volframi, alumiiniumi ja titaani sisaldusega teraseid. Katelde valmistamisel kasutatakse madala süsiniku ning koobalti ja titaani sisaldusega teraseid. Kuumuspüsivad terased on need, millede struktuur ja koostis kõrge temperatuuri juures ei muutu. Sisepõlemismootorite hülsid, vedrud, puksid, tõukurid, pihustite nõelad ja teised keeruka kujuga kuumust taluvad detailid valmistatakse terastes, mis sisaldavad kroomi, molübdeeni, alumiiniumi, vanaadiumi. Malmid Malm on raua ja süsiniku(2,14...6,7%) sulam. Süsinik on malmis keemilise ühendina moodustades rauaga tsementiite või vabas olekus grafiidina. Sõltuvalt süsiniku olekust jaotatakse malmid järgmiselt: Valgemalm selles malmis on kogu süsinik rauaga seotud tsementiidi kujul. Valgemalm on väga habras ja kõva ega ole lõiketöödeldav. Sellest malmist toodetakse tempermalmi. Diiselmootorite hülssside sisepind muudetakse valgemalmiks, et suurendada nende kulumiskindlust.
TTÜ EESTI MEREAKADEEMIA Metallide tehnoloogia, materjalid I Kodutöö nr: 1 Teema: Terased ja malmid Variant: 4 Üliõpilane: Valery Fedorishchev Õppejõud: A. Lill Tallinn 2017 1. Рис.1 – диаграмма состояния железоуглеродистых сплавов. Зеленая линия показывает расположение сплава с содержанием углерода 0,6% на диаграмме. 2. Рис.2 - структура стали марки 60
TTÜ Mereakadeemia Üld- ja alusõppe keskus Elise Vainokivi TERASED JA MALMID Kodutöö nr. 3 Juhendaja: lektor Aleksander Lill Esitatud:......................................... Kontrollitud:.................................. Punkte:........................................... Tallinn 2020 Sisukord TERASED ............................................................................................................................ 3 MALMID .......................................
Küsimus 1 (15 points) Millised väited on õiged, lähtudes joonisel toodud faasidiagrammist? Student Response: Õige Õppija Vastuse variandid Protsent vastus vastus 50.0% a. Temperatuuril 1100 C on süsiniku maksimaalne lahustuvus austeniidis umbes 2 % 50.0% b Austeniidi maksimaalne süsiniku lahustuvus . on 2,14 % 1147 C juures -50.0% c. 2,5 % süsinikusisaldusega malm on 1300 C juures tahkes olekus ja võimeline taluma koormusi -50.0% d Temperatuuril 727 C on ferriidis lahustunud . maksimaalselt 1 % süsinikku Score:0 / 15 Küsimus 2 (10 points) Perliit on võrreldes ferriidiga Student Response: Õige Õppija Vastuse variandid ...
Vask: PUHAS Cu ja järgneb sidekriipsuga eraldatud tähttähised (vasemargi iseloomustus). Deformeeritavad markeeritakse koostise järgi. C – vasevalusulam; C-GP – survevalu; C-GM – kokillvalu. Vene tähise järgi vask M ja järgneb tinglikpuhtusastme number. Joodised: Üldtähis B, järgneb joodise omadusi tagava põhielemendi sümbol ja massiprotsent. Margitähise lõpus näidatakse sulamistemp või –intervall. Alla 2% elemendi sisaldus, numbriga ei näidata. Malmid: Üldtähis GJ. Markeeritakse liigi ja tõmbetugevuse järgi. GJL – liblegrafiitmalm (nt: GJL-HB 195) GJS – keragrafiitmalm, S-sfäär; liigitähise (S) järel näidatakse lisaks tõmbetugevusele veel katkevenivus. GJM – tempermalm (B-must; W-valge) Eriomadustega legeermalmid markeeritakse koostise järgi. Esimene täht näitab malmi liiki grafiidi osakeste kuju järgi (L-lamellgrafiit, libleja kujuga; S-sferoidaalne grafiit, keraja kujuga).
eriomadustega legeermalme, mille koostisse on lisatud täiendavalt teisi elemente. Malmis sisalduva süsiniku oleku järgi eristatakse: 1. Valgemalmid, kus kogu süsinik on rauaga seotud olekus tsementiidi ( F e 3 C ) kujul. Selline malm on heleda murdepinnaga, millest ka nimi. Valgemalm saadakse vedela malmi kiiremal jahtumisel valuvormis (õhukeseseinalised valandid, metallvormid) 2. Hallid malmid on tumedama murdepinnaga, kus kogu süsinik või enamik sellest on vabas olekus grafiidina. 1.1 Hallid malmid Hallid malmid markeeritakse liigi ja põhiliselt tõmbetugevuse järgi. Liigituse aluseks on malmvalandi tootmisviisile vastav grafiidiosakeste kuju. Eurostandardite EN järgi on malmide üldtähis GJ. Saksa DIN malmide ja kõigi valatud metalsete materjalide üldtähis on G, mis on margis esimene täht. Vene ГОСТ malmidel on üldtähiseks Ч
Student Response Feedback A. Ledeburiit B. Perliit C. Grafiit D. Ferriit E. Tsementiit Score: 2/2 45. Millised väited on õiged? Student Response Feedback A. Malmid on hästi survetöödeldavad B. Malmid enamasti ei kannata oma hapruse tõttu löökkoormusi C. Malmid on paremate tugevusomadustega kui terased Student Response Feedback D. Malme kasutatakse valamise teel valmistatavate toodete/detailide saamiseks E. Malme ei saa survetöödelda F
Tallinna Tehnikaülikool Materjalitehnika instituut Tehnomaterjalid KODUNE TÖÖ NR 1 Terased ja malmid Tallinn 2011 1. Fe-Fe3C Faasdiagramm 2. Terase struktuuriskeem p- perliit f- ferriit Struktuuriosad tekivad temperatuuril umbes 800°C. Tegemist on alaeutektoidse terasega, mille struktuur on F+P. Kui lähtuda terase kasutusalast, siis on tegemist konstruktsiooni terasega. 3. Eeltermotöötlusviisid antud terasel - lõõmutamine - normaliseerimine Struktuuriosad jäävad samaks, sest jahtumiskiirus on madal ( ferriit ja perliit). 4
Materjali õpetus Sularaua ühinemisel süsinikuga saadaksegi malm. Kõrgahju protsessi juhtimisega saadakse, kas toormalm (valgemalm) või valumalm (hallmalm). Valgemalm On väga kulumis kindel äärmiselt kõva ja mehaaniliselt raskesti töödeldav. Murde pind on hele, valu omadused on viletsad, detaile valmistatakse äärmiselt harva. Kasutatakse lähtematerjalina tempelmalmi saamiseks. Hallmalm Halli murde pinnaga, tugev, kulumis kindel, hästi töödeldav, hästi valatav, puuduseks on haprus ja vähene vastupidavus löök koormustele. Kasutatakse mootoribloki, kered, rihmarattad valmistamiseks. Tempelmalm Mehaaniliste omaduste poolest hallmalmi ja terase vahepealne. Tugev kannatab hästi löök koormusi on korrosiooni kindel, terasest odavam. Valmistatakse hammasrattaid, tagasillad, ketilülid jne....
