VISOKA TEHNIČKA ŠKOLA STRUKOVNIH STUDIJA
NOVI BEOGRAD
PREDMET:
TERMIČKA OBRADA METALA
TEMA:
ISPITIVANJE TERMICKE OBRADE
NA MEHANICKE KARAKTERISTIKE I STRUKTURU ZAVARENOG SPOJA
(MARTENZITNOG STARENOG CELIKA)
PROFESOR:
Dr. Aleksandra Mitrović
STUDENT:
Gavrilović Dmitrij 16/16
Beograd, jun 2019
Beograd, jun 2019.
2
UVOD
:
•
Martenzitno stareni čelici predstavljaju grupu visokolegiranih čelika sistema Fe-Ni-Co-Mo-Ti, koje karakterišu visoke
vrednosti zatezne čvrstoće i granice popuštanja sa relativno visokom žilavošću. Žilavost ovih čelika je izrazito viša od
žilavosti konvencionalnih čelika, pri istim nivoima čvrstoće.
•
Nasuprot konvencionalnim čelicima ultravisoke čvrstoće, martenzitno stareni čelici imaju veoma nizak sadržaj ugljenika i
njihova čvrstoća je rezultat starenja - taloženja različitih intermetalnih jedinjenja u relativno mekanom martenzitu, koji nastaje
transformacijom niskougljeničnog austenita sa 18% Ni pri hlađenju sa temperatura viših od Ac3 do sobne temperature.
•
Martenzitno stareni čelici posle kaljenja ostaju meki i veoma pogodni za oblikovanje mehaničkom obradom i plastičnom
deformacijom u hladnom stanju. Osim toga, brzina hlađenja u toku kaljenja nema uticaja na preobražaj austenita u martenzit,
pa se pri bilo kojoj brzini hlađenja dobija struktura koja se naziva “meki” martenzit.
•
Postupak ojačavanja plastične martenzitne matrice kod ovih čelika je povezan sa okupljanjem atoma legirajućih elemenata
oko dislokacija, pojavom područja sa sređenom strukturom i izdvajanjem visokodisperznih metastabilnih intermetalnih faza
koherentnih sa osnovom, što za posledicu ima značajan porast tvrdoće i čvrstoće čelika.
•
Termička obrada martenzitno starenih čelika je relativno jednostavna i predstavlja jednu od prednosti ovih čelika. Čelici ovog
tipa se kale sa temperatura od 800–910°C na vazduhu ili u vodi, a stare na temperaturama od 450–510°C. Termička obrada ne
zahteva posebne zaštitne atmosfere u pećima.
•
Zbog svojih odličnih mehaničkih osobina, dobrih tehnoloških karakteristika i jednostavne termičke obrade, odlične otpornosti
ka naponskoj koroziji, niske osetljivosti na zarezanje, niskog koeficijenta termičkog širenja, martenzitno stareni čelici su našli
široku primenu u izradi visokoopterećenih elemenata različitih konstrukcija. U mašinskoj industriji se koriste za izradu alata,
zupčanika, delova transmisija, osovina, klizača, vođica, zatim za matrice za kovanje, izvlačenje i dr. Martenzitno stareni čelici
se najčešće primenjuju u specifičnim vojnim područjima, kao što su: vazduhoplovstvo, raketna i kosmička tehnika,
naoružanje i podmorničarstvo.
Beograd, jun 2019.
4
•
Osnovne tehnološke faze izrade komore raketnog motora od martenzitno starenog čelika
obuhvatale su: izradu čelika, toplo valjanje, rolovanje čelične trake, zavarivanje
rolovanog pripremka, zavarivanje danca i termički tretman zavarene celine. Da bi se
dobio visokokvalitetan proizvod, bilo je neophodno tokom svih tehnoloških faza vršiti
međufazne kontrole, kao što su ultrazvučna i rendgenska ispitivanja, ispitivanja
mehaničkih i strukturnih osobina osnovnog metala u obliku trake, kao i zavarenog spoja.
Završna kontrola je obuhvatala ispitivanje suda pod dejstvom hidrostatičkog pritiska.
•
Martenzitno stareni čelik korišćen u eksperimentima, je izrađen postupkom topljenja u
vakuum−indukcionoj peći i elektropretapanjem pod troskom u zaštitnoj atmosferi
argona. Hemijski sastav ispitivanog čelika je prikazan u tabeli 1. Ingoti dimenzija φ160
mm slobodno su kovani na presi
