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 üleeutektoidterasega, kasutatakse tööriistaterasena. Antud terase tüüpilisteks termotöötlemise meetoditeks on poolkarastamine ja madalnoolutus. 2. Milline on antud terase optimaalne karastustemperatuur ja millised on terase struktuuriosad peale karastamist (jahtumiskiirus kogu ristlõikes >vkr)? Optimaalne karastustemperatuur on 757-777 ºC.Struktuuriosad peale karastust on tsementiit, martensiit ja jääkausteniit. 3. Milline on antud terasest detaili kasutusotstarbest tulenev optimaalne noolutustemperatuur? Kuidas nimetatakse sellist noolutust? Millised on noolutatud terase struktuuriosad? Optimaalne noolutustemperatuur oleks 200 ºC hoides detaili ahjus tund aega e. madalnoolutus
Katsekeha lõppkõvadus oli 75,3 HRB. Võrreldes normaliseeritud terasega on kõvadus väiksem. Katsekeha 1.2: Katsekehale tehti madallõõmutus temperatuuril 600°C. Katsekeha lõppkõvadus oli 22 HRC. Võrreldes normaliseeritud terasega on kõvadus väiksem. Katsekeha 1.3: Katsekehale tehti normaliseerimine temperatuuril 850°C. Katsekeha lõppkõvadus oli 20 HRC. Võrreldes täis- või madallõõmutatud terastega on kõvadus suurem, sest jahtumiskiirus on suurem ning austeniit laguneb kiiresti. Selle tulemusena saame peeneteralisema ning ühtlasi ka kõvema struktuuri. C45 Katsekeha 2.1: Katsekehale tehti normaliseerimine temperatuuril 820°C. Katsekeha lõppkõvadus oli 90,3 HRB. Võrreldes täis- või madallõõmutatud terastega on kõvadus suurem, sest jahtumiskiirus on suurem ning austeniit laguneb kiiresti. Selle tulemusena saame peeneteralisema ning ühtlasi ka kõvema struktuuri. Võrreldes antud katsekeha katsekehaga 1
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. Loetlege faasid Fe-C-sulameis, tooge nende määratlused. · Tardlahus ferriit (F) Fe(C) - süsiniku tardlahus -rauas (K8), C-sisaldus kuni 0,02% temp.-l 727 kraadi, temp. vahemik 0...911 kraadi. Sitke ja hästi deformeeritav nii kuumalt
2 1470 3 860 4 727 4' 727 sulami jahtumiskõvera üksikutes lõikudes. Vastus: Kuni punktini 1 toimub vedelfaasi kiire jahtumine. Ühest kaheni toimub vedelfaasist austenniidi kristalliseerumine (jahtumiskiirus aeglustub kuna kristalliseerumiseks on vaja energiat). Punktist 2 punktini 3 austeniidi kiire jahtumine, 3-st 4-ni eraldub austeniidist ferriit AF+A. 4-st 4'-ni on eutektoidmuutus. Ja sealt edasi on ainult ferriit ja perliit ning sulam jahtub kiiresti. 4. Joonistage antud sulami struktuuriskeem ja näidake selle struktuuriosad. Mis temperatuuril ja millisest faasist tekkivad sulami struktuuri näidatud struktuuriosad? 3
alaeutektoidterase struktuuriosad, nende tekkimistemperatuur C<0,8% struktuur koosneb F ja P, C-sisaldus 0,2% korral ferriidi ja perriidii koguste suhe 3:1 7.tavalisandid terastes, nende sisaldus Räni<0,4% ; mangan <0,8% ; väävel 0,035...0,06%; fosfor 0,025...0,045% 8.maldmide liigitus lähtudes C olekust. Nende tekke eeltingimused 1) seotud C malmid e. valgemalmid- seotud süsinik tsementiidi kujul (grafitiseerivad lisandeid vähe või on jahtumiskiirus suur) Vaba grafiidiga malmid (hallmalmid)- malmid, kus kogu süsinik, või osa sellest on vabas olekus (malmi aeglane jahtumine ja malmi suur räni sisaldus) 9.kuidas liigitatakse mitteraudmetallid ja sulamid lähtudes tihedusest, tooge piirtihetuse väärtused 1.kergmetallid ja sulamid <5000kg/m3 (Mg,Al,Ti) 2.keskmetallid ja sulamid 5000...10000 (Zn, Sn, Cu, Cr, Mn, antimon) 3.raskmetallid ja sulamid > 10000 (Au, Ag,Pb,W,Mo) 10. CC-
teda ümbritsev temperatuuriväli. Temperatuur keevistoote erinevates punktides muutub pidevalt. Algul temperatuur kasvab ja saavutab maksimaalse väärtuse ja seejärel langeb. Keevituse termotsükliks nimetatakse keevistoote mingi keevisõmbluse lähiala punkti temperatuuri sõltuvust ajast. Keevitusprotsessi termotsüklit iseloomustab: a) temperatuuri tõusu kiirus e. kuumutuskiirus; b) maksimaalne kuumutustemperatuur; c) seisutusaeg maksimaalsel temperatuuril; d) jahtumisaeg või jahtumiskiirus. Keevisliidete omadused sõltuvad põhiliselt keevituse termotsükli maksimaalsest temperatuurist ning jahtumiskiirusest. Keevisliite omadused ja lähiala struktuur sõltuvad suurel määral jahtumiskiirusest vahemikus 800 °C kuni 500 °C, mida hinnatakse jahtumisajaga selles vahemikus ja tähistatakse kirjanduses t8/5 või 8/5. Väikese jahtumisaja korral iseloomustab keevisliidet ja kõrvalala suur kõvadus ja madal külmhapruse piir löögisitkusele. Aeglasel jahtumisel väheneb kõvadus
