Praktikum I Tõmbekatsed terase ja malmiga Töö eesmärk: Madalsüsinikterase (plastne metall) ja hallmalmi (habras metal) käitumise tutvustus tõmbel ja survel. Olulisemate karakteristikute määramine. Kasutatavad katseseadmed: Katsemasin Zwick/Roell Z250 Suurim jõud: 250kN Tööpõhimõte: Pöörlevad spiraalkruvid sunnivad liikuvtraaversi siirduma allapoole või ülespoole. Tõmbekatsekeha kinnitatakse kiilhaardeosadesse liikuva ja liikumatu traaversi vahel. Nii jõudu kui ka haardeosade asukoha muutu registreerivatel seadmetel on
Konstruktsiooni- ja vedelikumehaanika õppetool LABORATOORNE TÖÖ nr. 3 Väändekatsed Üliõpilane: Alisa Rauzina Matrikli nr: 153943 Rühm: EAUI 61 Juhendaja: Mirko Mustonen Kuupäev: 13.03.18 Tallinn 2018 Töö eesmärk: tutvuda plastse materjali (madalsüsinikterase) ja hapra materjali (hallmalmi) käitumisega väändel ning määrata olulisimad karakteristikud. 1. Väändekatse terasega Joonis 1. Katsekeha mõõtudega 1.1. Nihkeelastsusmoodul Tabel 1. Katseandmed Algkoormus Väändemoment Lugemid Lugemite vahed T a1 a2 a1 a2 a1-a2 kgfcm Nm mm mrad 250 24
Ehituse ja arhitektuuri instituut Konstruktsiooni- ja vedelikumehaanika õppetool LABORATOORNE TÖÖ nr. 1 Tõmbe- ja survekatsed Üliõpilane: Alisa Rauzina Juhendaja: Mirko Mustonen Kuupäev: 13.02.18 Tallinn 2018 Töö eesmärk: tutvuda plastse materjali (madalsüsinikterase) ja hapra materjali (hallmalmi) käitumisega tõmbel ja survel ning määrata olulisimad karakteristikud. Kasutatud vahendid: Mehaaniline universaalkatsemasin Zwick/Roell 250 SN suurima jõuga 250 kN (tõmme) Hüdrauliline universaalkatsemasin EU 100 suurima jõuga 1000 kN (survekatse) 1. Tõmbekatse terasega Katsekeha andmed: Algpikkus l0 = 100,4 mm Lõplik pikkus l = 127,57 mm Algläbimõõt d0 = 19,96 mm Lõplik läbimõõt d= 11,54 mm
Punktist 2 kuni 2' Vedel faas kristalliseerub austeniidiks ja tsementiidiks (L A+T) Punktist 2 kuni 3 Eutektoid muutus (AT'') Punktis 3' (A F+T) 10. Millise malmiga on tegemist? Eeltingimused antud malmi tekkeks, ning millised on eeldused grafiitmalmi tekkeks? Tegemist on valgemalmiga. Selle malmi tekke eelduseks on kiire jahutamine valuvormis ja lisandite puudumine. Kui sulamalm kristalliseerub ebastabiilselt, tekib valgemalmi struktuur. Eeldused grafiitmalmi, ehk hallmalmi tekkeks on aeglane jahutamine ja lisandi räni olemasolu. Mida rohkem on malmis süsinikku ja räni, seda rohkem tekib struktuuri ka grafiiti. Hallmalmis on kogu või enamus C-d vabas olekus grafiidina. Valgemalmi struktuur 11. Antud malmi tehnoloogilisi omadusi ning põhjendused. Valgemalm on väga habras ja kõva ega ole lõiketöödeldav. Ledeburiit teeb malmi hapraks ja seepärast ei saa ühtki malmiliiki survega töödelda, sepistada ega valtsida
Valukanalite termotöötlus Surveproov eemaldamine Mõõtmed Mudelite valmistamine mudelil on valandi väliskuju geomeetria. Metalli maht väheneb üleminekul vedelast olekust tahkesse seega peab mudel olema kahanemisühiku võrra suurem, kui valand. Kasutades hallmalmi peab mudel olema 1% võrra suurem valandist. Kärnide valmistamine Kärne valmistatakse kärnkastides liiva ja sideaine segust. Valukanalite süsteem valuvormi kanalite ja osade süsteem metalli juhtimiseks vormiõõnde. Hallmalmi vähese kahanemise tõttu kasutatakse kompensaatoreid vaid suurte valandite korral. Vorm koosneb ülemisest ja alumisest vormi poolest. Vormkasti asetatakse mudel ning vormisegu tihendamise teel saadakse mudeli jäljend. Vormisegu liiva ja sideaine segu.
..................................................................................................................10 2 Sissejuhatus Malm on rauasulam, kus on vähemalt 2,14% süsinikku. Süsiniku protsent sulamis ei ole tavaliselt suurem kui 4. Eristatakse süsiniku sisalduse ja oleku järgi malmi liigid: valgmalmi (toormalm), hallmalmi, tempermalmi, kõrgtugevat ja eriomadustega legeermalmid. Malm erineb terasest selle poolest, et malmi pole võimalik toatemperatuuril plastselt deformeerida, kuna malm puruneb. Malm on heade valuomadustega ning seejuures ka odavam kui teras, mistõttu tihti on masinate korpused ja kered valatud malmist. Malmil on omadus summutada lööke. Samas on malmil halb keevitatavus. Malmi külmkeevitamisel kasutatakse spetsiaalseid elektroode, traate, kaitsegaase ja töövõtteid
Valukanalite termotöötlus Surveproov eemaldamine Mõõtmed Mudelite valmistamine mudelil on valandi väliskuju geomeetria. Metalli maht väheneb üleminekul vedelast olekust tahkesse seega peab mudel olema kahanemisühiku võrra suurem, kui valand. Kasutades hallmalmi peab mudel olema 1% võrra suurem valandist. Kärnide valmistamine Kärne valmistatakse kärnkastides liiva ja sideaine segust. Valukanalite süsteem valuvormi kanalite ja osade süsteem metalli juhtimiseks vormiõõnde. Hallmalmi vähese kahanemise tõttu kasutatakse kompensaatoreid vaid suurte valandite korral. Vorm koosneb ülemisest ja alumisest vormi poolest. Vormkasti asetatakse mudel ning vormisegu tihendamise teel saadakse mudeli jäljend. Vormisegu liiva ja sideaine segu.
