Fe) 7C3 ning (Cr,Fe) 23C6. Nikkel-parandab väsimustugevust. Moodustab Fe gamma-ga piiramatu tardlahuse. N korral alaneb tunduvalt polümorfse muutuse temperatuur A3. Ferriitstruktuur saadakse aeglasel jahutamisel ainult kuni 6% Ni- sisalduse korral. Kasutatakse koos Cr-ga suhtes 3/1 , roostevaba terastes kasutatakse Volfram- on tööriistaterastes (kiirlõiketerastes) üks enamkasutatavaid legeerivaid elemente. Moodustab kõvu ja püsivaid karbiide. 30...40% volframit sisaldava Fe-W-sulami kõvadus enam kui 500 HB. Kõvadus säilib kuni temperatuurini 700 kraadi Celsiust (C). Molübdeen- Vähendab noolutusrabedust. Ei kasutata üksikult. Tugev karbiide (Mo2C) moodustub legeeriv lisand ning lisatakse terasesse tavaliselt 0,2...0,6%. Molübdeen suurendab terase läbikarastuvus ja takistab austeniiditera kasvu kuumutamisel. Takistab terapiiridele peente karbiidide, nitriidide, oksiidide jt. Ühendite eraldumist.
- eriti kõrge kvaliteediga terased S 0,015%, P 0,025% 4. Termotöötlemise järgi - tsementiiditavad terased C 0,25% - parendatavad terased C=0,3-0,5% Legeerterased – legeerivate elementide sisaldus alla 5%. Legeerkonstruktsiooniterased: tsementiidivad, parendatavad(karastusjärgne kõrgnoolutus), nitriiditavad. Karbiidid – keemilised ühendid, mille moodustavad legeerelemendid terases oleva süsinikuga. (karbiide moodustavad: Mn, Cr, W; ei moodusta: Si, Ni) Kõrglegeerterased – ühe legeerelemendi sisaldus üle 5% Roostevabad terased – kroomi sisaldus üle 10,5% Kiirlõiketerased - püsivaid kõvu karbiide moodustavaid legeerivaid elemente peab olema üle 5%. Struktuuri järgi normaliseeritud olekus eristatakse: Perliitterased – legeerelementide sisaldus 2...4%, õhus jahtudes ei karastu Martensiitterased – legeerelementide sisaldus 5.
millele on omane komponentide aatomite korrapärane paigutus ja täisarvkordne suhe komponentide aatomite vahel. Üldiselt võib kahest komponendist koosnevad keemilist ühendit väljendada valemiga AmBn. Kristallivõret kooshoidvatest sidemetest lähtuvalt eristatakse kolme liiki keemilisi ühendeid: elektrokeemilised ühendid, sisendusfaasid ja elektronühendid. Keemilisi ühendeid moodustavatest komponentidest lähtudes eristatakse oksiide, intermetalliide, karbiide, nitriide ja boriide. 7. Missugust struktuuri nimetatakse tekstuuriks? 8. Missuguse struktuuriga sulamid on hästi survetöödeldavad? Hästi survetöödeldavad on ühefaasilised struktuurid (puhtad metallid, tardlahuse struktuuriga sulamid), sest nad on väikese tugevusega ja kõvadusega ning suure plastsusega. 9. Missuguse struktuuriga sulamid on hästi valatavad? Parimate valuomadustega sulamid on eutektse koostisega või eutektkoostisele
