V a lu v o r m Sele 1.39. Malmi liivsavivormi valu T e r a s e s t k o k illi p o o le d T õ u k u r id a ) a v a tu d b ) s u le tu d c ) v a l a m in e d ) v a l a n d i v ä lja t õ u k a m i n e - 19 - 1.1.2. Alumiinium ja alumiiniumisulamid kuni 0,5% rauda, olles tegelikult alumiiniumi- rauasulam. Alumiinium Alumiinium on enamlevinumaid elemente maa- koores, kuid olles väga aktiivne hapniku suhtes, esi- neb ta looduses ühendeina. Põhiliselt saadakse alumiiniumi mineraalist – boksiidist. Tootmisprotsess seisneb sellest alumiiniumoksiidi saamises ja järg- nevas sulas krüoliidis lahustatud alumiiniumoksiidi elektrolüüsis
Sulam on mitme metalli või metalli ja mittemetalli kokku sulatamisel saadud materjal. Varieerides sulamite koostist on võimalik valmistada väga erinevate omadustega materjale. Sulamid on enamasti paremate mehhaaniliste omadustega kui nende koostismetallid ja sageli ka korrosioonikindlamad. Rauasulamid · Malm sisaldab 2-5% süsinikku(radiaator, vann) · Teras sisaldab kuni 2% süsinikku(terashari) · Roostevabaterases sisaldub veel ka kroomi. Vasesulamid · Pronks koosneb vasest ja tinast( pronksmedal) · Melhior vasest ja nikklist(usikad ja kellatetailid) · Messing e valge vask ( tööstusesemed) · Uushõbe e alpaka tsink nikkel ja vask(lusikad jne) Eesti sent sisaldab 93% vaske, 5% Al, 2% Nikkilt. Alumiiniumisulamid · Dur alumiinium al, vask magneesium mangaan(lennukiehituses) · Silumiin vask al räni(autoehitusel) Kulla ja hõbeda sulamid Puhtast kullast esemed on nõrgad ja pehmed. Selleks, et ...
Total score: 95/100 = 95% 1. Millistest kriteeriumitest lähtudes võiks liigitada duralumiiniumit? Student Response Feedback A. Duralumiinium on termotöödeldav materjal B. Duralumiinium on survetöödeldav materjal C. Duralumiinium on valusulam D. Duralumiinium ei ole vanandatav sulam Score: 4/4 2. Milliste lisanditega alumiiniumisulamid on termotöödeldavad (tekib tardlahus)? Student Response Feedback A. Cu B. Si C. Fe D. Mg E. Ni F. Cr G. Mn Score: 4/4 3. Millisesse gruppi saab liigitada alumiiniumi tiheduse järgi? Student Response Feedback Student Response Feedback B. keskmetall C. raskemetall D. kerge sulam Score: 4/4 4.
SULAMID Sulam moodustub, kui ühele sulatatud metallile lisatakse üks või mitu erinevat metalli. Sulam koosneb harilikult metallidest, kuid võib sisaldada ka mittemetalle. Sulameid kasutatakse, sest nad on harilikult puhastest metallidest paremate omadustega. Näiteks on sulamid tugevamad ja vastupidavamad, nende sulamistemperatuur on madalam ja seega on nad kergemini töödeldavad. Kui väga pehmele puhtale kullale lisada tugevat vaske, muutub ta kõvemaks ja kulumiskindlamaks. Samuti on selline sulam puhtast kullast odavam. Teine hea näide on eriteras, mille iga koostisosa annab juurde häid omadusi: kroom annab roostekindlust, mangaan suurendab kulumiskindlust, vanaadium suurendab tugevust, nikkel ja molübdeen muudavad terase kuumakindlaks. Metallide kasutamine sõltub nende omadustest. Tähtsamad metallide omadused on : soojus- ja elektrijuhtivus, plastilisus, sulamistemperatuur, värvus, kõvadus, tihedus...
....................6 1.4. Alumiiniumi kasutamine.............................................................................................................6 1.5 Alumiiniumi ühendid..................................................................................................................7 1.6. Alumiiniumi sulamid...................................................................................................................7 1.6.1. Alumiiniumisulamid............................................................................................................8 1.6.2. Alumiiniumsulamite termotöötlus.......................................................................................8 1.6.3. Alumiiniumi deformeeritavad sulamid................................................................................9 1.6.4. Alumiiniumi valusulamid............................................................
