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. Keevituse termotsükkel on raskesti määratletav, kuna teda mõjutavad suured
Metallide termotöötlus Terase tugevuse ja kõvaduse (konstruktsiooniterased) või kõvaduse ja kulumiskindluse (tööriistaterased) tõstmise üheks viisiks on terase karastamine. Karastamiseks nimetatakse termotöötlusviisi, mille tulemusena saadakse ebastabiilne (mittetasakaaluline) struktuur. Enamasti soovitakse karastamise lõpptulemusena saada martensiitstruktuuri (martensiidist on põhjalikumalt kirjutatud töö lõpuosas). Kriitilisest jahtumiskiirusest vkr (joonis 5.3) veidi väiksema jahtumiskiiruse korral saadakse karastamisel beiniit, mis on väga peen ferriidi-tsementiidi segu ja ei nõua järgnevat noolutust. Karastamise tehnoloogiline protsess koosneb järgmistest etappidest: 1) austenisatsioon – terase kuumutamine üle faasimuutuse temperatuuri (üle Ac1 või Ac3); 2) seisutamine sellel temperatuuril, et tagada kogu detailis antud temperatuurile vastava struktuuri tekkimine; 3) jahutamine kiirusega,
Töö nr. 5 Üliõpilane: Rühm: MATB11 Õppejõud: Mart Saarna Esitamise kuupäev: 21.10.09 Töö eesmärk: · Tutvuda terase termotöötluse tehnoloogiaga. · Selgitada välja, kuidas mõjub erineva süsiniku sisaldusega teraste tugevusele lõõmutamine, normaliseerimine, karastamine ja noolutamine ning nende põhimooduste sõltuvus ajast ja jahtumiskiirusest Karastamine: Terase kuumutamine üle faasipiiri Ac või Ac (vastavalt poolkarastus või täiskarastus), kiire jahutamine (soolavannis, vees, õlis) Noolutamine: Karastamisele järgnev kuumutus allpool faasipiiri Ac1 jahutuskiirus pole oluline. Töökäik: 1)Möödame Rockwelliga teraste tugevuse. Viga tuleb kõigepealt leida. 2)Valime terastele karastustemperatuuri ja aja vastavalt C sisaldusele ja kujule. 3)Valime noolutus temperatuuri, kas madal-, kesk- või kõrgnoolutuse jaoks.
Süsinikterased karastatakse enamasti martensiidile, sest see on kõige kõvem. Martensiit tekib kriitilisest jahtumiskiirusest kiiremini jahutades martensiit jääb lagunemata. Vee kuumenemine vähendab jahtumiskiirust tunduvalt 650 500 kraadi piirkonnas. See on vee põhiline puudus karastamisel. Vee jahutuskiirus tagab martensiidi tekke, õli ja õhk mitte neis tekivad erinevad ferriidi ja tsementiidi segud. Süsinik ei jõua polümorfsel muutusel eralduda, üleküllastunud tardlahus a-rauas ehk martensiit. Süsiniku üleküllus deformeerib kristallstruktuuri ja kuupvõre muutub tetragonaalvõreks
ei ületa 330...350HB.Terase tugevuse,kõvaduse,elastsuse tõstmise üks viis on karastamine. Karastamine - termilise töötlemise viis, mille tulemusena saadakse ebastabiilne martensiitstruktuur. Karastamise tehnoloogiline protsess: 1. Terase kuumutamine üle faasimuutuste temperatuuri. 2. Seisustamine sellel temperatuuril, et tagada kogu detailis antud temperatuurile vastava struktuuri tekkimine. 3. Jahutamine kiirusega, mis on karastatava terase kriitilisest jahtumiskiirusest suurem, et vältida austeniidi lagunemisproduktide (F+T) tekkimist. Praktikas kasutatakse põhiliselt kolme noolutusviisi: 1. Madalnoolutus - viiakse läbi temperatuuril 170...250 °C ja peamiselt tööriistateraste termotöötlemise lõppoperatsiooniks. Tekkiv struktuur - noolutusmartensiit on väga kõva ja võrreldes karastusega plastsem 2. Kesknoolutus - viiakse läbi temperatuuril 300...400 °C. Sel puhul väheneb terase tugevus ja kõvadus, üldiselt säilib elastsus,
struktuur. Karastamise puhul sõltub optimaalne kuumutuspiirkond terase süsinikusisalduse järgi. Karastamise protsess koosneb kolmest erinevast etapist: 1) Austenisatsioon terase kuumutamine üle faasimuutuse temperatuuri; 2) Terase seisutamine samal temperatuuril, et kogu detail omistaks antud temperatuuril vastava struktuuri; 3) Jahutamine seda tehakse kiirusega, mis on karastatava terase kriitilisest jahtumiskiirusest suurem, et vältida austeniidi lagunemisproduktide tekkimist. Karastamisprotsessi kasutatakse terase tugevuse ja kõvaduse (konstruktsiooniterased) või kulumiskindluse ja kõvaduse (tööriistaterased) tõstmiseks. Noolutamine karastamisele järgnev kuumutus allpool faasipiiri A ; temperatuuri valmisel c1 lähtutakse soovitud kõvadusest/sitkusest