Omadustelt on kroom metall. Nоrmааltingimustеl on kroomi tihedus 7,14 g/cm3. Tema sulamistemperatuur on 1857 kraadi Celsiust. Kroom laiendab temperatuurivahemikku, milles ferriit on püsiv. See ala laieneb legeerivate elementide sisalduse suurenеmisega, kuni fеrriit muutub stаbiilseks kogu temperatuurivahemikus. Cr tõstab terase struktuuriosa- ferriidi ja seega ka terase tõmbetugevust ja voolavuspiiri ja sellega koos ka kõvadust. Kroom moodustab terases karbiide, mis avaldavad mõju eelkõige terase tugevusele. See element takistab austeniiditera kasvu ja alandab martensiitmuutuse temperatuure. Kroom tõstab terase tugevust ja alandab plastsust ja mõjub korrosioonkindlusele. Kroomikihiga kaetakse esemeid hõbedase läike saamiseks, pargitakse nahku, kroomi ühendeid kasutatakse värvainetena. Kroomi ja nikli sulam on elektriküttekeha materjal elektripliidis ja triikrauas. 2. Mangaan Mangааn on kееmiline elеment järjenumbriga 25
1017 aasta.Omadustelt on kroom metall.Normaaltingimustel on kroomi tihedus 7,14 g/cm3. Tema sulamistemperatuur on 1857 kraadi Celsiust. Kroom laiendab temperatuurivahemikku, milles ferriit on püsiv. See ala laieneb legeerivate elementide sisalduse suurenemisega, kuni ferriit muutub stabiilseks kogu temperatuurivahemikus.Cr tõstab terase struktuuriosa- ferriidi ja seega ka terase tõmbetugevust ja voolavuspiiri ja sellega koos ka kõvadust.Kroom moodustab terases karbiide, mis avaldavad mõju eelkõige terase tugevusele. See element takistab austeniiditera kasvu ja alandab martensiitmuutuse temperatuure. Kroom tõstab terase tugevust ja alandab plastsust ja mõjub korrosioonkindlusele. Tõstab Rm, HB, suurendab läbikarastuvust, soodustab ferriitstruktuuri teket, tagab korrosioonikindluse (>12% Cr). Konstruktsiooniterastes 1-2%, tööriistaterastes 12%. Kroomikihiga kaetakse esemeid
Kroom- 50 arvatakse olevat radioaktiivne poolestusajaga üle tuhande aasta. Normaaltingimustel on kroomi tihedus 7,14 g/cm3 . Kroomi sulamistemperatuur on 1857°C. Kroom laiendab temperatuurivahemikku, milles ferriit on püsiv. See ala laieneb legeerivate elementide sisalduse suurenemisega, kuni ferriit muutub stabiilseks kogu temperatuurivahemikus. Kroom tõstab terase struktuuriosa- ferriidi ja seega ka terase tõmbetugevust, voolavuspiiri ja kõvadust. Kroom moodustab terases karbiide, mis avaldavad mõju eelkõige terase tugevusele. See element takistab austeniiditera kasvu ja alandab martensiitmuutuse temperatuure. Kroom tõstab terase tugevust ja alandab plastsust ja mõjub korrosioonkindlusele. Kroomi kasutatakse konstruktsiooniterastes 1-2%, tööriistaterastes 12%. Kroomikihiga kaetakse esemeid hõbedase läike saamiseks, pargitakse nahku. Kroomi ja nikli sulam on elektriküttekeha materjal elektripliidis ja triikrauas.
lõikeriista lõikeomadusi. Volfram kui raskeltsulav metall (sulamistemperatuur 3410º) muudab terase kuumuskindlamaks. Volfram on kallis metall ja tema kogus vähelegeeritud terastes kõigub piires 1…2%. Kui volframi on rohkem (6% - 8 %) on tegu kiirlõiketerasega (näiteks puuriotsad), kuumustugevust 500 …600ºC juures, mis teeb kiirlõiketerase võrreldes süsinikterasega 3- 3,5 korda paremaks. Volfram moodustab süsinikuga karbiide, mis on väga kõvad. Koobalt suurendab terase plastilisust, kulumiskindlust ja lõikeomadusi (eelkõige kuumuskindlust). Tõusevad ka materjali magnetilised omadused ja tugevus, samas suureneb terase haprus, mis omakorda tähendab et teras muutub peenestruktuurilisemaks. Koobaltterased on tundlikud termilisel töötlemisel ülekuumutamisele.