.........................................................5 1.3 Alumiinium.................................................................................................................................5 1.4 Magneesium...............................................................................................................................6 2. MUSTAD METALLID....................................................................................................................7 2.1 Malmid.......................................................................................................................................7 2.1.3. Valgemalm..........................................................................................................................8 2.1.1. Hall malm...........................................................................................................................8 2.1.2. Tempermalm.........................................
Ahti Lomp Kaarlimõisa 2009 Sisukord 1. Metallid ............................................................................ 3 2. Materjalide omadused ............................................................ 4 3. Teras ............................................................................... 5 4. Malmid .............................................................................. 5 5. Plastid ............................................................................................. 6 6. Magnetmaterjalid ................................................................... 7 7. Vask ja vasesulamid ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... .... ... .... .... .. .. 7 8. Plastid ................................................................................. 9 9. Klaas ....................
2.14%) c. Raua ja süsiniku keemiline ühend d. Süsiniku tardlahus rauas e. Raua ajalooline nimetus Score: 5/5 Küsimus 2 (5 points) Kuidas jaotatakse malme lähtuvalt süsiniku olekust? Student Response: Õppija Vastuse variandid vastus a. Vedela süsinikuga malmid ja tahke süsinikuga malmid b. Seotud süsinikuga malmid (valgemalmid) ja vaba grafiidiga malmideks (grafiitmalmid) c. Pesagrafiidiga (valgemalmid) ja keragrafiidiga (valgemalmid) d. liblegrafiidiga (hallmalmid) ja keragrafiidiga (kõrgtugevad malmid)
Värvilised metallid, mida kasutatakse masinaehituses, jagunevad põhiliselt vasesulamiteks ja kergsulamiteks. 3 Mustad metallid Musti metalle kasutatakse nende suure tugevuse ja jäikuse ning suhteliselt madala hinna tõttu väga laialdaselt. Mustad metallid jagunevad : • Terased • Legeeritud terased (terasesulamid), erineva süsinikusisaldusega. Suure süsinikusisaldusega on malmid. 4 Malm Malmideks nimetatakse terastega võrreldes suurema süsinikusisaldusega (>2,14%) rauasüsinikusulameid. Malmid liigitatakse süsiniku oleku järgi kahte gruppi: malmid, kus kogu süsinik või suurem osa sellest on vabas olekus grafiidina malmid, kus kogu süsinik on seotud olekus tsementiidis (Fe3C) Seotud süsinikuga malmi nimetatakse valgemalmiks. Valgemalm on väga kõva,
mikroskoobi all väikesel suurendusel märgatav, kuid perliit on väga peene struktuuriga. Sel juhul paistab ühtlase tumeda struktuuriosana. Terased süsinikusisaldusega üle 0,8% on üleeutektoidsed ja nende struktuur koosneb perliidist ja sekundaarset tsementiidist (T"). Sekundaarne tsementiit leidub üleeutektoidsetes terases tavaliselt heleda võrguna või terakeste ahelana perliiditerade vahel või nõeltena nende sees. Malmid Malmideks nimetatakse terastega võrreldes suurema süsinikusisaldusega (üle 2,14%) rauasüsiniksulameid.Liigitatakse: 1)Malmid,kus kogu süsinik on seotud olekus-tsementiidis(Fe3C).Süsinikuga seotud malmid,ehks valgemalmid(tuhmvalge värvus( 2)Malmid,kogu C või suurem osa sellest on vabas olekus-grafiidina.Grafiitmalmid. Suure süsiniksisalduse tõttu on malmi struktuuris kõva ja habras eutektikum-ledeburiit või süsinik grafiidina
väheneb. Peale karastamist on terase struktuuris martensiit ning tsementiit ning kõvadus HRC-s on 65+ . 6. Noolutustemperatuurid 200-250 C ning seda noolutust nimetataks madalnoolutuseks. Noolutatud terase struktuuriosadest tekib juurde tsementiit ja kõvadus on 67 HRC. 7. Antud noolutatud terase kõvadus ja tugevus on suur ning säilub enam vähem sana suurena kuid antud teras muutub noolutamise käigus sitkemaks. Malmid 8. Fe-Fe3C faasidiagramm malmide osa. 9. Variant 7, C- sisaldus 5.0% - Jahtumiskõver 1.L L+T 2. L+T A+T 3. A+T Le+T (F+T) . 10. Tegemist on üleeutektmalmiga. Grafiitmalmi tekkimis eeldusteks on , et peavad eksisteerima vabas olekus süsinik. Selle teket soodustab eelkõige erilisandite sisseviimine sulamalmi ning valgemalmidest tehtud valamite pikaajaline lõõmutamine. 11
Eriala Metall materjalid *Metallmaterjale kasutatakse nende tugevuse,elastsuse keevitavuse pärast. *Metallide puuduseks on nende korrodeerumise keskonna mõjutuste tõttu. *Samas on metallid aga head sooja ja elektrijuhid. Metallid jaotatakse mustadeks ja värvilisteks(nt:teras ja vask) Tegelikult võiks jaotada ka rauda sisaldavateks ja mittesisaldavateks(nt:terased ja malmid ning vask,tsink jne. *Mustade metallide koostis on põhiliselt raud(fe) js süsinik(c)mitmesugustest vahekordades. *Lisandite rauda ehituses ei kasutata ta omadused pole selleks sobivad.Rauale lisatavad lisandid määravad tema omadused ja kasutamisviisi. *Põhimõtteliselt jaotatakse mustad metallid:terasteks ja malmideks. *Süsiniku sisaldus malmides C 1,7%Tavaliselt sisaldavad malmid süsiniku 2...4% ja rohkem. *malmid jaotatakse valgeteks ja hallideks malmideks.
