Leidsid 15 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Duralumiiniumi termotöötlus". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
sulam, termotöötlus, duralumiinium, kõvadus, tera, duralumiiniumi, faasid, plastsus, lahustuvus, vananemisel, saavutatakse, alumiiniumisulamite, vanandamine, cual2, karastamise, hendre, mereakadeemia, lektor, 2017, mistõttu, liigituse, faasidiagrammid, möödudes, lahustumine, komponendis, lahustuvuse, materjalis, karastamine, kiiresDURALUMIINIUMI TERMOTÖÖTLUS Alumiiniumisulamid Deformeeritavad ja termotöödeldavad sulamid Paljude alumiiniumisulamite (Al-Cu, Al-Si, Al- Mg, Al-Mn) puhul on tähtsaks asjaoluks, et lisandid Cu, Si, Mg, Mn lahustuvad põhimetallis – alumiiniumis – piiratult, kusjuures nende lahustuvus väheneb tekkinud tardlahuses temperatuuri langemisel. Joonisel 7.2 on toodud nende sulamite hulgast kõige tüüpilisema ja praktiliselt tähtsama komponentidepaari Al-Cu faasidiagramm. Al-Cusulamid Cu-sisaldusega kuni 5% on tuntud eelkõige duralumiiniumina. Kui kuumutada Al-Cu-sulamit, mille vasesisaldus on alla 5,7% (joonis 7.2), ühefaasilise tardlahuse α-alasse (üle lahustuvuse joone) ja seejärel kiirelt
............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...........................................................................................
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. Need sulamid on kõrge plastsusega, korrosioonikindlad, hästi stantsitavad ja keevitatavad aga madala tugevusega. Neist valmistatakse kütusepaake, traati, neete. Deformeeritavatest vanandatavatest sulamitest tuntuim on duralumiinium (Al-Cu-Mg- sulam), mille termotöötlus on võimalik tänu vase lahustuvuse muutusele alumiiniumis temperatuuri alanedes (väheneb 5,7%-lt 0,2%-ni). Karastamisele järgneva vanandamise tulemusel ( vt. joonis ) tõuseb duralumiiniumi kõvadus ja tugevusnäitajad, vähenevad aga plastsusnäitajad. Duralumiiniumi kasutatakse lennukitööstuses. Kõrgtugevad ja kuumuskindlad Al- sulamid sisaldavad legeerivaid elemente ( Fe, Ni, Cu jt.) Al- laagrisulamitest ( sisaldavad Pb) valmistatakse laagriliudu. Kk
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)
..-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
lahustujakomponendi aatomeid. Sisendustardlahus - lahustuva komponendi aatomid paigutuvad eelkõige lahustujakomponendi kristallivõre suurematesse tühikutesse ehk pooridesse. Näiteks kristallivõre K12 korral kuubi keskele. keemiline ühend- Keemilised ühendid erinevad tardlahusest selle poolest, et nendel on komponentide kristallivõredest erinev kristallivõre. 7. Fe-Fe3 C faasidiagramm. Faasid rauasüsinikusulamites: Nende olemus ja omadused Ferriit - α-rauas väga väike: temperatuuril 727 °C 0,02%, toatemperatuuril 0,01%. δ-ferriidi puhul on maksimaalne süsiniku lahustuvus 0,1%. Ferriiti iseloomustab: — ruumkesendatud kuupvõre (K8) — väike tugevus ja kõvadus — suur plastsus Tsementiit - Keemiline ühend Fe3C 6,67% C Iseloomulik suur kõvadus (820 HB), - habras. Austeniit - Süsiniku tardlahus max 2,14% C γ-rauas
laagriliudade tarvis. Võrreldes babiitidega on alumiiniumi laagrisulamid odavamad, kergemad, suurema tugevuse, parema soojusjuhtivuse ja korrosioonikindlusega ning tehnoloogilisemad. Puuduseks on suur joonpaisumistegur. Puudub külmhapruse nähtus, mistõttu saab kasutada kuni - 163C. Madalam tõmbetugevus, nt. puhtal Al 50 N/mm2, kuid termotöödeldud Zn-Mg-Cu legeeritud sulamitel kuni 700 N/mm2. Väike elastsus, kõrge plastsus. Väsimustugevus problemaatiline. Hea löökkoormustel, kuna neelab löögienergiat. 4. Alumiiniumsulamite tardlahuste tüübid kahte tüüpi, kus lisaaine aatom on paiknenud alumiinium aatomi vahele ja teine- lisaaatom on paiknenud võrgustikku. 5. Alumiiniumsulamite liigitus Alumiiniumsulameid liigitatakse , lähtudes töödeldavuselt ja termotöötlusest. Alumiiniumit võib legeerida paljude elementidega, andes rida kasulikke konstruktsioonimaterjale.