konstruktsiooniterased madalatel ja kõrgetel temperatuuridel, abrasiivsetes või korrodeerivates keskkondades) on neid vaja spetsiaalselt legeerida, et nende talitusomadused muutuksid. Legeeritud terasteks nimetatakse selliseid teraseid, kuhu on lisatud peale räni, fosfori, süsiniku ja väävli veel teatav protsent legeerivaid elemente, milleks võivad olla nikkel, mangaan, kroom jne. Legeerivad elemendid moodustavad terases leiduvate lisanditega ja ka omavahel karbiide, millel on suur kõvadus, tugevus, kulumis- ja temperatuurikindlus. legeeritud teraseid eristatakse veel omakorda: 1) madalalt legeeritud ( milles on lisandeid kuni 3%) 2) keskmiselt legeeritud (lisandite hulk jääb vahemikku 3 5 %) 3)kõrgelt legeeritud (kus lisandid ületavad 5,5 %) Teraseid liigitatakse järgmiselt: 1. Konstruktsioonterased 1.1 Ehitusterased 1.2 Masinaehitusterased 2. Lõike- ja mõõteriistaterased 2
Oksiidkeraamika aluseks on oksiidid, mis esinevad looduses puhtal kujul või saadakse metallide kuumutamisel õhus vôi hapnikus. Oksiidid on kõrge sulamistemperatuuriga; tehnokeraamikas kasutatakse enim Al2O3, MgO, ZrO2 , SiO2 , TiO2 5.3Mitteoksiidkeraamika Mitteoksiidkeraamika aluseks on puhtad karbiidid, nitriidid, boriidid ja silitsiidid. Karbiidid on struktuurilt ja füüsikalis-keemiliste omaduste poolest tüüpilised sisendustüüpi keemilised ühendid (välja arvatud SiC). Karbiide saadakse metallide vôi nende oksiidide pulbrite karbidiseerimisega vesinikus vôi süsinikku sisaldavas keskkonnas. Nitriidid on struktuurilt ja füüsikalis-keemilistelt omadustelt sarnased karbiididega, kuid nitriididel on parem elektrijuhtivus, mis on ligi 2 korda suurem kui vastavatel karbiididel. Ka on nitriididel sulamistemperatuur madalam kui karbiididel. Nitriidide kõvadus langeb igas grupis elemendi aatomnumbri suurenedes, mis
Kõvadus 9,5−9,7 on lähedane teemandile, boorkarbiidile B4C. Värvuselt tumeroheline või sinakas-must (tugevam), terad hulktahulised, nõeljad. Kasutatakse graniidi, marmori ja lubjakivi nii jäme- kui peentöötlemisel. Boorkarbiidil (B4C) on ebatavaline struktuur, kus ikosaeedriline boor on seotud süsiniku aatomitega. Sellisena on boorkarbiid sarnane booririkaste boriididega. Peale B4C moodustab boor ka teisi kovalentseid karbiide, nagu näiteks B25C. Boorkarbiid on kasutuses lihvimisketaste ja -otsakute pinnakatetes, termopaarides, uhmrites ja uhmrinuiades, jne. Sünteetiline teemant e tehisteemant saadakse grafiidist suure rõhu all (100 MPa) ja kuumutades (2000° C) katalüsaatorite (raud, kroom, nikkel jm) juuresolekul. Grafiit, tehisteemandi lähtematerjal, on must kuni terashall mineraal, puhta süsiniku püsivaim vorm, K1, tihedus 2230 kg/m³. Teemantidega varustatud ketaslõikuri ketastest on umbes
· 2Rb + Br2 2RbBr (rubiidiumbromiid) Uhmris segamisel ning vehtult kokkupuutel moodustub sulfiid: · 2Rb + S Rb2S (rubiidiumsulfiid) Lämmastikuga Rb otseselt ei teageeri. Rubiidiumnitriid Rb 3N on saadud kaudselt vedelas lämmastikus ja elektrilahendusel. Kõrgemal temperatuuril reageerib Rb punase fosforiga, moodustades fosfiidi: · 2Rb + 5P Rb2P5 (dirubiidiumpentafosfiid) Kõrgemal temperatuuri reageerib Rb grafiidiga, moodustades erineva koostisega karbiide, näiteks RbC8, RbC24. Rubiidium regeerib veega plahvatades. 2Rb + 2H2O 2RbOH + H2 7 ÜHENDID JA SAAMINE Ühendid: Fluoriidid: RbF Oksiidid: Rb2O, RbO2, Rb2O2 Kloriidid: RbCl Sulfiidid: Rb2S Kodiidid: RbI Telluriidid: Rb2Te Hüdriidid: HRb Nitriidid: - Saamine: Rubiidium saadakse metalse naatriumi ja rubiidiumkloriidi sulandist: Na + RbCl Rb + NaCl