pärast. · Metallide puuduseks on nende korrodeerumine mitmesuguste keskkonnamõjutuste tõttu. · Peale selle omavad metallid kõrgetel temp. suuri plastseid deformetsioone. · Samas on metallid aga head soojad- ja elektrijuhid (oleneb olukorrast) Metallid jaotatakse mustadeks ja värvilisteks (nt teras ja vask) Tegelikult võiks jaotada ka rauda sisaldavateks ja mittesisaldavateks metallmaterjalideks(nt terased ja malmid ning alumiinium, vask, tsink jne) · Mustad metallide koostis on põhiliselt raud (Fe) ja süsinik (C) mitmesugustes vahekordades. · Lisanditeta raud ehituses ei kasutata ta omadused pole selleks sobivad. Rauale lisatavad elemendid määravad tema omadused ja kasutamisviisid. · Põhimõtteliselt jaotatakse mustad metallid: terasteks ja malmideks. Mustad metallid Malmid. · Süsinikusisaldus malmides 1,7%. Tavaliselt sisaldavad malmid süsinikku 2...4% ja
9. DIN 17851 Ti Al6 V4 – titaanisulam, alumiiniumi 6% ja vanaadiumi 4% 10. Cu Al7 Fe3 Mn – vasesulam, legeeritud alumiiniumpronks, Al 7% , Fe 3%, Mn < 1%, vaske ülejäänud. 11. GJS-400-18 – keraja grafiidiga malm, tõmbetugevusega 400MPa ja katkevenitus A=18% 12. L – NiCuCr 15 6 3 – libleja grafiidiga malm, kus Ni – 15%, Cu – 6%, Cr – 3% 13. DIN EN 10083 C 45 – kvaliteetkonstruktsiooniteras, 0,45% süsinikku Malmid (1-2) G – (DIN järgi) malmid ja valatud materjalid GJ – hallid malmid (EN) GJL – libleja grafiidiga hallmalm GG – saksa valumalm GRS – Soome valumalm GJS – keraja grafiidiga malm (S- sfäär) GGG – Saksa kõrgtugev malm GJMB – must tempermalm (EN) GJMW – Valge tempermalm (EN) GTS – must tempermalm (DIN) GTW – valge tempermalm (DIN) L – lamellgrafiit S – Sferoidaalne grafiit
Lihv 3: Eelmisest mõnevõrra suurema süsinikusisaldusega teras (0.35%). Struktuuri koostis: Ferriit + perliit. Terase mark: C35E. Terase C35E tõmbetugevus jääb vahemikku 550-780N/mm2, voolavuspiir 320-430N/mm2, katkevenivus A on 17-20% ja katkeahenemine Z on 40-50%. Lihv 5: Üleeutektoidteras süsinikusisaldusega 1.1%. Terase mark: C110E. Struktuuri koostis: Perliit + sekundaar tsementiit. Malmid: Lihv 1: Liblegrafiitmalm. Struktuuri koostis: Perliit + liblegrafiit. Ligikaudne süsinikusisaldus: 2.4% Lihv 2: Liblegrafiitmalm. Struktuuri koostis: Perliit + liblegrafiit. Ligikaudne süsinikusisaldus: 2.5% Lihv 3: Keragrafiitmalm. Struktuuri koostis: Ferriit + perliit + keragrafiit. Ligikaudne süsinikusisaldus: 3% Lihv 4: Pesagrafiitmalm. Struktuuri koostis: Ferriit + pesagrafiit. Ligikaudne
Materjali õpetus Malm Malmideks nimetatakse terastega võrreldes suurema süsinikusisaldusega (üle 2,14%) rauasüsinikusulameid. Malmid liigitatakse süsiniku oleku järgi kahte gruppi: 1) malmid, kus kogu süsinik on seotud olekus tsementiidis (Fe3C). Need on seotud süsinikuga malmid e. valgemalmid; 2) malmid, kus kogu süsinik või suurem osa sellest on vabas olekus grafiidina. Need malmid on tuntud grafiitmalmidena (tuntumad neist on hallmalmid). Suure süsinikusisalduse tõttu on malmi struktuuris kõva ja habras eutektikum ledeburiit (valgemalmis) või süsinik grafiidina (libleja, keraja või pesajana). Nii ledeburiit kui ka grafiit teevad malmi hapraks, mistõttu ei saa ühtki malmiliiki survetöödelda sepistada, valtsida jne. Seepärast kasutatakse malmi valusulamina. Kõige rohkemkasutatakse selleks otstarbeks alaeutektoidse koostisega hallmalmi
metalne põhimassi struktuur võib olla perliit, perliit+ferriit või ferriit. Vastavalt sellele nimetatakse malmi perliit-, ferriitperliit- või ferriithallmalmiks. Suurima tugevusega on perliithallmalm (nimeta-takse ka kvaliteetmalmiks). Kõigi libleja grafiidiga hallmalmide plastsus (sitkus) on aga väga väike katkevenivus ei ületa 0,5%. 5 1.3 Keragrafiitmalm Keraja grafiidiga malmid saadakse sulamalmi modifitseerimisel magneesiumi või tseeriumiga, mida lisatakse 0,1...0,2 massiprotsenti. Selel 1.38b on näha grafiidiosakestetüüpiline kuju keragrafiidiga malmis. Metalse põhimassi struktuur võib olla keraja grafiidiga malmil analoog-selt liblegrafiidiga malmiga kas ferriit, ferriit+perliit või perliit. Keragrafiit nõrgestab metalset põhimassi tunduvalt vähem kui pesaline või libleline ja seetõttu on keragrafiidiga malmid heade mehaaniliste oma-dustega.