2 Rm A HV Kasutus tunnusnr. % N/mm2 N/mm2 % Puhas alumiinium AW-1050 Al99.5 L99,5 35 80 42 20 Toiduainetetööstus Kal. 105 125 10 36 Pakendimaterjal AW-1200 Al99.0 99,0 Kal. 115 125 9 38 Alumiiniumisulamid mittevanandatavad AW-5052 AlMg2.5 97,2 Kal. 200 250 14 75 Plekk keeviskonstrukt- AW-5083 AlMg4.5Mn 94,6 Kal. 275 360 16 105 sioonide tarvis Alumiiniumisulamid vanandatavad AW-2024 AlCu4Mg1 93,4 K+LV 275 430 18 120 Kõrgtugevad lennuki-
uushõbe-- alpaka ja melhior) melhior Niklisulamid kõvemad Alumiiniumisulamid tugevamad Magneesiumisulamid Titaanisulamid madalama sulamistemperatuuriga Tinasulamid Kõvasulamid kuumakindlamad
Pikem seisutamine või kõrgem temperatuur tekitab juba puhta keemilise ühendi osakesi, mis vastab vananemise kolmandale ja viimasele staadiumile. Edasine kuumutamine põhjustab vaid nende osakeste suurenemist (koaguleerumist). Toimub ülevananemine. Vananemise maksimaalne efekt saavutatakse esimeses staadiumis. Teisel ja eriti kolmandal staadiumil kasvab tugevus vähe (võib esineda isegi tugevuse langus). Duralumiiniumid on keeruka koostisega alumiiniumisulamid, mille markide mõned näited ja omadused EN-i järgi on toodud tabelis 7.1, keemiline koostis
Teisse rühma kuuluvad mitte plakeeritud sulamid madala korrosioonikindlusega ja sepistatud sulamid AlNi, AlFe, AlTi ja teised. Valusulamitel on erinev korrosioonikindlus. Sulamid AlSiCuMg, AlMg, sisaldavad vaske ja nende korrosioonikindlus on väike. Hea vastupidavus on sulamil: AlSiMg. Kuumuskindlatel sulamitel nagu AlCuMnNi on vähendanud korrosioonikindlus. Alumiiniumi valusulamite korrosioonikindlus sõltub mitte ainult sulami koostisest aga ka poorsusest. Alumiiniumisulamid kasutatakse laialdaselt õhusõidukite ja helikopterite tööstuses tiivade, kere ja saba valmistamiseks (stabilisaator, kiilud, roolid). Selleks kulutatakse umbes 60 ... 90% alumiiniumisulameid kogu sulamitest, mida kasutatakse õhusõiduki ehituses. Samuti neid kasutatakse needide, roolite, käiguvahetuse, propellerite, salongi viimistluse ja seadmete tootmiseks. Joonis 2. Alumiiniumisulamid
Rauasulamid malm(2-5% C) teras (kuni 2% C) roostevaba teras (lisandiks Cr) Vasesulamid pronks (Cu - Sn) melhior (Cu - Ni) messing ehk valgevask (Cu - Zn) uushõbe ehk alpaka (Cu - Ni - Zn) Alumiiniumisulamid: Duralumiinium (Al - Cu - Mg - Mn) silumiin (Al - Si) Kulla- ja hõbedasulamid: Kullasulamid ( Au - Cu, Au - Ag) hõbedasulamid(Ag -Cu) Tina- ja elavhõbedasulamid joodis (Sn - Pb) Amalgaam (Hg + metall II. Sulamite eelis: odavamad kõvemad tugevamad madalama sulamistemperatuuriga kuumakindlamad vastupidavamad III. Metallide omadused (eripära) Iseloomulik läige, hõbevalge või hallika värvusega. Hea elektri- ja soojusjuhtivus Suhteliselt suur tihedus (kerg- ja raskmetallid) Suhteliselt kõrged sulamis- ja keemistemperatuurid. Peegeldusvõimeo Plastilised IV. Aatomi ehitus V. Rühma järgi Ülevalt Alla Perioodi järgi ParemaltVasakule VI. Metallide keemilised omadused Nimetused..
nendega kokku puutumisel alumiinium ei reageeri. Alumiiniumi suure sisalduse korral organismis koguneb ta luudesse ning hakkab seal asendama kaltsiumi ja magneesiumi, takistades luude kujunemist ning muutes need hapramaks. Samuti võivad organismi sattunud alumiiniumiühendid põhjustada aneemiavorme, ajukoore funktsiooni häireid ning takistada mitmete eluks vajalike elementide ( kaltsium, fosfor, raud, fluor, magneesium) omastamist. 7. ALUMIINIUMISULAMID Kuna puhas alumiinium on suhteliselt pehme, siis kasutatakse ehitus- ja konstruktsioonimaterjalidena mitmeid tema sulameid. Need on oluliselt paremate mehhaaniliste omadustega ja lisaks kõvaduselt on nad lähedased terasele, olles ise terasest mitmeid kordi kergemad. Seepärast kasutataksegi alumiiniumisulameid laialdaselt lennukites , rakettides, ehituses, autotööstuses, kosmoses, taara ja pakkematerjalide valmistamisel. Kuna alumiiniumisulamitel
Gibbsi energia muut võimaldab määrata reaktsiooni iseenesliku kulgemise suunda. G=H-tS (deltadega) 2) Raud (Fe) Tihedus 7800 kg/m3 Sulamistemperatuur 1539 ºC Hea korrosioonikindlus Raud on levikult maakoores 4. kohal. Hõbevalge, plastne metall, mehhaaniliselt hästi töödeldav. Samuti on veel metallidulamid: Rauasulamid Vasesulamid (messing, pronks, uushõbe- alpaka ja melhior) Niklisulamid Alumiiniumisulamid Magneesiumisulamid Titaanisulamid Tinasulamid Kõvasulamid Väärismetallide sulamid (Au, Ag, Pt, Pd) 3)Igal reaktsioonil on oma kindel tasakaalukonstant, mida saab muuta vaid temperatuuri muutes. Teades tasakaalukonstanti, saab hinnata kas mingi konkreetne segu reageerib edasi produktide või reagentide suunas. 4) Reaktsiooni järk on suurus, mis on arvuliselt võrdne kontsentratsioonide astmenäitajate summaga reaktsiooni kiiruse võrrandis