3)Pseudosulamid ja eutektilised suundkristalliseeritud sulamid. Kasutamine: Lennukite ehituses, Autospordis, Kaitseväe tehnikas, robototehnikas, spordivahendite ehitusel ja ettevalmistusel, autonduses ja transpordis. 10. Metalsed dispersioonarmeeritud komposiitmaterjalid on materjalid,mille pehmesse metallmaatriksi on kunstlikult viidud või tekitatud ja seal ühtlaselt jaotatud disperssed osakesed. Dispersse faasina kasutatakse tavaliselt karbiide,oksiide,nitriide jt. Armatuur viiakse sisse legeerimise teel või tekib termotöötluse tulemusena. Pseudosulamid on isotroopsed heterogeensulamid teineteises lahustumatute metallide baasil. Pseudosulamite faaside omaduste suure erinevuse tõttu on neil kõrge vastupidavus intensiivsetes soojusvoogudes,vibratsiooni neelduvus,isemäärivus kuivhõõrdumise tingimustes jne. Toodetakse pulbermetallurgilisel meetodil,kasutades vedelas faasis paagutamist või
7. terase legeerimine Kõik legeerelemendid lahustuvad rauas, st. nende aatomid tungivad raua ristallvõresse (nad suurendavad kõvadust, tugevust ja vähendavad sitkust).Vastavalt sellele, milline on legeerelemendi enda kristallvõre, lahustuvad legeerel-d kas ferriidis Feα või austeniidis Feγ. Feα -dis lahustuvad: Si, Cr, V, W; Feγ lahustuvad: Mn, Ni, Cu, Co Osa legeerelemente moodustab terases oleva C-ga keemilisi ühendeid- karbiide, mis muudavad terase kõvemaks; W, Mo, V – ka kuumakindlaks. Karbiide moodustavad: Mn, Cr, W (karbiidi moodustab osa legeerel-dist, ülejäänud osa lahustub rauas) Ei moodusta: Si, Ni (kõik lahustub rauas) 8. Legeerelemendid ja nende mõju terase omadustele Mn: legeerelemendiks sisaldusel >1%, annab kõvadust, tugevust; >2% teeb rabedaks; 13% Mn teeb eriterase kulmuiskindlaks
Legeerivad elemendid rohkem ferriidi kõvadust tõstavad Si ja Mn, vähem W ja Cr. Asi on selles, et ega terase tugevus ei ole üksinda määratud ferriidi tugevusega, mängu tuleb ju veel karbiidid ja muud ühendid, mis meil terase struktuuris on. Aga kui me räägime puhtast ferriidist, mis C-d ei sisalda, siis kõik legeerivad elemendid tõstavad ferriidi kõvadust ja läbi selle ka terase tugevust. Mõju karbiidsele faasile Nii nagu raud moodustab C-ga keemilisi ühendeid karbiide (kõik terased toatemperatuuril koosnesid ju ferriidist-tsementiidist; ferriit oli pehme faas ja tsementiit oli kõva faas), nii ka legeerivad elemendid võime jagada kahte gruppi: ühed (jätame meelde malmi juurest) olid lisandid, mis soodustasid vaba grafiidi teket ehk need on siis grafitiseerivad elemendid Si, Ni, Cu, Al. teised, mis moodustavad C-ga karbiide (suurem grupp): aktiivsuse rida karbiidide moodustumise suhtes: Fe ->Mn->Cr->Mo->W->Nb->V->Zr->Ti
