1. 0,2 F + P ....P... P + T´´ P + T´´ + Le .........Le .....Le + T Fe-Fe3C faasidiagramm ja sulamite struktuuriosad toatemperatuuril 2. Ledeburiit (Le) - On eutektne segu C-sisaldusega 4,3%, mis tekib vedelfaasi kristalliseerumisel temperatuuril 1147 °C. Temperatuurivahemikus 727°C kuni 1147 °C koosneb ledeburiit austeniidist (A) ja tsementiididist (T), alla 727 ° - ferriidist (F) ja tsementiidist (T). Perliit (P) - On ferriidi (F) ja tsementiidi (T) eutektoidne segu C-sisaldusega 0,8%, mis tekib austeniidi (A) lagunemisel selle aeglasel jahutamisel alla 727 °C.
TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL Materjalitehnika instituut MATERJALIÕPETUS Kodutöö nr 1 Teostas : MATB-34 ****61 Tallinn 2004 1. Faasidiagramm Fe-Fe3C alaeutek- eutek- üleeutek- alaeutektsed eutektsed üleeutektsed toidsed toidsed toidsed 2. Struktuurivormid: Faasilised (tardfaasid) ferriit (F), Austeniit (A), Tsementiit (T) Faasilised A+L, L+T, A+T, F+A, F+T Mehaanilised segud: Ledeburiit (Le): C-4,3%, t=1147...727 kraadi C, Le= A+T; t=...727 kraadi C, Le=F+T Perliit(P): C-0,8%, aeglasel jahtumisel, alla 727 kraadi C, jäme struktuur, A->P, P=F+T
Tallinna tehnikaülikool Tehnomaterjalid MTM0010 Kodutöö Fe-Fe3C faasidiagramm. Terase termotöötlus Juhendaja: Kristjan Juhani Kevad 2009 1.2 Kodutöö. Fe-Fe3C faasidiagramm 1. F+P P P+T´´ P+T´´+ Le Le Le+T 2. Mehaanilised segud Fe-C-sulameis ja nende faasiline koostis: · Leburiit (Le) on eutektne segu C-sisaldusega 4,3%, mis tekib vedelfaasi kristalliseerumisel temperatuuril 1147C. L Le(A+T). Kuni temperatuurini 727 Ckoosneb leburiit austeniidist ja tsementiidist, alla 727C- ferriidist ja tsementiidist.
Töölaud / Minu kursused / Tallinna Tehnikaülikool / Teaduskonnad / Inseneriteaduskond / Mehaanika ja tööstustehnika instituut / MTM0150 / Praktikumid/E-praktikumid / E-praktikum 1. Mitterauasulamite struktuurid Alustatud pühapäev, 25. märts 2018, 21.55 Olek Lõpetatud Lõpetatud pühapäev, 25. märts 2018, 21.58 Aega kulus 2 min 32 sekundit Hindepunktid 10.00/10.00 Hinne 100.00, maksimaalne 100.00 Küsimus 1 Õige Hindepunkte 1.00/1.00 Mitme faasiline on pildil nähtav puhas vask (Cu sisaldus 99,95%)? Valige üks või mitu: a. Ühefaasiline. Pildil tundub olevat rohkem faase, kuna erineva kristallograafilise nurga all olevad terad on söövitunud erinevalt. b. Kahefaasiline polükristalliline c. Ühefaasiline monokristalliline d. Ühefaasiline polükristalliline Your answer is correct. Küsimus 2 Õige Hindepunkte 1.0...
Kodutöö nr. 1 Tehnomaterjalid (Terased ja malmid) 1. Fe-Fe3C Faasdiagramm T, oC 0,4% 1539 1500 L A+L L+T A 1147 1147 F+A A+T 911 727 727 F F+T 0,8 2,14 ...
c. Kristallivõre K8 muutub K12 d. Kristallivõre K12 muutub K8 Question 6 (10 points) Millised väited on õiged sulami faasi kohta? (Õigeid vastuseid võib olla enam kui üks) a. Polükristallse struktuuriga materjal võib koosneb ühest faasist b. Sulami faas on termodünaamilise sulamissüsteemi kõigi ühesuguste keemiliste-, füüsikaliste- ja mehaaniliste omadustega osade kogum, mida süsteemi teistest osadest eraldab piirpind c. Faasidiagramm kirjeldab ainult materjali faasilist koostist d. Monokristall võib koosneda rohkem kui ühest faasist Question 7 (10 points) Mis on sisendustüüpi tardlahus? a. Lahustaja komponendi aatomite vahele (tühimikesse) paigutuvad lahustuva komponendi aatomid b. Asendatakse osa lahustaja komponendi aatomeid lahustuva komponendi aatomitega c. Kahe erineva elemedi aatomid moodustavad erinevad kristallivõred, mis
I VARIANT Question 1 (10 points) Lihtsa kuupvõre tähis? a. H12 b. T4 c. K8 d. K6 Question 2 (10 points) Tahkkesendatud kuupvõre (K12) koordinatsiooniarv? a. 12 b. 10 c. 8 d. 6 Question 3 (10 points) Tahkkesendatud kuupvõres (K12) võreelemendi kohta tulev aatomite arv (võre baas)? a. 4 b. 3 c. 2 d. 1 Question 4 (10 points) Millise faasidiagrammiga on tegu? a. Kahekomponentne faasidiagramm, kus komponendid A ja B teineteises praktiliselt ei lahustu ega ei moodusta keemilist ühendit b. kahekomponentne faasidiagramm, kus komponendid A ja B lahustuvad teineteises piiratult c. kahekomponentne faasidiagramm, kus komponendid A ja B lahustuvad teineteises piiramatult d. kahekomponentne faasidiagramm, kus komponendid A ja B moodustavad keemilise ühendi Question 5 (10 points) Kangireegel võimaldab määrata... a
