Vaata tulemusi Terased&malmid Kasutaja ID: Katse: 1 / 1 Hulgast 100 Alustatud: oktoober 23, 2006 Lõpetatud: oktoober 23, 2006 Kulutatud aeg: 8 min. 43 19:14 19:23 sek. Õppur lõpetas 6 min. 17 sek. varem 15 min. ajalimiidist. Küsimus 1 (15 points) Millised väited on õiged, lähtudes joonisel toodud faasidiagrammist? Student Response: Õige Õppija Vastuse variandid Protsent vastus vastus 50.0% a. 3 % süsiniku sisaldusega malmis on 1100C juures lahustunud umbes 2 % süsinikku austeniidis 50
Küsimus 1 (15 points) Millised väited on õiged, lähtudes joonisel toodud faasidiagrammist? Student Response: Õige Õppija Vastuse variandid Protsent vastus vastus 50.0% a. Temperatuuril 1100 C on süsiniku maksimaalne lahustuvus austeniidis umbes 2 % 50.0% b Austeniidi maksimaalne süsiniku lahustuvus . on 2,14 % 1147 C juures -50.0% c. 2,5 % süsinikusisaldusega malm on 1300 C
Raud on metallidest tähtsaim, kuid puhtalt kasutatakse teda vähe, raud on oma omaduste poolest suhteliselt hea metall. Raua omadused: suur plastsus ,suhteliselt hea elektrijuhtivus, suur magnetiline küllastus, hea korrosioonikindlus. Terase tasakaalustruktuur kooskõlas faasidiagrammiga koosneb normaaltemperatuuril ferriidist (F) ja tsementiidist(T). Tsementiidi kogus terase struktuuris kasvab võrdeliselt C-sisaldusega. C-sisaldusest ja 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´´ C-sisalduse tõusuga kaasneb terase tiheduse vähenemine, vähenevad ka soojusjuhtivus ja magnetomadused. Terase tootmine Terase tootmine on kaheastmeline(Joonis ). Kõigepealt saadakse kõrgahjus malm ning seejärel sulatatakse malm ümber teraseks kas konverterites, martään- või elektriahjudes.
materjaliuuringutes lihtsustusi teha. Reaalselt sisaldab perliit 0-2,14% süsinikku. 3. Perliidi tekkimisel süsinik koguneb perliidi aladel ja rikastub seal seni kuni saavutatakse 0,8% süsinikku. 4. Perliit tekib austeniidi lagunemisel 727 C juures ning sel temperatuuril on austeniidi süsinikulahustuvus alati 0,8% olenemata süsinikusisaldusest terases (selleks, et perliit tekiks terase mikrostruktuuris, peab koostises olema süsinikku enam kui 0,02%). 7 Lähtudes Fe-Fe3C faasidiagrammist, teha kindlaks, millest koosneb 0,5%-lise C-sisaldusega terase struktuur toatemperatuuril ja mis temperatuuril tekivad vastavad struktuuriosad. : 1. järele jäänud austeniit laguneb ferriidi ja tsementiidi eutektoidseks seguks (perliidiks) - temperatuuril 727 kraadi Celsiust 2. austeniit - tekib temperatuuril 1600 kraadi Celsiust 3. perliit - tekib temperatuuril 1147 kraadi Celsiust 4. austeniit laguneb ferriidiks - temperatuurivahemikus alates ca. 780 oC kuni 727 oC
Süsinikterase orienteeruv keemiline koostis.
Lisandid terastes. C-sisalduse mõju terase omadustele.
-terased, mille süsinikusisaldus on kuni 2,14%, malmid, mille süsinikusisaldus on üle 2,14%
(tavaliselt kuni 4%). Selle jaotise järgi eristati esialgu survetöödeldavaid
rauasüsinikusulameid mittesurvetöödeldavatest. Tänapäeval on malmide areng aga viinud
malmi selliste liikideni, mida on võimalikmingil määral survetöödelda nii kuumalt kui
külmalt. Süsinikusisaldusest (faasidiagrammist) lähtudes on teraste liigitus järgmine:
1)alaeutektoidterased C<0,8%. Struktuur koosneb ferriidist ja perliidist. Alaeutektoid- ja
eutektoidterased on aeglaselt jahutavatena piisavalt sitked selleks, et neid saaks külmalt
survetöödelda. Nende struktuuris esinevad ainult ferriit ja perliit.