Karbiidikeraamika (MeC) (SiC, TiC, WC, Cr2C3) Nitriidikeraamika (MeN) (Si3N4, AlN, BN) Boriidikeraamika (MeB) (TiB2, ZrB2, WB2) Silitsiidikeraamika jt. (MeSi) (MoSi2, WSi2) Mitteoksiidkeraamika aluseks on puhtad karbiidid, nitriidid, boriidid ja silitsiidid. Karbiidid on struktuurilt ja füüsikalis-keemiliste omaduste poolest tüüpilised sisendustüüpi keemilised ühendid (välja arvatud SiC). Karbiide saadakse metallide või nende oksiidide pulbrite karbidiseerimisega vesinikus või süsinikku sisaldavas keskkonnas. Nitriidid on struktuurilt ja füüsikalis-keemilistelt omadustelt sarnased karbiididega, kuid nitriididel on parem elektrijuhtivus, mis on ligi 2 korda suurem kui vastavatel karbiididel. Ka on nitriididel sulamistemperatuur madalam kui karbiididel. Nitriidide kõvadus langeb igas grupis elemendi aatomnumbri suurenedes, mis viitab metalli ja mittemetalli aatomi sidemete
4Li + O2 _ 2Li2O Reageerimine teiste mittemetallidega Reageerimisel vesinikuga moodustavad leelismetallid soola tüüpi ühendeid ja neid nimetatakse hüdriidideks. Hüdriidides esineb vesinik erandlikult negatiivse ioonina ehk hüdriinina (H ). 2Li + H2 _ 2LiH (liitiumhüdriid) 2Rb + H2 _ 2RbH (rubiidiumhüdriid) Olenevalt tingimustest annavad leelismetallid reageerimisel lämmastikuga nitriide, fosforiga fosfiide,süsinikuga karbiide, väävliga sulfiide, halogeenidega halogeniide jne. 6Na + N2 _ 2 Na3N (naatriumnitriid) 3K + P _K3P (kaaliumfosfiid) 2Li + 2C _ Li2C2 (liitiumkarbiid) 2Rb + S _ Rb2S (rubiidiumsulfiid) 2Cs + Cl2 _ 2CsCl (tseesiumkloriid) Reageerimine veega Leelismetallide reageerimisel veega eraldub vesinik ja moodustub vastava metalli hüdroksiid ehk leelis. 2Na + 2H2O _ 2NaOH + H2 Leelised on kõige tugevamad alused. Reageerimine hapetega
Kasutatakse peamiselt valgustundlike pooljuhtseadiste (fotoelemendid, fototakistid jne.) varemalt ka alaldite valmistamisel. Enamkasutatavad keemilised ühendid on oksiidid, karbiidid, sulfiidid, seleniidid jne. Oksiide Cu2O, CuO, Mn2O3, Co2O3 kasutatakse tänapäeval põhiliselt temperatuuritundlike takistite (termistoride) valmistamiseks. Tsinkoksiidist (ZnO) aga valmistatakse liigpingepiirikuid nii madalkui ka kõrgepingele. Karbiide (SiC) kasutatakse varistoride valmistamisel, varem ka ventiillahendite mittelineaarsete takistite valmistamisel. Sulfiide (PbS, Bi2S3, CdS, ZnS) kasutatakse fototakistite, fotoelementide ja luminofooride valmistamisel. Seleniide (PbSe, Bi2Se3, CdSe, HgSe) kasutatakse fototakistite, pooljuhttermoelementide ja laserite tootmisel. Pooljuhtideks nimetatakse aineid ja elemente, mille elektrijuhtivus on juhtide ja dielektrikute vahepeal.
J. Berzelius kaaliumheksafluorotsirkonaadi redutseerimisel naatriumiga. Küllalt puhtal kujul said tsirkooniumi metallina alles 1925. a Madalmaade teadlased A. E. van Arkel ja J. H. De Boer endi poolt avastatud joodimeetodil. 3. SAAMINE Tööstuses saadakse tsirkooniumi mitmel meetodil(eri riikides on nende osakaal erinev), millest peamised on järgmised: 4 1. Krolli meetod. Klooritakse maagikontsentraate koos koksiga või karbiide; tekkinud ZrCl 4 eraldatakse sublimatsioonil ja redutseeritakse (tavaliselt Mg-ga) 2. Leelismeetod. Maagikontsentraate kuumutatakse NaOH-ga või seguga CaCO3+ CaCl 2 temperatuuril üle 1000 °C, tekivad vastavad tsirkonaadid, mis hüdrolüüsitakse ja lagundatakse kuumutamisel ZrO 2-ks, seejärel saadakse ZrCl 4 või K 2[ZrF 6] . K 2[ZrF 6] elektrolüüsitakse 3. Fuoriidmeetod. Tsirkoonikontsentraate kuumutatakse K 2[SiF 6]-ga.
