................................................................. 85 SISSEJUHATUS Kõik, mis meid ümbritseb, koosneb ainetest. Miks ühe saega saab saagida isegi metalli, aga Eestikeelne sõna materjal tuleneb ladinakeelsest teine nürineb juba kõva tammepuu saagimisel? sõnast materia, mis tähendabki ainet. Milline terasemark võtta, kui jalgratta esirattale oleks Materjalid, mis on pärit loodusest endast, on vaja treida uus võll? Kui kõrget temperatuuri kanna- looduslikud materjalid. Inimene kasutab neid, kui tab elektrimootori mähise isolatsioon? Mille poolest vaja, oma huvides, ent ta on loonud väga palju erineb malm terasest? materjale ka ise selliste omadustega, nagu ühe või Mistahes materjali omadused olenevad teise asja jaoks on tarvis. Tehnikas kasutatavad kõigepealt tema koostisest, struktuurist ja saamis-
(kuni 650...700 kraadi) seisutatakse sellel tempil ja jahutatakse aeglaselt. Metallis toimub sekundaarne kristalliseerumine. Deformeeritud terade piiridel tekivad uued kristallisatsiooni keskmed millest moodustuvad uued terad. Vanade terade asemele tekivad uued võrdkülgsed terad ning deformeerunud struktuur kaob. Taastub metalli esialgne struktuur. Feriidi rekristalliseerumise tulemuseks võib olla üsna suur tera kui terase lõõmutamisele on eelnenud plastne deformatsioon 5-15% ulatuses. Seega tuleb peeneteralise struktuuri saamiseks vältida nimetatud deformatsiooni astmeid. Seepärast ei saa rekristallisatsiooniprotsessi kiirendamiseks rekristallisatsioonlõõmutust asendada normaliseerimisega eriti madalsüsinikteraste korral, ehkki mõlemad vähendavad terase kõvadust. Rekristallisatsioonlõõmutust võib asendada normaliseerimisega juhul, kui tegemist pole kriitilise deformatsiooniastmega.rekristallisatsiooni lõõmutust kasutatakse märkimisväärse
MATERJALIÕPETUS ( kordamiseks ) 1.Metallide ja sulamite struktuur ning omadused: - metallide struktuur: Metallide kristalliline struktuur Aatomkristallilise või lihtsalt kristallilise struktuuri all mõeldakse aatomite (ioonide) omavahelist paigutust reaalselt esinevas kristallis. Metallis paiknevad aatomid kindla seaduspärasuse kohaselt, moodustades korrapärase kristallivõre. Selline aatomite paigutus vastab aatomite omavahelise mõju minimaalsele energiale (aatomite ideaalsele paigutusele). - kristallvõre tüübid, Erinevatest võreelementidest ja paigutuse motiividest lähtudes võivad aatomid paigutuda regulaarselt teatud korra kohaselt, mille tulemusena tekib kristalliline struktuur. On ka võimalik, et tavaline aatomite või aatomite rühmade korduvus kristallis on piiratud. Kristallivõre elemendid (võreelemendid) võivad olla a) primitiivsed e. lihtsad (primitive, simple) aatomi
sees. 13. Terase struktuur Vedruterased Keerd-, spiraal- ja lehtvedrusid ning teisi elastseid Terase puhul paigutuvad raua kristallivõresse detaile iseloomustab see, et neis kasutatakse ainult süsiniku või legeerivate elementide aatomid. Terase struktuuri terase elastsust; plastne deformatsioon on lubamatu. moodustavad terad, mille ulatuses kristallivõre on Seega on vedrumaterjalile peamine nõue orienteeritud üheselt. Tera suurus sõltub väga paljudest kõrge voolavuspiir ja elastsusmoodul. Kuna vedrud mõjuritest (kuumutustemperatuur ja kestus, töötavad vahelduvtsüklilistel koormustel, siis on jahutuskiirus, koostis jpt.) ja on piires 0,01…0,1 mm.