ta toimub normaaltemperatuuril, ja kunstlikuks vanandamiseks ehk vanandamiseks - kõrgematel temperatuuridel. Karastamisel ja sellele järgneval vanandamisel tekkivad struktuurimuutused on seotud duralumiiniumi omaduste muutumisega. Karastatud struktuur on ühefaasiline tardlahus suhteliselt väikese kõvadusega ja tugevusega ning suure plastsusega. Vanandamisel tugevus ja kõvadus tõusevad, plastsus aga väheneb. Duralumiiniumid on keeruka koostisega alumiiniumisulamid. Nende sulamite vanandamisel tekivad keerukad faasid ja ühendid. Duralumiiniumil konstruktsioonimaterjalina on olulisemad tugevusomadused, plastse deformeerimse (survetöötlemise) seisukohalt aga plastsusnäitajad. Selle tõttu, et duralumiiniumi kõvadus ja tugevus muutuvad ühes suunas, plastsus aga vastupidises suunas, saab tugevuse ja plastsuse muutuste üle otsustada tema kõvaduse muutumise järgi. Antud laboratoorses töös mõõdetakse duralumiiniumi kõvadust
Alumiiniumi hea korrosioonikindlus ongi tingitud sellest oksiidpindest. Alumiiniumi korrosioonikindlust saab tõsta anodeerimisega, mille eesmärgiks on paksema oksiidikihi aga ka kõva pinde saamine. Alumiiniumisulamid võivad olla legeeritud paljude elementidega. Nii saadakse paljusid kasulikke konstruktsioonimaterjale. Alumiiniumisulameid liigitatakse tavaliselt toodete saamise (töödeldavuse) ja termotöötluse alusel. Toodete saamise (valmistamise) mooduse järgi liigitatakse alumiiniumisulamid kahte gruppi: a) deformeeritavad (survetöödeldavad) sulamid, b) valusulamid. Lähtudes termotöödeldavusest liigitatakse sulamid samuti kahte gruppi: a) vanandatavad sulamid, b) mittevanandatavad sulamid. 6 Magneesium ja sulamid Magneesiumi iseloomustab väike tihedus ja madal sulamistemperatuur, suur kalduvus
Saadakse toormalm, mida kasutatakse terase tootmiseks. Malmvalandite valmistamiseks kasutatakse masinaehituses peamiselt hallmalmi, vastutusrikkamate masinaosade korral (vänt- ja jaotusvõllid, hammasrattad, kepsud jms.) kasutatakse aga keragrafiitmalmi ning dünaamilisel koormusel töötavate põllumasinate ja autode osade tarvis ka tempermalmi. Valuviisidest kasutatakse peamiselt liivsavivormi ja metallvormi (kokilli) valu (sele 1.39 ja 1.40) 1.2.2. Alumiinium ja alumiiniumisulamid 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
Alumiinium. 1827 a sai välja paistev saksa keemik, hariduselt arst, Friedrich Wöhler metalli, mida mitte keegi ei olnud kunagi näinud. Veidi varem sai seda metalli Oersted. Algul eraldas Wöhler metalli keemilisest ühendist halli pulbrina, mis peenestamisel omandas metallilise läike. Katsed saada metalli kangina või suurte teradena jäid tulemusteta. Enne kui neid katseid kroonis 1845a edu, kulus 18 aastat püsivaid otsinguid. Wöhler sai uut metalli nööpnõelapeasuuruste teradena. Väliselt oli ta sarnane hõbedaga, kuid erinevalt viimasest erakordselt kerge,4 korda kergem hõbedast, 3,5 korda kergem vasest ja peaaegu 5 korda kergem rauast. Kuna uue metalli saamise lähtaineks olid ammu tuntud maarjased , siis hakati ka metalli nimetama alumiiniumiks.Alumiinium, keemiliste elementide perioodilisussüsteemi III rühma element. Järjenumber on 13,aatommass 26,98154. Alumiinium on tänapäeval üks tuntumaid ja enamkasutatavaid metalle(tähtsuselt teise...
Materjalitehnika ettevalmistav küsimustik 6 Alustatud Lõpetatud Aega kulus Punktid 15,00/15,00 Hinne 100,00 maksimumist 100,00 Küsimus 1 Õige Hinne 1,00 / 1,00 Märgista küsimus Küsimuse tekst Milliste lisanditega alumiiniumisulamid on termotöödeldavad (tekib tardlahus)? Vali üks või enam: a. Ni b. Cu c. Mg d. Fe e. Cr f. Si g. Mn Küsimus 2 Õige Hinne 1,00 / 1,00 Märgista küsimus Küsimuse tekst Millisesse gruppi saab liigitada alumiiniumi tiheduse järgi? Vali üks: a. kergmetall b. keskmetall c. raskemetall d. kerge sulam Küsimus 3 Õige Hinne 1,00 / 1,00 Märgista küsimus Küsimuse tekst
0 Maximum possible score: 100 1. Millistest kriteeriumitest lähtudes võiks liigitada duralumiiniu Student Response A. Duralumiinium on termotöödeldav materjal B. Duralumiinium on survetöödeldav materjal C. Duralumiinium on valusulam D. Duralumiinium ei ole vanandatav sulam Score: 4/4 2. Milliste lisanditega alumiiniumisulamid on termotöödeldavad Student Response A. Cu B. Si C. Fe D. Mg E. Ni F. Cr G. Mn Score: 4/4 3. Millisesse gruppi saab liigitada alumiiniumi tiheduse järgi? Student Response A. kergmetall B. keskmetall
0 Maximum possible score: 100 1. Millistest kriteeriumitest lähtudes võiks liigitada duralumiiniumit? Student Response A. Duralumiinium on termotöödeldav materjal B. Duralumiinium on survetöödeldav materjal C. Duralumiinium on valusulam D. Duralumiinium ei ole vanandatav sulam Score: 4/4 2. Milliste lisanditega alumiiniumisulamid on termotöödeldavad (tekib tardlahus)? Student Response A. Cu B. Si C. Fe D. Mg E. Ni F. Cr G. Mn Score: 4/4 3. Millisesse gruppi saab liigitada alumiiniumi tiheduse järgi? Student Response A. kergmetall B. keskmetall C
