TTÜ EESTI MEREAKADEEMIA Üld- ja alusõppekeskus Felix Laig DURALUMIINIUMI TERMOTÖÖTLUS Kodutöö 3 Õppejõud: lektor Aleksander Lill Tallinn 2017 Sisukord Duralumiiniumsulamid.................................................................................................... 3 Alumiiniumsulamite termotöötlus................................................................................... 3 AlCu4Mg keemiline koostis ja omadused.........................................................................6 Kasutatud kirjandus......................................................................................................... 7 Duralumiiniumsulamid Duralumiiniumsulamid on deformeeritavaist alumiiniumsulamitest tuntud oma kerguse ja tugevuse poolest, mistõttu neid kasutatakse palju lennukitööstuses
tekkida. See on karastamine, mille tulemuseks on vasega üleküllastunud ebapüsiv tardlahuse struktuur. 90 Ebapüsiva struktuuriga sulamis toimuvad ajaliselt muutused, mille tulemusena eraldub üleküllastunud asendustardlahusest liigne vask ühendi CuAl2 näol. Sellist protsessi nimetatakse vananemiseks ja operatsiooni loomulikuks vanandamiseks, kui see toimub normaaltemperatuuril, ja kunstlikuks vanandamiseks, kui see toimub kõrgematel temperatuuridel. Karastamisel ja sellele järgneval vananemisel tekkivad struktuurimuutused on seotud duralumiiniumi omaduste muutumisega. Karastatud ühefaasiline tardlahuse struktuuriga sulam on suhteliselt väikese tugevuse (nii tugevus- kui ka voolavuspiir) ja kõvadusega ning suure plastsusega. Vananemisel tugevus ja kõvadus tõusevad, plastsus aga väheneb. Enamakomponentsete alumiiniumisulamite vanandamisel tekivad keerukad faasid ja ühendid, mille kirjeldamine nõuab kahekomponentsetest tunduvalt keerukamate faasidiagrammide tundmist.
Tallinna Tehnikaülikool 15/16 õ.a. Materjalitehnika Instituut Materjaliõpetuse Õpetool Praktikumi nr. 7 aruanne aines tehnomaterjalid Üliõpilane: Stiina Ulmre 155459 Õpperühm: MASB11 Esitatud: 3. detsember 2015 Töö eesmärk: Tutvuda alumiiniumisulami – duralumiiniumi termilise töötlemisega ja uurida termilise töötlemise mõju duralumiiniumi omadustele. Katsetulemused: Termotöötluse viis Vanandamise HRB kestus Enne karastamist 70 73 70 HRB kesk:71 Pärast karastamist 17
TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL Materjalitehnika instituut TÖÖ NR 7 DURALUMIINIUMI TERMOTÖÖTLUS 2011 Töö eesmärk. Tutvuda alumiiniumisulami duralumiiniumi termilise töötlemisega ja uurida termilise töötlemise mõju duralumiiniumi omadustele. Duralumiiniumi keemilise koostise lühike iseloomust. Duralumiinium on Al-Cu-sulam, kus Cu-sisaldus on kuni 5%. Al-Cu faasidiagramm. Duralumiiniumi termilise töötlemise ja toimuvate protsesside olemuse kirjeldus. Termotöötluse tulemusena tekib struktuuri dispersne kõvafaas leiab aset tugevnemine/kõvenemine. Töö käik. 1. Määrata duralumiiniumi HRB kõvadus lähteolekus. Selleks tuleb indikaatori suur osuti viia kokku