T A->(F+T) B (C=0,8% t=400-500C 6.alaeutektoidterase struktuuriosad, nende tekkimistemperatuur C<0,8% struktuur koosneb ferriidist ja perliidist, ferriit 727, perliit 0-727 7.tavalisandid terastes, nende sisaldus Räni<0,4% ; mangan <0,8% ; väävel 0,035-0,06%; fosfor 0,025-0,045% 8.malmide liigitus lähtudes C olekust. Nende tekke eeltingimused Seotud süsinikuga malmid(valgemalmid), malmid kus kogu süsinik on seotud olekus tsementiidi kujul (grafetiseerivad lisaneid vähe või on jahtumiskiirus suur) Vaba grafiidiga malmid (hallmalmid)- malmid, kus kogu süsinik, või suurem osa sellest on vabas olekus (malmi aeglane jahtumine ja malmi suur räni sisaldus) 9.kuidas liigitatakse mitteraudmetallid ja sulamid lähtudes tihedusest, tooge piirtihetuse väärtused 1.kergmetallid ja sulamid <5000kg/m3 (Li,Mg,Al,Ti) 2.keskmetallid ja sulamid 5000-10000 (Zn, Sn, Cu, Cr, Mn,Fe)3.raskmetallid ja sulamid > 10000 (Au, Ag,Pb,W,Mo) 10. CC-CuSn12N1 Täht C vase baasil materjal: CC-valadina.
Materjalitehnika instituut Tehnomaterjalid KODUNE TÖÖ NR 1 Terased ja malmid Tallinn 2011 1. Fe-Fe3C Faasdiagramm 2. Terase struktuuriskeem p- perliit f- ferriit Struktuuriosad tekivad temperatuuril umbes 800°C. Tegemist on alaeutektoidse terasega, mille struktuur on F+P. Kui lähtuda terase kasutusalast, siis on tegemist konstruktsiooni terasega. 3. Eeltermotöötlusviisid antud terasel - lõõmutamine - normaliseerimine Struktuuriosad jäävad samaks, sest jahtumiskiirus on madal ( ferriit ja perliit). 4. Terase grupp lähtuvalt lõpptermotöötlusest Kuna alates 0,3% süsinikusisaldusega terastest on parandatavad, siis püüeldaksegi konstruktsiooniteraste korral suure sitkuse ja tugevuse poole. See saavutatakse karastamise ja kõrgnoolutuse tagajärjel. Esmalt viiakse läbi karastamine, mille tulemusena austeniit muutub martensiidiks. Sellega saavutatakse suur kõvadus, kuid jahtumisel tekkivad termopinged ja
5. Sulami tehnoloogilised omadused. C-sisaldus 3,0% Valatavus: Hea, sest likvidusjoone ja solidusjoone vahe on väike. Lõiketöödeldavus: Grafiitmalmil hea (grafiidi osakeste tõttu). Valgemalmil väga halb. Survetöödeldavus: Grafiitmalmi korral on väga halb (grafiidi osakeste tõttu). Valgemalmis tsementiidi sisalduse lähtudes tuleb et sulam ei ole survetöödeldav. (Tsementiit kõva ja habras) Valgemalm tekib kui sulam ei sisalda lisandeid või jahtumiskiirus on suur. Hallmalm tekib kui lisandina on palju Si või aeglasel jahtumisel. Si soodustab grafitiseerimist ja vedelvoolavust. Kodutöö NR.2 TEHNOMATERJALID (Terase termotöötlus) 1. Millise grupi terasega (C-sisaldus 0,3%) on tegemist (liigitus kasutusalast ja termotöötlusest lähtudes)? Milline on antud terase tüüpiline termotöötlus? Tegemist on lähtudes kasutusalast konstruktsiooniterasega ja termotöötlusest lähtudes parendatava terasega
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 tüüpilisteks termotöötlemise meetoditeks on täislõõmutus, täiskarastus ja kõrgnoolutus. 2. Milline on antud terase optimaalne karastustemperatuur ja millised on terase struktuuriosad peale karastamist (jahtumiskiirus kogu ristlõikes >vkr)? Optimaalne karastustemperatuur on 890ºC. Struktuuriosad peale karastust on martensiit ja ferriit, jääkausteniiti ei jää, kuna süsinikusisaldus antud terases on alla 0,5%. 3. Milline on antud terasest detaili tulenev optimaalne noolutustemperatuur? Kuidas nimetatakse sellist noolutust? Millised on noolutatud terase struktuuriosad? Optimaalne noolutustemperatuur oleks 450 ºC -600 ºC. Tegemist on kõrgnoolutusega.