0 Maximum possible score: score: 100 1. Millistest kriteeriumitest lähtudes võiks liigitada duralumiiniumit? Student Response A. Duralumiinium on termotöödeldav materjal B. Duralumiinium on survetöödeldav materjal C. Duralumiinium on valusulam D. Duralumiinium ei ole vanandatav sulam Score: 4/4 2. Milliste lisanditega alumiiniumisulamid on termotöödeldavad (tekib tardlahus)? Student Response A. Cu B. Si C. Fe D. Mg E. Ni F. Cr G. Mn Score: 4/4 3. Millisesse gruppi saab liigitada alumiiniumi tiheduse järgi? Student Response A. kergmetall B. keskmetall
49. Pronkside liigitus. Põhilisandi järgi eristatakse tinapronkse, alumiinium-pronkse, ränipronkse, berülliumpronkse jt. 50. Mille sulamid on messingid ja kus neid kasutatakse? Messingid on vase sulamid. Juveelitooted ja dekoratiivtööd. Kõrgplastne, nt.mürsukestade valmistamiseks. Hästi lõiketöödeldav. 51. Mis on tombak, pooltombak? Tombak on vase ja tsingi sulam. Pooltombak - messing, mis sisaldab 15…20 % tsinki. 52. Alumiinium ja alumiiniumisulamid. Nende liigitus? Alumiinium on enamlevinumaid elemente maakoores, kuid olles väga aktiivne hapniku suhtes, esineb ta looduses ühendeina. Põhiliselt saadakse alumiiniumi mineraalist – boksiidist. Alumiinium on väga plastne ja vormitav paljude moodustega. Alumiiniumi hea elektrijuhtivus(60% puhta vase elektrijuhtivusest) soosib tema kasutamist paljudes elektrotehnika valdkondades. Toodete saamise (valmistamise) mooduse järgi liigitatakse alumiiniumisulamid kahte gruppi:
Vase omadused: sulamistemp 1083 kraadi, hea soojus- ja elektrijuht, väga hea korrosioonikindlus, Vase sulamid: Messing(Vase ja tina sulam, tina 5-45%), pronks(vase ja tsingi sulam, medalid), melhior(vase ja nikli sulam), alpaka(vase, raua ja nikli sulam, hõbevalge, väärisraha). 5. Nikkel ja niklisulamid (omadused, kasutamine, võrdlus). Nikli omadused: sulamistemp 1455 kraadi, püsiv õhu ja vee suhtes, hea korrosioonikindlus Niklisulamid: Ni – Cu, Ni - Zn 6. Alumiinium ja alumiiniumisulamid (omadused, kasutamine, võrdlus). Alumiiniumi omadused: sulamistemperatuur 660 kraadi, kerge ning äärmiselt plastiline, väga hea korrosioonikindlus, hea soojus- ja elektrijuht Alu sulamid: Duralumiinium(laialdaselt kasutatav lennuki-, aparaadi- ja masinatööstuses), silumiin(happekindel sulam, masinatööstuses). 7. Magneesium ja magneesiumisulamid (omadused, kasutamine, võrdlus). Magneesiumi omadused: sulamistemp 650 kraadi, hästi lõiketöödeldav, väga
11. Nikkel ja niklisulamid (omadused, kasutamine, võrdlus). tihedus: 8,9 g/cm3 sulamistemperatuur: 1455 Celsiuse kraadi väga hea korrosioonikindlus hõbevalge, läikiv, püsiv õhu ja vee suhtes Ni oksüdeerub alates 500°C NiO tekkega,halogeenidega reageerides tekivad NiHal2 ühendid kuumutamisel reag. ka teiste mittemetallidega. reageerib lahjendatud hapetega leelistega ei reageeri konts. HNO3 toimel passiveerub Niklisulamid Ni-Cu Ni-Cr 12. Alumiinium ja alumiiniumisulamid (omadused, kasutamine, võrdlus). hõbevalge tihedus: 2,7 g/cm³ sulamistemperatuur: 660 °C väga hea korrosioonikindlus hea elektri- ja soojusjuht, kerge ning äärmiselt plastiline reageerib paljude lihtainete ja hapetega 2Al + 3I2 = 2AlI3 hapetest tõrjub ta välja vesinikku ning tekib sool lahjend. hapetest tõrjub välja vesiniku, leelistega tekivad kompleksühendid 2Al + 6H+ = 2Al3+ + 3H2 külmas konts. lämmastik- ja väävelhappes passiveerub, kuuma H2SO4 toimel tekib
Al saadakse põhiliselt boksiidist. Tootmisprotsess: boksiidist saadakse alumiiniumoksiid ja seejärel viiakse läbi elektrolüüs (puhtus 99,5%...99,8%).Põhilisteks lisanditeks Fe, Si ja Mn Suurema puhtusega Al (kuni 99,9%) saadakse sulaalumiiniumi rafineerimise teel. Omadused: Hea korrosioonikindlus (tänu oksiidpindele) Väike tihedus Väga plastne Vormitav Hea elektrijuhtivus Toodete saamise (valmistamise) mooduse järgi liigitatakse alumiiniumisulamid kahte gruppi: a) deformeeritavad (survetöödeldavad) sulamid, b) valusulamid. Lähtudes termotöödeldavusest liigitatakse sulamid samuti kahte gruppi: a) vanandatavad sulamid, b) mittevanandatavad sulamid. Alumiiniumi deformeeritavad sulamid 4 Deformeeritavad alumiiniumisulamid liigitatakse termotöötluse põhjal järgmiselt: a) sulamid, mida termotöötlusega ei
Grafiit muudab malmi mitteläbipaistvaks. Väike tõmbetugevus, väga habras, kasutatakse laialdaselt tööstuses, sest malm on odav. 7) Mitteraudmetallid ja nende sulamid: Al, Cu, Ni, Ti ja Mg. Põhilised omadused ja kasutusvaldkonnad. Alumiinium on hõbevalge, pehme ja plastne metal. Al head omadused: hea korrosioonikindlus,väike tihedus. Al kasutatakse:transpordis,pakenduses,ehituses,eletriliinides jne. Lähtudes toodete saamise(valmistamise) moodusest,liigitatakse alumiiniumisulamid kaheks: 1)deformeeritavad(surve-töödeldavad) sulamid 2)valusulamid Termotöödeldavusepõhjaljagunevad sulamid samutikaheks: 1)termotöödeldavad(vanan-datavad) sulamid 2)mittetermotöödeldavad(mitte-vanandatavad) sulamid. Al-sulamite termotöötlemiselrakendadakse: 1) karastamist-plastsuse suurendamine 2) vanandamist-tugevdamine 3) lõõmutamist-struktuuri ühtlustamine ja kalestumise kõrvaldamine Vase headeks omadusteks on plastilisus,hea elektri-ja soojusjuhtivus ja