Tallinna Tehnikaülikool 2015/16 õ.a Materjalitehnika instituut Materjaliõpetuse õppetool Praktikumi nr. 7 aruanne aines tehnomaterjalid Üliõpilane: Michael Felert Rühm: MATB11 Esitatud: 08.12.2015 Töö eesmärk: Tutvuda alumiiniumisulami – duralumiiniumi termilise töötlemisega ja uurida termilise töötlemise mõju duralumiiniumi omadustele. Duralumiiniumi keemiline koostis Duralumiinium on Al-Cu sulam Cu-sisaldusega kuni 5%. Duralumiiniumi termilise töötlemise ja toimuvate protsesside olemuse kirjeldus. Kui kuumutada Al-Cu-sulamit (5,7%) ühefaasilise tardlahuse α-alasse ja seejärel kiirelt jahutada, säilib toatemperatuuril sama struktuur. See on karastamine. Karastatud ühefaasiline tardlahuse struktuuriga sulam on suhteliselt
Tallinna Tehnikaülikool Materjalitehnika Instituut Üliõpilane: Riho Purga Teostatud: Õpperuhm:MATB24 Kaitstud: Töö nr: 7 OT allkiri Duralumiiniumi termotöötlus Töö eesmärk: Tutvuda duralumiiniumi Töövahendid:,Rockwelli masin,ahi, termilise töötlemisega ja uurida termilise karastusvann töötlemise mõju duralumiiniumi omadustele. Töö eesmärk Tutvuda duralumiiniumi termilise töötlemisega ja uurida termilise töötlemise mõju duralumiiniumi omadustele. Paljude alumiiniumisulamite puhul on tähtsaks asjaoluks, et lisandid lahustuvad põhimetallis piiratult, kusjuures nende lahustuvus tekkivas tardlahuses väheneb temperatuuri langemisel. Kui kuumutada Al-Cu sulamit, mille vasesisaldus on alla 5,7% (antud töös on tegemist duralumiiniumiga mark D16, mille vasesisaldus on 3,8..
C45 (v-soonega) - 2,4 -50oC Läikiv, teraline Järeldus: Võrreldes purustustööks kulutatud energiat toatemperatuuril ja -50oC, siis on näha, et külmhapruse tõttu muutuvad antud materjalid -50oC juures hapraks ning seetõttu kulub vähem energiat purustustööks. Peale selle mõjutab purustustööd ka soone tüüp: mida teravam soon on, seda vähem energiat kulub purustustööks. Kõvadus Töö eesmärk: -Tutvuda põhiliste kõvaduse määramise meetoditega (Brinell, Rockwell ja Vickers, Barcol); - Valida sobiv meetod kõvaduse määramiseks erinevatele materjalidele; - Võrrelda katsetatud materjalide kõvadust; - Analüüsida seost materjali tõmbetugevuse ning kõvaduse vahel. Kõvaduse määramise meetodid: Brinelli- materjali surutakse kõvasulamkuul(HBW) või karastatud teraskuul(HBS) jõuga 1...3000 kgf
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
..-150 °C. T50 - temperatuur, mille puhul purunemispildis on vähemalt 50% kiulist pinda. T90 - temperatuur, mille puhul vähemalt 90% purunemispinnast on kiulise struktuuriga. Kõvadusnäitajad Kõvadus on materjali võime vastu panna kohalikule plastsele deformatsioonile, kui tema pinda tungib suurema kõvadusega keha. Materjalide põhilised kõvadusarvu määramise meetodid: Brinell – surutakse uuritava materjali pinda kõvasulamkuul. Brinelli kõvadus määratakse kuulile toimiva jõu ja tekkiva sfäärilise jälje pindala suhtena. Kõvaduse väärtusele järgneb tähis HBW, selle järel aga katsetingimused (kuuli läbimõõt, koormus ja koormamise kestus). Rockwell - määratakse materjali kõvadus otsaku (kõvasulam/teraskuuli või teemantkoonuse, mille tipunurk on 120°), materjali sissesurumise teel. Katsetamisel surutakse otsak materjalisse eeljõuga ja fikseeritakse asend