mis asetsevad teineteise suhtes kihtidena väga väikeste vahede tagant. b. Lahustaja komponent seob lahustatava komponendi aatomid keemilise sidemega ja moodustub erinev kristallivõre c. Kristallivõres asendatakse osa lahustaja komponendi aatomeid lahustuva komponendi aatomitega d. Lahustaja komponendi aatomite vahele paigutuvad lahustatava komponendi aatomid Question 8 (10 points) Millise faasidiagrammiga on tegu? a. kahekomponentne faasidiagramm, kus komponendid A ja B moodustavad püsiva keemilise ühendi b. kahekomponentne faasidiagramm, kus komponendid A ja B lahustuvad teineteises piiramatult c. kahekomponentne faasidiagramm, kus komponendid A ja B lahustuvad teineteises piiratult d. Kahekomponentne faasidiagramm, kus komponendid A ja B teineteises praktiliselt ei lahustu ega ei moodusta keemilist ühendit Question 9 (10 points)
B. 3 0% C. 2 0% D. 1 0% Score: 10/10 4. Millise faasidiagrammiga on tegu? Correct Student Response Value Answer A. kahekomponentne faasidiagramm, kus komponendid A 0% ja B moodustavad keemilise ühendi B. Kahekomponentne faasidiagramm, kus komponendid A 0% ja B teineteises praktiliselt ei lahustu ega ei moodusta keemilist ühendit C. kahekomponentne faasidiagramm, kus komponendid A 100% ja B lahustuvad teineteises piiramatult D. kahekomponentne faasidiagramm, kus komponendid A 0% ja B lahustuvad teineteises piiratult Score: 10/10 5.
D. 1 100% 4. Millise faasidiagrammiga on tegu? http://webct6.e-uni.ee/webct/urw/lc283691001.tp11885591001/ViewStudentAttempt.... 18.05.2007 View Attempt . 2 4 Student Response Value Correct Answer A. kahekomponentne faasidiagramm, kus komponendid A ja B 0% moodustavad keemilise ühendi B. kahekomponentne faasidiagramm, kus komponendid A ja B 0% lahustuvad teineteises piiratult C. Kahekomponentne faasidiagramm, kus komponendid A ja B 100% teineteises praktiliselt ei lahustu ega ei moodusta keemilist ühendit D. kahekomponentne faasidiagramm, kus komponendid A ja B 0% lahustuvad teineteises piiramatult 5.
aatomeid. Piiramatu asendustardlahuse tekkimise eeltingimuseks on: 1) komponentide tüübilt ühesugused kristallivõred 2) komponentide ligilähedased aatomi raadiused Sisendustardlahus - lahustuva komponendi aatomid paigutuvad eelkõige lahustujakomponendi kristallivõre suurematesse tühikutesse ehk pooridesse. Näiteks kristallivõre K12 korral kuubi keskele. Keemilised ühendid erinevad tardlahusest selle poolest, et nendel on komponentide kristallivõredest erinev kristallivõre. 4. Faasidiagramm. Faasidiagrammi koostamine termilisel meetodil Faasilise tasakaalu diagramm ehk faasidiagramm (olekudiagramm) näitab sulamite faasilist koostist sõltuvalt temperatuurist ja koostisest. Faasidiagrammid koostatakse tasakaaluolekule või sellele lähedasele olekule. Likvidusjoonest ülalpool on vedelfaas L. Solidusjoonest allpool on tardlahus . Kui jahtumiskõveratel leitud kriitilised temperatuurid kanda diagrammile, kus
TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL Mehaanikateaduskond Materjalitehnikainstituut Eesnimi Perekonnanimi Matrikli number Rühma number Kodutöö nr1 Tallinn 2011 Terased 1. Fe-Fe3C faasidiagramm ning selle sulamigruppide struktuuriosad toatemperatuuril 2. Temperatuuril 920 C tardub vedelfaas austeniidi ja tsementiidi seguks. Temperatuuril 727 C laguneb austenniit ferriidi ja tsementiidi seguks. Lähtuvalt kasutusalast on tegemist süsiniktööriistaterasega. 3. Antud terase korral on võimalik poollõõmutus ning peale seda on struktuuriosad terajad sferoidaalsed tsementiidiosakesed. 4
Söövitades materjali selektiivsete söövitajatega, või dekoreeritakse dislokatsioon. 9.Mida näitab materjali elektrijuhtivus?Materjali elektrijuhtivus näitab, et materjal on võimelinejuhtima elektrivoolu. 10.Mis on p-tüüpi lisandjuhtivus?p-tüüpi lisand juhtivuse korral on augud põhilisteks laengukandjateks ja elektronid mittepõhilisteks laengukandjateks. Fermi nivoo asub keelutsoonis aktseptornivoo lähedal asend sõltub temperatuuris ja lisandi konsentratsioonist. 11.Mis on faasidiagramm? Diagramm, millelt näeb millises olekus on antud süsteem antud tingimustel 12.Kuidas leida olekudiagrammist faaside suhtelist hulka? Tuleb lugeda sealt pealt nt mingi konkreetse temperatuuri ja protsendiliste sisalduse juures 6 pilet 1.Mis on materjali struktuur?Materjali struktuur annab osakeste sisemise paigutuse materjalis. 2.Kirjutage Planck'i võrrand? E=h Plancki konstant = 6,63*10^-34 3.Milliste elementide vahel tekib iooniline side?iooniline side moodustub tugevalt
koosneb A faasi ja B faasi teradest ning eutektset mehaanilist segu ei esine 3. Materjalid, mille keemiline koostis jääb stöhhimeetrilisest (Cm) koostisest vasakule poole, on faasiline koostis A+AmBn 4. Mikrostruktuuris oleva eutektse mehaanilise segu keemiline koostis ei vasta alati faasidiagrammil oleva punkti E' keemilisele koostisele 8 : 4,00 4,00 Millise faasidiagrammiga on tegu? : 1. Kahekomponentne faasidiagramm, kus komponendid A ja B moodustavad keemilise ühendi 2. Kahekomponentne faasidiagramm, kus komponendid A ja B lahustuvad teineteises piiramatult 3. Kahekomponentne faasidiagramm, kus komponendid A ja B lahustuvad teineteises piiratult 4. Kahekomponentne faasidiagramm, kus komponendid A ja B teineteises praktiliselt ei lahustu ega moodusta keemilist ühendit 9 : 1,33 4,00 Millised väited on õiged antud faasidiagrammi kohta? : 1