6 0,8 7 1,0 8 1,2 9 1,4 10 1,6 7. Milline on antud terase optimaalne karastustemperatuur ja millised on terase struktuuriosad peale karastamist (jahtumiskiirus kogu ristlõikes >vkr)? 8. Milline on antud terasest detaili kasutusotstarbest tulenev optimaalne noolutustemperatuur? Kuidas nimetatakse sellist noolutust? Millised on noolutatud terase struktuuriosad? 9. Millised on antud noolutatud terase põhilised omadused (kõvadus, tugevus ja sitkus)? 10. Pakkuge välja detaili (tüüpdetaili ja selle omadused võtke tabelist 3) valmistamiseks - sobiv materjaligrupp ja materjali(de) mark(margid)
nende temperatuuri muutmisega. Jahutuskiiruse valikul tuleb lähtuda järgmistest põhilistest seisukohtadest: peab olema võimalikult väike (et tekkivad sisepinged oleksid minimaalsed), kuid seejuures küllaldane vajaliku struktuuri ja soovitud omaduste saamiseks. Austeniit säilib kõige lühemat aega temperatuuripiirkonnas 500… 600 oC ja hakkab lagunema juba mõne kümnendiku sekundi pärast. Sellest järeldub, et jahtumiskiirus peab karastamisel olema austeniidi lagunemist võimaldavast jahtumiskiirusest suurem. Temperatuuridel alla 500 oC austeniidi säilivus suureneb ja siin võib jahtumiskiirust vähendada, eelkõige martensiidi tekkepiirkonnas o (300...200 C) karastamisel tekkivate sisepingete vähendamiseks. Sisepinged põhjustavad detailide kõverdumist, kaardumist ja pragunemist. Seega on terase
a. happelise kattega b. aluselise kattega c. tsellulooskattega d. rutiilkattega Küsimus 12 Õige Hinne 4,0 / 4,0 Märgista küsimus Küsimuse tekst Millise materjali keevitatavust saab hinnata Schaeffleri diagrammi abil? Vali üks: a. roostevaba teras b. Ni-Cr sulam c. tööriistateras d. malm Küsimus 13 Õige Hinne 4,0 / 4,0 Märgista küsimus Küsimuse tekst Keevitatavate detailide eelkuumutamise tagajärjeks on: Vali üks: a. kitsam termomõjutsoon b. väheneb jahtumiskiirus ja pragunemisoht c. suureneb vesiniku kahjulik mõju d. kõik ülenimetatud Küsimus 14 Õige Hinne 4,0 / 4,0 Märgista küsimus Küsimuse tekst Schäffleri diagramm võimaldab Vali üks: a. prognoosida roostevaba teraste õmblusmetalli struktuuri b. kõik ülenimetatud c. prognoosida roostevabast ja süsinikterasest segaliidete õmblusmetalli struktuuri d. valida sobiva lisametalli roostevabade teraste keevitamiseks Küsimus 15 Õige Hinne 4,0 / 4,0 Märgista küsimus
Selline ahi annab kuni 5 miljonit tonni malmi aastas. Komponentide sulamisel voolab ahju alt välja kaks toodangut toormalm ja räbu. Malmi lastakse kõrgahjust välja 4-6 korda ööpäeva jooksul. Edasi läheb sulamalm, kas terasesulatamisahjudesse või valatakse metallvormidesse. Valumalm turustatakse kangidena. 4 1.1 Valgemalm 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. Valgemalmi struktuuris (eelkõige pinnakihis) on palju tsementiiti (peamiselt ledeburiidis) ja seetõttu on valgemalmist valandid suure kõvaduse tõttu raskesti lõiketöödeldavad. Valgemalmi struktuuriga valandeid kasutatakse tehnikas harval vajadusel, näiteks valtsirullide tarvis