ebastabiilne struktuur. Karastamise puhul sõltub optimaalne kuumutuspiirkond terase süsinikusisalduse järgi. Karastamise protsess koosneb kolmest erinevast etapist: a) Austenisatsioon- terase kuumutamine üle faasimuutuse temperatuuri; b) Terase seisutamine samal temperatuuril, et kogu detail omistaks antud temperatuuril vastava struktuuri; c) Jahutamine- seda tehakse kiirusega, mis on karastatava terase kriitilisest jahtumiskiirusest suurem, et vältida austeniidi lagunemisproduktide tekkimist. Karastamisprotsessi kasutatakse terase tugevuse ja kõvaduse (konstruktsiooniterased) või kulumiskindluse ja kõvaduse (tööriistaterased) tõstmiseks. 2. Noolutmine - karastamisele järgnev kuumutus allpool faasipiiri Ac1; temperatuuri valimisel lähtutakse soovitud kõvadusest/sitkusest. Materjali hoitakse allpool faasipiiri vajalik aeg, et saada soovitud kõvadus. 3. Töö metoodika
0.45 50 250 kraadi 15min 48 Andmed katsete puhul: Karastamine: Karastamis katses oli ahju temperatuur 900°C Noolutamine: 50 HRC saavutamiseks peaks ahi olema 250 kraadi. 30 HRC saavutamise jaoks peaks abi olema 500 kraadi Katsekehad olid ahjus 15 min Graafikud: Graafik 1: Kõvaduse sõltuvus süsiniku sisaldusest Graafik 2: C45E kõvaduse sõltuvus jahtumiskiirusest Graafik 3: C45E kõvaduse sõltuvus noolutus temperatuurist Karastamise käigus tekkinud struktuurid: Karastamine: C10E: Vesi jahtumine: Otse austeniidist martensiidiks. Lõppstruktuuriks jääb martensiit M. C45E: Vesi jahtumine: Otse austeniidist martensiidiks. Lõppstruktuuriks jääb martensiit M. Õli jahtumine: Austeniit hakkab muutuma perliidiks aga kogu austeniit ei jõua
kindel ratsionaalne keevitusreziim. Piiratud keevitatavuse korral tuleb kasutada erinevaid tehnoloogilisi võtteid (näiteks toorikute ettekuumutamine, järeltermotöötlus jne.) või isegi muuta keevitusviisi. Halva keevitatavuse puhul piisavat keevitatavust saavutada ei ole võimalik. Metallide keevitatavust hinnatakse praokindlusega. Külmpraod tekivad enamasti keevis-õmbluse kõrval põhimetallis kohe või 10...48 tunni jooksul pärast keevitamist. Külmpragusid seostatakse suurest jahtumiskiirusest tingitud habraste karastusstruktuuride moodustumisega või metalli nn vesinikhaprusega (kõrgenenud vesiniku kontsentratsioonist tingituna). Külmpragude tekkimise oht on karastuvatel terastel, mille süsinikusisaldus on suurem kui 0,25%. Kuumpraod tekivad keevitamise ajal, tavaliselt õmblusmetallis. Praod tekivad kõrgel temperatuuril, kui õmblusmetall on pooltahkes või vasttardunud olekus. Kuumpragude tekkele kalduvad enamasti suure süsiniku-, väävli- ja fosforisisaldusega terased
Sageli on aga lõõmutamine lõplikuks termotöötlemise viisiks ja seda siis, kui lõõmutatud terase mehaanilised omadused on rahuldavad (ei vajata karastamist ja noolutamist). Karastamine eeldab järgmisi etappe: - terase kuumutamine üle faasipiiride; - seisutamine sellel temperatuuril, et tagada kogu detaili ulatuses antud temperatuurile vastava homogeense struktuuri teke; - jahtumine kiirusega, mis on karastava terase kriitilisest jahtumiskiirusest suurem (vees või õlis). Terase karastamisega suureneb selle tugevus, kõvadus ja haprus. Karastamise tulemus sõltub jahtumise kiirusest. 13.Mis on kalestumine? Kalestumine- materjali proportsionaalsuspiiri tõusu ja plastsuse vähenemist korduval voolavuspinget ületaval koormamisel. 14. Milleks on
13. Terase termotöötluse põhimoodused : karastamine, noolutamine, lõõmutus, normaliseerimine Lõõmutus terast kuumutatakse üle faasimuutuste temperatuuride Ac1 voi Ac3 järgneva aeglase jahutamisega. · Normaliseerimine- terast kuumutatakse üle faasipiiri Ac3, seisutatakse sellel temperatuuril ja jahutatakse siis õhus. · Karastus- terast kuumutatakse üle faasipiiride Ac1 voi Ac3, seisutatakse sellel temperatuuril ja jahutatakse kiirusega, mis on karastatava terase kriitilisest jahtumiskiirusest suurem. Noolutus- terast kuumutatakse temperatuurideni alates 200 °C, seisutatakse sellel temperatuuril ja jahutatakse.