aatomid; *jõud osakeste vahel nõrgad el.staatil iseloomuga jõud (vesinikside, van der Waals'i jõud); hõre võre, madal võreenergia; *omadused: pehmed, madal sulamistemp, halvad soojus- ja elektrijuhid. Metallilised (kõik metallid Na) *võresõlmedes aatomid; *jõud osakeste vahel metalliline side, elektronid tugeval delokaliseeritud; *omadused: varieeruv kõvadus ja sulamistemp, head soojus- ja elektrijuhid. 16. Faasidiagramm e olekudiagramm ühekomponendilised süsteemid seovad kõikide faaside (tahke, vedel, gaas) püsivuspiirid suletud süsteemis. Võimaldavad määrata aine olekut erinevatel temp ja rõhkudel, samuti keemis- ja sulamistemp erinevatel rõhkudel. Olekudiagrammid on kolmemõõtmelised teljestikus P-V-T, sagedamini kasutatakse tasapinnalist P-T diagrammi. Pinnad (alad) diagrammil kujutavad ühe faasi eksisteerimistingimusi (rõhk ja temp). Kõverad (jooned)
Rühm: MATB11 Esitatud: Töö eesmärk: Tutvuda alumiiniumisulami – duralumiiniumi termilise töötlemisega ja uurida termilise töötlemise mõju duralumiiniumi omadustele. Duralumiiniumi keemilise koostise lühike iseloomustus. Duralumiinium on AlCu sulam, kus Cu sisaldus on kuni 5%. AlCu4Mg1 : Cu 3,84.9%, Mn 0,30,9%; Mg 1,21,8%; Si 0,5%; Fe 0,5% ENAW 2024 AlCu faasidiagramm: Töökäik 1. Määrasime duralumiiniumi HRB kõvaduse lähteolekus erinevatest kohtadest. 2. Määrasime kuumutustemperatuuri. 3. Panime detailid ahju 20 minutiks. 4. Pärast 20minutilist ahjus olemist võtsime aluse, mille peal detailid oli kiiresti ahjust välja ja karastasime vette. 5
Tallinn 2011 Töö eesmärk Tutvuda alumiiniumisulami duralumiiniumi termilise töötlemisega ja sellega kaasnevate protsesside muutustega ning uurida termilise töötlemise mõju duralumiiniumi omadustele. Tutvuda ja aru saada duralumiiniumi karastamise ja vanandamisega ning tänu sellele aines toimuvate protsesside muutustega ning aru saada, miks aine omadused muutuvad. Duralumiiniumi keemilisi koostise iseloomustus ja faasidiagramm Duralumiinium sisaldab vaske 2,2- 5,5 %. Mangaani, räni ja magneesiumi sisaldab kuni 1%. Seega alumiiniumit sisaldab üle 90%. Termilise töötlemise ja toimuvate protsesside olemuse kirjeldus Et üldse materjali saaks termiliselt töödelda (karastada), tuleb seda kuumutada teatud temperatuurile, kust alates saab omadusi muuta. Karastamise puhul saadakse vasega üleküllastunud ebapüsiv tardlahusega struktuur. Vanandamiseks nimetatakse seda kui
Üliõpilane: Rühm: Esitatud: Töö eesmärk: Tutvuda alumiiniumisulami duralumiiniumi termilise töötlemisega ja uurida termilise töötlemise mõju duralumiiniumi omadustele. Kasutatud töövahendid: Katsekehad, kõvadus mõõtmis masin Töö kirjeldus: Duralumiiniumi keemiline koostis: Duralumiinium on alumiiniumisulam, mis sisaldab 2.2-5.7% vaske ja 0.2-2.7% magneesiumi. Al-Cu faasidiagramm: Duralumiiniumi termilise töötlemise ja toimuvate protsesside kirjeldus: Duralumiiniumiga tehakse kahte asja. Kõigepealt karastatakse ja siis vanandatakse. Alguses enne karastamist on duralumiinium tugev (AlCu4Mg1 on alguses 70HRB). Karastamist alustatakse kiire kuumutamisega. Siis jahutatakse ka kiirelt maha. Pärast karastamist on duralumiinium nõrk (AlCu4Mg1 on sel hetkel 20HRB). Siis algab vanandamine mille käigus
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 C-skaala (must) nulliga, vastav kõvadusarv HRB aga lugeda B-skaalalt (punane). 2. Määrata kuumutustemperatuur antud sulamile joonis 7.2 alusel. 3
11) termoreaktiivplastide esindajad? Epoksüplastid (EP), fenoplast (PF), aminoplastid 12) konstruktsiooni keraamika grupid lähtudes kasutusest.? Kuumuskindel, termokindel, kulumiskindel, antifriktsioon, poorne, "sitke", biokeraamika. IV variant: 1). Kompaktne heksagonaalvõre tähis, k arv ja baas? H12, k=12, n=12*1/6 + 2*1/2 + 3*1=6 2). Asendustüüpi tardlahuse kristallvõre (lahustajakomponendi A kristallvõre on H6).Selle baas. 3). Keemilise ühendi faasidiagramm. 4). Mehaanilised segud Fe-C sulameis. · Ledeburiit (Le): L=A+T (1147-727C) ja L=F+T (alla 727C); C-sisaldus 4,3%. · Perliit (P): P=F+T (tekib A lagunemisel selle aeglasel jahutamisel alla 727C); C-sisaldus 0,8% · Beiniit (B): B=F+T (tekib A lagunemisel selle allajahutamisel temperatuurivahemikus 400-500C); C-sisaldus 0,8% 5). Perliitmuutus (muutuse skeem, T, 0C)? A->(F+T)P; T=727C, C%=0,8 6). Üleeutektmalm, struktuuriosad, nende tekkimistemperatuur Le+T