Omadused · Ni oksüdeerub alates 500°C NiO tekkega, halogeenidega reageerides tekivad NiHal2 ühendid · kuumutamisel reag. ka teiste mittemetallidega. · reageerib lahjendatud hapetega · leelistega ei reageeri · konts. HNO3 toimel passiveerub. Parima korrosioonikindlusega on Ni-Cu-sulamitest tuntud monelmetall, milles nikli ja vase vahekord on 2:1. Ni-Cr-sulamid on tuntud eelkõige kuumuspüsivate materjalidena, mida kasutatakse kütteelementides. 12. Alumiinium ja alumiiniumisulamid (omadused, kasutamine, võrdlus). · hõbevalge · tihedus: 2,7 g/cm³ · sulamistemperatuur: 660 °C · väga hea korrosioonikindlus · hea elektri- ja soojusjuht, kerge ning äärmiselt plastiline Omadused · reageerib paljude lihtainete ja hapetega 2Al + 3I2 = 2AlI3 · hapetest tõrjub ta välja vesinikku ning tekib sool · lahjend. hapetest tõrjub välja vesiniku, leelistega tekivad kompleksühendid 2Al + 6H+ = 2Al3+ + 3H2 · külmas konts
termotöötluse järgi (TT võimalikkus eeldab lahustuvuse muutust või faasimuutust tardolekus): TT: lõõmutamine, karastamine, vanandamine. 2. Al ja tema sulamid: liigitus- deformeeritavad ja valusulamid, termotöödeldavad ja mittetermotöödeldavad sulamid. Al tugevnemine külmdeformeerimisel. Põhilised legeerivad elemendid Al-sulamites. Al-sulamide TT: karastamine, lõõmutamine, vanandamine. Lähtudes toodete saamise (valmistamise) moodusest, liigitatakse alumiiniumisulamid kaheks: 1) deformeeritavad (survetöödeldavad) sulamid 2) valusulamid Termotöödeldavuse põhjal jagunevad sulamid samuti kaheks: 1) termotöödeldavad (vanandatavad) sulamid 2) mittetermotöödeldavad (mittevanandatavad) sulamid Puhas Al on küll madala tõmbetugevusega (70...135 MPa), kuid seda saab tõsta külmdeformeerimise (kalestamise) teel või teiste elemenditega legeerimisel. Tugevust võib tõusta märgatavalt (kuni 500 MPa), lisaks on sellistel sulamitel hea eritugevus (Rm/ kuni
Kui süsinikusisaldus on üle 2,14%, siis nimetatakse seda malmiks.10 Sulamid Värvilised metallid jagunevad põhiliselt vasesulamiteks (pronksid, messingid, babiidid) ja kergsulamiteks (alumiiniumi- ja magneesiumsulamid). 7 Pronks on vase sulam tina, plii, raua või alumiiniumiga. Messing on vase ja tsingi sulam. Babiit on vase, tina, plii ja antimoni sulam.7 Magneesiumsulamid sisaldavad kuni 99% magneesiumi ning lisaks põhiliselt alumiiniumi, tsinki ja mangaani.6 Alumiiniumisulamid koosnevad lisaks alumiiniumile põhiliselt vaske, tsinki, magneesiumi, mangaani ja räni.3 Korrosioon Korrosiooniks nimetatakse metallide ning nende sulamite hävimist ümbritseva keskkonna keemilise, elektrokeemilise või biokeemilise toime tõttu. Korrosiooni tõttu metallid purunevad kas osaliselt või täielikult.1 4 Korrosioonitõrje Metalle on võimalik korrosiooni eest kaitsta metalsete ja mittemetalsete katetega.
Pronks on laialdaselt kasutatav laevaehituses, sest ta ei korrodeeru merevees. Messing ehk valgevask on Cu ja Zn (kuni 45%) sulam; kui 10%. Zn siis nimeks tombak.Kasutatakse laevanduses, masinaehituses, san. tehnika toodete valmistamiseks korrosioonikindluse tõttu. Oksüdeerub vähem kui Cu, mehaaniline tugevus on suurem. Valmistatakse elektriseadmete klemme, kontakte, elektroode, kinnitusdetaile, traati. Babiit on vase, tina, plii ja antimoni sulam. Alumiiniumisulamid: Alumiiniumisulamid jagunevad survega töödeldavateks ja valusulamiteks. Survega töödeldavad sulamid jagunevad: termiliselt mittetöödeldavad ja termiliselt töödeldavad. Vase ja alumiiniumi sulamit nimetatakse duralumiiniumiks (kuni 5,5% Cu) . Näiteks sisaldab alumiiniumisulam silumiin 8-14% räni; Kõik alumiiniumisulamid kaotavad 300 oC juures oma tugevuse. NB! Galvaanielementide tekkimise vältimiseks tuleb alumiiniumjuhtmete ühenduskohad teiste metallidega (vask, teras) isoleerida niiskuse eest
temp) · Rasksulavad - TS > 1539 oC 8.3. Töödeldavusest (detaili/toote valmistusviisist) · Survetöödeldavad ehk deformeeritavad - enamasti ühefaasilised, kas võimalik ka külmdeformatsioon · Valusulandid - eutektpunkti ümbruses 8.4. Termotöödeldavusest · Termotöödeldavad - vajalik tardlahuse faasimuutus või lahustuvuse muutus · Mitte-termotöödeldavad 9. Alumiinium ja alumiiniumisulamid 9. 1. Alumiiniumisulamite liigitus lähtudes töödeldavusest · Deformeeritavad Termotöödeldavad Al-Cu, duralumiinimumid tõmbetugevus 500 MPa Mitte-termotöödeldavad Al-Mn, tõmbetugevus 300 MPa · Valusulamid - tõmbetugevus 250 MPa, sitkus väike Termotöödeldavad Mitte-termotöödeldavad silumiin 9.2. Alumiiniumisulamite liigitus läihtudes termotöötlusest. Milles seisneb TT?