sulamistemperatuuriga tehnokeraamikas kasutatakse kõige rohkem: Al2O3, MgO, ZrO2 , SiO2 , TiO2. 2.2 Mitteoksiidikeraamika 4 Mitteoksiidkeraamika aluseks on puhtad karbiidid,nitriidid, boriidid ja silitsiidid. Karbiidid on ehituselt ja oma füüsikaliste ja keemiliste omaduste poolest täiesti tavalised keemilised ühendid. Karbiide saadakse metallide või metallide oksiidide pulbrite karbidiseerimisega vesinikus vôi süsinikku sisaldavas keskkonnas. Nitriidid on ehituselt ja oma füüsikaliste ja keemilistelt omadustelt sarnased karbiididega, aga nitriidid juhivad palju paremini elektrit.Nitriidide elektrijuhtivus on ligi 2 korda suurem karbiidide omast. Nitriididel on sulamistemperatuur samuti madalam kui karbiididel. Nitriidide kõvadus kahaneb elemendi aatomnumbri suurenedes, mis näitab metalli
ferromagneetilisest lihtainest(need on Fe, Co ja Ni), Curie punkt on 1121 C. Koobalt on toatemperatuuril õhus püsiv, rauast passiivsem metal. Koobalt praktiliselt ei reageeri H2O, leeliste ega karboksüülhapetega, reageerib aeglaselt lahj mineraalhapetega. Co passiveerub konts HNO3 toimel, reageerib HF ja kuningveega. Koobalt · Absorbeerib märgatavalt vesinikku hüdriide CoH2 ja CoH saadakse kaudselt. · Ammoniaagiga moodustab nitriide Co3N ja Co2N · Süsinikuga moodustab karbiide , püsivaid karbiide saadakse kaudselt · Räniga moodustab silitsiide Co2Si, CoSi ja CoSi2 · Booriga moodustab boriide Co3B, Co2B ja CoB · Fosforiga annab fosfiide Co2P, CoP ja CoP3 · Väävliga moodustab monosulfiidi CoS, kaudselt saadakse ka teisi sulfiide Füüsikalised omadused: · Aatommass: 58,9332 · Sulamistemperatuur: 1495 °C · Keemistemperatuur: 2927 °C · Tihedus: 8,90 g/cm3 · Värvus: hõbevalge
moodustab süsinik kaks oksiidi- süsinikoksid(CO) ja süsinikdioksiid(CO2), olenevalt hapniku ja süsiniku vahekorrast. Hapniku vajakul tekib CO: 2C+O2-> 2 CO H=220 kJ Hapniku külluses. CO2 C+O2CO2 H=-394 kJ 2) Kõrgemal temeperatuuril reageerib süsinik väävliga süsinikdisulfiidiks.: C+2SCS2 3)Vesinikuga moodustab süsinik mitmesuguseid süsinikühendeid, näiteks metaani (CH4): C+2H2CH4 4)Metallidega moodustab süsinik karbiide, näiteks raudkarbiid: 3Fe+CFe3C Süsinikdioksiid-CO Süsinikdioksiid tekib orgaaniliste ainete ja kütuse mittetäielikult põlemisel. Rahvapäraselt tuntakse teda vingugaasi nime all. Süsinikoksiid on värvuseta ja lõhnata väga mürgine gaas. Tingituna lisanditest, mis tekivad kütuse mittetäielikul põlemisel., on vingugaasil iseloomulik lõhn. CO ei reageeri vee ega hapetega(alustega reageerib rõhu all), ta on neutraalne oksiid. Tugeva
jaotatakse edasi Karbotermia redutseerija on süsinik, kas koksina või mõnemadalama ühendina ( CO või CH4 ) Näiteks malmi tootmine kõrgahjus Fe2O3 + 3 CO = 2 Fe + 3 CO2Koks on kõige odavam võimalikest redutseerijatest ja seetõttu kasutatakse teda laialdaselt Ei sobi:aktiivsete metallide tootmiseks, sest süsinik pole piisavalt tugev redutseerija. Samuti lahustub ta hästi paljudes vedeletes metallides andes karbiide või sulameid Vesiniku kasutamine redutseerijana on kallim ja leiab rohkem kasutamist puhaste metallide tootmiseks. Näiteks pole hõõglambi jaoks volframit võimalik saada karbotermiliselt, sest tekkiks ülikõva ja tehnikas laialdaselt kasutatav volframkarbiid WC, temast tehakse puuride otsi jmt, kuid hõõglampi ta ei sobi. Vesiniku abil saab puhta volframi WO3 + 3 H2 = W + 3 H2O Ka vesinik võib mõnedes metallides ( näiteks Ni ) lahustuda, muutes nad hapraks.