elastsuse, keevitatavuse pärast. · Metallide puuduseks on nende korrodeerumine mitmesuguste keskkonnamõjutuste tõttu. · Peale selle omavad metallid kõrgetel temperatuuridel suuri plastseid deformatsioone. · Samas on metallid aga head sooja- ja elektrijuhid. Metallid jaotatakse mustadeks ja värvilisteks (näiteks teras ja vask). Tegelikult võiks jaotada ka rauda sisaldavateks ja mittesisaldavateks metallmaterjalideks (näiteks terased ja malmid ning alumiinium, vask, tsink jne). Mustad metallide koostis on põhiliselt raud ja süsinik mitmesugustes vahekordades. · Lisanditeta rauda ehituses ei kasutata - ta omadused pole selleks sobivad. Rauale lisatavad lisandid määravad tema omadused ja kasutamisviisi. · Põhimõtteliselt jaotatakse mustad metallid: terasteks ja malmideks. Mustad metallid Malmid. · Süsiniku sisaldus malmides alla 1,7% Tavaliselt sisaldavad malmid süsinikku 2..
tsementiidi kogus terase struktuuris kasvab võrdeliselt selle C-sisaldusega. C-sisaldusest lähtudes liigitatakse terased: alaeutektoidseiks, C < 0,8%, struktuur F + P; eutektoidseiks, C = 0,8%, struktuur P; üleeutektoidseiks, C > 0,8%, struktuur P + T". C-sisalduse suurenedes kasvab T kogus terase struktuuris ning koos sellega terase kõvadus, tõmbetugevus Rm ja voolavuspiir Rp; vähenevad aga plastsus –ning sitkusnäitajad. Malmid (C-sisaldus üle 2,14%) Malmil on madalam sulamistemperatuur ning ta struktuuris esineb peamiselt grafiit (v.a valgemalm). Malmil on võrdlemisi head valuomadused. Suurest süsinikusisaldusest tulenevast grafiidist vaba grafiidiga malmides ja tsementiidist valgemalmis ei ole malm sepistatav. Fe-Fe3C faasidiagramm ja sulamite struktuuriosad toatemperatuuril Terased ja teraste termotöötlus (TT)
14%) C. Raua ja süsiniku keemiline ühend D. Süsiniku tardlahus rauas E. Raua ajalooline nimetus Score: 2/2 44. Valgemalmis esinevad järgmised faasid: Student Response A. Tsementiit B. Ferriit C. Perliit D. Ledeburiit E. Grafiit Score: 2/2 45. Millised väited on õiged? Student Response A. Malmid on reeglina paremate tugevusomadustega kui terased B. Malmide tugevusomadused on reeglina madalamad kui terastel C. Malmid on hästi survetöödeldavad D. Malme kasutatakse valamise teel valmistatavate toodete/detailide saamiseks E. Malme ei saa survetöödelda F. Valgemalmid on hästi lõiketöödeldavad suure tsementiidi hulga tõttu G. Malmid enamasti ei kannata oma hapruse tõttu löökkoormusi Score: 1,8/2 46.
D. Süsiniku tardlahus rauas E. Raua ajalooline nimetus Score: 2/2 44. Valgemalmis esinevad järgmised faasid: Student Response A. Tsementiit B. Ferriit C. Perliit D. Ledeburiit E. Grafiit Score: 2/2 45. Millised väited on õiged? Student Response A. Malmid on reeglina paremate tugevusomadustega kui terased B. Malmide tugevusomadused on reeglina madalamad kui terastel C. Malmid on hästi survetöödeldavad D. Malme kasutatakse valamise teel valmistatavate toodete/detailide saamiseks E. Malme ei saa survetöödelda F. Valgemalmid on hästi lõiketöödeldavad suure tsementiidi hulga tõttu G. Malmid enamasti ei kannata oma hapruse tõttu
oktoober 2015, 19:10 Aega kulus 4 minutit 27 sekundit Hinne 12,00, maksimaalne: 14,00 (86%) Küsimus 1 Õige Hinne 1,00 / 1,00 Märgista küsimus Küsimuse tekst Terast oskas inimene toota varem kui malmi. Vali üks: Tõene Väär Küsimus 2 Õige Hinne 1,00 / 1,00 Märgista küsimus Küsimuse tekst Valatavad Fe ja C sulamid on: Vali üks: 1. malmid 2. terased Tagasiside Sinu vastus on õige. Küsimus 3 Õige Hinne 1,00 / 1,00 Märgista küsimus Küsimuse tekst Kõige tavalisem ja odavam malm on: Vali üks: 1. valgemalm 2. hallmalm 3. tempermalm Tagasiside Sinu vastus on õige. Küsimus 4 Õige Hinne 1,00 / 1,00 Märgista küsimus Küsimuse tekst Csisalduse tõusuga muutuvad Fe ja C sulamid plastsemateks. Vali üks: Tõene Väär Küsimus 5 Õige
-l 1147. L -> A + T, st vedelfaas teisendub kahefaasiliseks mehaaniliseks seguks. Alla temp 727 Le -> F + T, st Le= A+T (1147-727) ja F+T (727-0) · Perliit (P) - C-sisaldus 0,8%, A -> F+T=P tekib temp.-l 727 (700-500 - perliit) · Beiniit (B) - C-sisaldus 0,8%, A-> F+T=B, kui temp alla 500-300 4.4. Kuidas liigitatakse Fe-C-sulamid liihtudes FD-st (C-sisalduses)? 0..alaeutektoidterased..0,02%..eutektoidterased..0,8%..üleeutektoidt.-d...2,14%..alaeutektsed malmid..4,3%..eutektsed malmid..6,67%..üleeutektsed malmid 5. Terased 5.1. Kuidas liigitatakse terased lähtudes kasutusalast ja milline on nende C-sisaldus? · C<0,7% - konstruktsiooniterased, C- 0,2...0,7% · C>0,7% - töörisstaterased, C- 0,4...1,6% · eriterased (ainult legeerterased) 5.2. Millised on ala- ja üeeutektoidsede teraste strukluuriosad tasakaaluolekus? · Ala (C<0,8%) - F+P · Eutektoidterased (C=0,8%) - P