o vee suhtes Füüsikalised omadused - Ni oksüdeerub alates 500 C NiO tekkega, halogeenidega o reageerides tekivad NiHal ühendid; kuumutamisel reageerib ka teiste 2 mittemetallidega; reageerib lahjendatud hapetega; leelistega ei reageeri; konts. HNO toimel passiveerub 3 NIKLISULAMID: konstantaan (Ni - Cu); nikroom (Ni - Cr) 29. Alumiinium ja alumiiniumisulamid (omadused, kasutamine, võrdlus). • hõbevalge • tihedus: 2,7 g/cm³ • sulamistemperatuur: 660 °C • väga hea korrosioonikindlus • hea elektri- ja soojusjuht, kerge ning äärmiselt plastiline Omadused - • reageerib paljude lihtainete ja hapetega 2Al + 3I2 = 2AlI3 • hapetest tõrjub ta välja vesinikku ning tekib sool • lahjend. hapetest tõrjub välja vesiniku, leelistega tekivad kompleksühendid 2Al + 6H+ = 2Al3+ + 3H2 • külmas konts
............................................................................................................... 5 Tõmbekatse.......................................................................................................... 5 Sulamid................................................................................................................... 5 Vasesulamid......................................................................................................... 5 Alumiiniumisulamid.............................................................................................. 6 Magneesiumisulamid............................................................................................ 6 Titaani sulamid..................................................................................................... 6 Laagriliuasulamid................................................................................................. 6 Korrosioon ja korrosioonitõrje.......
Markus Põder MATERJALID AUTOEHITUSES REFERAAT Õppeaines: TEHNOMATERJALID Mehaanikateaduskond Õpperühm: MI 21 Juhendaja: lektor Annika Koitmäe Tallinn 2014 SISUKORD Sissejuhatus ..........................................................................................................................................4 1. Mustad metallid ............................................................................................................................5 1.1. Teras ...................................................................................................................................5 1.1.1 Roostevaba teras ................................................................................................................5 1.1.2 Terase kasutusalad autoehituses [5] .........................................
halogeenidega reageerides tekivad NiHal2 ühendid • kuumutamisel reag. ka teiste mittemetallidega. • reageerib lahjendatud hapetega • leelistega ei reageeri • konts. HNO3 toimel passiveerub. Parima korrosioonikindlusega on Ni-Cu-sulamitest tuntud monelmetall, milles nikli ja vase vahekord on 2:1. Ni-Cr-sulamid on tuntud eelkõige kuumuspüsivate materjalidena, mida kasutatakse kütteelementides. 12. Alumiinium ja alumiiniumisulamid (omadused, kasutamine, võrdlus). • hõbevalge • tihedus: 2,7 g/cm³ • sulamistemperatuur: 660 °C • väga hea korrosioonikindlus • hea elektri- ja soojusjuht, kerge ning äärmiselt plastiline Omadused- • reageerib paljude lihtainete ja hapetega 2Al + 3I2 = 2AlI3 • hapetest tõrjub ta välja vesinikku ning tekib sool • lahjend. hapetest tõrjub välja vesiniku, leelistega tekivad kompleksühendid 2Al + 6H+ = 2Al3+ + 3H2 • külmas konts
Al sulam 0.70- 0.40 0.25 0.25 4.0-5.2 0.2 0.25 0.20 0.15 5383 1.00 Tabel 10 Al sulam 5383 1.6 Al-Mg-Si sulam Sulamis moodustavad magneesiumi ja räni intermetalliidi, mistõttu Mg ja Si õiges vahekorras sisaldavad alumiiniumisulamid on efektiivsemad termotöödeldavad Al-sulamid. [17] 1.6.1 Alumiiniumi sulam 6082 Voolepiir 150 Mpa [20] Keemiline Fe Si Mg Cu Cr Ti Zn max Mn element max max max max max max Al sulam 0.40- 0.20
Cu + H2SO4 (lahjen.) = ei toimu Vasesulamid ▪ messing ehk valgevask (Cu – Zn) ▪ pronks (Cu – Sn) ▪ melhior (Cu – Ni) ▪ uushõbe ehk alpaka (Cu – Ni – Zn) 17. Nikkel ja niklisulamid (omadused, kasutamine, võrdlus). Tihedus 8,9 g/cm3 Sulamistemperatuur 1455 °C Väga hea korrosioonikindlus Hõbevalge, läikiv, püsiv õhu ja vee suhtes Reageerib lahjendatud hapetega Leelistega ei reageeri 18. Alumiinium ja alumiiniumisulamid (omadused, kasutamine, võrdlus). Hõbevalge Tihedus 2,7 g/cm3 Sulamistemperatuur on 660 °C Väga hea korrosioonikindlus Hea elektri- ja soojusjuht, kerge ning äärmiselt plastiline Reageerib paljude lihtainetega ja hapetega 2Al + 3I2 = 2AlI3 Tõrjub hapetest välja vesinikku ning tekib sool Lahjendatud hapetest tõrjub välja vesiniku, leelistega tekivad kompleksühendid 2Al + 6H+ = 2Al 3+ + 3H2
.............. 5 1.1.2. Materjalide omadused .................................................................................................................. 6 1.2. Metalsed materjalid ........................................................................................................................... 14 1.2.1. Rauasüsinikusulamid ................................................................................................................. 14 1.2.2. Alumiinium ja alumiiniumisulamid .............................................................................................. 30 1.2.3. Vask ja vasesulamid................................................................................................................... 33 1.2.4. Nikkel ja niklisulamid .................................................................................................................. 35 1.2.5. Titaan ja titaanisulamid............................................................