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 karastamise seisukohalt oluline karastuskeskkonna jahutusvõime kriitilistel
Karastamiseks nimetatakse termotöötlusviisi, mille tulemusena saadakse ebastabiilne struktuur. Karastamise puhul sõltub optimaalne kuumutuspiirkond terase süsinikusisalduse järgi. Karastamise protsess koosneb kolmest erinevast etapist: a) Austenisatsioon- terase kuumutamine üle faasimuutuse temperatuuri; b) Terase seisutamine samal temperatuuril, et kogu detail omistaks antud temperatuuril vastava struktuuri; c) Jahutamine- seda tehakse kiirusega, mis on karastatava terase kriitilisest jahtumiskiirusest suurem, et vältida austeniidi lagunemisproduktide tekkimist. Karastamisprotsessi kasutatakse terase tugevuse ja kõvaduse (konstruktsiooniterased) või kulumiskindluse ja kõvaduse 3 (tööriistaterased) tõstmiseks. (Kulu et al., 2010) Noolutamine on karastamisele järgnev kuumutus allpool faasipiiri Ac1; temperatuuri valimisel lähtutakse soovitud kõvadusest/sitkusest
s.t. töödeldavuse. Valatavus. Metallide valatavust iseloomustab nende vedel voolavus, kahanemine ja likvatsioon. Vedelvoolavuse all mõistetakse metalli võimet täita vormi ja kopeerida selle kuju. Vedelvoolavus oleneb sulami keemilisest koostisest, temperatuurist ja muudest teguritest. Kahanemine on metalli omadus tahkumisel mahuliselt kokku tõmbuda. Kahanemine sõltub samuti sulami keemilisest koostisest, valu temperatuurist ja viisist, jahtumiskiirusest ja valandi kujust. Likvatsiooni all mõistetakse valandi keemilise koostise ebaühtlust. Head valumetallid on malm, pronks, tina. Näiteks malmil on hea vedelvoolavus (täidab hästi vormi) ja väike kahanemisprotsent (ca 1%); malmvalanditel praktiliselt likvatsioon puudub. Seevastu on terastel tunduvalt halvem vedelvoolavus, suurem kahanemisprotsent (2..2,5%) ning likvatsiooni kalduvus. Üldse ei saa valada vaske, paljusid messingeid, duralumiiniumi jt. Sepistatavus
tugevus ja kulumiskindlus suurenevad ning sitkus väheneb. Lisaks tekivad materjalis sisepinged. Karastamise protsessi juures on kolm põhilist faasi: Austenisatsioon - terase kuumutamine üle faasimuutuse temperatuuri; Terase seisutamine – ehk kaua on keha ahjus; teostatakse samal temperatuuril kui austenisatsioon, et kogu detail omistaks antud temperatuurile vastava struktuuri; Jahutamine - seda tehakse kiirusega, mis on karastatava terase kriitilisest jahtumiskiirusest suurem, et vältida austeniidi lagunemisproduktide tekkimist. TÖÖ EESMÄRK Töö eesmärk oli tutvuta terase termotöötlusega ja erinevate karastamiskeskkondadega ning saada aru karastamise vajalikkusest, selle käigus tekkivatest protsessidest ning nende mõjust materjali omadustele. Karastustemperatuuri teooria Süsinikteraste karastustemperatuuri valikul on aluseks Fe ja Fe3C faasi-diagrammi teraste osa. Selle järgi võetakse alaeutektoidteraste (0,2..
- Tutvuda terase termotöötlemise tehnoloogiaga; - Selgitada välja terase süsinikusisalduse, jahutuskiiruse ja karastamisele järgneva noolutustemperatuuri mõju terase kõvadusele. Terase termotöötluse põhiviisid: Karastamine kuumutamine üle faasipiiri Ac1 või Ac3 (Acm) (vastavalt poolkarastus ja täiskarastus)-> seisutamine sellel temperatuuril-> kiire jahutamine (soolalahuses, vees, õlis) kiirusel, mis on karastatava terase kriitilisest jahtumiskiirusest suurem. Saadakse ebastabiilne struktuur. Enamasti saadakse lõpptulemusena martensiitstruktuur, mis on suure kõvaduse ja tekkinud sisepingete tõttu habras. Noolutamine karastamisele järgnev kuumutus allpool faasipiiriAc1; temperatuuri valimisel lähtutakse soovitud kõvadusest/sitkusest. Martensiit laguneb ferriidi ja tsementiidi seguks ning austeniit kaob. Suureneb terase sitkus, kuid kõvadus ja tugevus vähenevad. Toimub ka sisepingete vähenemine ja karbiidosakeste kasv
