legeerivad elemendid või lisandid kahte gruppi: Ühed legeerivad elemendid, mis soodustavad austeniidi tera kasvu. Kui siin on temperatuur A1 (joonis 2), toatemperatuuril terased koosnevad terased perliidist, väga väikese süsinikusisaldusega terastes lisandub ferriit ja suure süsinikusisaldusega terastes lisandub tsementiit. Olgu perliidi tera läbimõõt dp. Kuumutades üle 727 kraadi, tekib perliidist austeniit peeneteralisena algselt (da) ehk siis austeniiditera sisse tekib meil mitu austeniiditera. dA joonisel on austeniiditera läbimõõt. Olenevalt legeerivatest elementidest võib teras käituda mitmeti. On teraseid, milles tera hakkab kasvama vahetult kuumutades üle 727 kraadi. Sellisteks legeerivaks elemendiks on Mn. Teised legeerivad elemendid reeglina ei soodusta austeniiditera kasvu, vaid austeniiditera kuumutamisel esialgu ei kasva (muidugi te hiljem võite jõuda siia, kus see tera on ühesuurune kõrgemal temperatuuril)
Difusioonlõõmutust ehk homogeniseerimist kasutatakse tavaliselt legeerterastest valuplokkide ja valandite keemilise koostise ühtlustamiseks likvatsiooni kõrvaldamiseks. Keemilise koostise ühtlustamiseks kuumutatakse valuplokke või valandeid kõrge temperatuurini. Teraseid lõõmutatakse temperatuuril kuni 1100 °C, seisutusaeg 10...20 tundi. Kuumutus temperatuurini 1000...1100 °C ja pikaajaline seisutus sellel põhjustavad austeniiditera tunduvat kasvamist struktuur muutub jämedateraliseks. Seetõttu on nõutav täiendav termotöötluse operatsioon struktuuri parandamiseks (täis- või poollõõmutus). Täislõõmutuse ehk täieliku lõõmutuse eesmärgiks on eelkõige sepiste ja valandite struktuuri peenendamine ja sisepingete kaotamine. Täislõõmutusel kuumutatakse terast üle faasipiiri Ac3.Terase ferriitperliitstruktuur muutub kuumutamisel austeniidiks ning jahutamisel tekib
°C) ja väga väike soojuspaisumistegur. Volframi lisamine terasele tõstab materjali kõvadust ning kulumiskindlust ka kõrgetel temperatuuridel, mis tõttu on volfram põhilisand (kuni 18%) kiirlõiketerastes. Kuna wolframi lisamine aitab kaasa karbiidide tekkimisel, saab volframiga legeeritud terast kasutada edukalt ka tööriistaterasena. Termotöötlusel aitab volfram sarnaselt paljudele legeerivatele elementidele takistada austeniiditera kasvu ning suurendada läbikarastavust. Volframi kasutatakse veel ka hõõglampide hõõgniitides, röntgentorude anoodides, kaarleekelektroodides. Samuti mitmetes spordivahendites (balansseerimiseks, raskuskeskme asendi nihutamiseks – nt. golfikeppides), militaarvaldkonnas püssikuulide lennuomaduste parandamiseks ja neis keskkonnaohtliku plii asendamiseks. Koobalt (Co) Koobalt on hõbevalge plastne, kõva ja magnetiliste omadustega metall