1 Kristallivõre tüübid primitiivsed e. lihtsad aatomid paiknevad ainult võreelemendi sõlmpunktides (tippudes); b) ruumkesendatud lisaks võreelemendi tippudes olevaile aatomeile paikneb üks aatom võre- elemendi sees; Cr a, Fe a, Mna, Mo, V, W a ; c) tahkkesendatud lisaks võreelemendi tippudes olevaile aatomeile paiknevad aatomid iga tahu keskel; Ag, Al, Cu, Coy , Cu, Fey, Ni, Pb, Pt, Sny d) põhitahkkesendatud lisaks võreelemendi tippudes olevaile aatomeile paiknevad aatomid põhitahkude keskel. kompaktne heksagonaalvõre: Be, Cd, Co, Cr , Mg, Ti, Zn. KRISTALLVÕRET ISELOOMUSTAVAD SUURUSED · Võre periood · Võre baas · Võre koordinatsiooniarv · Aatomiraadius · Võre kompaktsusaste Polümorfism. Mõnedel metallidel on sõltuvalt temperatuurist enam kui üks kristallivõre t üüp. Metallid o
TTÜ EESTI MEREAKADEEMIA Üld- ja alusõppe keskus MATERJALIÕPETUS Referaat õppeaines Metallide tehnoloogia, materjalid I Kadett: Andrei Lichman Õppejõud: Paul Treier Rühm: MM42 Tallinn 2015 SISUKORD 1. Metallide kristalliline struktuur ............................................................................. 3 2. Kristallvõre tüübid ....................................................................................................... 3 3. Kristalliseerumine ....................................................................................................... 4 4. Materjalide füüsikalised, tehnoloogilised ja mehaanilised omadused ...... 5 4.1. Materjalide füüsikalised omadused ............................................................................ 5 4.2. Materjalide tehnoloogil
Jäikadest kehadest koosnev süsteem on staatiliselt määratud, kui toestuse (laagrite) reaktsioonid on tasakaalutingimustest üheselt määratavad. Kui kolm tundmatut jõudu koonduvad ühte punkti siis on staatiliselt määramatu. 12. Jõu moment punkti ja telje suhtes. Jõu pöördvõimet iseloomustavat korrutist Fh(jõud x õlg) nim.mehaanikas jõu momendiks telje suhtes Mt(F) = ±Fh. : jõu moment telje suhtes võrdub nulliga, kui jõud ja telg paiknevad samas tasandis. Jõumoment punkti suhtes- jõu F momendiks punkti O suhtes loetakse vektorit* Mo(F), mis on risti jõudu ja punkti läbiva tasandiga ja mille moodul võrdub korrutisega Fh (kus h on jõuvektori mõjusirge kaugus punktist); vektori, suund vastab paremakäelise kruvi liikumissuunale selle pööramisel vaadeldava jõuga. 13. Jõupaari moment. nim. Ühe jõu moodulit ja jõuõlga
Kuna titaan ei ole mürgine valmistatakse titaanist ja sulamitest arstiriistu, söömisriistu, toiduainetetööstusele seadmeid jne. Laagriliuasulamid Need sulamid peavad hästi vastu hõõrdekulumisele. Laagriliua materjal peab koosnema pehmetest ja kõvadest mikroosakestest. Kõvad osakesed toetavad võlli ja pehmed osakesed moodustavad õlile mikrokanalid. Laagriliua materjaliks sobivad babiidid, pronksid, paagutatud raua ja grafiidipulbri segu ning mittemetallid (tekstoliit, plast , vilk , pressitud puit). Babiit on materjal, millest valmistatakse liugelaagrite liugpindasid. Selles materjalis on põhikomponendiks tina ja sinna lisatakse veel pliid, antimoni, vaske, niklit, telluuri. Parimad babiidid on tinababiidid( 83...89% tina) milles antimoni ja pliid. Babiit laagriliuad on kasutusel ottomootorites. Raudteevagunite liugelaagri liudade materjal koosneb pliist, kaltsiumist ja naatriumist. Tina asendatakse liudades telluuri või nikliga ja saadakse häid laagreid