jahutamises (tavaliselt õhus). Noolutus tõstab märgatavalt terase sitkust. [1] 1.2 Kuumutusviiside kirjeldus ja kuumutamise kestuse valik Karastamise tehnoloogiline protsess koosneb järgmistest etappidest: a) austenisatsioon terase kuumutamine üle faasimuutuse temperatuuri (üle Ac1 või Ac3); b) seisutamine sellel temperatuuril, et tagada kogu detailis antud temperatuurile vastava struktuuri tekkimine; c) jahutamine kiirusega, mis on karastatava terase kriitilisest jahtumiskiirusest suurem, et vältida austeniidi lagunemisproduktide (F ja T) tekkimist. [2] Kuumutuskestus oleneb mitmest mõjurist nagu kuumutusviis (elektriahi, soolavann, pliivann) ning ristlõike kujust, läbimõõdust ja paksusest. 1.3 Kuumutustemperatuuri sõltuvus süsinikusisaldusest Süsinikteraste karastustemperatuuri valikul on aluseks Fe-Fe 3C faasidiagrammi teraste osa. Selle järgi võetakse alaeutektoidteraste (0,2-0,8% C) karastustemperatuur 30-50 oC üle
tehnoloogilisi võtteid (näiteks toorikute ettekuumutamine, järeltermotöötlus jne.) või isegi muuta keevitusviisi. Halva keevitatavuse puhul piisavat keevitatavust saavutada ei ole võimalik. Metallide keevitatavust hinnatakse praokindlusega. Külmpraod tekivad enamasti keevisõmbluse kõrval põhimetallis kohe või 10...48 tunni jooksul pärast keevitamist. Külmpragusid seostatakse suurest jahtumiskiirusest tingitud habraste karastusstruktuuride moodustumisega või metalli nn vesinikhaprusega (kõrgenenud vesiniku kontsentratsioonist tingituna). Külmpragude tekkimise oht on karastuvatel terastel, mille süsinikusisaldus on suurem kui 0,25%. Kuumpraod tekivad keevitamise ajal, tavaliselt õmblusmetallis. Praod tekivad kõrgel temperatuuril, kui õmblusmetall on pooltahkes või vasttardunud olekus.
ebastabiilne martensiitstruktuur.Terase tavakarastamine eeldab järgmisi etappe: · terase kuumutamine üle faasipiiride Ac1 (poolkarastus) või Ac3 (täiskarastus), et tagada lähtestruktuuris vajaliku austeniidi teke · seisutamine sellel temperatuuril, et kogu detaili ulatuses oleks antud temperatuurile vastav homogeenne struktuur · jahutamine kiirusega, mis on karastatava terase kriitilisest jahtumiskiirusest suurem, et vältida austeniidi lagunemist (ferriidi ja tsementiidi) teket Süsinikteraste karastustemperatuuri valikul on aluseks Fe-Fe3C faasidiagrammi teraste osa (vt. joonis 3). Joonis 12. Teraste karastustemperatuur (allikas: Hendre, E. jt. Materjalitehnika) Selle järgi valitakse väikese süsiniku sisaldusega (0,3...0,8% C) teraste karastustemperatuur 30...50 °C üle faasipiiri Ac3 ehk tehakse täiskarastus, suurema süsinikusisaldusega (> 0,8%) terastel 30..
Liigid: tava- (kuumutamine kogu detaili ulatuses) ja pindkarastus, laus- (jahutamine kogu detaili ulatuses) ja kohtkarastus Tavakarastus: · Terase kuumutamine üle faasipiiride Ac1 või Ac3, et tagada austeniidi teke · seisustamine sellel temperatuuril, et tagada kogu detaili ulatuses antud temperatuurile vastava homogeense struktuuri teke · jahutamine kiirusega, mis on karastatava terase kriitilisest jahtumiskiirusest suurem, et vältida austeniidi laguproduktide (F ja T) teket Karastustemperatuuri valik tehakse sõltuvalt süsinikusisaldusest: · alaeutektoidterastel (C<0,8%) üle faasipiiri Ac3 (täiskarastus) - kui kuumutaks üle Ac1 aga alla Ac3, siis säiliks struktuuris kõrvuti martensiidiga ka ferriit, mis vähendab terase kõvadust pärast karastust ja halvendab mehaanilisei omadusi pärast noolutamist
2. grafiit 3. ledeburiit 4. ferriit 5. perliit 21 Millised on üleeutektse valgemalmi struktuuriosad toatemperatuuril? : 1. ferriit 2. ledeburiit 3. grafiit 4. tsementiit 5. perliit 22 Millised väited malmide kohta on tõesed? Malmid... : 1. on laialt kasutusel lõiketööriistade valmistamisel seoses hea tugevusega 2. ei ole hästi sepistatavad seoses suure süsinikusisaldusega 3. struktuur sõltub suurel määral jahtumiskiirusest - mida kiiremini jahutus toimub, seda rohkem tekib tsementiiti ja vähem grafiiti 4. sobivad hästi valatavate detailide valmistamiseks 5. on masstootmises võrdlemisi odavad valumaterjalid (toodetakse valandeid) 23 Millest sõltub põhiliselt malmi kõvadus? : 1. Grafiidiosakeste suurusest 2. Grafiidiosakeste kogusest metalses põhimassis 3. Metalse põhimassi struktuurist 4. Grafiidiosakeste kujust 24 Millest sõltub peamiselt grafiitmalmi tugevus? :
