljika % Dele転 ogljika % ** CK-10 0,07-0,13* 0,09 CK-45 0,42-0,50* 0,43 CF-53 0,50-0,57* 0,54 CK-60 0,57-0,65* 0,59 CK-75 0,70-0,80* 0,75 OC-100 1,00-1,10* 1,13 貼elezo - - Siva litina 3-4,3 4,39 貼ebelj - 0,05
Klementina Zupan, Zgorevalna sinteza pela Smrkolj, diplomsko delo SIVA LITINA 貼ELEZO CK-10 CK-45 CF-53 CK-60 CK-75 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 0 1 2 3 4 5 6 7 ut % C T/oC Fe OC-100 1袖m 1袖m1袖m 1袖m2袖m 10袖m 10袖m 10袖m 貼EBELJ 2亮m Slike vzorcev zlitin posnetih z elektronskim mikroskopom v povezavi s faznim diagramom Fe-C
Klementina Zupan, Zgorevalna sinteza pela Smrkolj, diplomsko delo Elektronska mikroanaliza Primer linijske analize jekla CK-45
Klementina Zupan, Zgorevalna sinteza pela Smrkolj, diplomsko delo Primer tokovne analize sive litine Element Dele転 (%) C K 99,83 Fe K 0,17 Element Dele転 (%) C K 19,88 Si K 2,97 Mn K 0,80 Fe K 76,35
Klementina Zupan, Zgorevalna sinteza pela Smrkolj, diplomsko delo CK-10 CK-45 CF-53 CK-60 CK-75 OC-100 SIVA LITINA 貼ELEZO 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 0 1 2 3 4 5 6 7 ut % C T/oC Fe 8袖m 2袖m1袖m 0,5袖m2袖m 2袖m 2袖m 8袖m 貼EBELJ 2亮m Slike vzorcev zlitin posnetih z mikroskopom na atomsko silo (AFM) v povezavi s faznim diagramom Fe-C
Klementina Zupan, Zgorevalna sinteza pela Smrkolj, diplomsko delo Primer topografije perlita v jeklu z oznako CF-53 perlit
Klementina Zupan, Zgorevalna sinteza pela Smrkolj, diplomsko delo Primer lamele v sivi litini grafitna lamela
Klementina Zupan, Zgorevalna sinteza pela Smrkolj, diplomsko delo Mo転nost uporabe AFM AFM predstavlja dopolnilno tehniko metodam, ki se najve uporabljajo za karakterizacijo mikrostruktur kovinskih materialov. Uporabljamo jo lahko za karakterizacijo topografije povr邸ja tako na mikroskopskem kot atomskem nivoju. Mo転nost raziskovanja topografije vzorcev (trodimenzionalna podoba). Mo転nost zasledovanja uinka povr邸inske obdelave kovin. Lahko pojasnimo oziroma kvantificiramo mikrostrukturne znailnosti (npr. vi邸inski profil) posameznih elementov, ki v njej nastopajo. Primer: vpliv morfologije in velikosti cementitnih zrn v perlitu
Klementina Zupan, Zgorevalna sinteza pela Smrkolj, diplomsko delo S kvantitativno analizo slik, narejenih z optinim mikroskopom smo doloili dele転 perlita in ga primerjali z obmoji sestav, ki jih navaja proizvajalec. Sestave so se zelo dobro ujemale pri podevtektoidnih jeklih, nekoliko manj pa pri nadevtektoidnem jeklu in sivi litini. Pri vzorcu 転eleza analize nismo mogli narediti. Kljub temu smo vse vzorce umestili v fazni diagram Fe-C. Za zlitine, ki smo jih analizirali je znailno, da se razlikujejo predvsem po dele転u perlita (ta nara邸a z vsebnostjo ogljika v 転elezu) in po obliki cementita v njem. Z vrstino elektronsko mikroskopijo smo pri na邸ih vzorcih ugotovili, da je cementit v perlitu v jeklih z dele転em ogljika od 0,04 do 0,57 % v obliki lamel, pri jeklih z 0,59 % ogljika se cementit deloma nahaja v obliki lamel, deloma v obliki zrnc. Pri jeklu blizu evtektoidne sestave pa perlit sestavljajo cementitna zrnca v feritni matrici. Z analizo AFM smo predstavili reliefno podobo polirane in jedkane povr邸ine vzorcev, v nekaterih primerih pa smo razlike v nivojih znotraj mikrostrukture predstavili tudi kvantitativno z vi邸inskim profilom. Zakljuki

More Related Content

Fe c diagram