Tema sulamistemperatuur on 1857 kraadi Celsiust. Kroom laiendab temperatuurivahemikku, milles ferriit on püsiv. See ala laieneb legeerivate elementide sisalduse suurenеmisega, kuni fеrriit muutub stаbiilseks kogu temperatuurivahemikus. Cr tõstab terase struktuuriosa- ferriidi ja seega ka terase tõmbetugevust ja voolavuspiiri ja sellega koos ka kõvadust. Kroom moodustab terases karbiide, mis avaldavad mõju eelkõige terase tugevusele. See element takistab austeniiditera kasvu ja alandab martensiitmuutuse temperatuure. Kroom tõstab terase tugevust ja alandab plastsust ja mõjub korrosioonkindlusele. Kroomikihiga kaetakse esemeid hõbedase läike saamiseks, pargitakse nahku, kroomi ühendeid kasutatakse värvainetena. Kroomi ja nikli sulam on elektriküttekeha materjal elektripliidis ja triikrauas. 2. Mangaan Mangааn on kееmiline elеment järjenumbriga 25. Temаl on üks stаbiilne isotoop massiarvuga 55. Omadustelt on mangaan metall
Tema sulamistemperatuur on 1857 kraadi Celsiust. Kroom laiendab temperatuurivahemikku, milles ferriit on püsiv. See ala laieneb legeerivate elementide sisalduse suurenemisega, kuni ferriit muutub stabiilseks kogu temperatuurivahemikus.Cr tõstab terase struktuuriosa- ferriidi ja seega ka terase tõmbetugevust ja voolavuspiiri ja sellega koos ka kõvadust.Kroom moodustab terases karbiide, mis avaldavad mõju eelkõige terase tugevusele. See element takistab austeniiditera kasvu ja alandab martensiitmuutuse temperatuure. Kroom tõstab terase tugevust ja alandab plastsust ja mõjub korrosioonkindlusele. Tõstab Rm, HB, suurendab läbikarastuvust, soodustab ferriitstruktuuri teket, tagab korrosioonikindluse (>12% Cr). Konstruktsiooniterastes 1-2%, tööriistaterastes 12%. Kroomikihiga kaetakse esemeid hõbedase läike saamiseks, pargitakse nahku, kroomi ühendeid kasutatakse värvainetena.
Normaaltingimustel on kroomi tihedus 7,14 g/cm3 . Kroomi sulamistemperatuur on 1857°C. Kroom laiendab temperatuurivahemikku, milles ferriit on püsiv. See ala laieneb legeerivate elementide sisalduse suurenemisega, kuni ferriit muutub stabiilseks kogu temperatuurivahemikus. Kroom tõstab terase struktuuriosa- ferriidi ja seega ka terase tõmbetugevust, voolavuspiiri ja kõvadust. Kroom moodustab terases karbiide, mis avaldavad mõju eelkõige terase tugevusele. See element takistab austeniiditera kasvu ja alandab martensiitmuutuse temperatuure. Kroom tõstab terase tugevust ja alandab plastsust ja mõjub korrosioonkindlusele. Kroomi kasutatakse konstruktsiooniterastes 1-2%, tööriistaterastes 12%. Kroomikihiga kaetakse esemeid hõbedase läike saamiseks, pargitakse nahku. Kroomi ja nikli sulam on elektriküttekeha materjal elektripliidis ja triikrauas. Nikkel Ni - on keemiline element järjekorranumbriga 28. See on hõbevalge läikiv metall kerge kuldse varjundiga
rauale ja kuidas reageerivad raua ja süsinikuga. Legeerivad elemendid avaldavad mõju terase struktuurile ja omadustele. Nad mõjutavad: 1) raua polümorfse muutuse temperatuure A3 (911 °C) ja A4 (1392 °C) 2) eutektoidmuutuse temperatuuri A1 ja eutektoidi C-sisaldust 3) ferriidi tugevust ja kõvadust, terase mehaanilisi omadusi, korrosiooni- ja kuumakindlust 4) karbiidse faasi moodustumist 5) terase termotöötlust (austeniiditera kasvu, läbikarastuvust, kõvadust) 12. Terase liigitus kasutusalade järgi 13. Terase termotöötluse põhimoodused : karastamine, noolutamine, lõõmutus, normaliseerimine Lõõmutus terast kuumutatakse üle faasimuutuste temperatuuride Ac1 voi Ac3 järgneva aeglase jahutamisega. · Normaliseerimine- terast kuumutatakse üle faasipiiri Ac3, seisutatakse sellel temperatuuril ja jahutatakse siis õhus. · Karastus- terast kuumutatakse üle faasipiiride Ac1 voi Ac3,