Lõiketöödeldavus Termotöödeldavus Keevitatavus Joodetavus Materjalide tehnoloogilised omadused Valatavus Metallide valatavust iseloomustab nende vedelvoolavus, kahanemine likvatsioon. Vedelvoolavus on metalli võime täita vormi ja kopeerida selle kuju. oleneb sulami keemilisest koostisest, temperatuurist ja muudest teguritest. Kahanemine on metalli omadus tahkumisel mahuliselt kokku tõmbuda. sõltub samuti sulami keemilisest koostisest, valu temperatuurist ja viisist, jahtumiskiirusest ja valandi kujust. Likvatsiooni all mõistetakse valandi keemilise koostise ebaühtlust. Staatori korpus Materjalide tehnoloogilised omadused Survetöödeldavus (sepistatavus) Survetöödeldavus on metalli omadus lasta end survega töödelda, s.t. muuta välisjõu mõjul kuju ja mitte praguneda löökide või survejõu mõjul. Hästi sepistatavad on plastsed metallid. Materjalide tehnoloogilised omadused Keevitatavus on metalli või sulami omadus moodustada konkreetsetel
H-termotöötlus, R-Rocwelli meetod, C-skaala järgi- erinevad jõu skaaladel Terase tavakarastamine eeldab järgmisi etappe: 1. terase kuumutamine üle faasipiiride Ac1 (poolkarastus) või Ac3 (täiskarastus), et tagada lähtestruktuuris vajaliku austeniidi teke; 2. seisutamine sellel temperatuuril, et tagada kogu detaili ulatuses antud temperatuurile vastava homogeense struktuuri teke; 3. jahutamine kiirusega, mis on karastatava terase kriitilisest jahtumiskiirusest suurem, et vältida austeniidi lagunemist (ferriidi ja tsementiidi teket). Karastustemperatuur. Süsinikteraste karastustemperatuuri valikul on aluseks Fe-Fe3C faasidiagrammi teraste osa . Selle järgi võetakse alaeutektoidteraste (0,2...0,8% C) karastustemperatuur 30...50 °C üle faasipiiri Ac3 (s.o. täiskarastus), üleeutektoidterastel (C > 0,8%) 30...50 oC üle Ac1 (s.o. poolkarastus). Alaeutektoidteraste karastustemperatuuri valikul on lähtutud
Millised on üleeutektse valgemalmi struktuuriosad toatemperatuuril? Vali üks või enam: 1. ledeburiit 2. ferriit 3. tsementiit 4. grafiit 5. perliit Question 22 Correct Mark 4,00 out of 4,00 Question text Millised väited malmide kohta on tõesed? Malmid... Vali üks või enam: 1. sobivad hästi valatavate detailide valmistamiseks 2. on laialt kasutusel lõiketööriistade valmistamisel seoses hea tugevusega 3. struktuur sõltub suurel määral jahtumiskiirusest - mida kiiremini jahutus toimub, seda rohkem tekib tsementiiti ja vähem grafiiti 4. on masstootmises võrdlemisi odavad valumaterjalid (toodetakse valandeid) 5. ei ole hästi sepistatavad seoses suure süsinikusisaldusega Question 23 Correct Mark 4,00 out of 4,00 Question text Millest sõltub põhiliselt malmi kõvadus? Vali üks: 1. Grafiidiosakeste kujust 2. Grafiidiosakeste kogusest metalses põhimassis 3. Metalse põhimassi struktuurist 4
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 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. Keevituse termotsükkel on raskesti määratletav, kuna teda mõjutavad suured keevisvanni,
tekivad poorid. Vesinik põhjustab teatud juhtudel kesk ja kõrgsüsinikterastel vesinikupragude teket. Vesinikupragude üheks põhjuseks on vesiniku suurenenud lahustusvus rauas, võrreldes rauaga, mida suurendab legeerimine Mn ja Niga. Lämmastiku mõju Atomaarne lämmastik esineb rauas nitriitide Fe2N ja FeN kujul kontsentratsiooniga 0,065%. Kõrgetel temperatuuridel tekivad Si ja Mn nitriidid, mis püsivad temperatuuridel üle 1500° (SiN) ning 1300° (MnN). Sõltuvalt jahtumiskiirusest võib lämmastik osaliselt või täielikult eralduda. Dissotsieerinud lämmastik reageerib hapnikuga, võib lahustuda sulametallis ning jahtumisel moodustuvad nitriidid ja oksiidid. Siirdeprotsessis lahustub lämmastik sulametalli tilkades. Lämmastik halvendab teraste löögisitkust, aga suurendab tugevust ja kõvadust (0,001...0,008%). CO2 mõju CO2 etendab tähtsat osa poolautomaatkeevitusel (MAG), kus ta kaitseb keevisvanni ümbritseva õhu eest.
