Nawęglanie jest zabiegiem cieplnym polegającym na dyfuzyjnym nasyceniu węglem warstwy powierzchniowej stalowego elementu. Do nawęglania używa się stali niskowęglowej by podnieść twardość powierzchni, a co za tym idzie odporność na ścieranie, przy równoczesnym pozostawieniu miękiego, elastycznego rdzenia.
Jama skurczowa powstaje w odlewie w zakresie jego krzepnięcia. Jest rezultatem zmniejszania się objętości ciekłego metalu i braku możliwości uzupełnienia jego niedoboru. Powstaje ona w obszarach odlewów krzepnących jako ostatnie, są to miejsca węzłów cieplnych.
Jamy skurczowe mogą być:
skupione ("otwarte" lub "zamknięte") - powstają podczas krzepnięcia kierunkowego,
rozrzucone tzw. rzadzizny skurczowe - powstają podczas krzepnięcia objętościowego.
Mosiądze dzielmy na: jednofazowe (do 32% Zn), przejściowe (32-39%Zn), dwufazowe (49-45%Zn). Mosiadze o zawartości 6-20% to tak zwane tombaki stosowane do wyrobu blach i drutów. Ze względu na barwę podobną do złota często używane są do wyrobu przedmiotów ozdobnych. Maksymalną plastyczność w temp. Pok. Ma mosiądz o zawartości ok. 30%Zn, zwany mosiądzem łuskowym. Powyżej zaw. 32.5% Zn może pojawić się faza Beta'. Zależy to od szybkości chłodzenia. Faza ta jest w temp. Pokojowej stosunkowo twarda, dlatego gwałtownie zwiększa twardość i wytrzymałość mosiądzów zaawierających do ok 45%. Właściwości wytrzymałościowe mosiądzów można podwyższyć przez zgniot. Wytrzymałość mosiądzów maleje ze wzrostem temp, pow. 150st. Mosiądze nie nadają się.
Silumin – typowy stop odlewniczy - stop aluminium z dodatkiem krzemu, oraz innymi (o mniejszym udziale procentowym) dodatkami takimi jak miedź, magnez, mangan i nikiel, odporny na korozję, o dobrej lejności, małym skurczu i małą skłonnością do pękania, popularny w przemyśle motoryzacyjnym i lotniczym.
Siluminy maja bardzo dobre właściwości odlewnicze, tzn. dobrą lejność, mały skurcz, dokładnie wypełniają formę, tworzą skoncentrowaną jamę usadową i nie wykazują skłonności do pękania. Dodatki stopowe, takie jak magnez i miedz zwiększają wytrzymałość, nikiel poprawia odporność korozyjną stopu.
Najpopularniejsze siluminy to AK12 i AK20 (o 12% i 20% zawartości krzemu), wykorzystywane powszechnie na tłoki cylindrów. Pozostałe znajdują zastosowanie np. W odlewach części o skompl. Kształcie, armatura, silniki, pompy itp. Pracujące w temp. Podwyższonych i odporne na korozję w wodzie mroskiej. W celu poprawy własności siluminów stosuje się ich modyfikację. Siluminy podeutektyczne i eutektyczne modyfikuje się fluorkiem sodu nie przekraczającym 0,1%, a siluminy nadeutektyczne fosforem.
W celu poprawy właściwości mechanicznych siluminu, bardzo często stosuję się zabieg utwardzania dyspersyjnego, polegający na wyżarzaniu i starzeniu stopu.
Korozna ogólna korozja zachodząca na całej powierzchni metalu eksponowanego w środowisku korozyjnym.
Korozja naprężeniowa. Która zachodzi w przypadku współdziałania czynników elektrochemicznych z naprężeniami mechanicznymi. Korozja tego typu, związana z dyslokacjami w metalu, może objawiać się jako pękanie międzykrystaliczne lub śródkrystaliczne.
Korozja szczelinowa. Która objawia się w szczelinie między metalami o niedostatecznym dostępie powietrza i tlenu, co uniemożliwia samo-odnawianie się warstewki tlenkowej na stali i stopach aluminium.
Korozja wżerowa. Występująca szczególnie w środowisku chlorków, powodująca głębokie wżery w metalu.
Korozja selektywna. Spowodowana lokalnym zubożeniem stopu w chrom przez jego związanie w węgliki i wydzielanie na granicy ziaren metalu.