Joonisel 5.2 on näidatud Weldox 900 süsinikekvivalent. Joonis 5.3 toob ära soojussisestuse arvutuse tulemused. Joonisel 5.4 on näha ettekuumutustemperatuurid ning vesinikusisaldus HD = 5 ml/100g. Joonis 5.4 - eelkuumutustemperatuurid Joonis 5.5 - temomõjutsooni kõvadus Termomõju tsooni kõvadus on 480 HV (joonis 5.5) eeldusel, et ei teki martensiiti. Kõvadus väheneb jah- tumiskiiruse tõustes. Järeldus: termomõju tsooni jahtumiskiirus, ettekuumutus, kõvadus ja materjal mõjutavad tugevalt keevis- liidese tugevust. 6. Keevituselektroodi valik Kriteeriumid: Plaati keevitatakse ühelt poolt; Rm = 500 MPa; Re = 275; Amin= 19 %; KCV = 27 J; To = -20o C; Terase mark S275 J264. Keevituselektroodiks valisin ELGA P 4130 elekroodi, mis sobib madallegeerterase keevitamiseks ning annab piisavalt tugeva õmbluse.
5.2 on toodud lihtsustatult rida terase jahutuskiiruseid erinevates keskkondades. Jahutuskiiruse valikul tuleb lähtuda järgmistest põhilistest seisukohtadest: peab olema võimalikult väike (et tekkivad sisepinged oleksid minimaalsed), kuid seejuures küllaldane vajaliku struktuuri ja soovitud omaduste saamiseks. Austeniit säilib kõige lühemat aega temperatuuripiirkonnas 500…600 oC ja hakkab lagunema juba mõne kümnendiku sekundi pärast. Sellest järeldub, et jahtumiskiirus peab karastamisel olema austeniidi lagunemist võimaldavast jahtumiskiirusest suurem. Temperatuuridel alla 500 oC austeniidi säilivus suureneb ja siin võib jahtumiskiirust vähendada, eelkõige martensiidi tekkepiirkonnas (300...200 oC) karastamisel tekkivate sisepingete vähendamiseks. Sisepinged põhjustavad detailide kõverdumist, kaardumist ja pragunemist. Karastamise ideaalne jahutuskõver on toodud joonisel 5.3. Seega on terase karastamise
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 puudumisel ning aeglasel jahtumisel) saame kristal- 28 - b) liseerumisel valgemalmi struktuuri. Nii saadud valgemalmi kasutatakse enamasti tempermalmi tootmiseks. Teisel juhul (Fe-C faasidiagrammi kohaselt) kristalliseerub grafiit räni olemasolul vahetult vedelfaasist ja nii saame vaba grafiidiga malmid
Tavalisandid Si,P,SMn Juhulisandid: O,H,M Legeerivad elemendid: Cr,Ni,W,V,Mo,Co. Tööriista terased,CrV Ehitusterased, Kuullaagriteras(C 3 võimalikult suur) Mida rohkem süsinikku seda kulumiskindlam on teras, kui väheneb sitkus, suureneb kõvadus, suureneb tugevus ja voolavuspiir-kuni C- 1%ni peale mida tõmbetugevus väheneb. Malmid: süsiniku sisaldus üle 2.14% Valgemal- kui jahtumiskiirus on suur. Hallmalm -süsinik on grafiidina, kui malm jahtub aeglaselt Nimi tuleb murdekeha värvusest. Malmil on head valuomadused. Hea voolavusega. Grafiit muudab malmi mitteläbipaistvaks. Väike tõmbetugevus, väga habras, kasutatakse laialdaselt tööstuses, sest malm on odav. 7) Mitteraudmetallid ja nende sulamid: Al, Cu, Ni, Ti ja Mg. Põhilised omadused ja kasutusvaldkonnad. Alumiinium on hõbevalge, pehme ja plastne metal.