viievalentsete metalldie vahel. Mehaanilised segud Sulam koosneb komponentide (Aja B),kristallidest,sagedamini kristallidest,mis koosnevad vaheldumisi paiknevate komponentide A ja B kihtidest. Mehaanilist segu,mis tekib vedelikfaasidest konstantsel temp. Kahe tardfaasi üheaegse väljakristalliseerumise tulemusena nim.eutektikumiks;segu,mis tekib tardfaasi konst. Temp. Ümberkristalliseerumisel nim.eutektoidiks. Faasidiagramm sulamite korral,mille komponendid teinetisest ei lahusu on toodud joonisel 3.6 Sulamite struktuuri mõju sulamite omadustele Sulamite füüsikalis-mehaanilised ja tehnoloogilised omadused sõltuvad nende struktuuridest. Ühefaasilised struktuurid-puhtad metallid,tardlahuse struktuuriga sulamid.Väikese tugavusega ja kõvadusega,suure plastilisusega.Hästi survetöödeldavad.Kuid kehvemate valu- omadustega ja suurest sitkusest tingituna halvemini töödeldavad.
inseneriteadused, uurib materjalide valmistamist, töötlemist ja kasutamist. 2. Kuidas materjaliteaduses ja -tehnoloogias materjale liigitatakse? Nimetage põhilised materjalide klassid. Materjale liigitatakse koostise, keemiliste ja füüsiliste omaduste põhjal. Nende alusel jagunevad materjalid nelja põhilisse klassi: metallid, keraamika, polümeerid, komposiitmaterjalid. Peale selle võib materjale liigitada veel tootmisprotsessi ja struktuuri järgi. 3. Mis on faas? Mis on binaarne faasidiagramm? Joonistage binaarne isomorfne faasidiagramm ja bihaar-eutektilist süsteemi kirjeldav faasidiagramm. faas on materjali osa, millel on ühtlased füüsikalised ja keemilised omadused. binaarses faasidiagrammis on kaks komponenti (2 ainet). binaarne isomorfne faasidiagramm - kahe aine vastastikune lahutumine on täielik (toimub kõikidel komponentide kontsentratsioonidel, nt binaar-eutektiline süsteem: 2
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
1) Osa 1. 0,2 F + P ....P... P + T´´ P + T´´ + Le .........Le .....Le + T Fe-Fe3C faasidiagramm ja sulamite struktuuriosad toatemperatuuril 2. Ledeburiit (Le) - On eutektne segu C-sisaldusega 4,3%, mis tekib vedelfaasi kristalliseerumisel temperatuuril 1147 °C. Temperatuurivahemikus 727°C kuni 1147 °C koosneb ledeburiit austeniidist (A) ja tsementiididist (T), alla 727 ° - ferriidist (F) ja tsementiidist (T). Perliit (P) - On ferriidi (F) ja tsementiidi (T) eutektoidne segu C-sisaldusega 0,8%, mis tekib austeniidi (A) lagunemisel selle aeglasel jahutamisel alla 727 °C.
DURALUMIINIUMI 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 jahutada, säilib toatemperatuuril sama struktuur, sest CuAl2 sekundaarsed osakesed ei jõua tekkida. See on karastamine, mille tulemuseks on vasega üleküllastunud ebapüsiv tardlahuse struktuur
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 Komponentide A ja B omavahelise piiramatu lahustuvuse faasidiagramm ning faaside vaba
põhjustab pinnakihi molekulide vaheliste molekulaarjõudude tasakaalustamatus. PINDPINEVUSJÕUD – pinge, mis tekib vedeliku pinnakihis, kui väljaspool on gaas mille minnakihis on vähem molekule. MÄRGAMINE – nähtus, kus vedelik tahket pinda mööda laiali valgub. KAPILLAARSUS – vedelike omadus tungida peenikestesse vahedesse, kiudude vahele ja pooridesse. FAASISIIRE – aine oleku muutus ja üleminek ühest faasist teise. FAASIDIAGRAMM – aine faaside kujutamine graafikul, sõltudes rõhust ja temperatuurist. KOLMIKPUNKT – koht faasidiagrammil, kus aine kõik kolm olekut kohtuvad, aine on kolmes olekus korraga. KRIITILINE PUNKT – punkt, kus rõhu ja temperatuuri tõstmisel ei saa enam vahet teha kas tegu on vedeliku või gaasiga. 10. Miks on segude ja lahuste keemitemperatuur kõrgem kui puhtal lahustil? Paljud lahustunud ained ei osale aurustumisel. Lendumatu lahustunud aine ei tekita aururõhku
.................................................................................... 4 2. Metalli reaalne struktur .................................................................................................. 4 3. Kristalliseerumine ........................................................................................................... 5 4. Sulamid .......................................................................................................................... 5 5. Fe- Fe3C faasidiagramm .................................................................................................. 6 6. Malmi tootmine .............................................................................................................. 7 7. Kõrgahi ........................................................................................................................... 7 8. Keragrafiitmalm ...........................................................................................................