Metallisulamid _ Rauasulamid (süsinikteras,malm, roostevabateras) _ Vasesulamid (messing, pronks, uushõbe- alpaka ja melhior) _ Niklisulamid _ Alumiiniumisulamid _ Magneesiumisulamid _ Titaanisulamid _ Tinasulamid _ Kõvasulamid _ Väärismetallide sulamid (Au, Ag, Pt, Pd) _ Metallide jootmine ja joodised Materjalide füüsikalised omadused: Tihedus, Sulamistemperatuur, Korrosioonikindlus Temperatuuri, mil materjal läheb üle tardolekust vedelasse, nimetatakse sulamistemperatuuriks (Ts). Korrosiooniks nimetatakse materjali ja keskkonna (õhk, gaasid, vesi, kemikaalid) vahelist reaktsiooni, milles materjal hävib. Sulamid
17. Nikkel ja niklisulamid (omadused, kasutamine, võrdlus). NIKKEL: Keemilised omadused - tihedus: 8,9 g/cm3; TS=1455oC; hõbevalge, läikiv, püsiv õhu ja vee suhtes Füüsikalised omadused - Ni oksüdeerub alates 500oC NiO tekkega, halogeenidega reageerides tekivad NiHal 2 ühendid; kuumutamisel reageerib ka teiste mittemetallidega; reageerib lahjendatud hapetega; leelistega ei reageeri; konts. HNO 3 toimel passiveerub NIKLISULAMID: konstantaan (Ni - Cu); nikroom (Ni - Cr) 18. Alumiinium ja alumiiniumisulamid (omadused, kasutamine, võrdlus). • hõbevalge • tihedus: 2,7 g/cm³ • sulamistemperatuur: 660 °C • väga hea korrosioonikindlus • hea elektri- ja soojusjuht, kerge ning äärmiselt plastiline Omadused - • reageerib paljude lihtainete ja hapetega 2Al + 3I2 = 2AlI3 • hapetest tõrjub ta välja vesinikku ning tekib sool • lahjend. hapetest tõrjub välja vesiniku, leelistega tekivad kompleksühendid 2Al + 6H+ = 2Al3+ + 3H2 • külmas konts
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 ...............................................................................
kerge ja tugev materjal. Hästi keevitatav. Alumell on nikli ja alumiiniumi sulam milles 2% alumiiniumi, mangaani ja räni. Suure kuumuskindluse ja elektritakistusega materjal. Alumiiniumi kasutatakse ka pulbermetallurgias. Alumiiniumpulbri ja Al2O3 ( kuni 22% ) segu paagutamisel suure rõhu all temperatuuril kuni 500oC saadakse kerge, tugev, hästi töödeldav ja kõrge temperatuurikindlusega (temp. vahemikus 350...500oC) materjal. Kõik alumiiniumisulamid kaotavad 300o C juures oma tugevuse. Alumiiniumivalu iseärasused: - Kerge oksüdeerumine, mistõttu kasutatakse alati laienevaid valukanaleid. - Gaaside neelduvus, mis võib põhjustada gaasitühikuid. - Suhteliselt madal valutemperatuur. Pooltoodete (leht, latt, riba, varras, traat jms) valmistamiseks kasutatavad sulamid liigitatakse termotöötluse põhjal: a) termotöötlusega tugevdatavad ja b) mittetugevdatavad Al, Mg, Mn sulamid. Lisandid (Cu, Si jt.) % Mn, Mg, Fe, Ni
näitab elektrijuhtivust vase suhtes (%) Al sulamid Alumiiniumi valusulamid Alumiiniumi valusulamite tüüpilised esindajad on Al- Si-sulamid - silumiinid, mis ei moodusta ega mille koostises ei ole keemilisi ühendeid. Sulamites esineb eutektmuutus temperatuuril 577 °C ja ränisisaldusel 11,7% moodustub eutektikum. Tänu eutektsulami heale vedelvoolavusele (Si suurendab ka puhta Al vedelvoolavust) kasutatakse sulameid Alumiinium ja alumiiniumisulamid Puhas Al Al-sulamid Pulberalumiinium Deformeeritavad sulamid Valusulamid Vanandavad Mittevanandavad Vanandatavad Mittetvanandatavad Vask, Cu Vask on üks vanimaid inimkonnale teadaolevaid metalle, mis sulameina (koos tinaga pronksidena) on olnud kasutusel enam kui 5000 aastat. Tänapäeval on palju väga kasulikke vasesulameid, kuid metalli kõrgest hinnast tingituna on need paljudel
Lõõmutatakse temperatuuril 450…520 oC kestusega 4… 40 h, jahutatakse õhu käes või koos ahjuga. Rekristalliseeriv lõõmutamine viiakse läbi sõltuvalt sulami koostisest temperatuuril 350…500 oC kestusega 0,5…2 h kalestumise kõrvaldamise ja tera peenendamise eesmärgil. Karastamise ja vanandamise efekt kaob, kui viia läbi lõõmutamine temperatuuril 350…450 oC kestusega 1…2 h. Deformeeritavad sulamid Deformeeritavad alumiiniumisulamid liigitatakse termotöötluse põhjal järgmiselt: a) sulamid, mida termotöötlusega ei tugevdata (mittevanandatavad); b) termotöötlusega tugevdatavad sulamid (vanandatavad). Esimesse gruppi kuuluvad Al-Mn- ja Al-Mg-süsteemi sulamid, teise Al-Cu-Mg- (duralumiiniu), Al-Cu-Ni-, Al-Mg-Si-(korrosioonikindlad), Al-Zn-Mg-Cu-(kõrgtugevad) ja Al-Li-süsteemi sulamid. Valusulamid Alumiiniumi valusulamite tüüpilisteks esindajateks on Al-Si-sulamid – silumiinid, mis ei