homogeniseerimist kasutatakse eelkõige legeerterastest valuplokkide ja valandite keemilise koostise ühtlustamiseks likvatsiooni kõrvaldamiseks. Keemilise koostise ühtlustamiseks kuumutatakse valuplokke või valandeid kõrge temperatuurini, kusjuures valuploki või valandi keemiline koostis ühtlustub. Teraseid lõõmutatakse temperatuuril kuni 1100 °C, seisutusaeg 10...20 tundi. Kuumutus temperatuurini 1000...1100 °C ja pikaajaline seisutus sellel põhjustavad austeniiditera tunduvat kasvamist struktuur muutub jämedateraliseks. Seetõttu on nõutav täiendav termotöötluse operatsioon struktuuri parandamiseks (täis- või poollõõmutus). Täislõõmutuse e. täieliku lõõmutuse eesmärgiks on eelkõige sepiste ja valandite struktuuri peenendamine ja sisepingete kaotamine. Täislõõmutusel kuumutatakse terast üle faasipiiri Ac3. Terase ferriitperliitstruktuur muutub kuumutamisel austeniidiks ning jahutamisel
Volfram- on tööriistaterastes (kiirlõiketerastes) üks enamkasutatavaid legeerivaid elemente. Moodustab kõvu ja püsivaid karbiide. 30...40% volframit sisaldava Fe-W-sulami kõvadus enam kui 500 HB. Kõvadus säilib kuni temperatuurini 700 kraadi Celsiust (C). Molübdeen- Vähendab noolutusrabedust. Ei kasutata üksikult. Tugev karbiide (Mo2C) moodustub legeeriv lisand ning lisatakse terasesse tavaliselt 0,2...0,6%. Molübdeen suurendab terase läbikarastuvus ja takistab austeniiditera kasvu kuumutamisel. Takistab terapiiridele peente karbiidide, nitriidide, oksiidide jt. Ühendite eraldumist. Vanaadium- Tugev karbiide moodustav element. Aktiivsusest tulenevalt kasutatakse lisanditevabade teraste saamiseks. Ei kasutata omaette. Titaan- tugev karbiide moodustav element. Ei kasutata omaette. Tõstab kuumuskindlust. Alumiinium -lahustub ferriidis. Moodustab nitriide. Lisatakse nitriiditavaisse terastesse nitriide moodustava elemendina pinnakihis.
kõvadust pärast karastust ja halvendab mehaanilisei omadusi pärast noolutamist · üleeutektoidterastel (C>0,8%) üle faasipiiri Ac1 (poolkarastus) - üle Ac1, siis säilib struktuuris lisaks martensiidile ka sekundaarne tsementiit, mis suurendab kõvadust. Kui kuumutaks üle faasipiiri Acm ehk teeks täiskarastuse, siis kõrgem temperatuur põhjustaks austeniiditera kasvu, mis omakorda tekitaks jämedamateralise martensiitstruktuuri, mis on hapram. Lisaks põleks pinnakihtidest välja süsinikku, mis vähendaks kõvadust. 7. Malmid 7.1. Kuidas liigitatakse malmid läihtudes C-olekust (seotud või vaba)? · Kogu C seotud olekus (Fe3C - T) ehk valgemalmid · Kogu C või suurem osa sellest vabas olekus (G) ehk grafiitmalmid 7.2. Kuidas liigitatakse grafiitmalmid lähtudes grafiidiosakeste kujust? Nende saamine.
