1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 10 20 30 percentage voldoende

percentage voldoende: 81
30
20
10
0
1 2 3 4 5 Vraagstuk
6 7 8 9110
15
Vraagstuk 2
20
10
10
5
0
1 2 3 4 5 Vraagstuk
6 7 8 9310
0
15
15
10
10
5
5
0
1 2 3 4 5 Vraagstuk
6 7 8 9510
0
15
15
10
10
5
5
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
0
1 2 3 4 5 Vraagstuk
6 7 8 9410
1 2 3 4 5 Vraagstuk
6 7 8 9610
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Opgave 2.
3. Invloed legeringselement
a) Het veredelen van ongelegeerd staal bestaat uit drie onderdelen. (i) Allereerst wordt
het staal verwarmd tot voldoende ver in het austenietgebied. Hierbij wordt alle ferriet
en cementiet omgezet en lost de koolstof uit de cementiet op in het austeniet. (ii)
Vervolgens wordt het materiaal voldoende snel afgekoeld om martensiet te verkrijgen,
bijvoorbeeld in water. (iii) Dan wordt het materiaal hoog (400 – 600 C) ontlaten om
fijne, bolvormige cementiet deeltjes in een ferritische matrix te verkrijgen. Deze
structuur heeft een optimale combinatie van sterkte en taaiheid.
b) en c)
(i) Het legeren van staal met kleine hoeveelheid van bijvoorbeeld V leidt tot de
vorming van VC-deeltjes. Deze voorkomen het optreden van korrelgroei in het
austenietgebied tijdens het austeniteren.
De achtergrond ligt bij de oppervlakte-energie van grensvlakken. De VC-deeltjes
worden typisch op het grensvlak van 2 of 3 austenietkorrels gevormd. Wanneer
korrelgroei optreedt, betekent dit dat de austenietkorrel het VC-deeltje moet opnemen.
Echter het deeltje is op de korrelgrens gevormd vanwege de energetisch gunstige
toestand aldaar. Opnemen in de austenietkorrel betekent een verhoging van de vrije
enthalpie en geschiedt niet/nauwelijks.
(ii) Beide legeringselementen hebben een vertragende werking op het kiemvormingsen groeiproces van ferriet. Dit betekent dat de neuzen van de TTT-diagram naar rechts
(= langere tijden) worden verschoven. Bij lagere afkoelsnelheden kunnen werkstukken
toch nog volledig gehard (=martensitisch) worden. Dit betekent dat ook dikkere
werkstukken gehard kunnen worden.
De achtergrond is de vertragende werking van V en Mo vanwege hun afwijkende
atoomgrootte ten opzichte van Fe op de diffusiesnelheden tijdens het
transformatieproces.
(iii)Tijdens de ontlaatstap precipiteert Mo met C tot MoC. Deze deeltjes zorgen voor
een extra harding en zijn daarna stabiel (secundaire harding). Hierdoor worden deze
veredelde staalsoort warmhard. Het ontstaan van MoC-deeltjes is energetisch gezien
gunstig. De toename van de hardheid kan verklaard worden uit het feit dat deze
deeltjes obstakels vormen voor de beweging van dislocaties.
6. Corrosie
a) Dit is een typische praktijksituatie: goed gekozen material, maar toch problemen.
(i) In de buurt van de lasnaad kan interkristallijne corrosie optreden door het ontstaan van
chroomcarbiden tijdens het lasproces. De chroomcarbiden nemen Cr weg uit het
matrixmateriaal hetgeen zeer locaal kan leiden tot een chroomconcentratie beneden de
12 %. In dat gebied wordt het materiaal niet meer afdoende beschermd door op het
oppervlak gevormde Cr-oxiden. Enkele oplossingen worden in het dictaat genoemd:
- materiaal een warmtebehandeling geven om de Cr-carbiden opnieuw op te lossen,
- het C-gehalte verlagen (met een lagere sterkte als gevolg),
- Nb en/of Ti toevoegen die een grotere affiniteit tot C hebben dan Cr. Er ontstaan
dan geen Cr-carbiden.
(ii) Door de hoge snelheid van het met zand verontreinigde water kan er erosiecorrosie
optreden, met name in de haakse bocht. Hierdoor wordt de beschermende huid
beschadigd. Mogelijke oplossingen zijn met name technisch van aard: maak de bocht
ronder of filter het zeewater. Het aanbrengen van speciale, harde, slijtvaste deklagen op
strategische posities is ook een mogelijke oplossing.
(iii) Tenslotte kan er spleetcorrosie optreden ter hoogte van de rubber pakking. De
zuurstofconcentratie dichtbij/onder de pakking is kleiner dan die wat verder weg van de
pakking. Dit veroorzaakt locaal een klein potentiaalverschil dat aanleiding is voor locale
corrosie. Mogelijke oplossingen zijn opnieuw technisch van aard: laat de flens weg en
las alles vast (denk aan problemen bij (i)) of maak de flens zodanig dat er geen nauwe
spleten kunnen ontstaan (maar dat is makkelijker gezegd dan gedaan).
(iv) Daarnaast kan er wat turbulentie ontstaan ten gevolge van de rubber pakking. Ook
vormen van impingement attack zijn denkbaar ter hoogte van de haakse hoek.