rohkem perliiti, kui seda näeb ette tasakaal. See viib C-sisalduse arvutamisel suuremate väärtusteni. Samas suunas mõjutavad terases esinevad lisandid; 5. C sisaldus 2,5% (Alaeutektmalm). · Valatavus hea sest sulamistemperatuur ei ole väga kõrge ja lividusjoone ja solidusjoone vahe on küllaltki suur. · Lõiketöödeldavus halb sest malmid on kõik halvasti lõiketöödeldavad. · Ei ole survetöödeldav malm. Valgemalmi või hallmalmi tekkimisel mängib osa räni sisaldus.Valgemalmi tootmisel on seda vähe ja hallmalmi puhul palju. Valgemalm tekib ka suure jahtumiskiiruse korral.
· lööki summutav Malmi liigitatakse seal sisalduva süsiniku oleku jargi kahte gruppi: · Süsinik on seotud olekus tsemendiidi (Fe3C) kujul. Need on seotud süsinikuga malmid ehk valgemalmid. · Kogu süsinik või suurem osa sellest on vabas olekus - grafiidiga malmid: Vaba grafiidiga malmid omakorda jagunevad vastavalt grafiidiosakeste kujust lähtuvalt: hallmalm (lamelse kujuga grafiit), kõrgtugev malm (kerajas grafiit) saadakse hallmalmi; modifitseerimisel magneesiumi, tseesiumi või teiste elementidega tempermalm (vaba süsinik esineb pesaja grafiidina), millest saadakse grafitiseerival lõõmutamisel valgemalmi. Legeermalmid jaotatakse legeerelementide järgi vastavalt kroommalm, ränimalm, jne. Malmi termiline töötlemine Malmi töötlemise eesmärgiks võib olla sisepingete kaotamine, süsiniku väljapõletamine, omaduste stabiliseerimine ja parendamine
rohkem perliiti, kui seda näeb ette tasakaal. See viib C-sisalduse arvutamisel suuremate väärtusteni. Samas suunas mõjutavad terases esinevad lisandid; 5. C sisaldus 2,5% (Alaeutektmalm). · Valatavus hea sest sulamistemperatuur ei ole väga kõrge ja lividusjoone ja solidusjoone vahe on küllaltki suur. · Lõiketöödeldavus halb sest malmid on kõik halvasti lõiketöödeldavad. · Ei ole survetöödeldav malm. Valgemalmi või hallmalmi tekkimisel mängib osa räni sisaldus.Valgemalmi tootmisel on seda vähe ja hallmalmi puhul palju. Valgemalm tekib ka suure jahtumiskiiruse korral. 2) Osa 1. Millise grupi terasega (terase C-sisaldus võtke Tabelist 2 vastavalt variandile) on tegemist (liigitus kasutusalast ja TT lähtudes)? Milline on antud terase tüüpiline termotöötlus? Tegemist on alaeutektoidterasega, kasutatakse konstruktsiooniterastena. Antud terase
Malmil on ka omadus summutada lööke. Samas on malmil halb keevitatavus. Malmi külmkeevitamisel kasutatakse spetsiaalseid elektroode, traate, kaitsegaase ja töövõtteid. Vaatamata sellele on külmkeevitamisel saadud liide kerge purunema, kuna temperatuuride vahest tekivad malmi kergesti praod. Seetõttu soovitatakse malmi enne kuumutada kuni 600°C ning alles seejärel keevitada. [3] 1.2.1 Hallmalm Selles malmis esineb süsinik grafiidina lehe või lille kujuliselt. Hallmalmi markeeritakse Cy4,Cy20,Cy45 kus arv malmi margis iseloomustab tõmbetugevust. Hallist malmist valmistatakse detaile valamise teel. Hallmalmi ei saa sepistada. Keevitada saab aga halvasti. Lõiketöötlemisel tekib palju metallitolmu. Tavaliselt on kristalliseerumisel tekkinud grafiit liblejas. Niisuguse grafiidiga malmi tema murdepinna hallist värvusest tulenevalt nimetatakse hallmalmiks. Liblegrafiit
GL-4 klassi õli kasutamine GL-5 asemel võib põhjustada agregaadi enneaegset kulumist. GL-5 klassi õli kasutamine manuaalkäigukastis kus on ette nähtud õli GL-4 pole samuti soovitatav, sest kannatada võib käiguvahetuse sujuvus. METALLID MALM Malmideks nimetatakse terasega võrreldes suurema süsinikusisaldusega (2.14%) rauasüsinikusulameid. Grafiit teeb malmi hapraks. Malmi kasutatakse mootoriplokkides, korpustes, kaantes. Enim kasutatakse hallmalmi. Malmi survetugevus on ligikauda 2 korda suurem kui tõmbetugevus. Tempermalm (käigukasti detailid, hammasrattad jne) GJS – 500 -10 500 on tõmbetugevus ja tähis on Rm (mPA) 10 on venivustugevus või sitkuse tugevus ja ühik on % GJS – 350 NiMO 44 GJS on keragrafiit 350 on 3,5C % (C on süsinik) NiMo on legeerel 44 on 0,4% ja 0,4% TÄHISED Hallmalmi tähis - GJL Vermikulaargrafiid – GJV Tempermalm – GJMB, GJMW [ GJMW-360-12; (Rm=360 MPa, A=12%) ] Keragrafiit - GJS Teras
valamisega ei tehta. Viimaseks, teeme kalded detaili välja võtmiseks vormist. Liivvormi põhimõtteline konstruktsioon Kuna meil on juba valandi joonis, võime joonestada liivvormi konstruktsiooni. Selleks lisame valandi joonisele veel räbupüüdel, püstkanal valulehtriga ja tõusukanal. Tootmisprotsessi analüüs Valandiga ei saa saavutada väikest pinnakaredust, sellepärast ongi jäetud töötlusvaru lõiketöötlemiseks. Protsessi teostamiseks on vaja hallmalmi soojendada temperatuurini umbes 800- 900 kraadi. Kõrgekvalifikatsiooniga tööjõu ei vajata. Materjalidest on vaja mudelit, vormkasti, liivasegu, räbupüüdja, toitekanali ja õhukanali mudeleid ja kärni. Alternatiivsed tootmise viisid Alternatiivsetest viisidest sobiks näiteks survevalu, kuna see on sobiv väiksemate detailide tootmiseks ning sobib masstootmiseks. Lisaks, selle suurema täpsuse pärast oleks võimalik minimiseerida täiendavat lõiketöötlemist.