Kui aga pannakse musta rauaoksiidipurusse, siis saadakse must murdepind. Tempermalmist valmistatakse sanitaartehnikas kasutatavaid ühendusdetaile ja masinate keresid. Metallide termiline töötlemine Lõõmutamine - nim niisugust termilist töötlust kus materjali kuumutatakse vastavalt süsiniku sisaldusest teatud temperatuurini. Hoitakse sellel temperatuuril kuni materjal on kogu ristlõike ulatuses kuumenenud ja jahutatakse seejärel koos ahjuga maha. Madalalt legeeritud terastel jahtumiskiirus 30...50C/h. See aitab parandada materjali lõike töödeldavust, ühtlustada struktuuri, vähendada sisepingeid ja valmistada materjal ette järgmisteks termilisteks töötlusteks. Normaliseerimine - kuumutatakse materjal sõltuvalt süsiniku sisaldusest. Jahutamine toimub kiiremini seisvas õhus. Normaliseerimisel jääb materjal kõvemaks kui lõõmutamisel. Teised omadused on analoogsed lõõmutatud detailidele.
Al alumiinium - suurendab kuumuskindlust vähendab tagiteket ja suurendab korrosioonikindlust. 2.3 Metallide termiline töötlemine Lõõmutamine. Lõõmutamiseks nim niisugust termilist töötlust kus materjali kuumutatakse vastavalt süsiniku sisaldusest teatud temperatuurini. Hoitakse sellel temperatuuril kuni materjal on kogu ristlõike ulatuses kuumenenud ja jahutatakse seejärel koos ahjuga maha. Madalalt legeeritud terastel jahtumiskiirus 30...50C/h. See aitab parandada materjali lõike töödeldavust, ühtlustada struktuuri, vähendada sisepingeid ja valmistada materjal ette järgmisteks termilisteks töötlusteks. Normaliseerimine . Normaliseerimisel kuumutatakse materjal sõltuvalt süsiniku sisaldusest. Jahutamine toimub kiiremini seisvas õhus. Normaliseerimisel jääb materjal kõvemaks kui lõõmutamisel. Teised omadused on analoogsed lõõmutatud detailidele. Karastamine.
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. Misasi on tempermalm? Tempermalm saadakse perliit – tsementiitstruktuuriga valgemalmist, tooriku pikaajalise lõõmutamisega. Materjal on plastilisem omab suuremat löögitugevust kui hallmalm. Samal ajal on sulam väga heade valamise omadustega, võimaldades valmistada keerulisema kujuga
Suur soojusjuhtivus 1) suurendab keevitamisel vajaminevat soojushulka, mis on samas suurusjärgus kui terase keevitamisel. 2) lisab liitevigade ja pooride tekkimise ohtu, kuna soojust ei piisa metalli piisavaks soojendamiseks ja läbisulatamiseks. Kuna keevisõmbluse ümbrus jahtub kiiresti, lisab see soojuse tarvet. Sellest tulenevalt kasutatakse paksude alumiiniumdetailide keevitamisel eelkuumutust. Suur jahtumiskiirus soodustab keevitamist eri asendites, kuna keevisõmblus jahtub kiiresti. Tänu alumiiniumi heale soojusjuhtivusele ei mõjuta keevituspüstoli suudme kauguse muutus MAG-keevitusel keevitusvoolu. (Olukord võib muutuda vastupidiseks süsinikterastega, kus keevitusvool kasvab, kui püstoli suudmiku kaugus suureneb. Puhta alumiiniumi voolujuhtivus on hea, mistõttu sama keevitusvoolu korral on keevitustraadi etteandekiirus, keevitusõmbluse tootlikkus ja läbikeevitus suuremad.
kristalliseerumine leiab aset tasakaalutemperatuurile lähedasel temperatuuril. Jahtumiskõveral iseloomulik horisontaalne lõik (jahtumine seiskub ja jahtumiskiirus on null, vaatamata sooja äravoolule jahtumisel) on tingitud kristalliseerumissoojuse eraldumisest. Jahtumiskiiruse kasvades suureneb ka allajahutusaste ja kristalliseerumine toimub tasakaalutemperatuurist märgatavalt madalamal
