Metallurgie! CVO$Kisp$Lerarenopleiding$ Sander$Malfliet$ 2015$

Maat: px

Weergave met pagina beginnen:

Download "Metallurgie! CVO$Kisp$Lerarenopleiding$ Sander$Malfliet$ 2015$"

Jelle Brabander
6 jaren geleden
Aantal bezoeken:

1 Metallurgie CVO$Kisp$Lerarenopleiding$ Sander$Malfliet$ 2015$ $ $

2 Inhoudstafel 1.1 Metallurgie Algemeen...2 Hetverschiltussengietijzerenstaal...2 Ferriet...3 Austeniet...4 Cementietofijzercarbide(Fe 3 C)...4 Perliet...5 Ledeburiet(puntcophetdiagram) Gietijzer...5 Bijmengselenenleeringselementen Metallurgie 1.2 Algemeen Hetverschiltussengietijzerenstaal Staal is een combinatie van ijzer en koolstof waarbij er steeds minder dan 1,7pct koolstof voorkomt.dekoolstofinhetstaalzalzichbindenaanhetijzerenzocementiet(ijzercarbide) vormen. Gietijzeriseencombinatievanijzerenkoolstofwaarbijermeerdan1,7pctkoolstofvoorkomt en waar koolstof ook in vrije vorm voorkomt. Dit vrij koolstof noemt men grafiet en verschillendelegeringselementenwerkendevormingvanditgrafietindehand. Inonderstaanddiagramzienwede2hoofdbestandsdelen(ijzerenkoolstof)infunctievande temperatuuruitgezet

3 Figuur&1:&(meta)stabiel+systeem& Op de grafiek staan 2 systemen getekend. Het metastabiel systeem (of ijzerncementietn diagram)enhetstabielsysteem(ofijzernkoolstofndiagram) Enkelhetstabielesysteemistoetepassenopgietijzeromdatdevormingvangrafietgebeurt bijeenstabieleafkoeling. Wemerkenverschillendezonesopinhetdiagram.Binnendezezoneskomthetstaal/gietijzer vooronderverschillendevormenencombinatiesvandieverschillendevormen. Enkelebelangrijkepunten,plaatsenenbegrippenopdegrafiek: Ferriet

Dit rooster kan verschillende vormen hebben en een van die vormenishetferrietrooster(of9npuntsrooster).een165miljardkeeruitvergroteversievan ditroosterishetatomiuminbrussel.

4 Figuur&2:&Ferrietrooster& Daarijzereenmineraaliskomthetiszijnvastevormsteedsvooralskristal.Ditwiltzeggen datdeatomenzichineengeordendestructuurtenopzichtevanelkaarplaatsenenzoeen rooster of matrix vormen. Dit rooster kan verschillende vormen hebben en een van die vormenishetferrietrooster(of9npuntsrooster).een165miljardkeeruitvergroteversievan ditroosterishetatomiuminbrussel. Devorm We zien een atoom in het center van een kubusvorm met op elk van de hoekpunten een anderatoom. Austeniet Figuur&3:&Austenietrooster& Austenietiseenkristalstructuurdietevergelijkenismetdeferrietstructuurmaarerzijntoch enkele belangrijke verschillen. We zien weerom een kubusvorm, maar in plaats van een atoom in het center van de kubus zit er nu naast de atomen op de hoekpunten ook een atoominhetcentervanelkvlakvandekubus.ditnoemtmenookwelhet14npuntsrooster. Merkookopdatditkristalgroterisdanhetferrietroosterendezeeigenschapkomtgoedvan pasbijhethardenvanstaal. Cementietofijzercarbide(Fe 3 C)

