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...0,8% C) karastustemperatuur 30°...50° C üle faasipiiri A^ (s.o. täiskarastus), üleeutektoidterastel (C > 0,8%) 30°...50° C üle Ac1 (s.o. poolkarastus). Alaeutektoidteraste karastustemperatuuri valikul on lähtutud asjaolust, et karastamisel teisiti, üle faasipiiri Ac1 (s.o
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) 0* 2)(0,45%C)
10min P– 4min 2 C125 1,25 710-750 oC E– Vesi, õli, 170...250 - 45...65 18min õhk o C 1) C40E on teras süsinikusisaldusega 0,4%. Karastustemperatuuri valisin 810 - 850 oC piirides, võtsin andmeid karastamise graafikust. Teraste kõvadus leidsin graafikutelt, kus on näidatud karastatud teraste kõvadust sõltuvalt C-sisaldusest.Saadud kõvadus HRC võrdub 15..35. Kõvadust leidsin,ja kõvaduse järgi leidsin noolutustemperatuurit(tabel: Noolutusviisid ja nende kasutusalad). C40E on legeeritav teras, seepärast selle jahutamine toimub karastusvedelikus. Tõmbetugevus on 630 N/mm2 , seda vaatasin
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 faasipiiri Ac3, üleeutektoidterastel (C > 0,8%) 30-50oC üle Ac1. Alaeutektoidteraste karastustemperatuuri valikul on lähtutud asjaolust, et karastamisel teisiti üle faasipiiri A c1 (s.o. poolkarastus) säilib struktuuris kõrvuti martensiidiga ka ferriit, mis vähendab terase kõvadust pärast karastamist.
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 asjaolust, et karastamisel teisiti üle faasipiiri Ac1 (s.o. poolkarastus) säilib struktuuris kõrvuti martensiidiga ka ferriit, mis vähendab terase
sulamalmi. Enamikel juhtudel kasutatakse modifitseerimiseks magneesiumirikkaid lisasulameid. 2.2 Kodutöö. Terase termotöötlus 1. C=0,7; st C0,8, tegemist on alaeutektoidterasega. Eelkõige on tegemist konstruktsiooniterasega, mis peale kroomi sisaldab veel ka teisi legeerivaid elemente, aga ka tööriistateras, kui C sisaldus on 0,4...0,8. 2. Mittelegeerteraste karastustemperatuuri valikul on aluseks Fe-Fe3C faasidiagrammi teraste osa. Selle järgi võetakse alaeutektoidteraste (0,2- 0,8%C) karastustemp. tavaliselt 30...50C üle faasipiiri, s.o täiskarastus. Karastamisel, mil austeniit muutub martensiidiks, saavutatakse suur kõvadus, mis on ka karastamise põhieesmärk. 3. Antud terase optimaalne noolutustemperatuur on 450...650C, jahutus õhus.
Noolutamine karastamisele järgnev kuumutus allpool faasipiiri A ; temperatuuri valmisel c1 lähtutakse soovitud kõvadusest/sitkusest. Materjali hoitakse allpool faasipiiri vajalik aeg, et saada soovitud kõvadus. Töö metoodika Esmalt määrasime katsekehade keemilise koostise ning mõõtsime kõikide kehade kõvaduse HRC. Seejärel tegime kindlaks kehade karastustemperatuuri ning kuumutskestused. Pärast kuumutamist karastasime kehad erinevates keskkondades (vesi 20C, õhk, õlimineraalõli). Pärast seda mõõtsime kõikide kehade kõvadused HRC, see andis vastuse küsimusele, kuidas mõjub karastamine katsekehadele. Pärast mõõtmist toimus noolutamine. Selleks tuli välja selgitada noolutustemperatuurid (210; 360; 500 C). Pärast noolutamist mõõtsime katsekehade kõvadused.
piiri üle ühe tunni ning siis lastakse tavalises õhus jahtuda. Temperatuur valitakse lähtuvalt soovitud kõvadusest/sitkusest. Tehes madalnoolutust muutub teras tugevamaks ja vastupidavamaks. 4. Tüüpiline termotöötlus antud terasele on poolkarastus + madalnoolutus. Lähtuvalt lõpptermotöötlusest on tegemist külmstantsiterasega, millest valmistatakse keeruka kujuga survetöötlustööriistu (nt tõmbesilmad, pressvormid). 5. Süsinikteraste karastustemperatuuri valikul on aluseks FeFe3C faasidiagrammi teraste osa (joonis 1). Selle järgi võetakse üleeutektoidterastel (C > 0,8%) 30...50C° üle faasipiiri ehk üle 727C°, ehk antud terase optimaalne karastustemperatuur (poolkarastus) on ~757-777C°. Terase struktuur peale karastamist muutub tugevamaks ja kõvemaks ning samuti tõstetakse nii kulumiskindlust, tekib martensiitstruktuur. HRC on 45. 6. Antud teras saab noolutada madalnoolutuse viisil, temperatuuril 170-250C°.