Korozja międzykrystaliczna – korozja występująca na granicach ziaren metalu lub w obszarach do nich przylegających.
PARY KOROZYJNE: (A-K), Zn-Fe, Fe-Sn, Fe-H2, H2-Cu, Ferryt-Cementyt, Al-Cu, obszar z większą energią wewn.-obszar z mniejszą energią wewn., granice ziarn-grubeziarna,defekty-strktura bez wad budowy, elektrolit o niższym stężeniu-elektrolit o wyższym stężeniu.
Rzadzizny obniżają własności technologiczne i wytrzymałościowe tak jak i pęcherze gazowe.
Pęcherze gazowe – drobne nieciągłości materiału, spowodowane zatrzymaniem w stali gazów. Głównym składnikiem wypełniającym pęcherze wewnętrzne jest wodór. Ilość i rozmieszczenie pęcherzy zależy od zawartości w stali wolnego tlenu lub związanego w FeO. Rozróżniamy:
pęcherze powierzchniowe
pęcherze podskórne
pęcherze wewnętrzne
Pęcherze powierzchniowe to liczne płytkie wgłębienia okrągłego kształtu, występujące na powierzchni wlewków lub odlewów.
Pęcherze podskórne są to pęcherze gazowe rozmieszczone w niewielkiej odległości od powierzchni wlewka, mogące ulec utlenieniu w czasie dalszej obróbki plastycznej.
Wtrącenia niemetaliczne:
Egzogeniczne:
zażużlenia (wewn. Lub pow. Wtrącenia żużla)
zaszamotowania (wtrącenia szamotu pochodzące z pieca, rynny, kadzi, rdzenia, formy)
Endogeniczne są to związki chemiczne powstające podczas wytapiania, odlewania lub krzepnięcia, w wyniku reakcji fizykochemicznych (tlenki, krzemiany, siarczki).
Wtrącenia metaliczne występują na powierzchnii wlewków
rozpryski powstają przez lanie metalu ze zbyt dużej wysokości, duże ciśnienie statyczne, wyrobienie wlewu wlewnicy, niecentryczne lanie.
Wtrącenia metalu obcego pochodzą z wlewnicy, nierozpuszczonych żelazostopów, złomu.
Transkrystalizacja – nadmierny rozrost kryształów słupkowych. Wada jest niebezpieczna gdy strefa kryształów sięga do osi wlewka. Wlewki takie pękają podczas walcowania wzdłuż przekątnych przekroju poprzecznego.
Segregacja: strefowa, dendryczna, pęcherzowa, węglików
Rozwarstwienia powstają podczas obróbki plastycznej, zmniejszają tłoczność blachy oraz obniżają ilość skręceń drutu, zmniejszają odporność na korozję.
Płatki zmniejszają udarność, własności wytrzymałościowe i plastyczne, zwiększając stopień przerobu można uniknąć powstawania płatków.
Pęknięcia hartownicze niszczą przedmiot, są to wady nie do naprawienia. Można zapobiegać ich powstawaniu przez stosowanie zagrzewania i chłodzenia stopniowego oraz stali stopowych umożliwiających stosowanie niższych szybkości chłodzenia.
Wady wyrobów po obróbce plastycznej: powstają w trakcie prodkucji z niewłaściwych parametrów: błędy kształtu, wady powierzchniowe, wady wewnętrzne.
Wady wyrobów hutniczych obrobionych cieplnie: Półfabrykanty hutnicze ze stali konstrukcyjnych podeutektoidalnych powinny być poddawane normalizowaniu lub wyżarzaniu zupełnemu. Przy złym przeprowadzaniu tych zabiegów stal posiada wadliwą strukturę. Przed obróbką cieplną zaleca się kontrolowanie grubości warstwy odwęglonej i prawidłowości jej usunięcia w odkuwkach lub prętach gorąco walcowanych. Podczas obróbki cieplnej na skutek nierównomiernego odwęglania zachodzą znaczne zmiany wymiarowe powodujące pęknięcia hartownicze. Wyróżniamy: przegrzanie, przepalenie, utlenienie, odwęglenie, nadtopienie, wżery, pęknięcia hartownicze, miękkie plamy, nieodwracalna i odwracalna kruchość odpuszczania.