Rauasüsinikusulamid.Teras Lisandid terases Raud on metallidest tähtsaim, kuid puhtal kujul kasutatakse teda vähe. Põhilised tehnomaterjalid valmistatakse rauasulamitest. Nende kasutusala on umbes kümme korda laiem kui teistel metallidel ja nende sulamitel. Suurem osa rauasulamitest on süsinikku sisaldavad sulamid rauasüsinikusula- mid, mis jagunevad järgmiselt: -terased, mille süsinikusisaldus on kuni 2,14%; -malmid, mille süsinikusisaldus on üle 2,14% (tavaliselt kuni 4%). Süsinik C-sisalduse suurenedes kasvab terase kõvadus, tõmbetugevus ja voolavuspiir ning vastupanu väsi- muspurunemisele; vähenevad aga plastsus- ning sitkusnäitajad. Süsinik avaldab mõju ka terase külmahaprus- lävele, soodustades terase haprumist madalatel temperatuuridel. 2
Tln Lasnamäe Mehaanikakool Materjaliõpetus Konspekt autotehnikutele Koostaja Mati Urve 2009 Teemad 1. Materjalide omadused, 2. Terased, 3. Malmid, 4. Magnetmaterjalid, 5. Metallide termiline töötlemine 6. Vask ja vasesulamid, 7. Alumiinium ja alumiiniumisulamid, 8. Magneesiumisulamid, 9. Titaan ja selle sulamid, 10. Laagriliuasulamid , 11. Kermised, 12. Metallide korrosioon, 13. Plastid , 14. Klaas, 15. Värvid, 16. Värvide liigitus, 17. Värvimisviisid, 18. Pindade ettevalmistamine, 19. Metallide konversioonkatted, 20. Metallkatted, 21. Kütuste koostis, 22. Kütuste koostis, 23. Nafta koostis ja kasutamine, 24
A. Tsementiit 50% B. Ferriit 50% C. Perliit D. Ledeburiit E. Grafiit Score: 2/2 45. Millised väited on õiged? Student Response Value Correct Answer A. Malmid on reeglina paremate tugevusomadustega kui terased B. Malmide tugevusomadused on reeglina 25% madalamad kui terastel C. Malmid on hästi survetöödeldavad D. Malme kasutatakse valamise teel valmistatavate 25% toodete/detailide saamiseks E. Malme ei saa survetöödelda 25% F. Valgemalmid on hästi lõiketöödeldavad suure tsementiidi hulga tõttu
seetõttu väga laialdaselt kasutatavad. Ehitsumatallid jagunevad must- ja värvilisteks metallideks.Mustmetallid koosnevad rauast ja peamiseks lisandiks on süsinik. Süsiniku sisalduse järgi jagunevad nad malmideks ja terasteks. Malmides on süsiniku tunduvalt rohkem . Värvilistes metallides kasutatakse ehitusel kõige rohkem vaske ja alumiiniumi, vähemal määral niklit, tsinki, seatina, kroomi jne. Sulamitest on ehitusel enamkasutatavad pronks, messing ja duralumiinium. Malmid Malme toodetakse kõrgahjudes ja tema tooraineks on rauamaak, koks ja räbustaja. Rauamaak kujutab endast looduslikku rauahapendite ja mineraalainete segu. Maakide rauasisaldus võib ulatuda kuni 75%-ni. Kõrgahju kütuseks kasutatakse kivisöe kuivdestillatsioonil (900...1100oc juures) saadavat koksi. Koks on samal ajal ka aktiivne lisand , mis võtab osa raua väljataandamise keemilistest protsessidest. Räbustaja on mingi mineraalaine (lubjakivi, dolomiit jne), mis tekitab räbu ja seob
Küsimus 7 (15 points) Millised väited on õiged terase ja malmi liigituse ning tugevusomaduste kohta? Student Response: Õige Õppija Vastuse variandid Protsent vastus vastus 50.0% a. Malmide tugevus jääb vahemikku Rm=100...1000 MPa -50.0% b. Malmid on tugevusomdaustelt paremad, kui terased 50.0% c. Tsementiiditavate teraste süsinikusisaldus on 0,05 ... 0,25 % -50.0% d. Terased liigitatakse kõige laiemalt kahte suurde gruppi:
vedelfaasi üheaegses kristalliseerumises kaheks või enamaks tardfaasiks. Vedelast faasist ühel ajal väljakristalliseerunud kahe või enama faasi segu nimetataksegi eutektikumiks. Eutektoidmuutus - eutektoidsele koostisele ja temperatuurile vastav faasimuutus, mis seisneb tardfaasi ümberkristalliseerumises kaheks või enamaks uueks tardfaasiks. Tekkinud tardlahuste kristallide segu nim. eutektoidiks. Sulamite liigitus: terased ja malmid, nende struktuurid. Terased Terase puhul on tegu mitmekomponentse sulamiga, mis peale süsiniku sisaldab ka tavalisandeid (süsinikteraseid) ja legeerivaid elemente (legeerteraseid). Teraste C-sisalduse suurenedes kasvavad nende kõvadus ja tugevusnäitajad, vähenevad aga plastsus- ja sitkusnäitajad. Teraste liigutused on järgmised: 1) alaeutektoidterased - nende teraste C-sisaldus on kuni 0,8%. Koosnevad ferriidist ja perliidist
