Επιχειρησιακό Πρόγραμμα «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» Επικαιροποίηση γνώσεων αποφοίτων Α.Ε.Ι. ΠΕΓΑ_ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΚΑΙ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΔΙΔΑΚΤΙΚΗ ΕΝΟΤΗΤΑ 1.2. Κατεργασίες μετάλλων για ενίσχυση της απόδοσής τους Δρ. Κάρμεν ΜΕΝΤΡΕΑ, Καθηγήτρια Εφαρμογών Α.Ε.Ι. Πειραιά Τ.Τ.

Ενίσχυση μεταλλικών υλικών Κραματοποίηση ΑΝΩΤΑΤΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΠΑΙΡΑΙΑ ΤΤ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΕΛΕΓΧΟΥ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΛΙΚΩΝ Δρ. ΚΑΡΜΕΝ ΜΕΝΤΡΕΑ 1.Ενίσχυση με κραματοποίηση Στερεά διαλύματα: (α) αντικατάστασης, (β) παρεμβολής Στρέβλωση της κρυσταλλικής δομής σε στερεά διαλύματα Χάλυβες: Βελτιωμένες μηχανικές ιδιότητες (αντοχή, σκληρότητα, δυσθραυστότητα, αντοχή σε τριβή, αντοχή σε διάβρωση, εμβαπτότητα, σκληρότητα σε υψηλές θερμοκρασίες)

Διμερές κράμα -δυο συστατικά: το μέταλλο βάσης και ένα δεύτερο στοιχείο Ισόμορφα κράματα -αποτελούνται από δυο μέταλλα με πλήρη διαλυτότητα μεταξύ τους και έχουν μόνο ένα τύπο κρυσταλλικής δομής (στερεό διάλυμα). Κατασκευή διαγράμματος από καμπύλες απόψυξης ΑΝΩΤΑΤΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΠΑΙΡΑΙΑ ΤΤ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΕΛΕΓΧΟΥ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΛΙΚΩΝ Δρ. ΚΑΡΜΕΝ ΜΕΝΤΡΕΑ Κράματα Διαγράμματα ισορροπίας φάσεων

Ισόμορφο Διμερές Κράμα Ni-Cu ΑΝΩΤΑΤΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΠΑΙΡΑΙΑ ΤΤ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΕΛΕΓΧΟΥ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΛΙΚΩΝ Δρ. ΚΑΡΜΕΝ ΜΕΝΤΡΕΑ Διμερές Κράματα Διαγράμματα ισορροπίας φάσεων

ΑΝΩΤΑΤΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΠΑΙΡΑΙΑ ΤΤ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΕΛΕΓΧΟΥ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΛΙΚΩΝ Δρ. ΚΑΡΜΕΝ ΜΕΝΤΡΕΑ Κράματα Pb-Sn Διαγράμματα ισορροπίας φάσεων Διμερές κράμα με περιορισμένη διαλυτότητα σε στερεή κατάσταση

ΑΝΩΤΑΤΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΠΑΙΡΑΙΑ ΤΤ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΕΛΕΓΧΟΥ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΛΙΚΩΝ Δρ. ΚΑΡΜΕΝ ΜΕΝΤΡΕΑ Κράματα Pb-Sn Φάσεις-Κόκκοι

Αλλοτροπία Σιδήρου Καμπύλη απόψυξης καθαρού σιδήρου 768 ο C 912 ο C 1394 ο C 1538 ο C Θερμοκρασία (C, F) Χρόνος, ΑΝΩΤΑΤΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΠΑΙΡΑΙΑ ΤΤ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΕΛΕΓΧΟΥ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΛΙΚΩΝ Δρ. ΚΑΡΜΕΝ ΜΕΝΤΡΕΑ Χάλυβες Ισοτροπία σιδήρου

Fe--- Ωστενίτης (Feγ) Feγ (KEK-FCC) Fe--- C--- Fe--- ΑΝΩΤΑΤΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΠΑΙΡΑΙΑ ΤΤ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΕΛΕΓΧΟΥ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΛΙΚΩΝ Δρ. ΚΑΡΜΕΝ ΜΕΝΤΡΕΑ Χάλυβες Ωστενίτης