31. Vormisegu Valuvorm koosneb ülemisest ja alumisest vormipoolest, mis valmistatakse vormisegust. Enamkasutatav vormiliiv on kvartsliiv. 32. Pressvormi materjalid Peamiselt karbiidterased. Kasutatakse pulbrina. 33. Külmpraod Tekivad enamasti keevisõmbluse kõrval põhimetallis või harvem ka õmblusmetallis kohe või 10-48 tunni jooksul pärast keevitamist. Külmpragusid iseloomustab hele kristalliline pind. Neid seostatakse suurest jahtumiskiirusest tingitud habraste karastusstruktuuridega ja metallivesinikhaprusega. 34. Metallpinded, eesmärgid Metalliga katmine parandab terase korrosioonkindlust ja pikendab toote kasutusiga. Sobiv metallkate võimaldab parandada nii terase vormimise ja kontaktkeevituse omadusi kui ka värvitavust. Metalsed kaitsekatted mitte ainult ei kaitse alusmetalli korrosiooni eest, vaid suurendavad detaili pinna kõvadust, kulumiskindlust, peegeldumisvõimet, dekoratiivsust.
Karastamiseks või karastuseks nimetatakse TT viisi, mille tulemusena saadakse ebastabiilne martensiitstruktuur. Eristatakse järgmisi karastuse viise:- tava- ja pindkarastus, - laus- ja kohtkarastus jt. Tavakarastuse etapid: terase kuumutamine üle faasipiiride Ac1 või Ac3 , et tagada vajaliku austeniidi teke. Seisutamine sellel temperatuuril, et tagada kogu detaili ulatuses antud temperatuurile vastava homogeense struktuuri teke. Jahutamine kiirusega, mis on karastava terase kriitilisest jahtumiskiirusest suurem, et vältida austeniidi laguproduktide (F ja T) teket. Levinuim jahutuskeskkond karastamisel on vesi. Vesi jahutab intensiivselt nii 650...550 °C juurest (austeniidi lagunemine) kui 300...200 °C juures (martensiidi teke). Õli jahutusvõime võrreldes veega on vahemikus 650...550 °C 3-4 korda väiksem, kuid u.10 korda väiksem vahemikus 300...200 ° C. Terse noolutamine Karastamisel muutub austeniit martensiidiks, millega saavutatakse terase suur kõvadus
Terase tavakarastamine eeldab järgmisi etappe: 14 1) terase kuumutamine üle faasipiiride Ac1 (pool- karastus) või Ac3 (täiskarastus), et tagada lähtestruktuuris vajaliku austeniidi teke; 2) seisutamine sellel temperatuuril, et tagada kogu detaili ulatuses antud temperatuurile vastava homogeense struktuuri teke; 3) jahutamine kiirusega, mis on karastatava terase kriitilisest jahtumiskiirusest suurem, et vältida austeniidi lagunemist (ferriidi ja tsementiidi) teket. Joonis 16. Terase karastustemperatuuri valik 11.2. Lõõmutamine Lõõmutus on niisugune termotöötlemise viis, kus terast kuumutatakse üle faasimuutuse temperatuuri järgneva aeglase jahutamisega, tavaliselt koos ahjuga. Aeglane jahutamine peab kindlustama austeniidi lagunemise perliidiks. Lõõmutamine on tavaliselt esmane termotöötlusviis, mille eesmärgiks on kas kõrvaldada
Rekristalliseeriv lõõmutus kuumutatakse üle Trekr 0,4Ts
- külm(surve)töötlus T
Neid võib jagada 2 rühma. Tekivad kahanemispingetest või detailis tekkivatest pingetest. Kas tardumispraod keevisõmbluses või keevisõmbluse kõrval segunemispiirkonnas ehk osaliselt sulanud piirkonnas tekkinud praod. Pragude tekkimist soodustab suur soojuspaisumistegur, suur kahanemine keevisõmbluse tardumisel ja suur soojusjuhtivus. Kuumpragude teket põhjustavad- sulami koostis mis moodustub põhiaine ja lisamaterjali segunemisest; pingetest, mis tekivad sulami tardumisest; ning jahtumiskiirusest. Alumiiniumi tardumismehhanism on erinevatel sulamitel erinev, mille selgitamiseks soovitatav kasutada faasidiagrammi. Puhta alumiiniumi jahtumistemperatuur on (660 C) sulamite jahtumine toimub kitsas temperatuurivahemikus. Mida väiksemal temperatuurivahemikul toimub kogu keevisõmbluse tardumine, seda väiksem on pragude tekkimise oht. Samaaegselt lisandub pooride tekkimise oht. Madallegeeritud Al-sulamite tardumine erineb puhta või kõrglegeeritud Al- omast. Al- terade
detaili ulatuses) ja kohtkarastust jt. Tavakarastus eeldab järgmisi etappe: - terase kuumutamine üle faasipiiride Ac1 või AC3, et tagada lähtestruktuuris vajaliku austeniidi teke; - seisutamine sellel temperatuuril, et tagada kogu detaili ulatuses antud temperatuurile vastava homogeense struktuuri teke; - jahutamine kiirusega, mis on karastatava terase kriitilisest jahtumiskiirusest suurem, et vältida austeniidi laguproduktide (F ja T) teket. Noolutus - seisneb terase kuumutamises temperatuurideni alates 200 °C, seisutamises sellel (vähemalt tunni) ja jahutamises (tavaliselt õhus). Selline noolutus sobib eriti tööriistaterastele, millelt nõutakse suurt kõvadust - sellist, mis veel ei vähene järgneva noolutuse käigus. Noolutus tõstab märgatavalt terase sitkust. Konstruktsiooniteraste