· kuivas ohus on vask pusiv Cu + 2HCl + O2 = CuCl2 + 2H2O Cu + H2SO4(lahjen.) = ei toimu Cu + 2H2SO4(konts.) = CuSO4 + SO2 + 2H2O Cu + 4HNO3(lahjen.) = Cu(NO3)2 + 2NO + 2H2O Cu + HNO3(konts.) = Cu(NO3)2 + NO2 + H2O 17. Nikkel ja niklisulamid (omadused, kasutamine, vordlus). Nikli tihedus normaaltingimustel on 8,9 g/cm3. Nikli sulamistemperatuur on 1455 °C ja keemistemperatuur 2913 °C. Nikkel on lihtainena hobevalge, kollaka laikega plastne metall. 18. Alumiinium ja alumiiniumisulamid (omadused, kasutamine, vordlus). Hobevalge. Tihedus: 2,7 g/cm3. Sulamistemperatuur: 660 °C . Vaga hea korrosioonikindlus Hea elektri- ja soojusjuht, kerge ning aarmiselt plastiline. · reageerib paljude lihtainete ja hapetega 2Al + 3I2 = 2AlI3 · hapetest torjub ta valja vesinikku ning tekib sool · lahjend. hapetest torjub valja vesiniku, leelistega tekivad kompleksuhendid 2Al + 6H+ = 2Al3+ + 3H2 · kulmas konts. lammastik- ja vaavelhappes passiveerub, kuuma H2SO4 toimel tekib
Elektrolüüsi elektrienergia kulu on suur > 1700 kWh/t, mis põhjustab alumiiniumi suhteliselt kõrget hinda. Suurema puhtusega alumiinium saadakse sula alumiiniumi rafineerimise teel klooriga läbipuhumise teel või elektrolüütilise rafineerimisega. Konstruktsoonimaterjalina kasutatakse alumiiniumi sulameid, kus põhilisteks legeerelementideks kasutatakse vaske (Cu), mangaani (Mn), räni (Si), magneesiumi (Mg), ja tsinki (Zn). Toodete valmistamise mooduse järgi liigitatakse alumiiniumisulamid kahte rühma: 1) Deformeeritavad ehk survetöödeldavad sulamid, mida kasutatakse mitmesuguse valtsmetalli kujul; 2) Valusulamid, mida kasutatakse valandeina. Termotöödeldavuse põhjal liigitatakse alumiiniumsulamid samuti kahte rühma: 1) Termotöödeldavad sulamid, nende hulka kuulub enamik deformeeritavaid alumiiniumisulameid, mis võimaldab suurendada nende tugevust ja kõvadust karastamisega;
AS-240/39 0,13 0,326 610 997 SAX-50 0,72 0,326 245 200 SAX-70 0,49 0,316 310 270 SAX-150 0,24 0,292 485 530 Õhuliinide juhtmeid hoiavad üleval mastid. Keskpingeõhuliinide mastide materjaliks on puit, raudbetoon, teras või alumiiniumisulamid. Põhiliselt on Eestis levinud puitmastid ja raudbetoonmastid. Kaitseks mädaniku ja kahjurite eest tuleb puitposte eelnevalt autoklaavis antiseptikutega immutada. Raudbetoon-mastid on küll pika tööeaga, kuid nende puuduseks on haprus. Terasmastid peavad olema korrosioonikaitseks kas kuumtsingitud või värvitud. Otstarbe alusel jaotatakse maste kandemastideks, nurgamastideks, ankrumastideks, lõpu- mastideks, hargnemismastideks jm. Mastide näited on joonisel 5.17.
Vee ja õhuniiskuse suhtes on nikkel püsiv. Kasutamine: keemiatööstuse seadmeid ja toiduainetetööstuses. Elektrolüütpindena teiste metallist materjalide puhul. Niklisulamid- Parima korrosioonikindlusega on Ni-Cu sulamitest tuntud monelmetall, head omadused ilmnevad eriti merevees. Hea tugevus, sitkus, temp. Vastupidav. Ni-Cr tuntud eelkõige kuumuspüsivate materjalidena. Kasutamine: küttelemendid, merevees, reaktiivlennukid, kosmosetehnika. 18. Alumiinium ja alumiiniumisulamid (omadused, kasutamine, võrdlus). Alumiinium on suhteliselt pehme, vastupidav, kerge, plastne ja hästi sepistatav metall mille värvus varieerub hõbedasest mattja hallini, olenevalt pinna karedusest. Alumiinium ei ole magneetiline ning süttib raskelt.Puhas alumiinium on suhteliselt hea nähtava valguse ning ülihea infrapuna kiirguse peegeldaja. Tänu oma korrosioonikaitsele on alumiinium üks väheseid metalle mis säilitab oma hõbedase läike pulbrina
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. Nafta töötlemise viisid, 25. Kütuse põlemine , 26. Vedelkütuste üldised omadused ja nende kontrollimine, 27
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. Nafta töötlemise viisid, 25. Kütuse põlemine , 26. Vedelkütuste üldised omadused ja nende kontrollimine, 27
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. Alumiiniumi deformeeritavad sulamid Deformeeritavad alumiiniumisulamid liigitatakse termotöötluse põhjal järgmiselt: a) sulamid, mida termotöötlusega ei tugevdata (mittevanandatavad); b) termotöötlusega tugevdatavad sulamid (vanandatavad). Esimesse gruppi kuuluvad eelkõige Al-Mn-, Al-Mg-sulamid, teise Al-Cu-Mg-, Al-Mg-Si-sulamid. Deformeeritavatest, mittevanandatavatest sulamitest tuntumad Al-Mn- ja Al-Mg-sulamid sisaldavad 1...5% Mn või Mg, olles ca 15% tugevamad puhtast alumiiniumist ja veidi suurema korrosioonikindlusega.
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
