Metallurgische (las)eigenschappen van slijtvaste witte s Annemiek van Kalken Ludwik Kowalski MID 7 juni 2010
Inhoud s
Producten van wit
Producten van wit
Definitie van slijtvastheid Slijtvastheid: Weerstand tegen beschadiging van een oppervlak, ofwel Weersteand tegen afname van materiaaldikte als gevolg van relatieve beweging tussen het oppervlak en een medium
Slijtmodes volgens DIN 50320 Korrel beweging Abrasieve slijtage Korrel beweging Impact slijtage
Slijtweerstand Niet een specifieke materiaaleigenschap (zoals hardheid, treksterkte,..) Afhankelijk van: Microstructuur abrasieve omgeving. medium Oppervlak product Snelheid + richting medium Korrel beweging Korrel beweging Abrasieve slijtage Impact slijtage
Slijtvastheid Wit Abrasief slijtvast Korrel beweging Korrel beweging Abrasieve slijtage Slijtvastheid? hardheid Impact slijtage
Classificatie van s Vorm van de aanwezige koolstof: grafiet/carbides Aanwezigheid van legeringselementen en warmtebehandeling Classificaties: Wit Grafitisch : Malleable Grijs Ductiel Gecompacteerd grafitisch
Samenstelling s Basiselementen: Fe-C-Si (2% - 4,3 % C) Cr, Ni, Mo, - meest gebruikte legeringselementen Bandbreedte van legeringselementen voor slijtvaste s* element C Si Mn Cr Ni Mo Cu P S min. 2.4 0 0 0 0 0 0 0 0 max. 4.0 1.5 2.5 30.0 4.0 5.0 2.0 0.1 0.1 *Maximum waarden van. Niet een specifieke samenstelling
Classificatie van Fe-C legeringen in diagram STEELS CAST IRONS PIG IRON
Gietijzer soorten v.s. Si% C %
Fe-Cr-C diagram voor C< 5% Isopleth 14 % Cr Isothermale sectie 880ÅC
Gietijzers Complex composieten Verschillende fase in microstructuur Gietijzer matrix: Austeniet Ferriet Perliet Reinforcement: Grafiet (verschillende vormen) Martensiet Carbides (complex, netwerk)
Grijze s - complexe compositen Matrix Reinforcement Verschillende vormen van grafiet in grijs zachte reinforcements
Wit - carbide morfologie Ongewenst i.v.m. breuk taaiheid
Vorming van microstructuur Microstructuur wit gevormd: Carbides tijdens stolling Matrix tijdens fase transformatie
Types abrasie slijtvaste s Vijf klassen abrasie-slijtvaste s, gebaseerd op legering en microstructuur: 1. Pearlitisch (FeC) 2. Ni-Hard (1+ 2) of Ni-Cr (M 3 C) 3. Ni-Hard 4 (M 7 C 3 ) 4. High-Cr (M 7 C 3 ) 5. Specialty (M x C y )
Witte s hoog gelegeerd Samenvattend: Harde en brosse matrix (bainiet of martensiet), Hard en bros complex netwerk van carbides. Hoge slijvastheid, Lage breuktaaiheid
Reparatie Scheur na warmtebehandeling: Introductie Slijtweerstand Classificatie van Structuur Lassen Conclusies Reparatie?
Lasbaarheid
Definitie Lasbaarheid Wat is lasbaarheid : Scheurvrije lasnaad Vereiste mechanische eigenschappen met gelijke weerstand tegen gebruiksschade (corrosie, slijtvastheid). Lasbaarheid geen ÇÇnduidige parameter voor gegeven materiaal. Afhankelijk van o.a.: Geometrie lasnaad, Lasproces Ingestelde parameters
Carbon equivalent lasbaarheidsindex Wit : carbon equivalent CE= 3-10!!!!!
Lasbaarheid en carbon equivalent Wit : CE= 3-10!!!!!
Breukgevoeligheid tijdens (en na ) het lassen Matrix en cabiden verschillen in: warmtegeleiding thermische spanningen uitzettingscoçfficiçnt inwendige spanningen Carbides en matrix: Bros en hard Lage breuktaaiheid Hoge afkoelsnelheid las (lagere afkoelsnelheid moedermateriaal) rest spanningen stolling met oververzadiging in las rest spanningen Voorverwarmen vermindert inwendige spanningen door lagere afkoelsnelheid
Voorverwarm T voor lassen s
Lassen wit Voorverwarmen (= 750 ÉC) Reductie?T Reparatielassen van een groot slijtvast wit en product Voorverwarm temperatuur 750 ÉC
Conclusies Lassen van wit is zeer moeilijk: Hoge stollings- en afkoelsnelheid Vorming van carbides Carbides zijn bros, netwerk Vorming van martensiet
Bedankt voor Uw aandacht