Tallinna Tehnikaülikool 2014/2015 õ.a Materjalitehnika instituut Materjaliõpetuse õppetool Stenogramm aines tehnomaterjalid Üliõpilane: Üliõpilaskood: Rühm: Materjalide füüsikalised ja mehaanilised omadused Metallide ja sulamite liigitus tiheduse järgi: ρ< 5000 kg/m3 – kergmetallid ja –sulamid; 5000 < ρ < 10000 kg/m3 - keskmetallid ja –sulamid; ρ > 10000 kg/m3 - raskmetallid ja -sulamid. Metallide ja sulamite liigitus sulamistemperatuuri järgi: kergsulavad metallid ja sulamid - TS ≤327°C (Pb sulamistemperatuur) - Pb, Sn, Sb; kesksulavad metallid ja sulamid - TS =327-1539°C - Mn, Cu, Ni, Ag jt; rasksulavad metallid ja sulamid - TS >1539°C (Fe sulamistemperatuur) – Ti, Cr, V, Mo, W. Plastsusnäitajad Plastsus on materjali võime purunemata muuta talle rake
2) Konstruktsiooniplastid - näiteks polükarbonaat, polüamiid, polüatsetaal 3) Eriotstarbelised plastid - polüfenüüleensulfiid, polüeetereeterketoon, polüimiid Põhilised plastide valmistustehnoloogiad. Plastide tootmine ja töötlemine oleneb plastitüübist ja toote konstruktsioonist. Termoplaste eelkõige valatakse, vormitakse ja töödeltakse ekstruuderiga. Termoreaktiive pressitakse, valatakse ja vormitakse. Valamine Survevalu teostamiseks on vaja plast muuta sisestatud tahkest olekust töödeldavasse sulaolekusse. Selleks kasutatakse valumasinat. Eelised Puudused Suur tootlikkus - mitu tuhat detaili ööpäevas Vormide kõrge hind, tingituna ehitusest Valudetaili omahind on madal Kallid seadmed Vormide pikk tööiga Keerulise kujuga detaile ei saa valmistada
Polütüpism on polümorfismi erijuhtum, mil üks ja sama aine kristalliseerub mitmes erinevas kihilises struktuurimodifikatsioonis, kus kihid erinevad üksteisest kas asetuse või vaheldumise järjestuse poolest.(nt ränikarbiid). Plastmass on materjal, mis koosneb polümeerist kui põhiainest ja mitmesugustest lisanditest (plastifikaatorid, stabilisaatorid, täiteained, pigmendid jne). Termoplastsed polümeerid muutuvad kuumutades kergesti voolavateks. Kõrgelastses olekus deformatsioon võib olla mitu sada %. Esineb mitte kõikidel polümeeridel. Ülalpool mingit kindlat temperatuuri muutub polümeer voolavaks. Kuid veelgi enam kuumutades hakkab polümeer lagunema. Reoloogia sõltub polümerisatsiooniastmest, polümeeride koostisest (kopolümeerid) ning plastifikaatorite hulgast. Vormida saab plastmasse, kui kuumutada üle. Plastmasse saab vormida erinevate tehnikatega, näiteks valamine surve all (polüamiidid), vormis
Termotöötlemine võimaldab oluliselt parandada mittelegeerkonstruktsiooniteraste mehaanilisi omadusi. Võrreldes ühekordse töötlemise normaliseerimisega, mil moodustub perliitstruktuur, on kahe- kordse töötlemise parendamise (karastamine + kõrgnoolutamine) tulemusena tekkiv struktuur pare mate omadustega. Vedruterased Keerd-, spiraal- ja lehtvedrusid ning teisi elastseid detaile iseloomustab see, et neis kasutatakse ainult terase elastsust; plastne deformatsioon on lubamatu. Seega on vedrumaterjalile peamine nõue kõrge voolavuspiir ja elastsusmoodul. Kuna vedrud töötavad vahelduvtsüklilistel koormustel, siis on tähtis ka vedruteraste väsimuspiir; sitkus- ja ka plastsusnäitajad olulist rolli ei mängi. Vedrud tehakse 0,5...0,7% süsinikusisaldusega terasest, mis on legeeritud räni ja mangaaniga. Vastutusrikaste vedrude korral kasutatakse teraseid, millele on lisatud kroomi ja vanaadiumi. 6) Tööriistaterased ja nende omadused