Hallmalm Tavaliselt on kristalliseerumisel tekkinud grafiit liblejas. Niisuguse grafiidiga malmi tema murdepinna hallist värvusest tulenevalt nimetatakse hallmalmiks. Grafiidiosakeste kuju, vaadelduna mikroskoobi all, on esitatud selel 1.38a. Liblegrafiit vähendab malmi tõmbetugevust ning eriti plastsust (katkevenivus A on peaaegu null, sõltumata metalse põhimassi struktuurist). See-eest sõltuvad survetugevus ja kõvadus peamiselt metalse põhimassi struktuurist. Kuna hallmalmi struktuur kujuneb malmi kristalliseerumisel ja valandi jahtumisel vormis, siis on hallmalm kõige odavam ja seda kasutatakse tööstuses laialdaselt. Hallmalmi metalne põhimassi struktuur võib olla perliit, perliit+ferriit või ferriit. Vastavalt sellele nimetatakse malmi perliit-, ferriitperliit- või ferriithallmalmiks. Suurima tugevusega on perliithallmalm (nimetatakse ka kvaliteetmalmiks)
põhimetalli omadustele. Kuna paljud ehituskonstruktsioonid töötavad tihti madalatel temperatuuridel ja dünaamilistel koor- mustel, siis üheks tähtsamaks omaduste näitajaks on külmahapruslävi. Ehitusterastena kasutatakse: · tavasüsinikteraseid, · mangaanteraseid, · peenterateraseid, · parendatud teraseid, · boorteraseid. 5) Masinaehitusterased ja nende omadused. Kasutamine. Tsementiiditavate terastena kasutatakse madalsüsinikteraseid (0,1...0,25%C), mille kõvadus peale tava- karastust on väike. Peale tsementiitimist (pinnakihi rikastamist süsinikuga, C-sisaldus viiakse ca 1%-ni), karastamist ja madalnoolutamist on nende pinnakõvadus 58...62 HRC, südamiku kõvadus aga 30...42HRC. Tsementiiditavate teraste südamik peab olema heade mehaaniliste omadustega, eriti tähtis on kõrge voolavuspiir, mille tagab eelkõige peeneteraline struktuur. Ka pinnakihis on oluline peeneteraline
R=a 4 3 ; tahkkesendatud kuupvõre K12 korral R = a 4 2 ; 5) võre kompaktsusaste e. ruumpakketihedus (_) (lattice compactness step, atomic packing density), s.o. võreelemendi kohta tulevate aatomite ruumala suhe võreelemendi ruumalasse (kristallivõrel H6 on see 0,52; K8 0,68; kristallivõredel K12 ja H12 0,74). Eristatakse veel aatomite tasandpakketihedust (atomic planar density) ja joonpakketihedust (atomic linear density). Mida suurem on kristallivõre koordinatsiooniarv, seda suurem on võre kompaktsusaste. , polü- ja isomorfism; Mõnedel metallidel on sõltuvalt temperatuurist enam kui üks kristallivõre tüüp. Seda erinevatekristallivõrede esinemist ühel metallil nimetatakse polümorfismiks (polymorphism). Tuntumaksnäiteks võib tuua raua ja titaani. Erinevate metallide kristallivõrede samakujulisust nimetatakse isomorfismiks (isomorphism). - metallide tegelik struktuur (aatomite pakketihedus, amorfsed metallid, difusioon;