kombineeritud avardi-süvisti. Teriku materjali valikus lähtun ISO 513 standardi kohaselt. Standardi kohaselt valin tähistusega K- teriku. Täpsemalt K10, K10 ning K01 ja K01. Põhilisteks treimisoperatsioonideks kasutan K10 ja teriku ning viimistluseks valin K10 teriku. Pinna 1 töötlemiseks kasutan astmetreitera ja sisetreitera. Pinna 2 töötlemiseks kasutan kombineeritud avardi-süvistit. Avardi-süvisti materjaliks valin vastavalt hallmalmi puurimiseks. 3. Tooriku kinnitusmeetod ja lõiketöötlemise skeem Kõigepealt kinnitatakse toorik treipinki koonus-silindrjasest (sinisest) osast kolmemokalisse isetsentreeruvasse padrunisse. Esimesena töödeldakse positsiooni 1 (tähistatud punase värviga) ning peale seda, kinnitatakse toorik puurpingi töölaua külge ja töödeldakse positsioon 2 (tähistatud kollase värviga). Töötlemisteekond:
Ameerika Ühendriigid kasutavad tänaseni Fahrenheiti termomeetreid. Rene Antonie de Reamur (1683-1747) Reamur Sündis 28. veebruaril 1683 aastal, La Rochelleis, Prantsusmaal. Ta oli Prantsuse füüsik ja entomoloog. Reaumur sõitis Pariisi 1703-dal aastal ja oli lubatud Prantsuse Teaduste Akadeemiasse aastal 1708. Réaumuri on kaasa aidanud paljud teaduse ja tööstuse jaoks. Ta arenenud täiustatud meetodeid, raua ja terase tootmises; kuppel ahju sulatamiseks, hallmalmi esitas ta esmakordselt 1720-dal aastal. 1740-dal valmis tal läbipaistmatus vormis portselan , ikka tuntakse nime all Reamuri portselan. Ta leiutas piiritustermomeetri, mille temperatuuriskaala füüsikaliseks aluseks on soojuspaisumine. Skaala nullpunktiks on jää sulamistemperatuur (0) ja vee keemistemperatuur võetud võrdseks 80 jaotusega. vahemik on jagatud 80-ks võrdseks jaotuseks ehk Réaumuri kraadiks, sümboliks on °Re, vahel ka °R.
Valige üks: a. suurem b. sama c. väiksem d. praktiliselt puudub Küsimus 4 Valmis Hindepunkte 1/1 Millised on survevalu eelised? Valige üks: a. lihtsus ja odavus b. valandi väike gaasipoorsus ja kiire jahtumine c. kõrge valandi täpsus ja kõvadus d. suur tootlikus ja valandi peeneteraline struktuur Küsimus 5 Valmis Hindepunkte 1/1 Kõige levinumaks hallmalmi sulatamise agregaadiks on Valige üks: a. induktsioonahi b. vagranka c. elektriahi d. konverter Küsimus 6 Valmis Hindepunkte 1/1 Pressvormide ja kokillide purunemise põhjuseks on Valige üks: a. väsimuspragude tekkimine b. tõmbepinged c. survepinged d. ülessulamine Küsimus 7 Valmis Hindepunkte 1/1 Silindrilise valandi kahanemistühiku kuju on Valige üks: a
Need malmid on tuntud grafiitmalmidena (tuntumad neist on hallmalmid). Suure süsinikusisalduse tõttu on malmi struktuuris kõva ja habras eutektikum ledeburiit (valgemalmis) või süsinik grafiidina (libleja, keraja või pesajana). Nii ledeburiit kui ka grafiit teevad malmi hapraks, mistõttu ei saa ühtki malmiliiki survetöödelda sepistada, valtsida jne. Seepärast kasutatakse malmi valusulamina. Kõige rohkemkasutatakse selleks otstarbeks alaeutektoidse koostisega hallmalmi. Sellisel malmil on suure süsinikusisalduse tõttu terasega võrreldes madalam sulamistemperatuur ja väiksem kristalliseerumise vahemik (seda väiksem, mida lähem on malmi koostis eutektoid). See soodustab valuomadusi: malmil on hea vedelvoolavus, väike kahanemine, vähene külgepõlemine. Sulamalm võib paljude mõjurite (jahtumiskiirus, keemiline koostis jt.) tõttu kristalliseeruda nii ebastabiilse (Fe-Fe3C) kui ka stabiilse (Fe-C) faasidiagrammi kohaselt. Esimesel juhul (lisandite
Question 11 Correct Mark 1.00 out of 1.00 Flag question Question text Milliseid vormimaterjale kasutatakse valandite tootmisel koorikvalu meetodil? Select one: a. vormiliiv ja termoreaktiivne vaik b. vorm valmistatakse kipsist c. keraamiline suspensioon ja kvartsliiv d. vormiliiv ja kõvendi (urotropiin) Question 12 Correct Mark 1.00 out of 1.00 Flag question Question text Kõige levinumaks hallmalmi sulatamise agregaadiks on Select one: a. vagranka b. elektriahi c. konverter d. induktsioonahi Question 13 Correct Mark 1.00 out of 1.00 Flag question Question text Kokilli püsivuse tõstmiseks kaetatakse tööpinnad pinnaga (vooderdatud kokill) mille materjaliks ja paksuseks on Select one: a. puhas alumiiniumoksiid, 2-10 mm b. kõvasulam (WCCo), 2-10 mm c. kvartsliiv ja sideaine, 5-15 mm d. kõvasulam (WCCo), 5-15 mm Question 14 Correct
kg) tootmiseks? Vali üks: a. hapniksurvevalu b. koorikvalu c. madalsurvevalu d. valu keraamilisse vormi Küsimus 17 Õige Hinne 1 / 1 Märgista küsimus Küsimuse tekst Tempermalmi saamiseks on vaja Vali üks: a. tsementiidi lagunemist soodustavate elementidega legeerimine b. malmi modifitseerimine grafititiseerimist soodustavate elementidega c. valgemalmi struktuuriga valandite lõõmutamine d. hallmalmi pikaajaline lõõmutamine Küsimus 18 Õige Hinne 1 / 1 Märgista küsimus Küsimuse tekst Loetlege koorikvalu eelised Vali üks: a. meetodi väga suur tootlikus b. valandi takistamatu kahanemine c. valandi piiramatu mass d. vormi korduvkasutus Küsimus 19 Õige Hinne 1 / 1 Märgista küsimus Küsimuse tekst Malmvalandite pinna kvaliteedi tõstmiseks ja külgepõlemise vähendamiseks lisatakse vormisegule Vali üks: a