4. Kristallisatsioon keevisvannis ja keevisliidete struktuur. Keevisliite mehaanilistele omadustele avaldab keemilise koostise kõrval suurt mõju keevisõmbluse ja tema lähiala, nn. termomõju tsooni mikrostruktuur. Keevisõmbluse metalli struktuur sõltub samuti elektroodikatte paksusest. Õhukese kattega elektroodiga keevitades tekib peeneteraline struktuur. Paksukattelise elektroodiga käsikaarkeevitusel, aga ka keevitades räbustis, kus soojussisestus on suur ja jahtumiskiirus väike, tekib jämedateraline struktuur. Keevisõmbluse lähialas on mikrostruktuure otstarbekas vaadelda seoses faasi-diagrammiga. Eristatakse järgmise mikrostruktuuriga alasid e. vööndeid: 1. Kokkusulamis- e. segunemisala, aga ka osalise sulamise vöönd põhimetallis, paksusega mõnest mikromeetrist kuni 0,4 mm. Ala erineb keemiliselt koostiselt nii õmblus- kui ka põhimetallist, mis on tingitud difusioonist vedela- tahke faasi vahel
on valge. Kui aga pannakse musta rauaoksiidipurusse, siis saadakse must murdepind. Tempermalmist valmistatakse sanitaartehnikas kasutatavaid ühendusdetaile ja masinate keresid. Lõõmutamine. Lõõmutamiseks nim niisugust termilist töötlust kus materjali kuumutatakse vastavalt süsiniku sisaldusest teatud temperatuurini. Hoitakse sellel temperatuuril kuni materjal on kogu ristlõike ulatuses kuumenenud ja jahutatakse seejärel koos ahjuga maha. Madalalt legeeritud terastel jahtumiskiirus 30...50C/h. See aitab parandada materjali lõike töödeldavust, ühtlustada struktuuri, vähendada sisepingeid ja valmistada materjal ette järgmisteks termilisteks töötlusteks. Normaliseerimine . Normaliseerimisel kuumutatakse materjal sõltuvalt süsiniku sisaldusest. Jahutamine toimub kiiremini seisvas õhus. Normaliseerimisel jääb materjal kõvemaks kui lõõmutamisel. Teised omadused on analoogsed lõõmutatud detailidele. Karastamine
- Sulakeevisvanni lühikese kestuse tõttu ei jõua alati lahustunud gaasid ja räbu tõusta õmbluse pinnale enne metalli tardumist, põhjustades nõnda poorsust ja räbupesasid. Keevituse termotsükkel ja seos termomõju tsooniga Keevituse termotsükkel ( ) Keevitusprotsessi termotsüklit iseloomustab: a) temperatuuri tõusu kiirus e. kuumutuskiirus; b) maksimaalne kuumutustemperatuur; c) seisutusaeg maksimaalsel temperatuuril; d) jahtumisaeg või jahtumiskiirus. Keevitamisel ühe läbimiga liigub soojusallikas piki keevisõmblust ja koos temaga teda ümbritsev temperatuuriväli. Temperatuur keevistoote erinevates punktides muutub pidevalt. Algul temperatuur kasvab ja saavutab maksimaalse väärtuse ja seejärel langeb. Keevituse termotsükliks nimetatakse keevistoote mingi keevisõmbluse lähiala punkti temperatuuri sõltuvust ajast. Keevisliidete omadused sõltuvad põhiliselt keevituse termotsükli
o 2) 200-300 C – aeglasem jahutus karastuspingete vähendamiseks ja pragude tekke vältimiseks. Enamkasutatavaiks karastuskeskkondadeks on vedelikud – vesi, mitmesugused vesilahused (peamiseks süsinikteraste karastamiseks) ja õlid (legeerterastele). Mõnede legeerteraste korral kasutatakse ja õhuga jahutamist. Vees karastamise puuduseks on detaili ebaühtlane jahtumine ristlõike ulatuses ja suur jahtumiskiirus temperatuurini vahemikus 200-300 C o , mis põhjustab suuri sisepingeid. Õlis jahutamisel peab arvestama õli süttimist ja detaili kattumist õhukese oksiidkilega – mustamine, mida tehakse spetsiaalselt, kui on vaja saada tumedat pinda. Tabel 2: terase jahtumiskiirused mitmesugustes karastuskeskondades Karastuskeskkond ja selle temperatuur Jahtumiskiirus C o /s temperatuurivahemikus
Eesmärk on ebastabiilse martensiitstrukt saamine. Tavakarastus seisneb terase kuumutamises, et tagada lähtestruktuuris austeniidi teke; seisustamises, et tagad kogu detaili ulatuses ühtlast stukti; jahutamises kiirusega, mis tagab martensiitstrukt tekke. Jahutuskiirus peab olema suurem karastuse kriitil.kiirusest. Karastuskeskkondadeks on vedelikud – vesi, vesilahused ja õlid. Vees karastamise puudusteks on deaile ebaühtlane jahtumine ristlõike ulatuses ja suur jahtumiskiirus T vahemikus 200…300˚C, mis põhjustab suuri sisepingeid. Õlis jahutamisel peab arvestama õli süttimist ja detaili kattumist õhukese oksiidikilega (mustamine). Karastuskeskkonnad: 1) Ühes keskkonnas- kuumutatud dettail sukeldatakse vedelikku, kus toimub lõplik mahajahtumine. 2) Katkendkarastus- algul jahutatakse lühiajaliselt kiiresti vees, seejärel aeglaselt õlis või õhus. 3)