Materjalitehnika instituut MATERJALIÕPETUS Kodutöö nr 1 Teostas : 041081 MATB-34 Tallinn 2005 Eesmärk: Tutvuda rauasüsinikusulamite (teraste ja malmide) struktuuri termotöötluse ja neist tulenevate omadustega I osa (Terased & malmid) küsimused 1. Joonistage Fe-Fe3C faasidiagramm (FD), märkige FD-i kõikides alades faasid ning tooge üksikute sulamigruppide (eutektsed, ala-ja üleeuteksed; eutektoidsed, ala-ja üleeutektoidsed) struktuuriosad toatemperatuuril. Vastus: Faasid: ferriit F, austenniit A, tsementiit T C sisaldus % Sulam Struktuuriosad toatemperatuuril
ühendid, mille koostis avaldub valemiga AB2. nt. MgZn2 , MgCu2 , MgNi2 . Kui metallide aatomite raadiused erinevad vähe, tekivad elektronühendid. Karbiidid, nitriidid, boriidid— Üleminekugrupi metallid moodustavad väikese aatomi raadiusega mittemetallide sisendusfaasidena tuntud keemilisi ühendeid.Sisendusfaase süsinikuga nimetatakse karbiidideks, lämmastikuga nitriidideks, booriga boriidideks, vesinikuga hüdriidid jne. 7. Fe-Fe3 C faasidiagramm - Faasilise tasakaalu diagramm ehk faasidiagramm näitab sulamite faasilist koostist sõltuvalt temperatuurist ja koostisest. Faasidiagrammid koostatakse tasakaaluolekule või sellele lähedasele olekule. Fe-Fe3C faasidiagrammist lähtudes liigitatakse terased: - alaeutektoidsed C<0,8%, struktuur F+P - eutektoidsed C=0,8%, struktuur P - üleeutektoidsed C>0,8%, struktuur P+T´´ Faasid rauasüsinikusulamites: ferriit, tsementiit, austeniit. Nende olemus ja omadused
aatomid; *jõud osakeste vahel nõrgad el.staatil iseloomuga jõud (vesinikside, van der Waals'i jõud); hõre võre, madal võreenergia; *omadused: pehmed, madal sulamistemp, halvad soojus- ja elektrijuhid. Metallilised (kõik metallid Na) *võresõlmedes aatomid; *jõud osakeste vahel metalliline side, elektronid tugeval delokaliseeritud; *omadused: varieeruv kõvadus ja sulamistemp, head soojus- ja elektrijuhid. 16. Faasidiagramm e olekudiagramm ühekomponendilised süsteemid seovad kõikide faaside (tahke, vedel, gaas) püsivuspiirid suletud süsteemis. Võimaldavad määrata aine olekut erinevatel temp ja rõhkudel, samuti keemis- ja sulamistemp erinevatel rõhkudel. Olekudiagrammid on kolmemõõtmelised teljestikus P-V-T, sagedamini kasutatakse tasapinnalist P-T diagrammi. Pinnad (alad) diagrammil kujutavad ühe faasi eksisteerimistingimusi (rõhk ja temp). Kõverad (jooned)
kristallide kasvamiseks tsentrite ümber. Amorfse struktuuriga metallisulam saadakse sulametalli kiirel jahutamisel. Head elastsed omadused (kõrge restitutsioon). Näide: vedelmetall 6. Sulamite struktuur: mehaaniline segu (eutektikum, eutektoid), tardlahus (asendus- ja sisendustüüpi), keemiline ühend. Sulam on aine, mis on saadud kahe või enama komponendi kokkusulatamise-või paagutamise teel. 7. Fe-Fe 3C faasidiagramm. Faasid rauasüsinikusulamites: ferriit, tsementiit, austeniit. Nende olemus ja omadused. Struktuurivormid rauasüsinikusulamites: ledeburiit, perliit. Nende olemus ja omadused. Fe-Fe 3C faasidiagrammilt selgub, et süsteemis esineb kolmefasilist tasakaalu: peritektne, eutektne ja eutektoidne tasakaal. Ferriit on süsiniku tardlahus α-rauas, mis moodustab süsiniku aatomite paigutumisel α-raua ruumkesendatud kuupvõre tühikutesse
Tehnomaterjalid II KT 1. Fe-Fe3C faasidiagramm: faasid rauasüsinikesulameis: F, T, A. Faaside omadused. Raud moodustab süsinikuga järgmised metalsed faasid: Piiratud tardlahused: ferriit, austeniit. Keemilised ühendid: Fe 3C jt. Toatemperatuuril on kõikidel tasakaalulistel rauasüsinikusulamite struktuuriosadeks ferriit ja tsementiit (Fe 3C), temperatuuril üle 727°C lisandub neile austeniit. Ferriit (F) (ferrite)- süsiniku tardlahus a-rauas, mis moodustub süsiniku aatomite