9. Joonis 4. Malmi jahtumiskõver. 5 10. Lähtuvalt süsinikusisaldusest on tegemist valgemalmiga. Eeltingimused selle malmi tekkeks on vähe lisandeid (nt räni) ning kiire jahutamine valuvormis. Valgemalmi struktuuris (eelkõige pinnakihis) on palju tsementiiti (peamiselt ledeburiidis). Eeldused grafiitmalmi ehk hallmalmi tekkeks on aeglane jahutamine ja räni olemasolu. Mida rohkem on malmis süsinikku ja räni, seda rohkem tekib struktuuri ka grafiiti. 11. Kuna valgemalmi struktuuris on palju tsementiiti, siis on valgemalmist valandid suure kõvaduse tõttu raskesti lõiketöödeldavad. Ledeburiidi olemasolu valgemalmis teeb selle hapraks, mistõttu ei saa seda survega töödelda (valtsida, sepistada jne). Valgemalmi valatavus on väga hea tänu kahefaasilisele struktuurile.
21) Survevalu iseloomulikumaks omapäraks on: terasest korduvkasutusega pressvormide kasutamine. 22) Pressvormide ja kokkillide purunemise põhjuseks on: väsimuspragude tekkimine. 23) Tehnikas enimkasutatud malmimarkide struktuuri kõige iseloomulikumaks tunnuseks on: grafiidiosakeste kuju. 24) Malmi grafitiseerumist soodustab: Si 25) Malmvalandite jahtumiskiiruse vähendamine soodustab järgneva struktuuri saamist: tempermalm 26) Suurim tugevus on malmil: keraja grafiidiga. 27) Hallmalmi modifitseerimise eesmärgiks on: grafiidiosakeste peenendamine. 28) Temperamalmi saamiseks on vajalik: valgemalmi struktuuriga valandite lõõmutamine. 29) Kõrgtugeva malmi modifitseerimiseks kasut. Mg ja C. 30) Kõige levinumaks hallmalmi sulatamise agregaadiks on: vagranka. 31) Oht kahanemistühikute tekkeks terasvalandeis võrreldes malmvalanditega on: suurem 32) Vagranka täitematerjalide arvutus tehakse selliste elementide sisalduse osas nagu: Si ja Mn
(kõvasulam), mille põhikomponendiks on volframmonokarbiid WC, mille eelisteks on suur elastsusmoodul, suhteliselt suur plastsus ja suur tugevus. Kuna poolpuhta töötlemisega on võimalik saavuada nõutud pinnakaredus (3,2 m ) kasutan terikut tähistusega M. M-ide kasutusalaks ongi legeerteraste, süsinikteraste ja malmide töötlemine. M tähega tähistatavad terikud on väga universaalsed ning need tähistatakse kollase värviga. Valin teriku tüübiks ISO 513 järgi M 20, mis sobib hallmalmi treimiseks ja on mõeldud põhilisteks treimisoperatsioonideks. Rühma tähise järel pole suurem number (nt. 30, 40) seetõttu, et need karbiidkeermised on mõeldud väga rasketes tingimustes treimiseks. Karbiidkermiste teised rühmad (P, K) ei sobi kasutada, kuna P rühm on mõeldud eelkõige teraste töötlemiseks ning K sobib üldjuhul hoopis teiste materjalide jaoks. Koorivtöötlemisel on ettenihe vahemikus 0,25...1,8 mm, puhastöötlemisel võetakse määramise
Seega spindli saledus avaldub kujul: 1 400 4 10.5 := = 1.524 100 Vastavalt tab.60 interpoleerides saame := 0.32 ; s = 0.32 70 = 22.4MPa 7. Järgmisena leiame spindlis esineva survepinge: 4 P sp := = 57.743 MPa 2 d1 < s ( 57.74 > 22.4) , järelikult nõtkeoht säilib. 8. Mutri materjaliks võtame hallmalmi C4 18-36, mille lubatud muljumispinge (erisurve) saame tabelist 61 lk 58. Võtame m = 7MPa, siis keermeniitide arv mutris on: m := 7MPa 4 P z := = 10.6 zkn := 11 do - d1 m 2 2 9. Mutri vajalik kõrgus avaldub järgmiselt: Hm := zkn ssamm = 33 mm Võtame Hmut := 35mm 3
4. Joonistage antud sulami struktuuriskeem ja näidake selle struktuuriosad. Mis temperatuuril ja millisest faasist tekkivad sulami struktuuri näidatud struktuuriosad? 5. Millised on sulami (sulami C-sisaldus võtke ülaltoodud tabelist 1 vastavalt variandile) tehnoloogilised omadused (valatavus, lõiketöödeldavus, survetöödeldavus) ning tooge põhjendused. Malmide korral selgitage, millised on tingimused seotud C-ga (valgemalmi) või vaba grafiidiga (hallmalmi) tekkeks (vt. struktuuridiagramme joon. 3.72 ja 3.73. Metalliõpetus ja metallide tehnoloogia, I. Metalliõpetus ja metallurgia). Tabel 1 variandi number tuleb vastavalt matrikli viimasele numbrile Variandi nr. Küsimused 3 ja 4 Küsimus 5 1 0,2 2,5 2 0,4 3,0
livvormvalu tootmiseks kasutada ei saa. Pinna karedus mis sellisel viisil saadakse on kõigist teistest valu viisidest suurem 25-125 µm. Sellest sõltuvalt peab jätma ka suuremad töötlemis varud ja see omakorda tähendab väiksemat täpsust valandil. Suureks eeliseks on suurte valandite tootmis võimalus -250000 kg ning kuni 20m gabariidiga. Seevastu defektivaba toodangut saab kõigest 30- 50%. Materjalide vajadus- eelkõige on vaja valandi sula materjali (hallmalm). Hallmalmi väikse kahanemise tõttu kasutatakse valupäid e. Kompensaatoreid harva. . Samuti on vaja ka vormi segu materjali (liiv, savi) ning vormikastide materjali ,mis peab olema piisavalt tugev ,et vormisegu koos hoida. Tööjõu kvalifikatsioon ei pea olema väga kõrge, sest sellise valu tootmine on lihtne. Tööjõudu peab instrueerima ohutuse osas ,ning ka sulatusahju kasutamise osas. Töötingimuste kriteeriumiteks on hea ventilatsioon ning võimalikult suur
