· 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. 4)Tugevuse mõõtmine Termotöötlemise reziim Hrc Lähteolek: 1) 22 (0,76%C)
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. Tekivad sisepinged, mis teevad materjali kõvemaks ja hapramaks (ei saaks kasutada enamikus rakendustes). Kriitilisest aeglasemalt jahutades austeniidist ferriidi tekkimisel eraldub süsinik, millest
toatemperatuurini, vaid ainult piirkonnas 650 400 0C, kus austeniit on kõige ebasabiilsem ja kiiresti laguneb. Nagu näeb austeniidi lagunemise C diagrammist, temperatuuril üle 650 0C austeniidi lagunemise kiirus on väike, mistõttu selles intervallis karastamisel terast võib jahutada suhteliselt aeglaselt. Temperatuurivahe 650 400 0C tuleb läbida kiiresti, alla 400 0C jahutuskiirus võib jälle aeglustuda, ja martensiidi tekkimise piirkonnas 200 300 0C on eriti kasulik aeglane jahutus selleks, et olulistele struktuuri sisepingetele ei lisaks veel termilised pinged kiire jahutuse tulemusena. Ideaalne jahutuskõver on toodud joonisel. Kõige sagedamini jahutuskeskkonnaks kasutatakse vesi, selle jahutusmehanism seisneb järgmises. Esimesel vee ja kuuma (800
Normaliseerimine - täislõõmutuse eriliik, mille puhul kuumutatud ja seisutatud detaile jahutatakse seisvas õhus 16. Tavakarastus, karastuskeskkonnad 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
Terase struktuuri terase elastsust; plastne deformatsioon on lubamatu. moodustavad terad, mille ulatuses kristallivõre on Seega on vedrumaterjalile peamine nõue orienteeritud üheselt. Tera suurus sõltub väga paljudest kõrge voolavuspiir ja elastsusmoodul. Kuna vedrud mõjuritest (kuumutustemperatuur ja kestus, töötavad vahelduvtsüklilistel koormustel, siis on jahutuskiirus, koostis jpt.) ja on piires 0,01…0,1 mm. tähtis ka vedruteraste väsimuspiir; sitkus- ja ka Tera struktuuri mõjutab ka terase survetöötlus. plastsusnäitajad olulist rolli ei mängi. Tihedus - 7800 kg/m3 Sulamistemperatuur Ts - 1539 °C Tõmbetugevus Rm - Puhas Fe 250N/mm2, sulamid 3000
martensiitmuutuse temperatuurideni, kuid mitte kogu temperatuurivahemikus (kuumutustemperatuurist toatemperatuurini), vaid temperatuurivahemikus 550...650 °C, kus austeniit on vähima stabiilsusega ta laguneb suhteliselt kiiresti ferriidi ja tsementiidi eutektoidseguks. Lisaks temperatuurile sõltub austeniidi lagunemise kiirus ka terase koostisest. Nendest mõjuritest sõltub terase karastamisel kriitiline jahutuskiirus. Levinum jahutuskeskkond on vesi. Vee jahutusvõimele avaldavad mõju selles leiduvad lisandid. Nii näiteks destilleeritud vesi või vihmavesi, mis ei sisalda sooli, jahutavad kaks korda aeglasemalt kui kraanivesi. Vees lahustunud gaasid halvendavad vee jahutusvõimet, seetõttu keedetud vesi (või korduvalt kasutatud vesi) võrreldes toorega jahutab intensiivsemalt. Õli jahutusvõime võrreldes veega on 3...4 korda väiksem. Õli kui karastuskeskkonna eeliseks
2) Seisutamises, et tagada kogu detaili ulatuses ühtlast struktuuri; 3) Jahutamises kiirusega, mis tagab martensiitstruktuuri tekke. Kuumutustemperatuur valitakse (joon.3) alaeutektoidterastele (kuni 0,8% oC ), 30-50 C o üle faasipiiri A c 3 (täiskarastus), üleeutekstoidterastele 30-50 C o üle A c 1 (poolkarastus). Jahutuskiiruse määramisel tuleb arvestada, et martensiitstruktuuri saamiseks peab jahutuskiirus olema suurem karastuse kriitilisest kiirusest (joon. 1). Jahutuseks kasutatava keskkonna valikul peab arvestama selle keskkonna mõju kahes temperatuurivahemikus: o 1) 550-650 C on vajalik kiirem jahutus austeniidi lagunemise vältimiseks; o 2) 200-300 C – aeglasem jahutus karastuspingete vähendamiseks ja pragude tekke vältimiseks.
Terase struktuuri Ferriit (F) >13 Cr martensiit- moodustavad terad, mille ulatuses kristallivõre on terastel orienteeritud üheselt. Tera suurus sõltub väga pal- Austeniit 18 Cr ei ei judest mõjuritest (kuumutustemperatuur ja kestus, Eriti kõrge jahutuskiirus, koostis jpt.) ja on piires 0,01…0,1 mm. (A) 8...10 Ni korrosiooni- Tera struktuuri mõjutab ka terase survetöötlus – kindlus terad venitatakse ühes suunas välja, mille tule- musena tekib kihtstruktuur (tekstuur) ja omaduste
-6 kogum moodustab kristalli (tera). Terase struktuuri Joonpaisumistegur 10,510 1/K moodustavad terad, mille ulatuses kristallivõre on Elektrijuhtivus 1/ 15% IACS orienteeritud üheselt. Tera suurus sõltub väga pal- Korrosioonikindlus Hea judest mõjuritest (kuumutustemperatuur ja kestus, jahutuskiirus, koostis jpt.) ja on piires 0,01...0,1 mm. Tera struktuuri mõjutab ka terase survetöötlus terad venitatakse ühes suunas välja, mille tule- musena tekib kihtstruktuur (tekstuur) ja omaduste anisotroopsus. Fe(K8) Süsiniku ja raua kristallivõred Terase erinevate struktuuride tekke eri termo- töötlusviiside korral teeb võimalikuks eelkõige raua polümorfism erinevate kristallivõrede esinemine erisugustel temperatuuridel
annaabi.ee 