Titaanimaak rikastatakse kas floatsiooni või magnetrikastamist ehk magnetseparatsiooni kasutades. Järgmine etapp on metalli tootmine taandamise teel taandatavast metallist keemiliselt aktiivsemate metallidega Titaani puhul magneesiumi. 5.Sadestamis ja difusioonmeetodi vahe Sadestamismeetodil lisatakse räbusse jahvatatud koksi, lupja, ferrosiliitsiumi. Difusioonlõõmutusel kuumutatakse legeerterasest valandit kuni 1100 kraadini ja seisatakse 6- 30 tunniks- see põhjustab austeniiditera kasvamist. 6. Kaupperite ja furmide roll malmi tootmisel Kauperid on kõrgahju põlemisõhu eelsoojendid. Furm on gaasisisestustoru 7.Mg tootmine Mg toodetakse mineraalidest. Metall eraldatakse elektrolüüsi teel sulatatud magneesiumkloriidist; väikese tiheduse tõttu tõuseb magneesium pinnale, kust ta imetakse välja. Protsess sarnaneb Al tootmisele. 8. Al tootmisprotsess Peamine alumiiniumi maak on boksiit, mis sisaldab alumiiniumi hüdroksiide.
austeniidiosa samal jahtumisel muutub martensiidiks. Austeniidi lagunemist tingivad järgmised tegurid: 1) Austeniidi koostis. Kõik elemendid, mis lahustuvad austeniidis (peale koobalti) aeglustavad austeniidi lagunemine, austeniidi koostise ebaühtlus vastupidi kiirendab seda. 2) Mittelahustavad osakesed (karbiidid, oksiidid jt.) , olles täiendavaks kristallisatsioonikeskmeiks kiirendavad austeniidi lagunemine. 3) Austeniiditera suurus. Tera kasvuga lagunemine aeglustub, kuna uued kristallid tekivad terapiiridel ja mida suurem on tera, seda lühem on üldine terapiiride pikkus. Niisiis, kõik tegurid, mis aeglustavad austeniidi muutus perliidiks, suurendavad terase läbikarastavust. Joonisel on näidatud kõvaduse jaotus silindrilise teimiku ristlõiges sõltuvalt teimiku läbimõõdust ja terase koostisest. Selgelt on näha, et peaaegu võrdse
, sealhulgas ka Mn ja Si, kui nende sisaldus ületab avalisandina terasesse viidu oma (s.o. Mn korral 1,65% ja Si korral üle 0,5%). Legeerivate elementide mõju terastes avaldub eelkõige järgmises: • nad mõjutavad raua polümorfsete muutuste ning eutektoidmuutuse temperatuure ja eutektoidi süsinikusisaldust terastes, • nad tõstavad ferriidi ja sellega terase tugevust, • nad avaldavad mõju muutustele terase termotöötlusel (austeniiditera kasvule, austeniidi lagunemisele ja läbikarastuvusele). Tavalisandid Räni ja mangaan. Tavalisandina räni sisaldus süsinikterases ei ületa 0,5%, mangaani sisaldus 1,0%. Lisandid viiakse terasesse selle desoksüdeerimise käigus; ühinedes terases oleva hapnikuga lähevad nad räbusse. Lahustudes rauas parandavad nad terase omadusi. Väävel ja fosfor. Väävel ja fosfor on terases kahjulikeks lisandeiks. Rauaga moodustab väävel