meetodite abil saavutatakse üha erinevamaid oma- 0,06%. Malmid sisaldavad võrreldes terastega duste kombinatsioone. Selle teeb võimalikuks eel- rohkem fosforit (0,1...0,2%), mis parandab malmide kõige raua polümorfism. valuomadusi, eelkõige vedelvoolavust. Süsinik Tabel 1.8. Tavalisandid terastes C-sisalduse suurenedes kasvab terase kõvadus, tõmbetugevus ja voolavuspiir ning vastupanu väsi- Lisand Sisaldus Mõju terases muspurunemisele; vähenevad aga plastsus- ning %, kuni sitkusnäitajad. Si 0,5 Viiakse terasesse Süsinik avaldab mõju ka terase külmahap- valmistusprotsessis ruslävele, soodustades terase haprumist madalatel
pinnakihid ja pindkarastatud terased, kõvasulamid, keraamika. Materjali pinda surutakse neljatahuline püramiid tahkudevahelise nurgaga 136 kraadi ja jõuga 1...100 kgf. Jälje diagonaal mõõdetakse optilise mikroskoobi abil ning seejärel kasutatakse Vickersi valemit, et arvutada kõvadust. Tähistuseks on HV. 2. Metallide ja sulamite struktuur Metallide põhilised kristallivõred, neid iseloomustavad parameetrid, polümorfism, isomorfism. Kõige levinuma kristallivõre tüübid: Primitiivsed ehk lihtsad- aatomid paiknevad ainut võreelemendi sõlmpunktides Ruumkeskendatud- lisaks võreelemendi tippudes olevaile aatomeile paikneb üks aatom võreelemendi sees diagonaalide sõlmpunktis. Tahkkeskendatud- lisaks võreelemendi tippudes olevaile aatomeile paiknevad aatomid iga tahu keskel diagonaalide sõlmpunktides. Põhitahkkeskendatud- lisaks võreelemendi tippudes olevaile aatomeile paiknevad aatomid põhitahkude keskel diagonaalide sõlmpunktides.
Esimene neist näeb ette metalli kuumutamine vastavates keemilistes keskkondades eesmärgiga muuta pinna koostist ja omadust. Teine on metalli deformatsiooni ja termilise töötlemise koosmõju selle omadustele. 1. TERMOTÖÖTLUSE TEOORIA Temperatuur ja aeg Termotöötlemise protsesside peategurid on metalli kuumutamise või jahutuse kiirus, mis graafiliselt kujutatakse kõveraga temperatuur- aeg ja nimetatakse termilise kõveraga. Sõltuvalt lahendatavast ülesandest võivad kõverad olla väga erinevad. Kõveral on kolm osa: kuumutamine, seisutus ja jahutus. Kuumutamine võib olla pidev ja sõltub peamiselt kuumutusseadme võimsusest ja metalli massist. Seisutuse kestus pideval temperatuuril sõltub mitmetest teguritest, neist peamised on kuumutava metalli mass, soojusjuhitavus (legeerterased vajavad reeglina pikemad kuumutamist), metallis tekivate faasimuutuste iseloom ja teised. Olulist mõju
3. Sulamite struktuur 3.1. Loetlege p6hilised tardfaasid metallisulameis. Mehaanilised segud (EI OLE FAASID): eutektikum: L ->A+B eutektoid: -> A+B Tardlahused: asendustardlahus sisendustardlahus Keemilised ühendid 3.2. Kuidas liigitatakse tardlahused? Millised on nende tekke eeltingimused? Tardlahused - faasid, milles üks komponentidest säilitab oma kristallivõre, teise komponendi aatomid paigutuvad esimese komponendi kristallivõresse, muutes selle perioodi. Asendustardlahus - lahustuva komponendi aatomid asendavad osa lahustajakomponendi aatomeid. Kui asendatud võib olla piiratud arv aatomeid, siis on tegemist piiratud lahustuvusega, vastasel korral piiramatu lahustuvusega. Piiramatu asendustardlahuse tekkimise eeltingimused: · komponentide kristallivõred on tüübillt ühesugused