Kasutatakse masinaehituses, tehakse seadmete detaile. Kuid pikk ja keeruline protsess, kallis. Kõvadus ja selle määramine Kõvadus omadus osutada vastupanu teisele kehale, mis on temast kõvem ja püüab tema sisse tungida. Staatiline ja dünaamiline kõvadus. Omab tähtsust kulumiskindluse ja töödeldavuse juures. Staatilise kõvaduse määramine: Brinelli kõvadus teraskuul surutakse kindla jõuga materjali sisse, materjalis tekib plastne deformatsioon ja jääb jälg, mis on pärast nähtav. (HB) see on pmst jõu ja süvise pindala suhe Vickers kõvadus kasutatakse teraskuuli asemel teemantpüramiidi. See on tunduvalt täpsem meetod, tahud on 136 kraadi all teemantpüramiidil, siis ei ole vaja teada ümbermõõtu. Võimaldab tunduvalt suurema kõvadusega materjale hinnata. Puuduseks see et vajab hästi siledat pinda. Brinelliga võib ka musta pinna peale teha. Tähis HV
Eksamiküsimused aines „Tehnomaterjalid“ 1. Millised on materjalide füüsikalised omadused? Tihedus Sulamistemperatuur Soojuspaisumine Soojusjuhtivus Elektrijuhtivus Magnetilisus 2. Millised on materjalide mehaanilised omadused? Tugevus Kõvadus Sitkus Plastsus 3. Millised on materjalide tehnoloogilised omadused? Valatavus Survetöödeldavus Sepistatavus Termotöödeldavus Keevitatavus Joodetavus 4. Millised on materjalide talitlusomadused? Korrosioonikindlus Kulumiskindlus Pinnaomadused Tulekindlus Soojuspüsivus Ohutus Keskkonnasõbralikkus 5. Millised on materjalide mehaaniliste omaduste määramise meetodid? Tõmbeteim Väsimusteim Löökpaindeteim Kõvaduskatse 6. Milliseid materjalide omadusi määratakse tõmbeteimiga? Tõmbeteimiga
9. Materjalide struktuur (mikro-, makro). Puhaste ainete materjalide omadused sõltuvad elementide koostisest ja mikro-makro struktuurist. Mikrostruktuur – aatomite tasand Makrostruktuur – mismoodi on seotud suuremad osakesed. Makrostruktuur kihiline - halb omadus, sest materjal võib hakata lagunema ja korrodeeruma kihtide vahel. (Kasevineer niiskes ruumis – kihid tulevad lahti)(Alumiinium ja merevesi kokku ei sobi) 10. Materjalide omadused (6 kategooriat). 1) Mehaaniline – deformatsioon koormuste mõjul – jäikus, tugevus jm 2) Elektriline – elekrtijuhtivus, elektrivälja mõju 3) Termiline – soojusmahtuvus ja –juhtivus 4) Magnetiline – magnetvälja mõju 5) Optiline – elektromagnetväljakiirguse või valguse mõju, murdumisnäitaja, peegeldusvõime 6) Keemiline – keemiline aktiivsus 11. Tahkete materjalide klassifikatsioon keemilise koostise järgi. 1) Metallid 2) Keraamika 3) Polümeerid
Miinusmärk on seetõttu, et difusioon toimub kontsentratsiooni vähenemise suunas. Kui D = const; S = const ja dC/dx = const, saame integreerimisel: m = - D S dC/ dx t See võrrand annab aja t jooksul läbi pinna S difundeerunud ainehulga. Kui S = 1; dC/dx = -1; t = 1, siis m = D Seega difusioonitegur võrdub ainehulgaga, mis ajaühikus difundeerub läbi ühikulise pinna, kui kontsentratsiooni gradient on 1. D mõõtühik on m2/s. 4. Materjalide tugevus. Mehaaniline pinge ja deformatsioon. Elastne ja plastiline deformatsioon (5.1, 5.2), antud joon 5-1 ja 5-2 Materjalide mehaanilised omadused väljendavad materjali käitumist mingi mehaanilise jõu toimel. Tähtsamad mehaanilised omadused on tugevus, kõvadus, voolavus ja jäikus. Materjali tugevuse iseloomustamiseks uuritakse materjali deformatsiooni sõltuvana mehaanilisest pingest. Jõu rakendamiseks on seejuures 4 võimalust: tõmbe-, surve, nihke ja väändejõud.