  • 1. Klementina Zupan, Zgorevalna sinteza pela Smrkolj, diplomsko delo KARAKTERIZACIJA MIKROSTRUKTURE ZLITIN V SISTEMU 貼ELEZO-OGLJIK pela Smrkolj Diplomsko delo
  • 2. Klementina Zupan, Zgorevalna sinteza pela Smrkolj, diplomsko delo Namen Celovita karakterizacija mikrostruktur zlitin Fe-C z razlino vsebnostjo ogljika Optina mikroskopija, kvantitativna analiza mikrostrukture Vrstina elektronska mikroskopija (SEM) in elektronska mikroanaliza (EDS) Mikroskopija na atomsko silo (AFM) Ume邸anje vzorcev v fazni diagram Fe-C
  • 3. Klementina Zupan, Zgorevalna sinteza pela Smrkolj, diplomsko delo Zlitine 転eleza z ogljikom delimo na jekla in litine Vsestranska uporabnost in sprejemljiva cena Jekla delimo v skupine po nainu izdelave, po kemini sestavi, po kvaliteti, po strukturi in po namenu uporabe Na mehanske in fizikalne lastnosti zlitin lahko vplivamo s toplotno obdelavo Korozijsko obstojnost in odpornost jekel proti povi邸anim temperaturam poveamo z dodatki nekaterih legirnih elementov
  • 4. Klementina Zupan, Zgorevalna sinteza pela Smrkolj, diplomsko delo Fazni diagram 転elezo-ogljik 留- 転elezo-ferit 粒- 転elezo-avstenit cementit (Fe3C) evtektoid (perlit) evtektik (ledeburit) 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 0 1 2 3 4 5 6 7 ut % C T/oC Fe 0,83 4,30 Fe3C cementit avstenit ferit 6,69 1227尊 C 1148尊 C 1493尊 C 2,11 727尊 C L (tekoa) L+Fe3C 粒+Fe3C 留+Fe3C 粒+L Evtektik Evtektoid
  • 5. Klementina Zupan, Zgorevalna sinteza pela Smrkolj, diplomsko delo Rezultati 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 0 1 2 3 4 5 6 7 ut % C T/oC Fe 0,83 4,30 Fe3C cementit avstenit ferit 6,69 1227尊 C 1148尊 C 1493尊 C 2,11 727尊 C L (tekoa) L+Fe3C 粒+Fe3C 留+Fe3C 粒+L Oznaka zlitine CK-10 CK-45 CF-53 CK-60 CK-75 OC-100 貼elezo Siva litina 貼ebelj
  • 6. Klementina Zupan, Zgorevalna sinteza pela Smrkolj, diplomsko delo CF-53 OC-100 CK-10 CK-45 CK-60 CK-75 SIVA LITINA 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 0 1 2 3 4 5 6 7 ut % C T/oC Fe 貼ELEZO 100袖m 100袖m 100袖m 100袖m 100袖m 100袖m 100亮m 100亮m 50亮m 貼EBELJ Slike vzorcev zlitin posnetih na optinem mikroskopu v povezavi s faznim diagramom Fe-C
  • 7. Klementina Zupan, Zgorevalna sinteza pela Smrkolj, diplomsko delo Primer izrauna koncentracije ogljika v jeklu CK-10 iz kvantitativne analize mikrostrukture:: Izraun teoretinega dele転a perlita: 0,1 % C 8759,0 69,6 83,069,6 = Dele転 ferita in cementita v perlitu: 留 (ferit)= Fe3 C (cementit)= 0,1241 3 cm g 20,7053 = cm g Izraun ute転nih dele転ev perlita in ferita 10,3941 vol % perlita 10,3941cm3揃 7,845 89,6059 vol % ferita 89,6059 cm3 揃7,87 g~89,64 % (perlita+ferita)= 786,74 留primarni= 89,64 % 8759,036,10 98714,0 69,6 69,6 = 律 C%0860,0=律 Izraun ferita v perlitu (sekundarni ferit): perlit= 10,36 % Dele転 留= = 9,074 %= 留sekundarni 留celotni= 留primarni + 留sekundarni= 89,64 % + 9,074 %= 98,714 % Fe3C= 1- 留celotni= 1,286 % %05,12 083,0 01,0 = 3 cm g Na osnovi ploskovnega dele転a posamezne faze smo doloili volumske dele転e faz: vol % (perlita)= 10,3941 vol % (ferita)= 89,6059 cementita = 7,67ferita= 7,87 perlita 3 845,7 cm g =3 cm g = 81,54 g ~ 10,36 %
  • 8. Klementina Zupan, Zgorevalna sinteza pela Smrkolj, diplomsko delo Tabela: Dele転i ogljika (nazivni in doloeni) posameznih vrst zlitin v sistemu Fe-C * po podatkih proizvajalca ** izraunan po podatkih pridobljenih iz kvantitativne analize slike Oznaka zlitine Dele転 ogljika % Dele転 ogljika % ** CK-10 0,07-0,13* 0,09 CK-45 0,42-0,50* 0,43 CF-53 0,50-0,57* 0,54 CK-60 0,57-0,65* 0,59 CK-75 0,70-0,80* 0,75 OC-100 1,00-1,10* 1,13 貼elezo - - Siva litina 3-4,3 4,39 貼ebelj - 0,05