kristallvõredega (tavaliselt esinevad võretüübid K8, K12 või H12). Sisendusfaase süsinikuga nim. karbiidideks, lämmastikuga nitriidideks, booriga boriidideks jne. Tuntuimaks sisendusfaasiks rauasüsiniku- sulameis on Fe3C (raudkarbiid), kus raua ja süsiniku aatomite suhe (baasaatomite suhe) on 0,60. Kui rauale on omane kuupvõre (K8 või K12), süsinikule grafiidivõre, siis raudkarbiidile on omane keerukas rombiline kristallivõre (selles on 12 raua ja 4 süsiniku aatomit). 3.Faasidiagramm (lk 33 -45) faasilise tasakaalu diagramm ehk faasidiagramm nätiab sulamite faasilist koostist sõlutvalt temperatuurist ja koostisest (konsentratsioonist). Faasidiagrammid koostatakse tasakaaluolekule või sellele küllaltki lähetastele tingimustele vastavalt. a)Täielik lahustuvus (lk 35-36) Faasidiagramm komponentide piiramatu lahustuvuse korral
1. Aatomi ehituse skeem suhtena. Kõvaduse määramine Rockwelli meetodil Kõvadus Rockwelli meetodil määratakse sissesurumise jälje sügavuse järgi: teraskuul läbimõõduga 1,6 mm ja jõud 980 N (100 kgf) – skaala B; teemantkoonus tipunurgaga 120° ja jõuga 580 N (60 kgf) või kõvasulamkoonus jõuga 1470 N
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 on ained, millel on tahkes olekus iseloomulik läige, hea elektri- ja soojusjuhtivus ning tavaliselt ka hea mehaaniline töödeldavus, suur plastsus ja elastsus. Purustavad katsed (teimid) Tõmbeteim. Vastavalt standardile EVS-EN 10002-1 (Metall- materjalid. Tõmbeteim) määratakse tõmbeteimiga materjali tugevus- ja plastsusnäitajad. (Tõmbetugevus,voolavuspiir, tinglik voolavuspiir, katkevenivus,katkeahenemine). Löökpaindeteim
S – NiSiCr 20 5 2 – keraja grafiidiga malm, Ni – 20%, Si – 5%, Cr – 2%. Malmide tähistsüsteemi EN 1560 kohaselt tähistatakse legeermalmi koostise järgi, näiteks EN-GJLA-XNiCuCr 15-6-2 on liblegrafiidiga (L), austeniitstruktuuriga (A) kõrglegeeritud (X) malm, mis sisaldab 15% Ni, 6% Cu, 2% Cr. Abrasiivkulumiskindlate malmide liigitähis EN 12513 (2001) kohaselt on GJN. Liigitähise järel näidatakse malmi Vickersi kõvadus, näiteks EN GJN-HV600 on malm (GJ), milles puudub grafiit (N) ja mille Vickersi kõvadus on 600. 3. TERAS, TOOTMINE. Terased on raua sulamid, mis sisaldavad süsinikku piires 0,05-2,14%. Kui süsinikusisaldus on alla 0,05%, on tegemist praktiliselt puhta rauaga ehk tehnilise rauaga (kasutatakse elektrotehnikas). Tehniliselt puhast rauda tuntakse armkorauana. See nimetus ARMCO on lühend USA firma American Rolling Mill Company nimetusest. Terasesulatuse põhimeetodid:
............6 1Alumiiniumi 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........................................................................................................10 1.7.Alumiiniumi omadused...........................................................................................