z=(x1x2...xn), g(x1x2...xn)=c, z=(x1x2...xn) +[c-g(x1x2...xn)], z=c-g(x1;x2...xn)=0, z1=1-g1=0, zn=n-gn=0 d) Teist järku tingimused: vaba opt ül: d2z=fxxdx2+2fxydxdy+fyydy2, kitsendusega: d2z=fxxdx2+2fxydxdy+fyydy+fyd2y, Lagrange'i: d2z=zxxDx2+zxydxdy+zyxdydx+zyydy2 TT kitsendusi arvastades: z max, kui d2z<0, dg=0, z min, kui d2z>0, dg=0, TT hessi det kaudu: q=au2+2huv+bv2,kui u+v=0 18. Esimest järku lineaarsed diferentsiaalvõrrandid, mittelineaarsed diferentsiaalvõrrandid, faasidiagramm. üldkuju dy/dt+uy=w *konstantse koraja ja vabaliikmega LDV-d Dy/dt+u(t)y=w(t) u(t)=k1 , w(t)=k2 Homogeenne juht: u(t)= k1, w(t)=0 , dy/dt+ay=0 , y(t)Ae -at , a=0 korral y(t)=yc+yp=A+bt Mittehom.juht: dy/dt+ay=b , yc=Ae-at , y(t)=yc+yp , yp=b/a *Muutuva koefitsendi ja vabaliikmega LDV: dy/dt+u(t)y=w(t) Homogeenne juht: w(t)=0 , dy/dt+u(t)y=0 , y=Ae -u(t)dt Mittehom: y(t)= e-u(t)dt (A+weu(t)dt dt) *Mittelineraarsed DV f(y;t)dy + g(y;t)dt=0
Abiks õpiku joonis 3.3, lk 194: Select one or more: 1. tugevus väheneb, plastus kasvab 2. tugevus kasvab, plastsus väheneb 3. tekib üleküllastunud Al-tardlahuse struktuur (parempoolne struktuuripilt) 4. CuAl2 ühend on sadestunud Al-tardlahuse terapiiridele ning pinged kaovad Al kristallvõrest (vasakpoolne struktuuripilt) Question 7 Correct Mark 4.00 out of 4.00 Question text Joonisel on toodud Al-Si faasidiagramm. Miks on silumiinil head valuomadused? Select one or more: 1. sulamis esineb piiratud lahustuvus, mis erineb suuresti madalal ja kõrgel temperatuuril 2. kuna vedelfaas kristalliseerub laias temperatuurivahemikus (suur likvidus- ja solidusjoone vahe) 3. eutektikum on hea vedelvoolavusega ehk siis metall tardub üheaegselt kogu sulami ulatuses (ei teki poore, kahanemistühikuid) 4. madal sulamistemperatuur Question 8 Correct Mark 4.00 out of 4.00 Question text
tugevamad. Üheks lihtsaks võimaluseks terade mõõtmete vähendamiseks on karastamine. 2) Tahkete lahuste kasutamine.Selleks legeeritakse metalli lisanditega, mis lähevad põhiaine kristallvõresse. See takistab dislokatsioonide liikumist ja suurendab metalli tugevust 3)Külm-töötlemine. Plastilised materjalid tugevnevad külmtöötlemise käigus. Tugevneb, sest tekib palju dislokatsioone, nende vahekaugus on väike ja nad takistavad üksteise liikumist. 6.Faasidiagramm Fe C Süsteem raud süsinik (Fe - C) Faasidiagramm süsteemile Fe C puhtast rauast kuni süsiniku 6,7%-ni on esitatud joonisel 6-16. Terasetermilisel töötlemisel on faasiüleminekud seoses austeniidiga väga suure tähtsusega. Tsementiit tekib, kui süsinikku on rohkem, kui lahustub või -rauas. Ta on äärmiselt kõva ja rabe. Diagrammil on eutektiline, eutektoidne ja peritektiline isoterm, kus toimuvad vastavad reaktsioonid:
järgi, termotöötluse järgi? tiheduse järgi: - kergmetallid ja sulamid < 5000 kg/m3 (Mg, Al, Ti) - keskmetallid ja sulamid = 5000...10000 kg/m3 (Sn, Zn, Sb, Cr, Ni, Mn, Fe, Cu)- raskmetallid ja sulamid > 10000 kg/m3 (Pb, Ag, Au, Ta, W, Mo) sulamistemperatuuri järgi: - kergsulavad Ts < Ts Pb = 327 °C (Sn, Pb, Bi) - kesksulavad Ts = 327...1539 °C (Al, Mg, Mn, Cu, Ni, Co, Ag, Au) - rasksulavad Ts > Ts Fe = 1539 °C toodete valmistamisviisi järgi (liigituse alus faasidiagramm (FD) ):- deformeeritavad ehk Survetöödeldavad , valusulamid 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.