eelisteks on suur elastsusmoodul, suhteliselt suur plastsus ja suur tugevus. Terikuplaadi tähise täheks on M, sest tegemist on poolpuhta töötlemisega ja ka pinnakaredus vastab tingimustele (M puhul Ra = 6,3...3,2 µm). M-ide kasutusalaks ongi legeerteraste, süsinikteraste ja malmide töötlemine. M tähega tähistatavad terikud on väga universaalsed ning need tähistatakse kollase värviga. Valin teriku tüübiks ISO 513 järgi M 20, mis sobib hallmalmi treimiseks ja on mõeldud põhilisteks treimisoperatsioonideks. Rühma tähise järel pole suurem number (nt. 30, 40) seetõttu, et need karbiidkeermised on mõeldud väga rasketes tingimustes treimiseks. Karbiidkermiste teised rühmad (P, K) ei sobi kasutada, kuna P rühm on mõeldud eelkõige teraste töötlemiseks ning K sobib üldjuhul hoopis teiste materjalide jaoks (värvilised metallid, puit, klaas, kummi). Välislõiketera eskiis: Otsatera eskiis: Ülesanne 4
deformatsiooni jälg, mitte tükk ära murduma. Lisanditest sisaldavad malmid Si, Mn, S ja P. Malmi iseärasused: 5 tootmine on odav mehhaaniliselt kergesti töödeldav lööki summutav ehk „surnud materjal“ Malmi kasutatakse tema hea vedelvoolavuse ja väikese külgepõlemise tõtu valusulamina (mootori plokk, korpused, kaaned jm.). Enim kasutatakse hallmalmi. Sellisel malmil on suure süsinikusisalduse tõttu terasega võrreldes madalam sulamistemperatuur (1147oC eutektoidil) ja väiksem kristalliseerumise vahemik.Malm on terasega võrreldes 8…10% kergem. Süsinik on malmi struktuuris grafiidina (2…4 %). Grafiidi tekkimist soodustavad malmi aeglane jahtumine (valamine liivsavivormi) ja malmi suur ränisisaldus.Räni (2…3 %) on põhiliseks elemendiks, mille abil on võimalik saada vajaliku struktuuriga malmi,
3. Grafiidiga malm sisaldab kuni 0,5% Mn ja 3,5% Si 4. Süsiniku sisaldus ledeburiidis on 4,3% 5. Rahulikterase tunnuseks on deoküdeerimine ferrosiliitsiumiga 6. Dendriitne likvatsioon terasvalandis on teraselise struktuuri ebaühtlus 7. Alaeutektoidse terase struktuur koosneb perliidist ja ferriidist 8. Üleeutektses malmis süsiniku sisaldus on 4,3% 9. Terase Eurotähistussüsteemi järgi kasutatakse terase margitähist, terase tunnusnumbrit 10. Hallmalmi struktuuri tunnuseks on liblegrafiit 11. Tempermalmi valmistatakse valgemalmi lõõmutamisega 12. Süsiniku grafitiseerimist malmides soodustavad räni, valandi aeglane jahutus 13. Valgemalmi aeglane jahutus A1 temperatuuri piirkonnas peale lõõmutamist soodustab grafiidi teket 14. Malmi valuomadused terasega võrreldes on parem 15. Terase lõõmutuse tunnuseks on aeglane jahutus 16. Noolutustemperatuur on allpool temperatuuri A1 17
· Valge malm · Hall malm · Tempermalm · Kõrdtugev malm · Eriomadustega malm Hallmalm Põhiline valumaterjal ehituses on hallmalm. Selest valatakse tööpinkide sänge, mitmesuguseid keredetaile, hoobi, hoo- ja rihmarattaid, kandureid jms. Mehhaanilised omadused sõltuvad struktuurist, see oleneb omakorda keemilisest koostisest, jahtumistingimustest ja modifitseerimisest. Termiliselt töödeldakse hallmalmi harva, kuid viimasel ajal teda legeeritakse. Tempermalm Tempermalmist detailide toorikuid saadakse ainult valamise teel. Saamiseks lõõmutatakse pikka aega valgemalmist valandeid ; tulemusena tekkib pesajas grafiit. Teiste malmidega võrreldes on tempermalmil suurem löögitugevus ning teda kasutatakse detailide valmistamiseks milledele mõjub mõningane (juhuslik) löökkoormus. Tempermalm on
Punktid 77,00/105,00 Hinne 73,33 maksimumist 100,00 Küsimus 1 Vale Hinne 0,00 / 7,00 Märgista küsimus Küsimuse tekst Milline on lõikeliikumise – abil iikumise ülesanne? Vali üks: a. töölaua liikumine ÕIGE b. tooriku kinnitamine c. materjali eemaldamine d. tööriista liikumine Küsimus 2 Õige Hinne 7,00 / 7,00 Märgista küsimus Küsimuse tekst Milline laast tekib hallmalmi lõiketöötlemisel? Vali üks: a. murde b. voolav c. elemendiline d. poolmurde Küsimus 3 Õige Hinne 7,00 / 7,00 Märgista küsimus Küsimuse tekst Treiterade terikute materjaliks võib olla (kõige soobilikum variant): Vali üks: a. kiirlõiketeras b. tempermalm c. süsinikteras d. roostevaba teras Küsimus 4 Vastamata Võimalik punktisumma 7,00'st Märgista küsimus Küsimuse tekst
tsementiite või vabas olekus grafiidina. Sõltuvalt süsiniku olekust jaotatakse malmid järgmiselt: Valgemalm selles malmis on kogu süsinik rauaga seotud tsementiidi kujul. Valgemalm on väga habras ja kõva ega ole lõiketöödeldav. Sellest malmist toodetakse tempermalmi. Diiselmootorite hülssside sisepind muudetakse valgemalmiks, et suurendada nende kulumiskindlust. Hallmalm selles malmis esineb süsinik grafiidina lehe või lille kujuliselt. Hallmalmi markeeritakse Cy4,Cy20,Cy45 kus arv malmi margis iseloomustab tõmbetugevust. Hallist malmist valmistatakse detaile valamise teel. Hallmalmi ei saa sepistada. Keevitada saab aga halvasti. Lõiketöötlemisel tekib palju metallitolmu. Kõrgtugevmalm Kui hallmalmile lisada alumiiniumi või magneesiumi, siis tekivad kristalliseerumise tsentrid ning grafiit omab keeruka kuju. Niisugusel malmil on suur tugevus. Kõrgtugevast malmist võib valada väntvõlle, nukkvõlle, hammasrattaid jne.