Li süsteemi sulamid. Tuntuimad deformeeritavad, kuid mitte termotöödeldavad sulamid on Al- Mn- ja Al- Mg- süsteemi sulamid. Mangaan lahustub alumiiniumis piiratult, mistõttu tööstuslikud Al-Mn sulamid sisaldavad 1...2% Mn ning nad on 15% tugevamad puhtast alumiiniumist. Magneesiumi lahustuvus on alumiiniumis on suurem, mistõttu Al-Mg sulamid sisaldavad kuni 10 % Mg. Al-Mg sulamite tootmisel on oluliseks puhta alumiiniumi kasutamine Alumiiniumsulamite termotöötlus (vanandamine) põhineb asjaolul, et antud süsteemi sulamites esineb piiratud lahustuvus, mis erineb suuresti madalal ja kõrgel temperatuuril. Selle grupi tüüpilisteks esindajateks on Al-Cu sulamid (duralumiiniumid). Vase lahustuvus alumiiniumis toatemperatuuril on 0,2 % , kuid temp 548 C võib see ulatuda 5,7 % -ni 6. komponentide lahustuvus alumiiniumis. Vask (Cu) 5,6% (546 ºC) Magneesium (Mg) 14,9% (450 ºC) Mangaan (Mn) 1,8% (658 ºC)
Teras on raua sulam mis sisaldab süsinikku piirides 0,05…2,14%. Kui C sisaldus <0,05, siis tegemist puhta (tehnilise) rauaga, mida kas.elektrotehnikas, seda tuntakse armkorauana (ARMCO – American Rolling Mill Company). Sulatusahjudes saadakse malmist esmalt toorteras, sellele järgneb terase taandamine (Mn ja Si lisamisega). Terasesulatuse meetodid: 1) Konvertermeetod- sulatus toimub teraskesta ja tulekindlast materjalis voodriga lahtises ahjus (konverteris vedaelas toormalmis hapniku läbipuhumisega) 2) Martäänmeetod- sulatus toimub ettekuumutatud gaasi ja õhuga köetavas leekahjus kas malmist või terasmurrust rauamaagi lisamisega 3) Elektrometallurgia- teras sulatatakse elektriahjudes, kaarahjudes või induktsioonahjudes. Saadakse kõrgkvaliteetsed süsinik- legeerterased. Sulatusahjudes saadakse malmist emalt toorterasm mis sisaldab tunduval määral vedelas terases lahustunud
3. Metallide ja sulamite füüsikalised omadused. Tihedus - on homogeense aine mass ruumalaühiku kohta. Ühik: kg/m³. ●Kergmetallid ρ<5000 kg/m³ ●Raskmetallid ρ>10 000 kg/m³ ●Keskmetallid ρ=5000...10 000 kg/m³ Sulamistemperatuur - temperatuur, mil materjal läheb üle tardunud olekust vedelasse. ●Kergsulavad metallid Ts<327 °C ●Rasksulavad metallid Ts>1539 °C ●Kesksulavad metallid Ts=327...1539 °C Kõvadus - materjali võime vastu panna kohalikule plastsele deformatsioonile, kui tema pinda tungib suurema kõvadusega keha. Kõvadust määratakse otsaku toime järgi materjali pinnasse. Otsak on vähedeformeeruvast materjalist kuuli, koonuse või püramiidi kujuga. Brinelli, Rockwelli ja Vickersi kõvadus. Elastus – ehk elastsusmoodul, iseloomustab suhtelise risti- ja pikideformatsioonide suhet tõmbel (survel). 4. Metallide ja sulamite mehaanilised omadused.
mille arv võrdub aatomnumbriga (järjenumbriga). Aatommass määrab tahke aine e. tahkise tiheduse, elektrijuhtivuse, soojusmahtuvuse, mõjub aga vähe selle tugevusomadustele. Aatomkristallilise või lihtsalt kristallilise struk- Elektron tuuri all mõeldakse aatomite (ioonide) omavahelist paigutust reaalselt esinevas kristallis. Metallis paik- nevad aatomid kindla seaduspärasuse järgi, moo- dustades korrapärase kristallivõre. Selline aatomite Sele 1.1. Aatomi ehitus paigutus vastab aatomite omavahelise mõju mini- maalsele energiale (aatomite ideaalsele paigutusele). Kristallivõret iseloomustavad suurused a) võre periood teljesihiline aatomite vaheline Kristalliline struktuur kaugus (on vahemikus 0,1...0,7 nm);