Sirge tõusu tg järgi saab leida aktiveerimisenergia: Graafikult saab leida ka konstandi . Väljendame võrrandi 4.7 abil D kahel temperatuuril: Lahutame esimesest võrrandist teise: Joonisel 4-7 on esitatud mõnede elementide difusiooniteguri sõltuvused temperatuurist. Lisandite difusiooni kasutatakse: - metallide pinna töötlemiseks (raua pinna karboniseerimine); - pooljuhtmaterjalide legeerimiseks jne. 6. Materjalide tugevus. Mehaaniline pinge ja deformatsioon. Elastne ja plastiline deformatsioon. 5.1 Materjalide tugevus ja selle määramine Materjalide mehaanilised omadused väljendavad materjali käitumist mingi mehaanilise jõu toimel. Tähtsamad mehaanilised omadused on tugevus, kõvadus, voolavus ja jäikus. Materjali tugevuse iseloomustamiseks uuritakse materjali deformatsiooni sõltuvana mehaanilisest pingest. Jõu rakendamiseks on seejuures 4 võimalust: tõmbe-, surve, nihke ja väändejõud
paremate omadustega. C45E 0,45 - 370 630 25 28Mn6 0,28 1,6 Mn 440 650 40 Vedruterased 34Cr4 0,34 1,2 Cr 460 700 40 Keerd-, spiraal- ja lehtvedrusid ning teisi elastseid 34CrMo4 0,34 1,2 Cr 550 800 45 detaile iseloomustab see, et neis kasutatakse ainult 0,3 Mo terase elastsust; plastne deformatsioon on luba- 34CrNiMo6 0,34 1,7 Cr 800 1000 45 matu. Seega on vedrumaterjalile peamine nõue 1,7 Ni kõrge voolavuspiir ja elastsusmoodul. Kuna vedrud 0,3 Mo töötavad vahelduvtsüklilistel koormustel, siis on 1) keskmine tähtis ka vedruteraste väsimuspiir; sitkus- ja ka plastsusnäitajad olulist rolli ei mängi. Tabel 1.16
1.Sidemereaktsiooniks (toereaktsiooniks) nimetatakse jõudu, millega side takistab keha liikumist. Üldjuhul toereaktsiooni suurus ja suund on tundmatu enne ülesanne lahendamist ning neid avastatakse lahendusega. 2.Milliste parameetritega iseloomustatakse jõudu? Jõud on vektoriaalne suurus, teda iseloomustatakse arvväärtuse, rakenduspunkti ja suunaga. 3. Tasapinnaline jõusüsteem ja selle tasakaaluks vajalikud tingimused.Tasapinnaliseks jõusüsteemiks nimetatakse jõusüsteemi, mille jõud asetsevad ühes tasapinnas. Ühes punktis lõikuvate mõjusirgetega jõudude süsteemi nimetatakse koonduvaks jõusüsteemiks. Kui kehale mõjub mitu jõudu siis võib alati leida nende jõudude resultandi. 1.Tasapinnalise jõusüsteemi tasakaaluks on vajalik ja piisav, et kõikide jõudude projektsioonide algebralised summad kahel koordinaatteljel ja kõikide jõudude momentide algebraline summa suvalise punkti suhtes võrduksid nulliga. 2. Tasapi
Charpy löökpaindeteim on materjali sitkuse määramise põhimooduseid. Selle järgi hinnatakse, kas materjalil on kalduvus haprale purunemisele. Löökpaindeteim seisneb sisselõikega teimiku purustamises pendellöömikuga ja purustustöö määramises. Tsüklilisel koormamisel määratavad omadused: väsimusteim. Seda protsessi, mis lõpeb purunemisega, nimetatakse väsimuseks. Metallide väsimusteimid on kasutuses: ●tõmbe-surve, painde ja väände korral ●pingetsüklite ja deformatsioonide korral ●pingekontsentraatorite puudumise ja olemasolu korral ●kõrge- ja madalatsüklilise väsimuse korral Väsimuspiiriks nimetatakse tsükli maksimaalse pinge suurimat väärtust, mille puhul materjal talub purunemata suvaliselt suure arvu tsükleid. Sümmeetrilise tsükli korral on väsimuspiiril vähim väärtus. Seetõttu määratakse väsimuspiir tavaliselt sümmeetrilise tsükli jaoks. Väsimusteimi tehakse erimasinatega:
I i= inetsiraadius A Lo = saledus i E- normaalelastusmoodul Euleri kriitiline pinge on võrdeline materjali deformatiivusust näitava suurusega (E) ja pöördvõrdeline varda saleduse ruuduga. 8 Piirsaledus on postidele esitatav jäikuse nõue, mille korral konstruktsioonielementide saledus ei tohi ületada lubatavat. Sõltuvalt sellest, kuidas konstruktsioon töötab antakse ette sellised suurused nagu piirsaledused ja materjalist lähtudes ohtlikud saledused (. Põhilistel koormust kandvatel elementidel peab saledus jääma väiksemaks, kui120, seega = 120, teisejärgulistel kandeelementidel = 150 ja surutud side varrastel = 200. Samad nõuded ka tõmmatudteraselementidel, kus suurused peavad jääma = 250...400 vahemikku. Enam vähem samas suurusjärgus on ka tõmmatud puidu piirsaledused. 1.9
1. -2. MALMID, STRUKTUUR, TOOTMINE, LIIGITUS Malm toodetakse kõrgahjudes rauamaagist raua taandamisega. Taandamine toimub kivisöekoksi põlemisel tekkivate gaasidega. Vedelas rauas lahustub 3,5-4% C, samuti Mn, Si ja kahjulike lisandeina ka S ja P. Kõrgahjus toodetakse: 1) toormalmi, mis läheb terase sulatamisel (kuni 90% kogutoodangust); 2) valumalme, mis sulatatakse ümber, et saada valandeid (valatud esemeid) 3) ferrosulameid – suure Mn või Si sisaldusega rauasulameid, mida kasutatakse valumalmide ümbersulatamisel koostise reguleerimiseks ning terase taandamiseks. Koostise järgi eristatakse legeerimata malme, mis on põhiliselt raudsüsiniksulamid ja 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
kestust. Erinevalt kuumutamisest jahutuse käigus temperatuur algul langeb kiiresti, siis aga jahutus aeglustub (nurk 2). Reeglina seisustamise temperatuur saab määrata suhteliselt täpselt, lähtudes metalli keemilisest koostisest, kasutades faasidiagrammi või käsiraamatuid. Kuumutuse kestuse määramine aga on suurel määral empiiriline ülesanne. Tavaliselt seda tehakse erinevate kvalitatiivsete tegurite abil, mille mõju on teoreetiliselt raske ennustada: metalli mass, kuju, ahju konstruktsioon, kuumutuskeskkond jne. , selle küsimuse arutlemine on toodud konspekti teises osas. Peale kuumutamist kasutatakse ka metalli töötlemine külmaga (mitte segada seda külmsurvetöötlusega), selleks kasutatakse erinevad jahutuskeskkonnad: vedelgaasid või krioheenseadmed. Paljudel juhtudel töötlemine külmaga stabiliseerib metalli struktuur ja omadused, seda küsimust samuti arutatakse konspekti teises osas. Termotöötluse liigitus A Faasi (struktuuri) muutuse kohaselt
Puhaste ainete materjalide omadused sõltuvad elementkoostisest ja mikro- ning makrostruktuurist. Mikrostruktuur on aatomite tasandil struktuur. Makrostruktuur tähendab mismoodi on seotud suuremad osakesed. Makrostruktuur kihiline - so. halb omadus, sest materjal võib hakata lagunema ja korrodeeruma kihtide vahel. 9. Materjalide omadused (6 kategooriat). Mehaaniline- deformatsioon koormuste mõjul- jäikus, tugevus jm. Elektriline- elektrijuhtivus, elektrivälja mõju. Termiline- soojusmahtuvus ja –juhtivus Magnetiline- magnetvälja mõju Optiline- elektromagnetkiirguse või valguse mõju, murdumisnäitaja, peegeldumisvõime. Keemiline- keemiline koostis. 10. Tahkete materjalide klassifikatsioon keemilise koostise järgi. 1)metallid
Segud on paljud toiduained, ravimid, taimekaitsepreparaadid, ehitusmaterjalid. 8. Materjalide struktuur (mikro-, makro). Mikrostruktuur on aatomite tasandil struktuur. Makrostruktuur tähendab mismoodi on seotud suuremad osakesed. Makrostruktuur kihiline - so. halb omadus, sest materjal võib hakata lagunema ja korrodeeruma kihtide vahel. 9. Materjalide omadused (6 kategooriat). Mehaaniline- deformatsioon koormuste mõjul- jäikus, tugevus jm. Elektriline- elektrijuhtivus, elektrivälja mõju. Termiline- soojusmahtuvus ja –juhtivus Magnetiline- magnetvälja mõju Optiline- elektromagnetkiirguse või valguse mõju, murdumisnäitaja, peegeldumisvõime. Keemiline- keemiline koostis. 10. Tahkete materjalide klassifikatsioon keemilise koostise järgi. 1) metallid 2) keraamika 3) polümeerid