3. tekib üleküllastunud Al-tardlahuse struktuur (parempoolne struktuuripilt) 4. CuAl2 ühend on sadestunud Al-tardlahuse terapiiridele ning pinged kaovad Al kristallvõrest (vasakpoolne struktuuripilt) Tagasiside Õige vastus on: tugevus kasvab, plastsus väheneb , CuAl2 ühend on sadestunud Al-tardlahuse terapiiridele ning pinged kaovad Al kristallvõrest (vasakpoolne struktuuripilt) . Küsimus 7 Õige Hinne 4,00 / 4,00 Küsimuse tekst Joonisel on toodud Al-Si faasidiagramm. Miks on silumiinil head valuomadused? Vali üks või enam: 1. eutektikum on hea vedelvoolavusega ehk siis metall tardub üheaegselt kogu sulami ulatuses (ei teki poore, kahanemistühikuid) 2. madal sulamistemperatuur 3. sulamis esineb piiratud lahustuvus, mis erineb suuresti madalal ja kõrgel temperatuuril 4. kuna vedelfaas kristalliseerub laias temperatuurivahemikus (suur likvidus- ja solidusjoone vahe) Tagasiside Õige vastus on: madal sulamistemperatuur ,
· omaduste hüppeline muutus · kindel sulamistemperatuur 3.4. Loetlege mehaanilised segud metallisulameis ja tooge muutuste skeemid. Eutektikum - struktuur, mille korral on terades vaheldumisi ühel ajal eraldunud tardfaasid, tekib vedelast lahusest selle kristalliseerumise tulemusena: L -> A+B Eutektoid - tekib tardlahuse ümberkristalliseerumise või lagunemise tulemusena, st tekib tardolekust -> A+B 4. Fe-Fe3C faasidiagramm 4.1. Tooge Fe jahtumiskõver ja kirjeldage muutusi sellel. Horisontaalne lõik - jahtumine seiskub ja jahtumiskiirus on null, vaatamata soojuse äravoolule jahtumisel. See on tingitud kristalliseerumissoojuse eraldumisest. 4.2
kuni keemistemperatuurini (vee puhul 0-100 kraadini, vee järgi pandi paika temperatuuriskaala). Rõhu alanedes ka temperatuur alaneb ❏ Gaasi tihedus sõltub rõhust ja temperatuurist väga palju. Gaasi tihedus=rõhk; gaasi tihedus= pöördvõrdeline absoluutse temperatuuriga (idekas) ❏ Iga aine kohta saab teha faasidiagrammi - näitab, kus toimub faasi üleminek ❏ Faasidiagramm aitab visualiseerida aine käitumist erineva temperatuuri ja rõhuga keskkonnas. ❏ Ideaalne gaas - osakeste mõõtmed ei mängi mingit rolli (punktmass) , on üksteisest väga kaugel, ei teki polariseeritud osakest. Näiteks: heelium. Ideaalse gaasi oleku võrrand, seob rõhu, molekulide arvu, temperatuuri, ruumala. ❏ Reaalgaas erineb ideaalgaasist rõhu ja ruumala tõttu.
omadused. 727"C juures Austerniit- Temp. 1147"C väike plastsus ja tugevus. Tsementiit- C=6,67%, sulab 1600"C juures on väga kõva (800HB) Grafiit- vaba süsinik, pehme (3HB), väike tugevus. Terase struktuur toatemperatuuril. Sulam on tasakaaluolekus siis,kui kõik faasimuutused temas on toimunud täielikult faasidiagrammi kohaselt. Selline olek saavutatakse ainult väga aeglasel jahtumisel .Rauasüsinikusulamite tasakaaluliste struktuuride leidmise lauseks on Fe-Fe3C faasidiagramm .Faasidiagrammi komponetideks on puhas raud(Fe)ja raudkarbiid(Fe3C)ehk tsementiit. Kooskõlas faasidiagrammiga koosneb terase struktuur normaaltemperatuuril ferriidist ja tsementiidist ,kusjuures tsementiidi kogus terase struktuuris kasvab võrdeliselt terase C-sisaldusega.C- sisaldusest ja Fe-Fe3C faasidiagrammist lähtudes liigitatakse terased: -alaeutektoidseiks, C<0,8% ,struktuur F+P ; - eutektoidseiks, C=0,8%,struktuur P; - üleeutektoidseiks,C>0,8%,struktuurP+T"
Vedelfaasist tekkivad tardfaasid erinevad koostiselt vedelast lähtefaasist. Seetõttu on püsivate kristallisatsioonikeskmete tekkimiseks vaja koostise kõrvalekaldeid sulami keskmisest koostisest vedelfaasi mikromahtudes. Sellised erineva koostisega alad (mikromahud) tekivad vedelfaasis aatomite difuusse liikumise tagajärjel ja kui nende maht ületab kriitilise, tekivad püsivad kristallisatsioonikeskmed, mis on võimelised kasvama. - faasidiagramm ( faasidiagramm komponentide piiramatu või piiratud lahustuvuse korral, sulamite korral,mille komponendid teineteises ei lahustu, keemilisi ühendeid moodustavate komponentide korral, komponentide polümorfismi korral, seos faasidiagrammi ja sulamite omaduste vahel ) RAAMAT LK 34. - metallide ja sulamite füüsikalised ja mehaanilised omadused; Füüsikalised omadused. Tihedus- kergmetalle ja -sulameid, mille tihedus on üle 5000 kg/m3 (liitium, berüllium, magneesium, alumiinium, titaan jt.),
toimel. Oletame, et süsteem hakkab võnkuma sundiva jõu sagedusega ning selle võnkumise amplituudi ja algfaasi määravad sundiva jõu amplituud ning võnkuva süsteemi parameetrid: omasagedus ja sumbuvustegur Püüame leida konstandid ja . Teeme seda vanaviisi: võtame tuletised saame Grupeerime vasaku poole liikmeti: Joonistame nüüd sellele vastava faasidiagrammi Sundvõngete faasidiagramm: siinusfunktsiooni kordaja on y -teljel, koosinusliikme oma x -teljel. Et lahend vastaks lähtevõrrandile, peab nende summa olema võrdne sundiva jõuga. ning kasutades Pythagorase teoreemi saame millest leiame sundvõngete amplituudi Faasinihke sundiva jõu suhtes leiame tangensist Näeme, et nii faasinihe kui amplituud sõltuvad sundiva jõu sageduse ning süsteemi omasageduse vahest. Kui see on null, on faasinihe ning amplituud maksimaalne:
toimel. Oletame, et süsteem hakkab võnkuma sundiva jõu sagedusega ning selle võnkumise amplituudi ja algfaasi määravad sundiva jõu amplituud ning võnkuva süsteemi parameetrid: omasagedus ja sumbuvustegur Püüame leida konstandid ja . Teeme seda vanaviisi: võtame tuletised saame Grupeerime vasaku poole liikmeti: Joonistame nüüd sellele vastava faasidiagrammi Sundvõngete faasidiagramm: siinusfunktsiooni kordaja on y -teljel, koosinusliikme oma x -teljel. Et lahend vastaks lähtevõrrandile, peab nende summa olema võrdne sundiva jõuga. ning kasutades Pythagorase teoreemi saame millest leiame sundvõngete amplituudi Faasinihke sundiva jõu suhtes leiame tangensist Näeme, et nii faasinihe kui amplituud sõltuvad sundiva jõu sageduse ning süsteemi omasageduse vahest. Kui see on null, on faasinihe ning amplituud maksimaalne:
Süvistiga- töödeldakse puuritud avade otspindu Arvjuhtimist kasutatakse kõikides avale ristpinna (poldi mutrialuseks pinnaks); 5) töötlemispinkides: treipinkides, freespinkides, Keermepuur on puuritud ava keermestamiseks. puurpinkidel, lihvpinkidel ja eriotstarbelistel 10) CNC pingid pinkidel. CNC (computer numerical control) - arvutijuhtimisega robot-tööpink. 1) Fe-Fe3C faasidiagramm (a) ja sulamite Malmi mehaanilised omadused olenevad suurel struktuuriosad toatemperatuuril (b) määral grafiidiosakeste kujust ja mõõtmetest mida väiksemad on grafiidiosake-sed, seda paremad on mehaanilised omadused.