Feα (KXK-BCC) Φερρίτης (Feα) Fe--- C--- Fe--- ΑΝΩΤΑΤΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΠΑΙΡΑΙΑ ΤΤ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΕΛΕΓΧΟΥ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΛΙΚΩΝ Δρ. ΚΑΡΜΕΝ ΜΕΝΤΡΕΑ Χάλυβες Φερρίτης

Σεμεντίτης (Fe 3 C) ΑΝΩΤΑΤΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΠΑΙΡΑΙΑ ΤΤ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΕΛΕΓΧΟΥ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΛΙΚΩΝ Δρ. ΚΑΡΜΕΝ ΜΕΝΤΡΕΑ Χάλυβες Σεμεντίτης

ΑΝΩΤΑΤΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΠΑΙΡΑΙΑ ΤΤ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΕΛΕΓΧΟΥ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΛΙΚΩΝ Δρ. ΚΑΡΜΕΝ ΜΕΝΤΡΕΑ Χάλυβες Μορφοποίηση 2. Ενίσχυση με μορφοποίηση Μορφοποίηση χαλύβων - Έλαση - Σφυρηλάτηση - Διέλαση - Συρματοποίηση - Βαθειά κοίλανση α) Μορφοποίηση εν θερμώ - Υψηλή πλαστικότητα β) Μορφοποίηση εν ψυχρώ -Υψηλή διαστασιακή ακρίβεια - Καλή ποιότητα επιφάνειας Σφυρηλάτηση Έλαση Βαθειά κοίλανση Διέλαση Διέλαση σύρματος

Έλαση Εν ψυχρώ μορφοποίηση ΑΝΩΤΑΤΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΠΑΙΡΑΙΑ ΤΤ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΕΛΕΓΧΟΥ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΛΙΚΩΝ Δρ. ΚΑΡΜΕΝ ΜΕΝΤΡΕΑ Επιμήκυνση των κόκκων-Εργοσκλήρυνση Ψυχρηλασία Επιμήκυνση των κόκκων-Ανακρυστάλλωση Θερμηλασία

3. Ενίσχυση μέσω εκλέπτυνσης κόκκων Ρυθμός απόψυξης Με αργό ρυθμό απόψυξης κατά την στερεοποίηση προκύπτει χονδρόκκοκη δομή. Με γρήγορη απόψυξη προκύπτει λεπτόκοκκη δομή. ΑΝΩΤΑΤΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΠΑΙΡΑΙΑ ΤΤ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΕΛΕΓΧΟΥ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΛΙΚΩΝ Δρ. ΚΑΡΜΕΝ ΜΕΝΤΡΕΑ Ενίσχυση μεταλλικών υλικών Θερμικές κατεργασίες

Διάγραμμα Σιδήρου- Σεμεντίτη ΑΝΩΤΑΤΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΠΑΙΡΑΙΑ ΤΤ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΕΛΕΓΧΟΥ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΛΙΚΩΝ Δρ. ΚΑΡΜΕΝ ΜΕΝΤΡΕΑ Χάλυβες Περλιτικός μετασχηματισμός

Μετασχηματισμός υπερευτηκτοειδούς ανθρακούχου χάλυβα με 1,2%C Μετασχηματισμός υποευτηκτοειδούς ανθρακούχου χάλυβα με 0,4%C Διάγραμμα Σιδήρου- Σεμεντίτη ΑΝΩΤΑΤΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΠΑΙΡΑΙΑ ΤΤ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΕΛΕΓΧΟΥ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΛΙΚΩΝ Δρ. ΚΑΡΜΕΝ ΜΕΝΤΡΕΑ Χάλυβες Μετασχηματισμός του ωστενίτη

ΑΝΩΤΑΤΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΠΑΙΡΑΙΑ ΤΤ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΕΛΕΓΧΟΥ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΛΙΚΩΝ Δρ. ΚΑΡΜΕΝ ΜΕΝΤΡΕΑ Ενίσχυση μεταλλικών υλικών Θερμικές κατεργασίες 1. Θέρμανση για ωστενιτοποίηση Επιρροή του χρόνου και της θερμοκρασίας στο μέγεθος του κόκκου. 2. Απόψυξη Επιρροή της ταχύτητας απόψυξης στην δομή.