Metallide tehnoloogiline keevitatavus sõltub keemilisest aktiivsusest, legeerimisastest, lisandite struktuurist ja sisaldusest. Mida suurem metalli keemiline aktiivsus, seda kergemini ta reageerib ümbritseva keskkonnaga, mis reeglina halvendab keevismetalli omadusi. Vesinik- e. külmpraod tekkivad reeglina keevisõmbluse kõrval termomõju tsoonis keevitamise lõpetamise järel või 10- 48 tunni möödumisel pärast keevitamist. Vesinikpragusid terastes seostatakse suurest jahtumiskiirusest tingitud karastumispragudega ja õmbluse metalli sattunud vesiniku difusiooniga. Süsiniku sisalduse kasvades tõuseb martensiidi kõvadus ja haprus termomõju tsoonis, samuti suureneb külmpragude tekkimise tõenäosus. Kuum- e. kristalliseerumispraod tekivad reeglina keevismetalli kristalliseerumisel keevisõmbluses, kuni ta on kahefaasilises (vedel ja tahke faas) olekus. Tardumisel metall kahaneb ja tekkivad sisepinged võivad väiksema
kristalli kasvu kiirus, väike kristallisoonikestme tekkimise kiirus Tulemus: jämedateraline struktuur. ΔT2 - suur allajahutusaste --> väike Vkr,k, suur Vkr,t Tulemus: peeneteraline struktuur Amorfse struktuuriga metallisulamid - ΔT3- ülisuur allajahutusaste Tulemus: amorfne (mittekristalliline struktuur). Kristalliseerumisel tekkivate kristallide (terade) kuju sõltub eelkõige nende kasvu tingimustest, peamiselt soojuse äravoolu suunast ja jahtumiskiirusest. 6. Sulamite struktuur: mehaaniline segu (eutektikum, eutektoid) - sulami faas, mille korral koosneb sulam komponentide A ja B kristallidest. Eutektikum- mehaaniline segu, mille terades on vaheldumisi ühel ajal eraldunud tardfaasid. Eutektikum tekib vedelast lahusest kristalliseerumise tulemusena. Eutektoid- mehaaniline segu, mille terades on vaheldusmisi ühel ajal eraldunud tardfaasid. Eutektoid tekib tardlahuse ümberkristalliseerumise või lagunemise tulemusena.
faasiline ümberkristalliseerumine, mis muudab valandite, sepiste ja keevisõmbluste jämedateralise struktuuri peeneteralisemaks. Tugevdav termotöötlus Karastus- terast kuumutatakse üle faasipiiride Ac1 või Ac3, et tagada lähtestruktuuris vajaliku austeniidi teke. Seejärel seisutamine sellel temperatuuril, et tagada kogu detaili ulatuses antud temperatuurile vastava homogeense struktuuri teke. Jahutamine toimub kiirusega, mis on karastatava terase kriitilisest jahtumiskiirusest suurem, et vältida austeniidi laguproduktide (ferriidi ja tsementiidi) teket. Noolutamine- Noolutus seisneb terase kuumutamises temperatuurideni alates 200 °C, seisutamises sellel (vähemalt tunni) ja jahutamises (tavaliselt õhus). Eesmärk tõsta terase sitkust. Termokeemiline töötlus- Termokeemiline töötlus erineb teistest termotöötluse viisidest sellepoolest, et termokeemilisel töötlemisel toimub pinnakihi keemilise koostise muutus.
temperatuuril, et tagada kogu detaili ulatuses antud temperatuurile vastava homogeense struktuuri teke; - jahtumine kiirusega, mis on karastava terase kriitilisest jahtumiskiirusest suurem (vees või õlis). Terase karastamisega suureneb selle tugevus, kõvadus ja haprus. Karastamise tulemus sõltub jahtumise kiirusest. Noolutus seisneb terase kuumutamises temperatuurini 200 C, seisutamises sellel (vähemalt tunni) ja 8. Mis on koonduv jõusüsteem
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. Vesi jahutab intensiivselt nii temperatuuripiirkonnas 650-550 kraadi( austenniidi lagunemine) kui ka temp vahemikus 300- 200 kraadi ( martensiidi teke). Viimases peitubki vee kui karastuskeskkonna puudus.
martensiitstruktuur, mille kõvadus on suur (kuni 65HRC). Terase tavakarastamine eeldab järgmisi etappe: 1) terase kuumutamine üle faasipiiride Ac1 (poolkarastus) või Ac3 (täiskarastus), et tagada lähtestruktuuris vajaliku austeniidi teke; 2) seisutamine sellel temperatuuril, et tagada kogu detaili ulatuses antud temperatuurile vastava homogeense struktuuri teke; 3) jahutamine kiirusega, mis on karastatava terase kriitilisest jahtumiskiirusest suurem, et vältida austeniidi lagunemist (ferriidi ja tsementiidi) teket. Karastustemperatuur. Süsinikteraste karastustemperatuuri valikul on aluseks Fe-Fe 3C faasi- diagrammi teraste osa (sele 1.30). Selle järgi võetakse alaeutektoidteraste (0,2...0,8% C) karastus- temperatuur 30...50 °C üle faasipiiri A c3 (s.o. täiskarastus), üleeutektoidterastel (C > 0,8%) 30...50 oC üle Ac1 (s.o. poolkarastus).