2. Eutektoidmuutus – temperatuuril 727°C on samaaegselt A, F ja T. Temperatuuri langedes austeniit, mille koostis vastab punktile S (0,8 % C), langeb eutektoidmuutuse A è F + T tulemusena ferriidi ja tsemendi segudeks – eutektoideks, mida nimetatakse perliidiks (P). 6. Malmi tootmine Malmi toodetakse kõrgahjudes. Saadakse toormalm, mida kasutatakse terase tootmiseks. Malmvalandite valmistamiseks kasutatakse masinaehituses peamiselt hallmalmi, vastutusrikkamate masinaosade korral (vänt- ja jaotusvõllid, hammasrattad, kepsud jms.) kasutatakse aga keragrafiitmalmi ning dünaamilisel koormusel töötavate põllumasinate ja autode osade tarvis ka tempermalmi. Valuviisidest kasutatakse peamiselt liivsavivormi ja metallvormi (kokilli) valu. 7. Kõrgahi 1. Ahjutäidis 2. Suue 3
Samas koguste suhe (F)/(F+T)=(0,8-0,2)/(0,2- suunas mõjutavad terases esinevad lisandid 5. Millised on sulami (sulami C-sisaldus võtke ülaltoodud tabelist 1 vastavalt variandile) tehnoloogilised omadused (valatavus, lõiketöödeldavus, survetöödeldavus) ning tooge põhjendused. Malmide korral selgitage, millised on tingimused seotud C-ga (valgemalmi) või vaba grafiidiga (hallmalmi) tekkeks (vt. struktuuridiagramme joon. 3.72 ja 3.73. Metalliõpetus ja metallide tehnoloogia, I. Metalliõpetus ja metallurgia). Vastus: valatavus halb, sest sulamistemperatuur on kõrge ja et likviduse ja solidusjoone vahe on suur(sellest oleneb vedelvoolavus). 2,5%-lise süsinikusisaldusega sulami lõiketöödeldavus on halb sest, see sisaldab kõva tsementiiti ja survetöödeldavus on halb hapra ledeburiidi ja tsementiidi tõttu. Üldiselt on kõik malmid halvad lõike ja
Kulumiskindel teras (C = 1.0-1.3%; Mn = 12-13%), mis on ette na'htud tooks eelkoige h66rd- ja lo'o'kkulumise ning intensiivse plastse deformatsiooni tingimustes. 16. M66duriistaterastele esitatavad n6uded, koostis, termotootlus. Kulumiskindlad ja muutumatute m66tmetega, mis eeldab nende struktuuri stabiilsust ja pinna k6rget kvaliteedi. Koostis: kroom, ra'ni, mangaan. Termotootlus on karastuvus 6lis, noolutus (t'=120-140') 17. Hallmalmi struktuuri tunnus, tugevuse piirid, ta'his EVS-EN ja'rgi. Hallmalm on Fe-Si-C sulam. Surem su"siniku osa on grafiit. C = 2.4-3.8%; Si<4.2%. Hallmalm on pa"ris pehme, kuid kulumiskindel. Malmi tugevus on HB 143-255. 18. Kuidas m6jub fosfor terase ja malmi omadustele? Fosfor on kahjulik lisand, p6hjustab ku"lmhaprust, malmil suurendab vedelvoolavust. 19. Nimetage malmi positiivsed omadused. Hea vedelvoolavus, kulumiskindlus, va"ike kahanemine, k6vadus. 20
Küsimus 1 Õige Hinne 1,00 / 1,00 Flag question Küsimuse tekst Kõige levinumaks hallmalmi sulatamise agregaadiks on Vali üks: a. vagranka b. induktsioonahi c. konverter d. elektriahi Küsimus 2 Õige Hinne 1,00 / 1,00 Flag question Küsimuse tekst Nimetage valumeetod, mille puhul on vaja iga valandi jaoks valmistada eraldi valumudel Vali üks: a. koorikvalu b. valu keraamilisse vormi c. kokillvalu d. tsentrifugaalvalu Küsimus 3 Õige Hinne 1,00 / 1,00 Flag question Küsimuse tekst
liikidesse: - Perliitmalm, mille struktuur koosneb perliidist ja grafiidist. Kuna perliit on suure tugevusega, aga väikese plastsusega struktuuriosa, siis samasugused on ka malmid - Ferriitmalm, mille struktuur koosneb ferriidist ja grafiidist. Ferriidi tõttu on malmil väike kõvadus ja tugevus, kuid suurem plastsus. - Ferriitperliitmalm, mille struktuuris on ferriit ja perliit ning grafiidiosakesed. Niisugune struktuur on väga sagedane hallmalmi puhul. Malmide saamine ja omadused Grafiidi teket soodustab aeglane jahutamine ja lisanditest eelkõige räni. Süsteemis Fe-Si-C toimuvad järgnevad muutused (teatud temperatuurivahemikus): - peritektmuutus (L+F→ A), - eutektmuutus (L→A+G), - eutektoidmuutus (A→F+G) Mida rohkem on Si, seda laiem on eutektmuutuse vahemik. Valgemalm on väga kõva ja habras, hallmalmi kõvadus on tunduvalt väiksem, kuid liblegrafiidi tõttu on ta samuti habras
c. 50 % d. 75 % e. 100 % 15 Mis on malm? : 1. Raua ja süsiniku keemiline ühend 2. Raua ja süsiniku sulam (süsiniku sisaldus alla 2.14%) 3. Raua ja süsiniku sulam (süsinikusisaldus üle 2.14 %) 4. Süsiniku tardlahus rauas 5. Raua ajalooline nimetus 16 Millised faasid kuuluvad valgemalmi struktuuri toatemperatuuril? : 1. grafiit 2. perliit 3. austeniit 4. tsementiit 5. ferriit 6. ledeburiit 17 Millised on hallmalmi struktuuriosad? : 1. ledeburiit 2. austeniit 3. ferriit 4. grafiit 5. tsementiit 6. perliit 18 Mille järgi otsutatakse, kas tegemist on hall-, temper- või keragrafiitmalmiga? : 1. malmi maksumus 2. eelkõige struktuuris oleva grafiidi kuju järgi 3. malmi keemiline koostis (süsinikusisaldus) määrab alati malmi tüübi 4. malmi värvus 5. kasutatud jahtumiskiiruse põhjal on võimalik oletada malmi tüüpi 19