18. Milliseid sulameid nimetatakse terasteks? Teras on paljukomponentne sulam, mis sisaldab süsinikku ja tavalisandeid – eelkõige mangaani, räni, väävlit, fosforit, aga ka hapnikku, vesinikku, lämmastikku jt, mis avaldavad ühel või teisel kujul mõju terase omadustele. 19. Milliseid sulameid nimetatakse malmideks. Malmideks nimetatakse terastega võrreldes suuremasüsinikusisaldusega (üle 2,14%) rauasüsiniku-sulameid. Malmid liigitatakse süsiniku oleku järgikahte gruppi:1) malmid, kus kogu süsinik on seotud olekustsementiidis (Fe3C). Need on seotud süsinikugamalmid e. valgemalmid 2) malmid, kus kogu süsinik või suurem osa sellest on vabas olekus grafiidina. Need malmid on tuntud grafiitmalmidena (tuntumad neist on hallmalmid). 20. Mis on ferriit, austeniit, tsementiit? Ferriit on süsiniku tardlahus α-rauas. Tehakse vahet madaltemperatuurilise ferriidi ning kõrgtemperatuurilise ferriidi vahel. Austeniit on samuti raua ja süsiniku tardlahus
621 0.7 32 74.75 Teades, et (l1/l2)=(k1/k2) leian üksikute õmbluste pikkused 7.2/32=x/16.6 x=3.735mm 16.6-3.735=12.86mm l1 =4mm l2=13mm Kontrollarvutused F1=(F*k1)/k F1=6262N 6262N/(0.7*32*4)=69.88N/mm2N/mm2 F2=(F*k2)/k F2=21569N 21569N/(0.7*32*13)=74.07/mm2N/mm2 27830N/(0.7*32*17)=73.08N/mm2N/mm2 Kasutatud kirjandus 1. Loenugkonspekt 2. Malmid ja terased 3. Arumäe H. Kinnisliited, Tallinn, Valgus 1979, lk144
M(K8) c ülekõllastunud tardlahus alfa+rauas(Fe(Cülek)) 5.milles seisneb beiniit muutus Fe-S sulameis muutuse skeem, T A->(F+T) B (C=0,8% t=400-500C 6.alaeutektoidterase struktuuriosad, nende tekkimistemperatuur C<0,8% struktuur koosneb ferriidist ja perliidist, ferriit 727, perliit 0-727 7.tavalisandid terastes, nende sisaldus Räni<0,4% ; mangan <0,8% ; väävel 0,035-0,06%; fosfor 0,025-0,045% 8.malmide liigitus lähtudes C olekust. Nende tekke eeltingimused Seotud süsinikuga malmid(valgemalmid), malmid kus kogu süsinik on seotud olekus tsementiidi kujul (grafetiseerivad lisaneid vähe või on jahtumiskiirus suur) Vaba grafiidiga malmid (hallmalmid)- malmid, kus kogu süsinik, või suurem osa sellest on vabas olekus (malmi aeglane jahtumine ja malmi suur räni sisaldus) 9.kuidas liigitatakse mitteraudmetallid ja sulamid lähtudes tihedusest, tooge piirtihetuse väärtused 1.kergmetallid ja sulamid <5000kg/m3 (Li,Mg,Al,Ti) 2.keskmetallid ja sulamid
millele vastab solidusjoon. 5. Faasidiagramm komponentide piiratud lahustuvuse korral, esineb eutektmuutus. Faasidiagramm komponentide piiramatu lahustuvuse korral. Tuleb teada faasidiargammi kujusid ja faasidiagrammil olevate tähistuste tähendusi. 6. Rauasüsiniksulamid. Terased. Malmid. Põhilised tehnomaterjalid valmistatakse rauasulamitest. Suurem osa rauasulameist on süsinikku sisaldavad sulamid- rauasüsiniksulamid: Süsinikusisaldus kuni 2,14%- terased Süsinikusisaldus üle 2,14%- malmid 7. Faasid rauasüsinikusulamites: feriit, tsementiit, austeniit. Nende olemused ja omadused. 8.Struktuurivormid rauasüsinikusulamites: lebeburiit, perliit. Nende olemused ja omadused. 9. Terase tavalisandid, juhulisandid, põhilised legeerivad elemendid
milles seisneb beiniit muutus Fe-C sulameis, muutuse skeem, T A => (F+T) B (C=0,8% t=400-500C 6.alaeutektoidterase struktuuriosad, nende tekkimistemperatuur C<0,8% struktuur koosneb F ja P, C-sisaldus 0,2% korral ferriidi ja perriidii koguste suhe 3:1 7.tavalisandid terastes, nende sisaldus Räni<0,4% ; mangan <0,8% ; väävel 0,035...0,06%; fosfor 0,025...0,045% 8.maldmide liigitus lähtudes C olekust. Nende tekke eeltingimused 1) seotud C malmid e. valgemalmid- seotud süsinik tsementiidi kujul (grafitiseerivad lisandeid vähe või on jahtumiskiirus suur) Vaba grafiidiga malmid (hallmalmid)- malmid, kus kogu süsinik, või osa sellest on vabas olekus (malmi aeglane jahtumine ja malmi suur räni sisaldus) 9.kuidas liigitatakse mitteraudmetallid ja sulamid lähtudes tihedusest, tooge piirtihetuse väärtused 1.kergmetallid ja sulamid <5000kg/m3 (Mg,Al,Ti) 2.keskmetallid ja sulamid 5000...10000 (Zn, Sn, Cu, Cr, Mn, antimon) 3
Malm on raua sulam, mis sisaldab alati rohkem kui 1,7 % süsinikku, maksimaalselt aga kuni 4,5 %. Normaaljuhul on see protsent 3 ja 3,5 % vahel. Malmi kasutatakse peaasjalikult kolmel põhjusel. Nendeks on: · odav toota · mehhaaniliselt kergelt töödeldav · lööki summutav Malmi liigitatakse seal sisalduva süsiniku oleku jargi kahte gruppi: · Süsinik on seotud olekus tsemendiidi (Fe3C) kujul. Need on seotud süsinikuga malmid ehk valgemalmid. · Kogu süsinik või suurem osa sellest on vabas olekus - grafiidiga malmid: Vaba grafiidiga malmid omakorda jagunevad vastavalt grafiidiosakeste kujust lähtuvalt: hallmalm (lamelse kujuga grafiit), kõrgtugev malm (kerajas grafiit) saadakse hallmalmi; modifitseerimisel magneesiumi, tseesiumi või teiste elementidega tempermalm (vaba süsinik esineb pesaja grafiidina), millest saadakse grafitiseerival lõõmutamisel valgemalmi.
TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL Materjalitehnika instituut MATERJALIÕPETUS Kodutöö nr 1 Teostas : 041081 MATB-34 Tallinn 2005 Eesmärk: Tutvuda rauasüsinikusulamite (teraste ja malmide) struktuuri termotöötluse ja neist tulenevate omadustega I osa (Terased & malmid) küsimused 1. Joonistage Fe-Fe3C faasidiagramm (FD), märkige FD-i kõikides alades faasid ning tooge üksikute sulamigruppide (eutektsed, ala-ja üleeuteksed; eutektoidsed, ala-ja üleeutektoidsed) struktuuriosad toatemperatuuril. Vastus: Faasid: ferriit F, austenniit A, tsementiit T C sisaldus % Sulam Struktuuriosad
austeniidi lagunemine ei toimu täielikus vastavuses tasakaaluolekule, moodustub struktuuri rohkem perliiti, kui seda näeb ette tasakaal. See viib C-sisalduse arvutamisel suuremate väärtusteni. Samas suunas mõjutavad terases esinevad lisandid; 5. C sisaldus 2,5% (Alaeutektmalm). · Valatavus hea sest sulamistemperatuur ei ole väga kõrge ja lividusjoone ja solidusjoone vahe on küllaltki suur. · Lõiketöödeldavus halb sest malmid on kõik halvasti lõiketöödeldavad. · Ei ole survetöödeldav malm. Valgemalmi või hallmalmi tekkimisel mängib osa räni sisaldus.Valgemalmi tootmisel on seda vähe ja hallmalmi puhul palju. Valgemalm tekib ka suure jahtumiskiiruse korral.
A. Tsementiit B. Ferriit C. Perliit D. Ledeburiit E. Grafiit Score: 1,4/2 45. Millised väited on õiged? Student Response A. Malmid on reeglina B. Malmide tugevusom C. Malmid on hästi su D. Malme kasutatakse E. Malme ei saa surve F. Valgemalmid on hä G. Malmid enamasti ei Score: 2/2 46.
Joodetavus Materjali omadus moodustada kindlaid, jäikasid ühendusi kõrgetel temperatuuridel joodiste abil. Materjalide ekspluatatsioonilised omadused Materjalide talitlusomadused sõltuvad materjali töötingimustest, nende hulka kuuluvad: Korrosioonikindlus Kulumiskindlus Pinnaomadused Tulekindlus Soojuspüsivus Ohutus Keskkonnasõbralikkus Mustad metallid Mustad metallid Mustad metallid -- raud ja selle sulamid (teras, ferrosulamid, malmid). Vahel liigitatakse mustadeks metallideks ka mangaan ja kroom. Neid metalle kasuatakse peamiselt malmide ja teraste tootmisel. 90% kasutatavatest metallidest moodustab mustade metallide osakaal. Enamik erinevad terased. Mustade metallide tootmine Malm-- raua ja süsiniku sulam, süsiniku sisaldus suurem kui 2.14 % (kuni 6%). Malmid jagunevad valgemalmiks, hallmalmiks, tempermalm, kõrgtugevmalm. Teras-- raua ja süsiniku sulam, süsiniku sisaldus kuni 2.14 %.