  • 9. Klementina Zupan, Zgorevalna sinteza pela Smrkolj, diplomsko delo SIVA LITINA 貼ELEZO CK-10 CK-45 CF-53 CK-60 CK-75 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 0 1 2 3 4 5 6 7 ut % C T/oC Fe OC-100 1袖m 1袖m1袖m 1袖m2袖m 10袖m 10袖m 10袖m 貼EBELJ 2亮m Slike vzorcev zlitin posnetih z elektronskim mikroskopom v povezavi s faznim diagramom Fe-C
  • 10. Klementina Zupan, Zgorevalna sinteza pela Smrkolj, diplomsko delo Elektronska mikroanaliza Primer linijske analize jekla CK-45
  • 11. Klementina Zupan, Zgorevalna sinteza pela Smrkolj, diplomsko delo Primer tokovne analize sive litine Element Dele転 (%) C K 99,83 Fe K 0,17 Element Dele転 (%) C K 19,88 Si K 2,97 Mn K 0,80 Fe K 76,35
  • 12. Klementina Zupan, Zgorevalna sinteza pela Smrkolj, diplomsko delo CK-10 CK-45 CF-53 CK-60 CK-75 OC-100 SIVA LITINA 貼ELEZO 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 0 1 2 3 4 5 6 7 ut % C T/oC Fe 8袖m 2袖m1袖m 0,5袖m2袖m 2袖m 2袖m 8袖m 貼EBELJ 2亮m Slike vzorcev zlitin posnetih z mikroskopom na atomsko silo (AFM) v povezavi s faznim diagramom Fe-C
  • 13. Klementina Zupan, Zgorevalna sinteza pela Smrkolj, diplomsko delo Primer topografije perlita v jeklu z oznako CF-53 perlit
  • 14. Klementina Zupan, Zgorevalna sinteza pela Smrkolj, diplomsko delo Primer lamele v sivi litini grafitna lamela
  • 15. Klementina Zupan, Zgorevalna sinteza pela Smrkolj, diplomsko delo Mo転nost uporabe AFM AFM predstavlja dopolnilno tehniko metodam, ki se najve uporabljajo za karakterizacijo mikrostruktur kovinskih materialov. Uporabljamo jo lahko za karakterizacijo topografije povr邸ja tako na mikroskopskem kot atomskem nivoju. Mo転nost raziskovanja topografije vzorcev (trodimenzionalna podoba). Mo転nost zasledovanja uinka povr邸inske obdelave kovin. Lahko pojasnimo oziroma kvantificiramo mikrostrukturne znailnosti (npr. vi邸inski profil) posameznih elementov, ki v njej nastopajo. Primer: vpliv morfologije in velikosti cementitnih zrn v perlitu
  • 16. Klementina Zupan, Zgorevalna sinteza pela Smrkolj, diplomsko delo S kvantitativno analizo slik, narejenih z optinim mikroskopom smo doloili dele転 perlita in ga primerjali z obmoji sestav, ki jih navaja proizvajalec. Sestave so se zelo dobro ujemale pri podevtektoidnih jeklih, nekoliko manj pa pri nadevtektoidnem jeklu in sivi litini. Pri vzorcu 転eleza analize nismo mogli narediti. Kljub temu smo vse vzorce umestili v fazni diagram Fe-C. Za zlitine, ki smo jih analizirali je znailno, da se razlikujejo predvsem po dele転u perlita (ta nara邸a z vsebnostjo ogljika v 転elezu) in po obliki cementita v njem. Z vrstino elektronsko mikroskopijo smo pri na邸ih vzorcih ugotovili, da je cementit v perlitu v jeklih z dele転em ogljika od 0,04 do 0,57 % v obliki lamel, pri jeklih z 0,59 % ogljika se cementit deloma nahaja v obliki lamel, deloma v obliki zrnc. Pri jeklu blizu evtektoidne sestave pa perlit sestavljajo cementitna zrnca v feritni matrici. Z analizo AFM smo predstavili reliefno podobo polirane in jedkane povr邸ine vzorcev, v nekaterih primerih pa smo razlike v nivojih znotraj mikrostrukture predstavili tudi kvantitativno z vi邸inskim profilom. Zakljuki