Io kus I- klaasist väljuva valguse intensiivsus Io - klaasi siseneva valguse intensiivsus - lineaarne absorptsioonikoefitsient 12. Mis määrab ära polümeermaterjali läbipaistvuse? kristallilisuse astmest, lisandite kontsentratsioonist ja täiteaine hulgast. 13. Mis määrab ära metalli värvi? värvus on määratletud peegeldunud kiirguse spektraaljaotusega. 1. Mis on faas? 2. Mis on faasidiagramm? 3. Mis iseloomustab faasi? 4. Defineeri Gibbsi faaside reegel 5. Mis on süsteemi vabadusastmete arv? 6. Analüüsi puhta aine faasidiagrammi? 7. Mittu faasi on tasakaalus kolmikpunktis? 8. Kui suur on süsteemi vabadusastmete arv ühefaasilises alas? 9. Kui suur on süsteemi vabadusastmete arv kahefaasilises alas? 10. Kui suur on süsteemi vabadusastmete arv kolmefaasilises alas? 11. Defineeri lahus 12. Defineeri segu 13
perliidiks (P). 1. sulamid I (0,006% C) – tehniline raud 2. sulamid II (0,006...0,02% C) – tehniline raud 3. sulamid III (0,02...0,8% C) – alaeutektoidterased 4. sulamid IV (0,8% C) – eutektoidteras 5. sulamid V (>0,8...2,14% C) – üleeutektoidterased 6. sulamid VI (>2,14...4,3% C) – alaeutektmalmid 7. sulamid VII (4,3% C) – eutektmalm 8. sulamid VIII (4,3... 6,7% C) – üleeutektmalmid. Joonis 15. Faasidiagramm Fe-Fe2C 9. C-teraste omadused, C%-st Süsinik: C-sisalduse suurenedes kasvab terase kõvadus, tõmbetugevus ja voolavuspiir ning vastupanu väsimuspurunemisele; vähenevad aga plastsus- ning sitkusnäitajad. Süsinik avaldab mõju ka terase külmahapruslävele, soodustades terase haprumist madalatel temperatuuridel. C-sisalduse suurenemisega kaasneb terase tiheduse vähenemine (puhta raua korral on see 7840 kg/m3, 1,5% C-sisaldusega terase korral
parameetrid: omasagedus ja sumbuvustegur Süsteemi parameetriteks on omasagedus ja sumbuvustegur; need leitakse vabavõngete võrrandist sundiva jõu puudumisel. Püüame leida konstandid ja . Teeme seda vanaviisi: võtame tuletised saame Grupeerime vasaku poole liikmeti: Joonistame nüüd sellele vastava faasidiagrammi ning kasutades Pythagorase teoreemi saame millest leiame sundvõngete amplituudi Sundvõngete faasidiagramm: siinusfunktsiooni kordaja on y -teljel, koosinusliikme oma x -teljel. Et lahend vastaks lähtevõrrandile, peab nende summa olema võrdne sundiva jõuga. Faasinihke sundiva jõu f suhtes leiame tangensist Näeme, et nii faasinihe kui amplituud sõltuvad sundiva jõu sageduse ning süsteemi omasageduse vahest. Kui see on null, on faasinihe ning amplituud maksimaalne: Väikese sumbuvusteguri korral võib omandada küllalt suure väärtuse. Seda olekut
· · Mitme biti saatmine korraga kasutades faasmodulatsiooni (4PSK) 4-PSK faasidiagramm · · · · Digitaalsignaaliga moduleerimine, QAM: ·
tõmbetugevus Rm ja voolavuspiir Rp; vähenevad aga plastsus –ning sitkusnäitajad. Malmid (C-sisaldus üle 2,14%) Malmil on madalam sulamistemperatuur ning ta struktuuris esineb peamiselt grafiit (v.a valgemalm). Malmil on võrdlemisi head valuomadused. Suurest süsinikusisaldusest tulenevast grafiidist vaba grafiidiga malmides ja tsementiidist valgemalmis ei ole malm sepistatav. Fe-Fe3C faasidiagramm ja sulamite struktuuriosad toatemperatuuril Terased ja teraste termotöötlus (TT) Termotöödeldavuse eeldused ning TT liigutus TT eeldused: struktuurimuutus tardolekus; lahustuvuse muutus või faasimuutus tardolekus. TT liigitus: protsessitermotöötlus – terase lõõmutus (rekristalliseeriv, tavalõõmutus); tugevdav TT – terase karastamine (+noolutus). TT põhimoodused
annaabi.ee 