2)eutektoidterased C=0,8%. Struktuur koosneb täielikult perliidist.
3)üleeutektoidterased 0,8
Süsinikusisaldus kuni 2,14%- terased Süsinikusisaldus üle 2,14%- malmid 7. Faasid rauasüsinikusulamites: feriit, tsementiit, austeniit. Nende olemused ja omadused. 8.Struktuurivormid rauasüsinikusulamites: lebeburiit, perliit. Nende olemused ja omadused. 9. Terase tavalisandid, juhulisandid, põhilised legeerivad elemendid Terase juhulisandid: lammastik (N), hapnik (O), vesinik (H) 10. Süsiniku mõju teraste mehaanilistele omadustele. C-sisaldusest ja Fe-Fe3C faasidiagrammist lähtudes liigitatakse terased: - alaeutektoidsed C<0,8%, struktuur F+P - eutektoidsed C=0,8%, struktuur P - üleeutektoidsed C>0,8%, strutkuur P+T´´ Kõvad ja haprad tsementiidiosakesed tõstavad terase vastupanu deformeerimisele, vahendavad terase plastsust ja sitkust. C-sisalduse suurenedes kasvab tsementiidi kogus terase struktuuris ning koos sellega terase kõvadus, tõmbetugevus ja voolavuspiir, vähenevad aga
süsinikulahustuvus alati 0,8% olenemata süsinikusisaldusest terases (selleks, et perliit tekiks terase mikrostruktuuris, peab koostises olema süsinikku enam kui 0,02%). 4. Perliidi süsinikusisaldus (0,8 %) on kokkuleppeline väärtus, mis võimaldab materjaliuuringutes lihtsustusi teha. Reaalselt sisaldab perliit 0-2,14% süsinikku. Question 7 Partially correct Mark 2,00 out of 4,00 Question text Lähtudes Fe-Fe3C faasidiagrammist, teha kindlaks, millest koosneb 0,5%-lise C-sisaldusega terase struktuur toatemperatuuril ja mis temperatuuril tekivad vastavad struktuuriosad. Vali üks või enam: 1. tsementiit - tekib temperatuuril 1147 kraadi Celsiust 2. perliit - tekib temperatuuril 1147 kraadi Celsiust 3. austeniit - tekib temperatuuril 1600 kraadi Celsiust 4. austeniit laguneb ferriidiks - temperatuurivahemikus alates ca. 780 oC kuni 727 oC 5
on saadud sõltuvalt kuumutuse või jahutuse kiirusest. Sõna kitsamas mõttes metallide termotöötluseks võib nimetada metalliõpetuse osa, kus vaadeldakse faasimuutused mittetasakaaluolekus (metastabiilses olekus), so. tingimustes, kus aatomite difusioon ei jõua tasakaalustada sulami faasid kiire jahutuse tõttu. Sellest tulenevalt sulami mehaanilised omadused erinevad nendest, mida saab tasakaaluoleku faasidiagrammist. Peale termotöötlust kasutatakse metallide termokeemilist ja termomehaanilist töötlemist. 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. Edaspidi seletan teile termotöötluse olulisemaid mooduseid. Terase lõõmutus Terase lõõmutus seisneb metalli kuumutamises ja järgnevas aeglases jahutamises
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" Kõvad ja haprad tsementiidiosakesed üleeutektoidterase struktuuris suurendavad selle vastupanu deformeerimisele ,vähendades samal ajal terrase plastsust ja sitkust. TERASE STRUKTUUR KÕRGEL TEMPERATUURIL. Kui puhta raua korral muutub kuumutamisel ainult selle kristallvõre,