moodustades rauaga tsementiite või vabas olekus grafiidina. Sõltuvalt süsiniku olekust jaotatakse malmid järgmiselt: Valgemalm selles malmis on kogu süsinik rauaga seotud tsementiidi kujul. Valgemalm on väga habras ja kõva ega ole lõiketöödeldav. Sellest malmist toodetakse tempermalmi. Diiselmootorite hülssside sisepind muudetakse valgemalmiks, et suurendada nende kulumiskindlust. Hallmalm selles malmis esineb süsinik grafiidina lehe või lille kujuliselt. Hallmalmi markeeritakse Cy4,Cy20,Cy45 kus arv malmi margis iseloomustab tõmbetugevust. Hallist malmist valmistatakse detaile valamise teel. Hallmalmi ei saa sepistada. Keevitada saab aga halvasti. Lõiketöötlemisel tekib palju metallitolmu. Kõrgtugev malm Kui hallmalmile lisada alumiiniumi või magneesiumi, siis tekivad kristalliseerumise tsentrid ning grafiit omab keeruka kuju. Niisugusel malmil on suur tugevus. Kõrgtugevast malmist võib valada väntvõlle, nukkvõlle, hammasrattaid jne.
3. Raua ja süsiniku sulam (süsiniku sisaldus alla 2.14%) 4. Raua ja süsiniku sulam (süsinikusisaldus üle 2.14 %) 5. Raua ajalooline nimetus Question 16 Partially correct Mark 0,50 out of 2,00 Question text Millised faasid kuuluvad valgemalmi struktuuri toatemperatuuril? Vali üks või enam: 1. austeniit 2. perliit 3. grafiit 4. tsementiit 5. ledeburiit 6. ferriit Question 17 Partially correct Mark 1,33 out of 2,00 Question text Millised on hallmalmi struktuuriosad? Vali üks või enam: 1. grafiit 2. austeniit 3. tsementiit 4. ledeburiit 5. perliit 6. ferriit Question 18 Correct Mark 4,00 out of 4,00 Question text Mille järgi otsutatakse, kas tegemist on hall-, temper- või keragrafiitmalmiga? Vali üks: 1. kasutatud jahtumiskiiruse põhjal on võimalik oletada malmi tüüpi 2. malmi värvus 3. malmi keemiline koostis (süsinikusisaldus) määrab alati malmi tüübi 4. malmi maksumus 5
valgemalmid; 2) malmid, kus kogu süsinik või suurem osa sellest on vabas olekus. Need on vaba grafiidiga malmid, tuntud eelkõige hallmalmidena. Malmi struktuur. Metalse põhimassi struktuurist lähtudes jagunevad vaba grafiidiga malmid järgmistesse liikidesse: 1. Perliitmalm (pearlitic cast iron) - mille struktuur koosneb perliidist ja grafiidist. Kuna perliit on suure tugevusega, aga väikese plastsusega struktuuriosa, siis samasugused on ka malmid (sellel ei ole tähtsust hallmalmi jaoks, kuna see on igal juhul väikese plastsusega ja habras). 2. Ferriitmalm (ferritic cast iron) - mille struktuur koosneb ferriidist ja grafiidist. Ferriidi tõttu on malmil väike kõvadus ja tugevus, kuid suurem plastsus. 3. Ferriitperliitmalm (ferritic-pearlitic cast iron) - mille struktuuris on ferriit ja perliit ning grafiidiosakesed. Niisugune struktuur on väga sagedane hallmalmi puhul, kuna erinevate jahtumiskiiruste tõttu ei ole võimalik saada 100 %-lise perliitstruktuuriga malmi
Kuna vedrud töötavad vahelduvtsüklilistel koormustel, siis on tähtis ka vedruteraste väsimuspiir; sitkus- ja ka plastsusnäitajad olulist rolli ei mängi. 42. Mis on kuumuskindlate teraste roometugevus? 43. Mille sulamid on malmid? Malmideks nimetatakse terastega võrreldes suuremasüsinikusisaldusega (üle 2,14%) rauasüsinikusulameid. 44. Malmide liigitus vastavalt grafiidiosakeste kujule? hallmalm ( lamelse kujuga grafiit ) kõrgtugev malm (kerajas grafiit) – saadakse hallmalmi modifitseerimisel magneesiumi, tseeriumi või teiste elementidega tempermalm ( vaba süsinik esineb pesaja grafiidina)- saadakse valgemalmi grafitiseerival lõõmutamisel. 45. Mis on valgemalm ja kuidas ta tekib? Kui malmis on grafitiseerivaid lisandeid (näiteks Si)vähe või on jahtumiskiirus suur, siis kulgeb kristalli-seerumine ebastabiilse Fe-Fe3C faasidiagrammi järgi ja grafiiti üldse ei eraldu. Niisugust malmi nimetatakse tema heleda murdepinna pärast valgemalmiks. . 46
Sele 1.35. Pindkõvendamine nitriitimisega töödelda – sepistada, valtsida jne. Seepärast kasutatakse malmi valusulamina. Kõige rohkem kasutatakse selleks otstarbeks alaeutektoidse koos- tisega hallmalmi. Sellisel malmil on suure süsiniku- sisalduse tõttu terasega võrreldes madalam sulamistemperatuur ja väiksem kristalliseerumise vahemik (seda väiksem, mida lähem on malmi koostis eutektoid)
toormalm, mida kasutatakse terase tootmiseks. Süsiniku maksimaalne lahustuvus -rauas Malmvalandite valmistamiseks kasutatakse on 2,14% temperatuuril 1147 °C, temperatuuril masinaehituses peamiselt hallmalmi, 727 °C 0,8%. Toatemperatuuril austeniiti vastutusrikkamate masinaosade korral (vänt- ja süsinikterastes ei esine, sest ta laguneb 727 °C jaotusvõllid, hammasrattad, kepsud jms.)