aatomid võivad üksteist kristallivõres asendada. Puhta metalli kristallisatsioon – jahtumiskõver- Puhta metalli kristalliseerumisprotsessi iseloomustab jahtumiskõver, teljestikus temperatuur – aeg. Väikesel jahtumiskiirusel on allajahutusaste väike ja kristalliseerumine leiab aset tasakaalutemperatuurile lähedasel temperatuuril. Jahtumiskõveral iseloomulik horisontaalne lõik (jahtumine seiskub ja jahtumiskiirus on null, vaatamata sooja äravoolule jahtumisel) on tingitud kristalliseerumissoojuse eraldumisest. Jahtumiskiiruse kasvades suureneb ka allajahutusaste ja 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
materjalidest pooltooteid (semi-finished product, blank) või tooteid (product, article) saadakse enamasti valutehnoloogiat või pulbermetallurgiat kasutades. Pooltooted on toorikuteks järgnevate tehnoloogiate kasutamisel toote saamiseks. Tuleb silmas pidada, et mitmed tehnoloogilised protsessid mõjutavad töödeldava materjali omadusi, Näiteks metallide valtsimist ja teisi survetöötlustehnoloogiaid kasutades muutub lähtematerja struktuur. Valutingimused, näiteks jahtumiskiirus, sooja äravoolu suund jne. mõjustavad samuti oluliselt valandite struktuuri. Tehnoloogia mõju materjali struktuurile ja omadustele ei tee neid kasutuskõlbmatuseks. Tehnoloogiliste protsesside mõju tuleb arvestada ja võimaluse korral ära kasutada. Sageli tuleb materjali ja vastava tenoloogia valikul arvestada peale tehniliste ja majanduslike teisigi, vahel isegi olulisemaid asjaolusid. Üheks väga oluliseks teguriks, mida tuleb arvesse võtta, on
Eeltoodust tulenevalt on oluline, millist mõju avaldavad jahutusvedelikud kahes temp vahemikus: 1)550-650 kraadi mil on soovitatav austenniidi kiire jahutamine selle lagunemise vältimiseks. Mida kiirem jahutus, seda rohkem tekib martensiiti ja seda suurem kõvadus saavutatakse. 2) 200-300 kraadi, mille martensiiditekkest tingituna on soovitatav aeglasem jahutus. Mida aeglasem jahutus seda väiksem on kalduvus karastuspingete ja pragude tekkele. Jahtumiskiirus valitakse ka läbikarastatavuse ja kriitilise jahtumiskiiruse järgi. Mida suurem läbikarastatavus ja väiksem kriitiline jahtumiskiirus seda kiiremini võib terast jahutada. Läbikarastatavus sõltub detaili mõõtmetest ja südamiku kriitilisest jahtumiskiirusest. Süsinikterastel on väiksem läbikarastatavus ja legeerterastel on suurem läbikarastatavus kuna nendel on kriitiline jahtumistemperatuur oluliselt väiksem. Vesi Levinum jahutuskekkond jahutamisel on vesi
See saavutatakse noolutusega suhteliselt kõrgel tempe- ratuuril (450...650 °C, jahutus õhus). Sellist karastust järgneva kõrgnoolutusega nimetatakse parenda- miseks (sele 1.32). Saadakse ferriidipõhjal teraline tsementiidiosakestega struktuur sorbiitstruktuur. Vedruteraste korral kasutatakse kesknoolutust (300...400 °C), saades elastse troostiitstruktuuri. 20) Valgemalmid ja nende omadused. Kasutamine. Valgemalm 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 nime- tatakse tema heleda murdepinna pärast valgemalmiks. Valgemalmi struktuuris (eelkõige pinnakihis) on palju tsementiiti (peamiselt ledeburiidis) ja seetõttu on valgemalmist valandid suure kõvaduse tõttu raskesti lõiketöödeldavad. Valgemalmi struktuuriga valandeid (sele 1.38d) kasutatakse tehnikas harval vajadusel, näiteks valtsirullide tarvis