- Cr, Ni, W, V, Mo, Co jt., sealhulgas ka Mn ja Si, kui nende sisaldus ületab tavalisandina terasesse viidu oma (s.o. Mn korral 1,65% ja Si korral üle 0,5%). Legeerivate elementide mõju terastes avaldub eelkõige järgmises: -nad mõjutavad raua polümorfsete muutuste ning eutektoidmuutuse temperatuure ja eutek- toidi süsinikusisaldust terastes, -nad tõstavad ferriidi ja sellega terase tugevust, -nad avaldavad mõju muutustele terase termo- töötlusel (austeniiditera kasvule, austeniidi lagunemisele ja läbikarastuvusele). Mittelegeerterased jagunevad alagruppidesse eelkõige kahjulike lisandite (P, S) sisalduse järgi: a) tavakvaliteetterased e. tavaterased, b) mittelegeerkvaliteetterased, c) mittelegeervääristerased Legeerterased jagunevad samade tunnuste järgi kahte gruppi: a) legeerkvaliteetterased, b) legeervääristerased Legeerteraste kasutusalad on samad mis mittelegeerterastel, kuid legeerterased erinevad valmistusviisi ja elementide
Alaeutektoid teraste feriit-perliidi struktuur muutub kuumutamisel austeniidiks ning jahutamisel tekib ümberkristalliseerumisel austeniidist uuesti feriit ja perliit. Terase kuumutamisel üle faasipiiri AC3 tekivad perliidis kõigepealt peened austeniidi kristallisatsiooni keskmed, mis vastavalt temperatuuri tõusule järjest kasvavad. Kui temperatuuri tõsta ainult 30...50 kraadi üle AC3 ja hoida sepist või valandit sellel temperatuuril siis ei kasva austeniiditera suureks. Jahutades nüüd terast alla faasipiiri AC1 saame ühtlase ja korrapärase ferriitperliit struktuuri. Poollõõmutus 0.5% st suurema süsinikusisaldusega teraste kuumtöötluse ja normaliseerimise tulemusena moodustub struktuur, mis on liiga kõva nii külm-, kui ka lõiketöötluseks. Seliste teraste puhul kasutatakse mittetäieliku lõõmutamist e. Poollõõmutamist e. Pehmelõõmutamist, kuna sellise
avaldub eelkõige järgmises: 2000 N/mm2. - nad mõjutavad raua polümorfsete muutuste ning eutektoidmuutuse temperatuure ja eutek- Tabel 1.9. Legeerivad elemendid terastes toidi süsinikusisaldust terastes, - nad tõstavad ferriidi ja sellega terase tugevust, Ele- Sisaldus Mõju terastes - nad avaldavad mõju muutustele terase termo- ment %, üle töötlusel (austeniiditera kasvule, austeniidi Si 0,5 Tõstab voolavuspiiri, halven- lagunemisele ja läbikarastuvusele). dades plastsust. Trafoterastes kuni 4% Teraste liigitus Mn 1,8 Tõstab terase tugevust ja Kooskõlas eurostandardiga EN 10020 liigitatakse kõvadust, suurendab läbi-
iseloomu, tekitades beiniitmuutuse kõvera. 15. Terase lõõmutus Eesmärgik on vajalike omaduste tagamine terase ümberkristalliseerimise ja sisepingete kaotamise teel. Selleks kas. mitmesuguseid lõõmutusrežiime: Difusioonlõõmutus - terase keemilise koostise ühtlustamine difusiooni teel; Legeerterasest valandit kuumutatakse kuni 1100*C ja seisatakse 6…30 tunniks- see põhjustab austeniiditera kasvamist. Täislõõmutus - alaeutektoidteraste korral struktuuri peenendamiseks, sisepingete kaotamiseks. KuumutamisT=30-50˚C (austeniitstrkutuurini). Poollõõmutus/mittetäielik (pehmelõõmutus) - üleeutektoidteraste (C>0,5%) sisepingete kaotamiseks, kõvaduse vähendamiseks ja plastsuse suurendamiseks. Tööristateraste poollõõmutust nim ka sferoidiseerivaks lõõmutuseks, millega saadakse teraja tsementiidiga sferoidaalne struktuur, mis tagab hea lõiketöödeldavuse