(mittetasakaaluline) martensiitstruktuur, mille kõvadus on suur (kuni 65 HRC).Terase tavakarastamine eeldab järgmisi etappe: 1) terase kuumutamine üle faasipiiride Ad (pool-karastus) või AOS (täiskarastus), et tagada lähtestruktuuris vajaliku austeniidi teke; 2) hoidmine (seisutamine) sellel temperatuuril, et tagada kogu homogeense struktuuri teke; 3) jahutamine kiirusega, mis on karastatava terase kriitilisest jahtumiskiirusest suurem, et vältida austeniidi lagunemist (ferriidi ja tsementiidi)teket. Karastustemperatuur Süsinikteraste karastustus temperatuuri valikul on aluseks Fe ja Fe3C faasi-diagrammi teraste osa . Selle järgi võetakse alaeutektoidteraste (0,2...0,8% C) karas-tustemperatuur 30...50 °C üle faasipiiri A^ (s.o. täiskarastus), üleeutektoidterastel (C > 0,8%) 30...50 °C üle Ac1 (s.o. poolkarastus).
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. Järelikult, mida väiksem on v kr, seda suurem on läbikarastuvus. Läbikarastuvus, nagu ka vkr on tihedalt seotud austeniidi lagukiirusega ja seega austeniidi lagunemise algjoone asetusega C- kõverail. Joonisel on toodud C kõverale paigutatud jahtumiskõverad silindrilise detaili korral südamikus v s, pinnal- vp, ja poole raadiuse kaugusel pinnast v 0,5r
detaili ulatuses antud temperatuurile vastava homogeense struktuuri teke; 3) jahutamine kiirusega, mis on karastatava terase kriitilisest jahtumiskiirusest suurem, et vältida austeniidi lagunemist (ferriidi ja tsementiidi) teket. Karastustemperatuur. Süsinikteraste karastustemperatuuri valikul on aluseks Fe-Fe 3C
lähtestruktuuris vajaliku austeniidi teke; T,ºC 2) seisutamine sellel temperatuuril, et tagada kogu detaili ulatuses antud temperatuurile vastava 1000 Soovitatavad homogeense struktuuri teke; 900 temperatuurid 3) jahutamine kiirusega, mis on karastatava terase kriitilisest jahtumiskiirusest suurem, et vältida 800 austeniidi lagunemist (ferriidi ja tsementiidi) teket. 700 Karastustemperatuur. Süsinikteraste karas- 600 tustemperatuuri valikul on aluseks Fe-Fe3C faasi- diagrammi teraste osa (sele 1.30). Selle järgi 500 võetakse alaeutektoidteraste (0,2..
Kuna pinge tipp on koondatud väga kitsale alale, siis kõrval paiknev vähemkoormatud materjal ei võimalda pingetipu kohal suuri deformatsioone ja materjal ei saa seetõttu hakata voolama. Väsimustugevusele avaldab pingekontsentratsioon seevastu suurt ebasoodsat mõju ja seetõttu tuleks vahelduvalt koormatud elementide puhul pingekontsentraatoreid vältida. Valts- ja keevisprofiilides esinevad sageli algpinged. Algpinged telivad näiteks keevitamisel ristlõike eri osade erinevast jahtumiskiirusest, valtsprofiilidel tingituna valtsimistehnololoogiast jne. Algpinged on ristlõike ulatuses alati tasakaalustatud. Tänu sellele nad staatilisel koormamisel kandepiirseisundile olulist mõju ei avalda piirseisundis on pingejaotus nii algpingetega kui ka pingeteta ristlõikes praktiliselt ühesugune. Kasutuspiirseisundis, näiteis läbipaindele võivad nad siiski mõju avaldada mingis ristlõike osas jõuavad summaarsed pinged voolavuspiirini varem ja seetõttu deformatsioonid suurenevad
parandamiseks ning sageli karastamise eeloperatsioonina. 22 Karastastamine Terase tavakarastamine eeldab järgmisi etappe: - terase kuumutamine üle faasipiiride; - seisutamine sellel temperatuuril, et tagada kogu detaili ulatuses antud temperatuurile vastava homogeense struktuuri teke; - jahtumine kiirusega, mis on karastava terase kriitilisest jahtumiskiirusest suurem (vees või õlis). Terase karastamisega suureneb selle tugevus, kõvadus ja haprus. Karastamise tulemus sõltub jahtumise kiirusest. Noolutus Noolutus seisneb terase kuumutamises temperatuurini 200 C, seisutamises sellel (vähemalt tunni) ja jahutamises (tavaliselt õhus). Ühtlustuvad sisepinged, suureneb sitkus ja väheneb mõnevõrra kõvadus. 2.3.2. Malm Malmideks nimetatakse terastega võrreldes suurema süsinikusisaldusega (üle 2,14%) rauasüsinikusulameid
annaabi.ee 