Seda kasutatakse legeerteraste karastamisel, millises austeniit on stabiilsem. Karastamiseks kasutakse ka sulasoolade segud (isotermkarastusel) või sulametallid (kõrglegeerterased). Läbikarastuvus Terase läbikarastuvuse all mõistetakse karastatud kihi sügavust. Seda tuleb eristada karastatavusest, mis näitab terase võimet tugevneda (kõveneda) karastamisel, joonis. mitteläbikarastuvuse põhjuseks on asjaolu, et karastamisel detaili pind jahtub kiiremini, kui südamik. Jahtumiskiirus karastamisel jaotub nii nagu seda näitab joonis maksimaalne pinnases, minimaalne - südamikus: kui karastuse kriitiline kiirus on võrdne joonisel toodud horisontaalse punktiirjoonega, siis detail ei karastu läbi ja karastavuse sügavus on võrdne viirutatud kihi paksusega. On ilmne, et karastamise kriitilise kiiruse vähenemisega suureneb ka karastatud kihi sügavus ja kui v kr on väiksem, jahtumiskiirusest detaili südamikus, siis sellise ristlõikega detail karastub läbini
Valgemalm tal ka iseloomulik kuju – pesajas (sele 1.38c). Sellist grafiiti nimetatakse ka lõõmutussüsinikuks ja ta on Kui malmis on grafitiseerivaid lisandeid (näiteks Si) tempermalmi struktuuri iseloomulikumaks tunnuseks vähe või on jahtumiskiirus suur, siis kulgeb kristalli- Kui jahutada malmi mõõduka kiirusega alla seerumine ebastabiilse Fe-Fe3C faasidiagrammi 727 °C, laguneb austeniit perliidiks ning saame järgi ja grafiiti üldse ei eraldu. Niisugust malmi nime- perliitmalmi; aeglasel jahutamisel temperatuuri-
15% alumiiniumi, 15...30% niklit, 8...12% vaske, 1...24% koobaltit. Kasutatakse ka materjale mis rauda ei sisalda näiteks koosnevad Mn, Cu ja Si või Cr ja Pt. Metallide termiline töötlemine Lõõmutamine. Lõõmutamiseks nim niisugust termilist töötlust kus materjali kuumutatakse vastavalt süsiniku sisaldusest teatud temperatuurini. Hoitakse sellel temperatuuril kuni materjal on kogu ristlõike ulatuses kuumenenud ja jahutatakse seejärel koos ahjuga maha. Madalalt legeeritud terastel jahtumiskiirus 30...50ºC/h. See aitab parandada materjali lõike töödeldavust, ühtlustada struktuuri, vähendada sisepingeid ja valmistada materjal ette järgmisteks termilisteks töötlusteks. Normaliseerimine . Normaliseerimisel kuumutatakse materjal sõltuvalt süsiniku sisaldusest. Jahutamine toimub kiiremini seisvas õhus. Normaliseerimisel jääb materjal kõvemaks kui lõõmutamisel. Teised omadused on analoogsed lõõmutatud detailidele. Karastamine
15% alumiiniumi, 15...30% niklit, 8...12% vaske, 1...24% koobaltit. Kasutatakse ka materjale mis rauda ei sisalda näiteks koosnevad Mn, Cu ja Si või Cr ja Pt. Metallide termiline töötlemine Lõõmutamine. Lõõmutamiseks nim niisugust termilist töötlust kus materjali kuumutatakse vastavalt süsiniku sisaldusest teatud temperatuurini. Hoitakse sellel temperatuuril kuni materjal on kogu ristlõike ulatuses kuumenenud ja jahutatakse seejärel koos ahjuga maha. Madalalt legeeritud terastel jahtumiskiirus 30...50ºC/h. See aitab parandada materjali lõike töödeldavust, ühtlustada struktuuri, vähendada sisepingeid ja valmistada materjal ette järgmisteks termilisteks töötlusteks. Normaliseerimine . Normaliseerimisel kuumutatakse materjal sõltuvalt süsiniku sisaldusest. Jahutamine toimub kiiremini seisvas õhus. Normaliseerimisel jääb materjal kõvemaks kui lõõmutamisel. Teised omadused on analoogsed lõõmutatud detailidele. Karastamine
Kuna siin del) on tunduvalt suurem kui liblegrafiidiga malmil. on iseärasuseks grafiidi tekkimine tardolekus, siis on tal ka iseloomulik kuju pesajas (sele 1.38c). Sellist Valgemalm grafiiti nimetatakse ka lõõmutussüsinikuks ja ta on Kui malmis on grafitiseerivaid lisandeid (näiteks Si) tempermalmi struktuuri iseloomulikumaks tunnuseks vähe või on jahtumiskiirus suur, siis kulgeb kristalli- Kui jahutada malmi mõõduka kiirusega alla seerumine ebastabiilse Fe-Fe3C faasidiagrammi 727 °C, laguneb austeniit perliidiks ning saame järgi ja grafiiti üldse ei eraldu. Niisugust malmi nime- perliitmalmi; aeglasel jahutamisel temperatuuri- tatakse tema heleda murdepinna pärast valge- vahemikus 740...710 °C või seisutamisel tempera- malmiks
annaabi.ee 