Θερμικές κατεργασίες χαλύβων Μάζας ή επιφανειακές 1.Βασισμένες σε διάχυση των ατόμων Ενδιάμεσες ή τελικές - Πλήρης ανόπτηση (ωστενιτοποίηση, ψύξη στο φούρνο). - Εξομάλυνση δομής (ωστενιτοποίηση, ψύξη στον αέρα). - Μαλακτοποίηση (για αύξηση της κατεργασιμότητας). - Αποτατική ανόπτηση (θέρμανση κάτω από Α 1 ) - Ανόπτηση για ανακρυστάλλωση (μετά από μορφοποίηση εν ψυχρώ, θέρμανση κάτω από Α 1 και πάνω από Ταν). ΑΝΩΤΑΤΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΠΑΙΡΑΙΑ ΤΤ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΕΛΕΓΧΟΥ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΛΙΚΩΝ Δρ. ΚΑΡΜΕΝ ΜΕΝΤΡΕΑ Θερμικές κατεργασίες χαλύβων Ανόπτηση

ΑΝΩΤΑΤΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΠΑΙΡΑΙΑ ΤΤ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΕΛΕΓΧΟΥ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΛΙΚΩΝ Δρ. ΚΑΡΜΕΝ ΜΕΝΤΡΕΑ Θερμικές κατεργασίες χαλύβων Ανόπτηση Σχηματισμός της μικροδομής υποευτηκτοειδούς χάλυβα κατά την πλήρη ανόπτηση Η επιρροή της ταχύτητας απόψυξης κατά τον μετασχηματισμό του ωστενίτη ευτηκτοειδές χάλυβα

Θερμικές κατεργασίες χαλύβων Βαφή 2. Απουσία διάχυσης ατόμων Συνήθως τελικές θερμικές κατεργασίες - Βαφή με συνεχή ή ισοθερμοκρασιακή ψύξη και - Επαναφορά 3. Επιφανειακές θερμικές (ή θερμοχημικές) κατεργασίες Σε αέριο, υγρό ή πλάσμα - Επιφανειακές βαφές - Ενανθράκωση, εναζώτωση, κλπ. - Επιφανειακές εναποθέσεις μετάλλων με Ni, Ti, κλπ. (CVD, PVD) ΑΝΩΤΑΤΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΠΑΙΡΑΙΑ ΤΤ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΕΛΕΓΧΟΥ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΛΙΚΩΝ Δρ. ΚΑΡΜΕΝ ΜΕΝΤΡΕΑ

Ferrite Fe--- C--- Fe--- Austenite Martensite generation from Austenite Cementite (Fe 3 C) Fe--- C--- Fe--- ΑΝΩΤΑΤΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΠΑΙΡΑΙΑ ΤΤ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΕΛΕΓΧΟΥ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΛΙΚΩΝ Δρ. ΚΑΡΜΕΝ ΜΕΝΤΡΕΑ Θερμικές κατεργασίες χαλύβων Βαφή Βαφή - Ωστενιτοποίηση - Απόψυξη με ταχύτητα μεγαλύτερη της κρίσιμης, Vcr - Απόψυξη σε θερμοκρασία κάτω από Ms

ΑΝΩΤΑΤΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΠΑΙΡΑΙΑ ΤΤ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΕΛΕΓΧΟΥ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΛΙΚΩΝ Δρ. ΚΑΡΜΕΝ ΜΕΝΤΡΕΑ Θερμικές κατεργασίες χαλύβων Βαφή Μεταβολή των θερμοκρασιών Ms και Mf συναρτήσει της περιεκτικότητας σε C Ms -θερμοκρασία έναρξης μετασχηματισμού του ωστενίτη σε μαρτενσίτη Μf -θερμοκρασία περάτωσης μαρτενσιτικού μετασχηματισμού Εμβαπτότητα: εκφράζει την ικανότητα ενός χάλυβα να εμφανίζει μαρτενσίτη σε μεγάλο βάθος από την επιφάνεια μετά από συγκεκριμένη θερμική κατεργασία. Η εμβαπτότητα προσδιορίζεται πειραματικά με τη δοκιμή Jominy. Απόσταση από την επιφάνεια(mm) Καμπύλες Εμβαπτότητας

ΑΝΩΤΑΤΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΠΑΙΡΑΙΑ ΤΤ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΕΛΕΓΧΟΥ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΛΙΚΩΝ Δρ. ΚΑΡΜΕΝ ΜΕΝΤΡΕΑ Βαφές χαλύβων Εμβαπτότητα Ρυθμός Ψύξης 1.Περιεκτικότητα σε άνθρακα: Η σκληρότητα της δοκιμής Jominy αυξάνεται με την άυξηση της περιεκτικότητας σε άνθρακα. 2.Δραστικότητα μέσου απόψυξης (νερό, τήγματα αλάτων, λάδι, αέρας) 3.Θερμοκρασία μέσου απόψυξης: όσο αυξάνεται η θερμοκρασία του μέσου απόψυξης, τόσο μειώνεται ο ρυθμός ψύξης. 4.Ποιότητα επιφάνειας δοκιμίου (η ύπαρξη στρώματος σκουριάς καθυστερεί το ρυθμό απόψυξης). 5.Μέγεθος και μάζα του δοκιμίου: Ο λόγος επιφάνειας δοκιμίου προς μάζα δοκιμίου εξαρτάται από τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά του δοκιμίου και παίζει καθοριστικό ρόλο στον προσδιορισμό του ρυθμού απόψυξης (π.χ. λεπτά δοκίμια ή σύρματα έχουν μεγάλο λόγο επιφάνειας/ μάζας και άρα γρήγορο ρυθμό απόψυξης ). Hardness penetration or hardness- traverse curves for various sizes quenched in water Παράγοντες που επηρεάζουν το ρυθμό ψύξης

ΑΝΩΤΑΤΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΠΑΙΡΑΙΑ ΤΤ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΕΛΕΓΧΟΥ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΛΙΚΩΝ Δρ. ΚΑΡΜΕΝ ΜΕΝΤΡΕΑ Βαφές χαλύβων Διαγράμματα ΤΤT Διάγραμμα CCT του χάλυβα AISI 1045 Διάγραμμα CCΤ συνεχή απόψυξη

ΑΝΩΤΑΤΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΠΑΙΡΑΙΑ ΤΤ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΕΛΕΓΧΟΥ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΛΙΚΩΝ Δρ. ΚΑΡΜΕΝ ΜΕΝΤΡΕΑ Ισοθερμοκρασιακές θερμικές κατεργασίες Διαγράμματα ΤΤΤ Διάγραμμα ΙΤ Ισοθερμοκρασιακή απόψυξη

ΑΝΩΤΑΤΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΠΑΙΡΑΙΑ ΤΤ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΕΛΕΓΧΟΥ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΛΙΚΩΝ Δρ. ΚΑΡΜΕΝ ΜΕΝΤΡΕΑ Κλιμακωτή Βαφή χαλύβων Διαγράμματα ΤΤΤ Διάγραμμα ΙΤ-Κλιμακωτή βαφή Martempering Austempering

ΑΝΩΤΑΤΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΠΑΙΡΑΙΑ ΤΤ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΕΛΕΓΧΟΥ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΛΙΚΩΝ Δρ. ΚΑΡΜΕΝ ΜΕΝΤΡΕΑ Βαφές χαλύβων Επαναφορά AISI H 13 AISI O 1 AISI D 2 AISI O 1 Κύκλο θερμικών κατεργασιών Διάγραμμα επαναφοράς Διαστασιακές μεταβολές κατά την βαφή και κατά την επαναφορά

ΑΝΩΤΑΤΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΠΑΙΡΑΙΑ ΤΤ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΕΛΕΓΧΟΥ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΛΙΚΩΝ Δρ. ΚΑΡΜΕΝ ΜΕΝΤΡΕΑ Ενίσχυση μεταλλικών υλικών Γήρανση Γήρανση του κράματος Al-Cu Γήρανση λόγω κατακρήμνισης Ομογενοποίηση Υπερβαφή Επαναφορά Γήρανση