kristalliseerumine toimub tasakaalutemperatuurist märgatavalt madalamal temperatuuril. Mida puhtam on metall, seda enam on ta kalduv allajahutusele. Tavaliselt ei ületa allajahutusaste 10...30 °C. JOONIS Faasid ja mehaanilised segud Sulami faas - termodünaamilise sulamisüsteemi kõigi ühesuguse keemilise koostisega ja ühesuguste füüsikaliste omadustega osade kogum, mida süsteemi teistest osadest eraldab piirpind. Mehaaniline segu- mehaanilise segu korral koosneb sulam komponentide A ja B kristallidest. Kui niisuguses sulamis uurida komponentide A ja B kristallide omadusi üksikult, siis langeksid need ühte puhaste komponentide A ja B omadustega. Sagedamini esineb mehaaniliste segude korral struktuur, mille terades on vaheldumisi üheaegselt eraldunud tardfaasid. Sellist kihilise ehitusega segu nimetatakse eutektikumiks (kreekakeelsest sõnast eutektos - kergsulav), kui ta tekib vedelast lahusest selle kristalliseerumise tulemusena, või
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
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
Eelkõige võib siin märkida vase hapnikurikastes struktuurides oleviad oksiide (Cu20), automaaditeraste struktuuris hajutatud sulfiide (MnS), millel on oma kristallvõre. Intermetallid ehk intermetallsed ühendid - moodustuvad erinevate metallide vahel. Metallide aatomite mõõtmete märgatava erinevuse korral (aatomite raadiuste suhe 1,2) moodustuvad sisendusfaasidena tuntud keemilised ühendid ehk nn Lavesi faasid, mille koostis avaldub valemiga AB2, nt MgZn2, MgCu2 ja MgNi2. Elektronühendid kui metallide aatomi raadiused erinevad vähe, on kalduvus elektronühendite tekkimisele. Elektronühendid moodustuvad sagedamini ühelt poolt ühevalentsete metallide (Cu, Ag, Au jt) ning üleminku gruppide metallide (Mn, Fe, Co jt) ja teisalt tavaliste kahe- kuni viievalentsete metallide (Be, Mg, Zn, Cd, Al) vahel. Seda tüüpi ühenditel on kindel valentselektronide arvu suhe aatomite arvu kohta, nn
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.
struktuur koosneda üksikute komponentide mehaanilisest segust. - metallisulamite faasid; Faas ehk aine faas on aine olek, milles keemiline koostis ja füüsikalised omadused on selle aine ulatuses ühesugused. Faas on struktuurivorm. Täpsem seletus on, et faas on heterogeense termodünaamilise süsteemi (näiteks sulamisüsteemi) kõikide ühtsete füüsikaliste omadustega (murdumisnäitaja, kristallisüsteem, tihedus) ja ühesuguse keemilise koostisega osade kogum. Erinevad faasid on üksteisest eraldatud piirpinnaga, erinevatel faasidel on erinevad omadused, näiteks teistsugune tihedus, kristallistruktuur või värvus. On olemas homogeenseid ja heterogeenseid sulamisüsteeme, mis koosnevad vastavalt ühest ja kahest faasist. Sageli käsitletakse faase kui aine erinevaid olekuid (vedel, tahke, gaasiline, plasma). Tegelikult hõlmab faas nii aine olekut kui ka oleku sees toimuvaid struktuurimuutusi.
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:
Metallid on ained, millel on tahkes olekus line või heksagonaalne kristallivõre: iseloomulik läige, hea elektri- ja soojusjuhtivus ning - ruumkesendatud kuupvõre: Cr, Fe, Mn, Mo, tavaliselt ka hea mehaaniline töödeldavus, suur V, W ; plastsus ja elastsus. Metallide omadused on - tahkkesendatud kuupvõre: Ag, Al, Cu, Co, Cu, seletatavad aatomi tuumaga nõrgalt seotud vabade Fe, Ni, Pb, Pt, Sn; elektronide (valentselektronide) olemasoluga nende - kompaktne heksagonaalvõre: Be, Cd, Co, Cr, kristallivõre aatomite välimises elektronkihis. Mg, Ti, Zn
annaabi.ee 