(e. 3000 jõukilogrammi – esmakordselt täheldatakse jõu vähenemist, kgf). Brinelli kõvadusarv määratakse kuulile toimiva jõu ja sfäärilise jälje pindala ReL - pinge madalaim väärtus plastsel voolamisel.c) tinglik - terased, mille süsinikusisaldus on kuni 2,14%; voolavuspiir Rp – pinge, mille juuresjääkpikenemine saavutab - malmid, mille süsinikusisaldus on üle 2,14% etteantud väärtuse (tavaliselt kuni 4%). protsentides, näiteks 0,2% – tähis Rp0,2.Tugevusnäitajate Peale süsiniku on terastes ja malmides alatiteisi lisandeid, mis on põhidimensioon on N/m2,tavaliselt kasutatakse N/mm2 (MPa). jäänud sulameisse nende saamise käigus – need on tavalisandid, ja Plastsusnäitajatest määratakse katsetamisel spetsiaalselt
5 1.2. Malm Kui rauasulamis on üle 2,14 % süsinikku, nimetatakse seda malmiks. Süsiniku protsent sulamis ei ole tavaliselt suurem kui 4. Malm erineb terasest selle poolest, et malmi pole võimalik toatemperatuuril plastselt deformeerida, kuna malm puruneb. Malm on heade valuomadustega ning seejuures ka odavam kui teras, mistõttu tihti on masinate korpused ja kered valatud malmist. Malmid, kus kogu süsinik või suurem osa sellest on vabas olekus grafiidina. Need malmid on tuntud grafiitmalmidena (tuntumad neist on hallmalmid). Malmil on ka omadus summutada lööke. Samas on malmil halb keevitatavus. Malmi külmkeevitamisel kasutatakse spetsiaalseid elektroode, traate, kaitsegaase ja töövõtteid. Vaatamata sellele on külmkeevitamisel saadud liide kerge purunema, kuna temperatuuride vahest tekivad malmi kergesti praod
faasidest. Kord moodustunud tsementiit on väga püsiv eriti madalatel temperatuuridel ja seetõttu on ta tähtis struktuuriosa nii terastes kui ka malmides. Faasid: 1. Ferriit F Süsiniku tardlahus max 0,02% C -rauas 2. Austeniit A Süsiniku tardlahus max 2,14% C -rauas 3. Tsementiit ehk raudkarbiid T Keemiline ühend Fe 3C 6,67% C Iseloomulik suur kõvadus (820 HB) 4. Vedelfaas L 2. Rauasüsinikusulamid: terased, malmid. Süsinikterase orienteeruv keemiline koostis. Lisandid terastes. C-sisalduse mõju terase omadustele. -terased, mille süsinikusisaldus on kuni 2,14%, malmid, mille süsinikusisaldus on üle 2,14% (tavaliselt kuni 4%). Selle jaotise järgi eristati esialgu survetöödeldavaid rauasüsinikusulameid mittesurvetöödeldavatest. Tänapäeval on malmide areng aga viinud malmi selliste liikideni, mida on võimalikmingil määral survetöödelda nii kuumalt kui külmalt
sisaldusega 5)milles seisneb beiniitmuutus Fe-C-sulameis muutuse skeem, T A->(F+T)B; Tekib A lagunemisel selle allajahutamisel temp-ivahemikus 400-500C.(C%=0,8) 6)alaeutektoidterase struktuuriosad, nende tekkimistemperatuur F(0-911C ja 1392-1539C) P(727C) 7)tavalisandid terastes, nende sisaldus Si ( <0,4%); Mn (<0,8%); S (0,035-0,06%); P (0,025-0,045%). 8)malmide liigitus lahtudes C-olekust. Nende tekke eeltingimused · Seotud süsinikuga malmid valgemalmid (kogu süsinik on seotud olekus tsementiidi (Fe3C) kujul); lisandeid pole ja KIIRE jahutamine · Vaba grafiidiga malmid hallmalmid (kogu süsinik või suurem osa sellest on vabas olekus); räni olemasolul ja aeglases jahutamisel 9)kuidas liigitakse mitteraudmetallid ja sulamid lahtudes tihedusest, tooge piirtiheduse vaartused · Kergmetallid ja sulamid: <5000 kg/m3 (Li, Mg, Al, Ti) · Keskmetallid ja sulamid: 5000-10.000 kg/m3
Student Value Correct Answer Feedback Response A. Cu ja Sn 0% B. Cu ja Zn 100% C. Ni ja Si 0% D. Al ja Si 0% Score: 10/10 6. Mustmetallideks on? Student Correct Value Feedback Response Answer A. Keemiliselt 0% mustatud teras B. Terased ja 50% malmid C. Kõik -40% rasksulavad metallid D. Fe ja Fe 50% baasil sulamid Score: 10/10 7. Mis on eeltingimuseks, et alumiiniumi sulam oleks termotöödeldav? Student Correct Value Feedback Response Answer A. legeerelemetide 0% lahustuvuse muutus B. legeerelementide 0%
Õppematerjalide mapp Rühm: Nimi: 2010/2011 Sissejuhatus Tehnikas kasutatakse loetelu: 1. Tahkeid ehk õhumaterjale(metallid, tehnoplastid jne.) 2. Vedelaid (õhk, õli, mitmesugused lahustid) 3. Gaasilised (looduslikud: õhk, keemilised gaasid nagu vesinik- kasutatakse isolaatorina, jahutina). Tahkeid materjalid liigitatakse siseehituse järgi: 1. metallid (kristallilise siseehitusena) 1.1 metallid- mustad metallid ehk raudsüsinik sulamid(terased, malmid, elektrotehniline raud) 1.2 värvilised metallid (vask, alumiinium, hõbe, kuld, plaatina)- kasutatakse elektroonikas puhtal kujul. 1.3 värviliste metallide sulamid(pronks, messing)- kasutatakse põhiliselt tehnikas. Vase ja nikkli sulamid- suure eritakistusega, küttekehadeks 2. Mitte- metalsed materjalid (looduslikud või tehis ehk sünteetilised) 2.1 keraamilised materjalid (klaas, portselanid, kivimid jne) 2.2 polümerid võivad olla plastmassid ehk tehnopalstid, kummid, õlid. 2
tõmbetugevus, voolavuspiir ja kõvadus, väheneb plastsus seda enam, mida suurem on deformatsiooniaste. Põhjuseks on plastse deformatsiooni tulemusena defektide, eriti dislokatsioonide arvu suurenemine kristallivõres, mis tõstabki vastupanu edasisele deformeerimisele. 2. Rauasulamid: - raud ja süsinik, Suurem osa rauasulamitest on süsinikku sisaldavad sulamid - rauasüsinikusulamid (iron- carbon alloys), mis jagunevad järgmiselt: - terased, mille süsinikusisaldus on kuni 2,14%; - malmid, mille süsinikusisaldus on üle 2,14% (tavaliselt kuni 4%). Sellise jaotuse eesmärgiks oli algselt eristada survetöödeldavaid rauasüsinikusulameid mittesurvetöödeldavatest. Raud (iron) on metallidest tähtsaim, kuid puhtal kujul kasutatakse teda vähe. Põhilised tehnomaterjalid valmistatakse rauasulamitest. Nende kasutusala on umbes kümme korda laiem kui teistel metallidel ja nende sulamitel. Süsinik (carbon) võib esineda mitmel kujul - tuntumalt teemandina (diamond) ja grafiidina
annaabi.ee 