........................................ 25 24. Materjalide valik laevaehituses .......................................................................... 26 2 1. Metallide kristalliline struktuur Aatomkristallilise või lihtsalt kristallilise struktuuri all mõeldakse aatomite (ioonide) omavahelist paigutust reaalselt esinevas kristallis. Metallis paiknevad aatomid kindla seaduspärasuse järgi, moodustades korrapärase kristallivõre. Selline aatomite paigutus vastab aatomite omavahelise mõju minimaalsele energiale. Joonis 1. Aatomi ehitus 2. Kristallvõre tüübid Lihtne Ruumkesendatud Tahkkesendatud Põhitahkkesendatud Joonis 2. Lihtne, ruumkesendatud ja tahkkesendatud struktuurid 3 Joonis 3. Põhitahkkesendatud struktuur Mõnedel metallidel on sõltuvalt temperatuurist enam kui üks kristallivõre tüüp. Seda
2. 7. Kermiste paagutamine 26 2.8. Omaduste kontroll 39 2.9 Täiendav töötlemine 39 2.9.1 Lihvimine 39 2.9.2 Poleerimine 40 2.9.3 Pindamine 40 2.9.4. Termiline töötlemine 41 2.8.4.Isostaatiline kuumpresimine 42 3. Kermiste omadused 43 3.1. Kõvadus 48 3.2 Paindetugevus 52 3.3 Purunemissitkus 59 3.4 Erosioonikindlus 60 3.5. Abrasiivkulumine 61 3.6 Hõõrdekulumine 63 4. Kermiste kasutamine 66 4.1. WC-Co kermised 66 4.2.TiC- baasil kermised 66 4.3
Materjalide keemia eesmärk XXI sajandil on uute materjalide süntees lähenedes süsteemselt ja teaduslikult(mida kasutatakse, milliseid omadusi tuleb parandada, mida tehakse selles suunas, uue meetodi arendamine, uue produkti süntees, katsetamine, meetodi optimeerimine, tootmine). Materjalide sturktuur eristatakse liht- ja komposiit(ehk liit) materjale. Lihtmaterjalid võivad olla keerulise koostisega, kuid erinevad koostisosad ei eristu materjalis selgesti, samuti need koostisosad ei erine üksteisest mehaaniliste ja tehnoloogiliste omaduste poolest. Liitmaterjalid koosnevad mitmest sootuks erinevate omadustega ainest. Liitmaterjali valmistamisel saab kompenseerida ühe materjali puudujääke teiste materjali abil. Materjali omaduste puhul jagunevad materjalid kaheks. Isotroopne materjal omadused on ühesugused kõikides ruumi suundades ja anisotroopne materjal omadused on mõnes suunas erinevad. Omadusi mõjutab
Materjalide väikseim struktuuriühik on aatom. Kristalliline struktuur näitab aatomite omavahelist paigutust kristallis. Näiteks metallis asetsevad aatomid kindla seaduspärasuse järgi, moodustades korrapärase kristallvõre. Aatomite paigutust kristallis kujutatakse ruumiliste skeemide abil (võreelemendid jne.). Materjale saab liigitada lihtmaterjalideks ja liitmaterjalideks (komposiitideks). Lihtmaterjalid võivad olla keerulise koostisega, kuid erinevad koostisosad ei eristu materjalis selgesti, samuti need koostisosad ei erine üksteisest mehaaniliste ja tehnoloogiliste omaduste poolest.. Liitmaterjalid koosnevad mitmest teineteisest hoopis erinevate omadustega ainest. Liitmaterjali valmistamisel saab kompenseerida ühe materjali puudujääke teise materjali abil. Betoon? Betoon on ehitusmaterjal, mis koosneb sideainest (tsement/lubi) ja täitematerjalist (liiv/kruus/killustik), veest ja mõnest muust lisandist, milles sideaine kõvastub. Betooni