Avaldame võrrandist 4.2 dm: dm = J·S·dt ja asendame seal J Fick'i I seadusest: Kui D = const; S = const ja dC/dx = const, saame integreerimisel: See võrrand annab aja t jooksul läbi pinna S difundeerunud ainehulga. Kui S = 1; dC/dx = -1; t = 1, siis m = D Seega difusioonitegur võrdub ainehulgaga, mis ajaühikus difundeerub läbi ühikulise pinna, kui kontsentratsiooni gradient on 1. D mõõtühik on m2/s. 4. Materjalide tugevus. Mehaaniline pinge ja deformatsioon. Elastne ja plastiline deformatsioon (5.1, 5.2), antud joo n 5-1 ja 5-2 5.1 Materjalide tugevus ja selle määramine Materjalide mehaanilised omadused väljendavad materjali käitumist mingi mehaanilise jõu toimel. Tähtsamad mehaanilised omadused on tugevus, kõvadus, voolavus ja jäikus. Materjali tugevuse iseloomustamiseks uuritakse materjali deformatsiooni sõltuvana mehaanilisest pingest. Jõu rakendamiseks on seejuures 4 võimalust: tõmbe-, surve, nihke ja väändejõud
5)kõrgtehnoloogilised materjalid- pooljuhid, biomaterjalid, targad materjalid, nanetehnoloogilised materjalid. 10. Materjalide struktuur (mikro-, makro) Mikrostruktuur on aatomite tasandil struktuur. Makrostruktuur tähendab mismoodi on seotud suuremad osakesed. Makrostruktuur kihiline - so. halb omadus, sest materjal võib hakata lagunema ja korrodeeruma kihtide vahel. 11. Materjalide omadused (nimetada 6) Mehaaniline- deformatsioon koormuste mõjul- jäikus, tugevus jm. Elektriline- elektrijuhtivus, elektrivälja mõju. Termiline- soojusmahtuvus ja –juhtivus Magnetiline- magnetvälja mõju Optiline- elektromagnetkiirguse või valguse mõju, murdumisnäitaja, peegeldumisvõime. Keemiline- keemiline koostis. 12. Metalsete materjalide üldiseloomustus Koosnevad 1 või mitmest metallist (Fe, Al, Cu, Ti, Au, Ni) ja ka mittemetallist (C, N, O).Iseloomustab aatomite
Avaldame võrrandist 4.2 dm: dm =J·S·dt ja asendame seal J Fick'i I seadusest: Kui D =const; S =const ja dC/dx =const, saame integreerimisel: See võrrand annab aja t jooksul läbi pinna S difundeerunud ainehulga. Kui S = 1; dC/dx = -1; t = 1, siis m = D Seega difusioonitegur võrdub ainehulgaga, mis ajaühikus difundeerub läbi ühikulise pinna, kui kontsentratsiooni gradient on 1. D mõõtühik on m2/s. 4. Materjalide tugevus. Mehaaniline pinge ja deformatsioon. Elastne ja plastiline deformatsioon (5.1, 5.2), antud joo n 5-1 ja 5-2 5.1 Materjalide tugevus ja selle määramine Materjalide mehaanilised omadused väljendavad materjali käitumist mingi mehaanilise jõu toimel. Tähtsamad mehaanilised omadused on tugevus, kõvadus, voolavus ja jäikus. Materjali tugevuse iseloomustamiseks uuritakse materjali deformatsiooni sõltuvana mehaanilisest pingest. Jõu rakendamiseks on seejuures 4 võimalust: tõmbe-, surve, nihke ja väändejõud
Terase omadused määratakse katselisel teel.Tähtsamad katsed on:tõmbekatse,paindekatse,kõvaduse ja löögitugevuse määramine. 11.METALLIDE OMAD.TE MÄÄRAMINE TERASE OMADUSED; Määratakse katselisel teel.Tähtsamad katsed on: 1.Tõmbekatseseisneb selles,etpulgakujuline katsekeha rebitakse vastava tõmbeseadme abil pooleks.Tõmbekatsegamääratakse 3 tähtsat terase omadust:voolavuspiir , tõmbetugevus ja suhteline pikenemine. Teraspulga venitamisel on selle deformatsioon algul proportsionaalne jõu suurenemisele,siis tekib jõudu suurendamata järsk venivus.Seda nimet.terase voolavuseks ja pinget sel momendil voolavuspiiriks.Peale deformeerumist hakkab pulk uuesti jõudu peale võtma ja puruneb tunduvalt suurema jõu juures.Ühikuteks on N/mm2,kg/cm2 või kg/mm2. Suhteline pikenemine näitab,mitu % teraspulk venib pikemaks enne katkemist.Mida tugevam teras, seda vähem venib.Terase tugevus on survele ja tõmbele enamvähem võrdne. 2