5 Cementietbekomtmenwanneerijzerenkoolstofzichgaanbinden.Zoalsindechemische formule staat te lezen binden 3 ijzeratomen zich met een koolstofatoom. Een belangrijke eigenschapvancementietisdathetglashardis. Perliet Perlietiseensamenstellingvanferrietencementiet.Erbestaan2soortenperliet: Lamelair perliet. Hierbij komt het cementiet voor als laagjes (lamellen) tussen het ferriet. Nodulairperliet.Ditbekomtmennazachtgloeienvanhetmateriaal.Eninditgeval krullendecarbidelamellenzichopenvormenzobolletjes(nodullen). Ledeburiet(puntcophetdiagram) Ledeburiet is een eutecticum. Dat wilt zeggen dat het gietijzer hier een smeltn en stolpunt heeft in plaats van een smeltn en stoltraject. In dit punt gedraagt het mengsel van ijzer en koolstofzichdusalseenzuiverestof.inhetledeburietziter4.3pctkoolstofbijhetijzer. 1.3 Gietijzer Bijmengselenenlegeringselementen Naast de 2 hoofdelementen (ijzer en koolstof) bevat gietijzer verschillende andere bijmengselenoflegeringselementen,welkeallemaalhuneigenbijwerkingmeebrengen.deze bijmengselen en legeringselementen brengen steeds kleine wijzigingen aan in het ijzern koolstof diagram. Ik zal kort de meest voorkomende bespreken met hun specifieke eigenschap. En een opsomming maken van andere veel voorkomende bijmengselen en legeringselementen. Het verschil tussen een bijmengsel en een legeringselement is de hoeveelheiddieerinvermengdwordt. (Bijmengsel<0.5pct<legeringselement) N Silicium(Si) Siliciumofookwelkiezelgenaamdiseenmateriaaldatchemischgezienergopkoolstoflijkt (SistaatonderCindetabelvanMendeljevenheeftdushetzelfdeaantalvalentieNelektronen, namelijk4).hetsizaldusdeplaatsvandekoolstofinnemenendrijftalshetwaredekoolstof uit het cementiet. De koolstof zal zich nu als grafiet naast het ferriet voegen. Het grote voordeel hiervan is dat hoe minder cementiet (en dus hoe meer grafiet), hoe zachter het gietijzerwordt. N Mangaan(Mn) Mangaan is een metaal dat veel gelijkenissen vertoont met ijzer en hierdoor net het omgekeerde effect vertoont dan het silicium. Het helpt ijzercarbide te maken en verwijdert zwavel en zuurstof. Hierdoor wordt het gietijzer weerbaarder en krijgt het een grotere treksterkte.

6 N Zwavel(S) Zwavelzorgtervoordathetgietijzerdikkervloeit.Ditkaneenvoordeelzijnwanneereenkast trager moet gevuld worden maar is meestal een nadeel. Het zwavelgehalte kan worden teruggedrongendoormangaantoetevoegen(ziehoger) N Fosfor(P) Fosfor doet net het tegenovergestelde van zwavel. Het maakt het gietijzer veel dunner vloeibaar.nogeenvoordeelisdathetgietijzereenhogeretrekvastheidkrijgt.eenzeergroot nadeelisdanweer,datdetaaiheidverlaagt. N Aluminium(Al) N Chroom(Cr) N Koper(Cu) N Molybdeen(Mo) N Mangaan(Mn) N Lood(Pb) N Selenium(Se) N Titaan(Ti) N Nikkel(Ni) N Vanadium(V) N Magnesium(Mg) 1.4 Bronnen [1]$H.$Nieswaag,$Stollingsverschijnselen$in$grijs$gietijzer,$een$studie$over$het$grafiet$ eutecticum,$delft:$pasmans,$1972.$$ [2]$I.$D.$v.$Goolen,$Literatuurstudie$Gietstukken,$Delft:$IvPBouw$&$Industrie,$2008.$$ [3]$P.$J.$Colton,$Casting(Defects(and(Design(Issues,(Georgia:$Georgia$institute$of$ technology,$2011.$$ [4]$Y.$V.$P.$M.$P.$V.$e.$R.$D.$L.$Goovaerts,$Beste$Beschikbare$Technieken$(BBT)$voor$ gieterijen,$belgië:$vlaams$kenniscentrum$voor$beste$beschikbare$technieken$(vito),$ 2001.$$ [5]$R.$Schoutteten,$ Omsteltijdreductie$van$een$continu$gieterij, $Universiteit$Gent,$Gent,$ 2005P2006.$

Vergelijkbare documenten

Metaalstructuren en toestandsdiagram. Metaalstructuren en toestandsdiagram. Metaalstructuren en toestandsdiagram. Metaalstructuren en toestandsdiagram

Metaalstructuren en toestandsdiagram. Metaalstructuren en toestandsdiagram. Metaalstructuren en toestandsdiagram. Metaalstructuren en toestandsdiagram en toestandsdiagram en toestandsdiagram De Eiffeltoren (één van de nietklassieke wereldwonderen) is 317 meter hoog tot aan de top van de vlaggenstok, zonder de televisieantennes mee te rekenen. Met televisieantennes