Malmid liigitatakse süsiniku oleku järgi kahte gruppi: 1)malmid, kus kogu süsinik on seotud olekus tsementiidis (Fe3C). Need on seotud süsinikuga malmid e. valgemalmid; 2)malmid, kus kogu süsinik või suurem osa sellest on vabas olekus grafiidina. Need malmid on tuntud grafiitmalmidena (tuntumad neist on hallmalmid). Hallmalm libleja grafiidiga malm. Liblegrafiit vähendab malmi tõmbetugevust ning eriti plastsust. Hallmalm on kõige odavam ja seda kasutatakse tööstuses laialdaselt. Hallmalmi metalne põhimassi struktuur võib olla perliit, perliit+ferriit või ferriit (perliithallmalm, ferriitperliithallmalm või ferriithallmalm). Keragrafiitmalm. Saadakse sulamalmi modifitseerimisel magneesiumi või tseeriumiga. Metalne põhimassi struktuur võib olla perliit, ferriit+perliit või ferriit. Keragrafiidiga malmid on heade mehaaniliste omadustega. Plastsus on tunduvalt suurem kui liblegrafiidiga malmil. Valgemalm. Struktuuris (eelkõige pinnakihis) on palju tsementiiti.
Murde pind on hele, valu omadused on viletsad, detaile valmistatakse äärmiselt harva. Kasutatakse lähtematerjalina tempelmalmi saamiseks. Hallmalm Halli murde pinnaga, tugev, kulumis kindel, hästi töödeldav, hästi valatav, puuduseks on haprus ja vähene vastupidavus löök koormustele. Kasutatakse mootoribloki, kered, rihmarattad valmistamiseks. Tempelmalm Mehaaniliste omaduste poolest hallmalmi ja terase vahepealne. Tugev kannatab hästi löök koormusi on korrosiooni kindel, terasest odavam. Valmistatakse hammasrattaid, tagasillad, ketilülid jne. Teras Saadakse valgest malmist, selleks eraldatakse valgest valmist liigne süsinik, samuti suuresosas väävel ja fosfor. Vanametalli kasutamine võimaldab terase hulka suurendada. Iga 10kg terase sulatamisel saab kasutada 6,9 kg vanametalli. Kulutused vähenevad tunduvalt.
Kasutamine. 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). Kõigi libleja grafiidiga
Detaili väsimuspiir on tavaliselt madalam, väsimustugevust) mõjutavad: kui materjalile antud väsimuspiir (mis on · detaili materjali omadused saadud standardsete katsekehadega) (plastsed materjalid on väsimusele vastupidavamad): ka hallmalmi (mis ei ole plastne materjal) peetakse väsimuskindlaks materjaliks: malmi sisestruktuur sisaldab juba algselt niivõrd suurel hulgal pingekontsentraatoreid, et detaili parameetritest tingitud lisakontsentraatorid lõplikku väsimusolukorda oluliselt ei halvenda; · pingekontsentraatorid (soodustab väsimusprao teket ja arenemist);
valamine, maganeesiumi tootmine: särdamine-> kloreerimine-> MgCl või veeta karnalliidi MgCl ·KCl elektrolüüs-> rafineerimine 14. Mis eelised on kinnisel vormstantsimisel võrreldes lahtise stantsimisega? Väiksem metallikulu, toote paremad meh omadused, puudub vajadus kraadi äralõikeoperatsiooni järele. Võimalik stantsida ka väheplastseid metallisulameid. 15. Valandi gaasikoosluse põhjused? Võivad tekkida gaasitühikud. 16. Hallmalmi survetöötlemine? Ei saa surevtöödelda, pole piisavalt plastne 17. kuumpragu Külmpargu 18. Poolautomaatne MAG keevitus? Peab jälgima traadi etteandekiirust (etteandekiirus= traadi sulamiskiirus) 19. Lõikeriista taganurk? Vähendab hõõrdumist pinna ja tera vahel 20. Keemiliselt pulbrite tootmine- pulbrite keemiline koostis erineb lähteainete keemilisest koostisest 21
pronksid, (katkevenivus A on peaaegu null, sõltumata metalse - vaseniklisulamid. põhimassi struktuurist). See-eest sõltuvad survetugevus ja kõvadus peamiselt metalse põhimassi struktuurist. Hallmalmi metalne põhimassi struktuur võib olla perliit, perliit+ferriit või ferriit. Keragrafiitmalm Keraja grafiidiga malmid saadakse sulamalmi modifitseerimisel
töödelda sepistada, valtsida jne. Seepärast kasutatakse malmi valusulamina. Kõige rohkem Sele 1.35. Pindkõvendamine nitriitimisega kasutatakse selleks otstarbeks alaeutektoidse koos- tisega hallmalmi. Sellisel malmil on suure süsiniku- sisalduse tõttu terasega võrreldes madalam sulamistemperatuur ja väiksem kristalliseerumise vahemik (seda väiksem, mida lähem on malmi koostis eutektoid). See soodustab valuomadusi:
annaabi.ee 