A = P (F+T). d) Tsementiit (T) on raua ja süsiniku keemiline ühend raudkarbiid Fe3C. Tema süsinikusisal- dus on 6,67% ja ta on rauasüsinikusulamite struktuuriosadest kõige kõvem ja hapram. Auste- niidist selle C-sisalduse vähenemisel tekkiv sekundaarne tsementiit on üleeutektoidses terases tavaliselt heleda võrguna või terakeste ahelana perliiditerade vahel või nõeltena nende sees. C-sisal- dusest ja Fe-Fe3C faasidiagrammist lähtudes liigitatakset erased: - alaeutektoidseiks, C<0,8%, struktuur F+P; - eutektoidseiks, C=0,8%, struktuur P; - üleeutektoidseiks, C>0,8%, struktuur P+T''. Terase termotöötlus Terase termotöötluse põhimoodused Lõõmutus terast kuumutatakse üle faasimuutuste temperatuuride A c1 või Ac3, seisutatakse sellel temperatuuril ja jahutatakse aeglaselt (koos ahjuga). (kuumutamine aeglase jahutamisega faasimuutused toimuvad täielikult),
• mitterauasulamid (tuntud värvilismetallide ja -sulamitena) – need on kõik ülejäänud sulamid. Teisteks liigituse alusteks on tihedus (kerg- ja rasksulamid) ja sulamistemperatuur (kerg- ja rasksulavad sulamid). 5 5. Fe- Fe3C faasidiagramm Pidades silmas, et raud moodustab süsinikuga püsiva keemilise ühendi raudkarbiidi, lähtutakse rauasüsiniksulamite vaatlsemisel faasidiagrammist Fe-Fe3C, kuni 6,67% süsinikuni. Joonis 3. Fe-Fe3C faasidiagramm (a) ja sulamite struktuuriosad toatemperatuuril (b) Jättes kõrvale väheolulise kõrgtemperatuurse ferriidi ala, on süsteemis Fe-Fe3C kaks olulist muutust: 1. Eutektmuutus – temperatuuril 1147°C on samaaegselt vedelfaas (L), austeniit (A) ja tsementiit (T). Temperatuuri langedes vedelfaas, mille koostis vastab punktile C (4,3%),
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. - Ferriit (F) - süsiniku tardlahus α-rauas, mis moodustub süsiniku aatomite paigutumisel α-raua ruumkesendatud kuupvõre tühikutesse. Ferriiti iseloomustab:
või jahutuse kiirusest. Sõna kitsamas mõttes metllide termotöötluseks võib nimetada metalliõpetuse osa, kus vaadeldakse faasimuutused mittetasakaaluolekus (metastabiilses olekus), so. tingimustes, kus aatomite difusioon ei jõua tasakaalustada sulami faasid kiire jahutuse tõttu. Sellest tulenevalt sulami mehaanilised omadused erinevad nendest, mida saab tasakaaluoleku faasidiagrammist. Peale termotöötlust kasutatakse metallide termokeemilist ja termomehaanilist töötlemist. 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
Kooskõlas faasidiagrammiga koosneb Struktuur terase struktuur normaaltemperatuuril ferriidist ja ivormid tsementiidist, kusjuures tsementiidi kogus terase Ledeburiit Le Eutektsegu C-sisaldusega struktuuris kasvab võrdeliselt selle C-sisaldusega. 4,3%. Tekib vedelfaasi C-sisaldusest ja Fe-Fe3C faasidiagrammist lähtudes kristalliseerumisel t°-l liigitatakse terased: 1147 °C. Kuni to-ni 727 °C - alaeutektoidseiks, C<0,8%, struktuur F+P; koosneb A ja T-st, alla
tiidist, kusjuures tsementiidi kogus terase struktuuris 4,3%. Tekib vedelfaasi kasvab võrdeliselt selle C-sisaldusega. C-sisal- kristalliseerumisel t°-l o dusest ja Fe-Fe3C faasidiagrammist lähtudes liigita- 1147 °C. Kuni t -ni 727 °C takse terased: koosneb A ja T-st, alla - alaeutektoidseiks, C<0,8%, struktuur F+P; selle F ja T. - eutektoidseiks, C=0,8%, struktuur P; Perliit P F ja T eutektoidsegu C- - üleeutektoidseiks, C>0,8%, struktuur P+T''
annaabi.ee 