KEEMIA Mateeria kogu meid ümbritseva maailma mitmekesisus oma nähtuste ja asjade koguga. Peamised avaldumisvormid on aine ja kiirgus. Aine mateeria eksisteerimise vorm, mis omab kindlat või püsivat koostist ja iseloomulikke omadusi. Keemia teadus ainete muundumisest ning nendega kaasnevatest nähtustest, uurib ainete omadusi, nende koostist ja ehitust ning reaktsioone ainete vahel, mille tulemusena moodustuvad uued ained. Element kogum ühesuguse tuumalaenguga aatomeid. (Aine, mida ei saa keemiliselt enam lihtsamateks aineteks jagada) Keemiline ühend keemiliste elementite ühinemisel moodustuv ühend. Keemiliseks aineks ei loeta sulameid ja muid segusid (nt. õhk). Molekul aine väikseim osake, millel on antud aine keemilised omadused ning mis võib iseseisvalt eksisteerida. Lihtaine moodustub ainult ühe ja sama keemilise elemendi aatomitest (O; Fe, Hg, S). Liitaine koosneb erinevatest keemilistest element
Masinaehitusmaterjalid, mõisteid MMT-st, kütused, õlid, tehnilised vedelikud, 17.10.12 [email protected] 1 Materjalid Metallid Materjalid, aine ehitus Materjalid,fotoaparaat Metallid Metallide omadused Teraste liigitus otstarbe järgi, markeering Metallide omadusi Metallide üldisi omadusi 8.02.2010 Materjalide katsetamine Röntgenkiirega ja ultraheli katsetus Alumiinium Alumiinium on enamlevinumaid elemente maakoores, kuid olles väga aktiivne hapniku suhtes, esineb ta looduses ühendeina. Põhiliselt saadakse alumiiniumi mineraalist boksiidist. Tootmisprotsess seisneb sellest alumiiniumoksiidi saamises ja järgnevas sulas krüoliidis lahustatud alumiiniumoksiidi elektrolüüsis. Sel menetlusel saadud alumiiniumi puhtus on 99,5...99,8% ja põhilisteks lisanditeks raud, räni ja mangaan. Suurema puhtusega alumiiniumi (kuni 99,9%) saadakse sulaalumiiniumi rafineerimise teel Alumiinium Alumiinium on väg
ravimid, taimekaitsepreparaadid, ehitusmaterjalid. 8. Materjalide struktuur (mikro-, makro). Puhaste ainete materjalide omadused sõltuvad elementkoostisest ja mikro- ning makrostruktuurist. Mikrostruktuur on aatomite tasandil struktuur. Makrostruktuur tähendab mismoodi on seotud suuremad osakesed. Makrostruktuur kihiline - so. halb omadus, sest materjal võib hakata lagunema ja korrodeeruma kihtide vahel. 9. Materjalide omadused (6 kategooriat). 1) Mehhaaniline - deformatsioon koormuste mõjul jäikus, tugevus jm; 2) Elektriline- elektrijuhtivus, elektrivälja mõju; 3) Termiline- soojusmahtuvus ja juhtivus; 4) Magnetiline- magnetvälja mõju; 5) Optiline- elektromagnetkiirguse või valguse mõju, murdumisnäitaja, peegeldusvõime; 6) Keemiline- keemiline aktiivsus. 10. Tahkete materjalide klassifikatsioon keemilise koostise järgi. 1) metallid; 2) keraamika; 3) polümeerid; 4) komposiidid- 2 või enamat materjali koos; 5) kõrgtehnoloogilised nn
Makrostruktuur kihiline - so. halb omadus, sest materjal võib hakata lagunema ja polümeer. Tugevam ja jäigem, kallim; kasutusel lennukitööstuses, korrodeeruma kihtide vahel. spordivarustuses (jalgrattad, golfikepid, tennisereketid, lumelauad jm). 10. Materjalide omadused (6 kategooriat). 17. Kõrgtehnoloogilised materjalid. 1) Mehhaaniline - deformatsioon koormuste mõjul jäikus, tugevus jm; Elektroonika seadmed, arvutid, fiiberoptilised süsteemid, raketid, lennukid jne. 2) Elektriline- elektrijuhtivus, elektrivälja mõju; n Pooljuhid- elektrilised omadused vahepealsed elektrijuhtide 3) Termiline- soojusmahtuvus ja juhtivus; (metallid ja sulamid) ja isolaatoritega (keraamika ja polümeerid);