keskelt soonitud ja mõlemast otsast toetatud teimiku süsinikusisaldust terastes, purustamises löökpendliga, määrates töö, mis kulub teimiku - nad tõstavad ferriidi ja sellega terase tugevust, purustamiseks. - nad avaldavad mõju muutustele terase termotöötlusel Kasutatakse löökpaindeteimil kahe soonekujuga teimikuid: (austeniiditera kasvule, austeniidi - V-kujuline soon profiilinurgaga 45°, sügavus 2 mm, lagunemisele ja läbikarastuvusele). soone ümardusraadius 0,25 mm, 11. Terased - U-kujuline soon, sügavus 5 mm, soone põhja ümardusraadius 1 mm. Katsetamine löökpaindele toimub löökpendliga. Pendli teele asetatakse teimik. Katsetamisel tõstetakse pendel ülemisse asendisse. Kui pendel vabastatakse, langeb ta alla ja purustab teimiku. 8. Väsimuskõver
legeerivaid elemente - Cr, Ni, W, V, Mo, Co jt., sealhulgas ka Mn ja Si, kui nende sisaldus ületab tavalisandina terasesse viidu oma (s.o. Mn korral 1,65% ja Si korral üle 0,5%). Legeerivate elementide mõju terastes avaldub eelkõige järgmises: · nad mõjutavad raua polümorfsete muutuste ning eutektoidmuutuse temperatuure ja eutektoidi süsinikusisaldust terastes, · nad tõstavad ferriidi ja sellega terase tugevust, · nad avaldavad mõju muutustele terase termotöötlusel (austeniiditera kasvule, austeniidi lagunemisele ja läbikarastuvusele). 3) Konstruktsioonterased ja nende omadused. Kasutamine. Konstruktsiooniteraste all mõeldakse eelkõige masina- ja aparaadiosade ning metalltarindite valmis- tamiseks kasutatavaid teraseid. Keemiliselt koostiselt jagunevad konstruktsiooniterased nagu terased üldiselt mittelegeer- ja legeerterasteks. Süsinikkonstruktsiooniterased sisaldavad harilikult kuni 0,6%
4. Terase termotöötlus: - termotöötluse põhiviisid, -survetöötlusmooduste liigitus; Kuumsurvetöötlus Terast kuumtöödeldakse, näiteks kuumvaltsitakse, kuumsepistatakse jne. kõrgetel temperatuuridel, mille juures austeniit kristalliseerub töötlemise ajal. Nii vabaneme survetöötlemisel tekkivatest sisepingetest ja teras ei kõvene töötluse tagajärjel. Samal ajal leiavad terase struktuuris aset mitmed muutused: mitteoksüdeerunud poorid keevituvad kinni, austeniiditera peeneneb kuumtöötlemise temperatuuride õige valiku korral jt. Lõpptulemusena saame rahuldavate mehaaniliste omadustega terase, mistõttu puudubki vajadus täiendava termotöötluse järele. Külmsurvetöötlus (edaspidi külmtöötlus) (cold woking, cold forming) on selline töötlemine, mis viiakse läbi rekristallisatsiooni- ja toatemperatuuri vahel. Mida kõrgem temperatuur, seda väiksemate töötlemisvõimsustega saavutatakse külmtöötlusele vastavad mehaanilised omadused.
liga rasksulava ühendi MnS teket, millega on pea- toidi süsinikusisaldust terastes, aegu välistatud punahaprumise võimalus. - nad tõstavad ferriidi ja sellega terase tugevust, Väävel vähendab terase löögisitkust, plast- - nad avaldavad mõju muutustele terase termo- sust ja ka väsimustugevust. töötlusel (austeniiditera kasvule, austeniidi Fosfor tõstab terase tugevus- ja voolavuspiiri, lagunemisele ja läbikarastuvusele). kuid vähendab plastsust ja sitkust ning halvendab keevitatavust ja korrosioonikindlust. Sitkuse vähe- Teraste liigitus nemine on seda märgatavam, mida suurem on Kooskõlas eurostandardiga EN 10020 liigitatakse terase C-sisaldus. Fosfori eraldumine põhjustab terased kahte suurde gruppi: terase haprumist toatemperatuuril
annaabi.ee 