materjali erimass = Mass/Ruumala (g/cm3) Tihedus Materjali mahuühiku mass looduslikus olekus (koos pooridega), kus G 0= V 0 , 0=materjali tihedus; G-materjali mass, V0- materjali ruumala koos pooridega Poorsus - näitab kui suure % materjali kogumahust moodustavad poorid, mis võivad olla avatud või suletud. Suletud poorid kujutavad endast materjalis olevaid kinnisi mulle; avatud poorid aga korrapäratuid üksteisega ühendatud tühemeid. Poorid on täidetud õhuga, veega või veeauruga. Veeimavus Materjali võime imeda endasse vett, kui ta on vahetus kokkupuutes veega. Väljendatakse kaalu või mahu järgi. Kaaluline veeimavus näitab mitu % kuiv materjal muutub raskemaks, kui ta endasse vett imeb; mahuline veeimavus aga, mitu % moodustab sisseimetud vesi materjali kogumahust
metallilõikepinkide, hüdroturbiinide, mudapumpade jne detailid. Materjalide abrasiivkulumise kohta on tehtud palju uurimusi. Kõige enam on tunnustamist leidnud Archardi kulumisseadus, mis väljendub valemiga: V = k x Fn x S / H, (1) kus V - materjali kulumine ( kaalu vahe), S - läbitud tee pikkus, Fn - rakendatud normaaljôud, k - kordaja, mis iseloomustab materjali kulumist, H materjali kõvadus. Selle järgi materjali kulumine abrasiivkulumisel on võrdeline läbitud tee pikkusega ja rakendavast normaaljôust ning pöördvõrdeline materjali kõvadusest. Seega, saab hõõrdepaari tööiga tõsta, kui kasutada suurema kõvadusega materjale. 5 Abrasiivne erosioon (abrasive-erosion) tekib detaili ja abrasiivosakese kokkupõrkel (joon.2). Abrasiivne erosioon on kompleksne protsess, mis sõltub kulutavast
detailide juures. Värvus. Metalle jaotatakse mustadeks(rauaühendid) ja värvilisteks metallideks. Kõvadus. Nimetatakse materjali omadust vastupanna teistele temasse tungivatele materjalidele. Brinelli meetod, mis kasutab kõvaduse määramiseks kolme karastatud teraskuuli läbimõõduga 10, 5, 2,5 mm. Kõvaduse määramiseks surutakse kuul pressi abil materjalisse, seejärel arvutatakse tekkinud jälje pindala ja kõvadus. Rocwelli kõvaduse katse. Siin kasutatakse kõvaduse määramiseks teemantkoonust tipunurgaga 120 kraadi. Ning karastatud teraskuuli läbimõõduga 1,50mm.Survepressi varustas Rockwell indikaatoriga millel oli kaks skaalat. Must C skaala ja punane B skaala. Kui mõõdetakse karastatud detaile siis kasutatakse teemant koonust survejõud on 150kg ning kõvadust loetakse indikaatori mustalt skaalalt. Ja tähistatakse HRC 62.Kui katsetatakse karastamata materjali siis kasutatakse
detailide juures. Värvus. Metalle jaotatakse mustadeks(rauaühendid) ja värvilisteks metallideks. Kõvadus. Nimetatakse materjali omadust vastupanna teistele temasse tungivatele materjalidele. Brinelli meetod, mis kasutab kõvaduse määramiseks kolme karastatud teraskuuli läbimõõduga 10, 5, 2,5 mm. Kõvaduse määramiseks surutakse kuul pressi abil materjalisse, seejärel arvutatakse tekkinud jälje pindala ja kõvadus. Rocwelli kõvaduse katse. Siin kasutatakse kõvaduse määramiseks teemantkoonust tipunurgaga 120 kraadi. Ning karastatud teraskuuli läbimõõduga 1,50mm.Survepressi varustas Rockwell indikaatoriga millel oli kaks skaalat. Must C skaala ja punane B skaala. Kui mõõdetakse karastatud detaile siis kasutatakse teemant koonust survejõud on 150kg ning kõvadust loetakse indikaatori mustalt skaalalt. Ja tähistatakse HRC 62.Kui katsetatakse karastamata materjali siis kasutatakse
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