· 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...50 oC üle Ac1 ehk tehakse poolkarastus. Karastades viimaseid üle faasipiiri Acm (s.o
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 · üleeutektoidterastel (C>0,8%) üle faasipiiri Ac1 (poolkarastus) - üle Ac1, siis säilib
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 kuumtöötluse eelmiste operat- sioonide (valamise, sepistamise jne.) defekte või
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). Alaeutektoidteraste karastustemperatuuri valikul on lähtutud asjaolust, et karastamisel teisiti üle faasipiiri Ac1 (s.o
austeniidi lagunemist (ferriidi ja tsementiidi) teket. Karastustemperatuur. Süsinikteraste karastustemperatuuri valikul on aluseks Fe-Fe 3C faasidiagrammi teraste osa (sele 1.30). Selle järgi võetakse alaeutektoidteraste (0,2...0,8% C) karas- tustemperatuur 30...50 °C üle faasipiiri Ac3 (s.o.
- terase kuumutamine üle faasipiiride AC1 või AC3, et tagada lähtestruktuuris vajaliku austenniidi teket. - Seisutamine sellel temperatuuril, et tagada kogu detaili ulatuses antud temperatuurile vastava homogeense struktuuri teke. - Jahutamine kiirusega, mis on karastatava terase kriitilisest jahutamiskiirusest suurem, et vältida austenniidi laguproduktide(tsementiidi ja ferriidi) teket. Kuumutus Karastustemperatuuri valik Terase karastustemperatuur valitakse sõltuvalt faasipiiridest AC1 ja AC3. Mittelegeerteraste karastustemperatuuri valikul on algseks raua ja süsiniku faasidiagrammi teraste osa. Selle järgi võetakse alaeutektoidteraste karastustemperatuur tavaliselt 30-50 kraadi üle faasipiiri AC3(täiskarastus), üleeutektoidterastel 30-50 kraadi üle AC1(poolkarastus). Alaeutektoidteraste karastustemperatuuri valikul on lähtutud asjaolust, et nende teraste
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). Alaeutektoidteraste karastustemperatuuri valikul on lähtutud asjaolust, et karastamisel teisiti -üle faasipiiri Ac1 (s.o. poolkarastus) säilib struktuuris kõrvuti martensiidiga ka ferriit, mis vähendab terase kõvadust pärast karastust. Üleeutektoidterastel on seevastu optimaalne karastustemperatuur faasipiiride Ad ja Acm vahel (s.o. poolkarastus), mistõttu säilib struktuuris mar-tensiidi kõrval sekundaarne tsementiit, mis suuren¬dab terase kõvadust; teisiti karastades - üle faasi¬piiri Acm (s.o. täiskarastus), on oht
detailidele (süsinikterasest detailisel 10-15mm, legeerterasest 20-30mm). 4) Isotermkarastus (joon. 4.d) toimub samuti sulasoolades nagu astekarastamisel, kuid detailide seisutus on pikem, nii, et austeniit isotermiliselt laguneb ja saadakse beiniitstruktuur (beiniitkarastus) 5) Allajahutuskarastust kasutatakse juhul, kui detaili kuumutustemperatuur ületab tunduvalt karastustemperatuuri (näiteks koha peale tsementiitimist). Detaili ei sukeldata kohe karastusvedelikku, vaid jahutatakse enne teatud aeg õhus. Karastuvus on terase võime omandada karastuse tulemusena suur kõvadus. Läbikarastuvusena mõistetakse karastunud kihi sügavust. Praktiliselt loetakse karastunud kihi sügavuseks kaugus detaili pinnast poolmartensiitse struktuuriga kihini, s.o struktuuriga 50% martensiiti ja 50% troostiiti.
tustemperatuuri valikul on aluseks Fe-Fe3C faasi- diagrammi teraste osa (sele 1.30). Selle järgi 500 võetakse alaeutektoidteraste (0,2...0,8% C) karas- 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 C,% tustemperatuur 30...50 °C üle faasipiiri Ac3 (s.o. täiskarastus), üleeutektoidterastel (C > 0,8%) Sele 1.28. Normalisatsioonitemperatuuri valik o 30...50 C üle Ac1 (s.o. poolkarastus). Alaeutektoidteraste karastustemperatuuri vali- T kul on lähtutud asjaolust, et karastamisel teisiti A üle faasipiiri Ac1 (s.o. poolkarastus) säilib struktuuris kõrvuti martensiidiga ka ferriit, mis vähendab terase kõvadust pärast karastust. Üleeutektoidterastel on seevastu optimaalne karastustemperatuur faasipiiride Ac1 ja Acm vahel (s.o. poolkarastus), mistõttu säilib struktuuris mar-
annaabi.ee 