jaotatakse edasi- Karbotermia redutseerija on süsinik, kas koksina või mõnemadalama ühendina ( CO või CH4 ) Näiteks malmi tootmine kõrgahjus Fe2O3 + 3 CO = 2 Fe + 3 CO2Koks on kõige odavam võimalikest redutseerijatest ja seetõttu kasutatakse teda laialdaselt . Ei sobi:aktiivsete metallide tootmiseks, sest süsinik pole piisavalt tugev redutseerija. Samuti lahustub ta hästi paljudes vedeletes metallides andes karbiide või sulameid Vesiniku kasutamine redutseerijana on kallim ja leiab rohkem kasutamist puhaste metallide tootmiseks. Näiteks pole hõõglambi jaoks volframit võimalik saada karbotermiliselt, sest tekkiks ülikõva ja tehnikas laialdaselt kasutatav volframkarbiid WC, temast tehakse puuride otsi jmt, kuid hõõglampi ta ei sobi. Vesiniku abil saab puhta volframi WO3 + 3 H2 = W + 3 H2O Ka vesinik võib mõnedes metallides ( näiteks Ni ) lahustuda, muutes nad hapraks.
protsendi piires.Lekeeriva elemendi järel olev arv näitab antud elemendi sisaldust protsentides kui arv puudub siis on antud element ühe protsendi piires.Konstruktsiooniteras algab 0,6 protsendist kui on ühe kohaline number või number puudub on tegemist tööriistaterasega. Kiirlõiketeras on kõrgelt lekeeritud tööriistateras.Põhiliseks lekeerivaks elemendiks on volfram.Suurendab kiirlõiketerase kuumuskindlust 500 600 kraadi.Volfram moodustab süsinikuga karbiide mis on väga kõvad.Kiirvõiketerast tähistatakse vene P Näiteks P6H5,P6H5K5,P9,P18. P6M5K5 on kiirlõiketerased mis sisaldavad keskmiselt 6% volframit,5% moluteeni ja 5% koobaltit süsiniku sisaldus kiirlõiketerastes on 0,75 0,95% 2.2 Malm on raua ja süsiniku sulam milles on süsiniku 2,14 6,67%.Süsinik võib malmis esineda kas keemilises ühendis rauaga siis moodustab ta tsementiide,või esineda vabas olekus grafiidina
Karbotermia redutseerija on süsinik. Tavaliselt kas koksina või mõne madalama ühendina ( CO või CH4 ). Näiteks malmi tootmine kõrgahjus. Fe2O3 + 3 CO t 2 Fe + 3 CO 2 . Koks on kõige odavam võimalikest redutseerijatest ja seetõttu kasutatakse teda laialdaselt. Kindlasti ei sobi: aktiivsete metallide tootmiseks. Sellepärast, et süsinik pole piisavalt tugev redutseerija. Samuti lahustub ta hästi paljudes vedeletes metallides andes karbiide või sulameid. 3.2 Vesiniku kasutamine Vesiniku kasutamine redutseerijana on kindlasti kallim ning leiab rohkem kasutamist puhaste metallide tootmiseks. Näiteks pole hõõglambi jaoks volframit võimalik saada karbotermiliselt, sest tekkiks ülikõva ja tehnikas laialdaselt kasutatav volframkarbiid WC. Temast tehakse puuride otsi jms. Hõõglampi ta ei sobi. Vesiniku abil saab puhta volframi WO 3 + 3 H2 = W + 3 H2O.
puhast rauda, vaid malmi ja terast. Karbotermia redutseerija on süsinik, kas koksina või mõnemadalama ühendina ( CO või CH4 ) Näiteks malmi tootmine kõrgahjus Fe2O3 + 3 CO = 2 Fe + 3 CO 2Koks on kõige odavam võimalikest redutseerijatest ja seetõttu kasutatakse teda laialdaselt. Ei sobi:aktiivsete metallide tootmiseks, sest süsinik pole piisavalt tugev redutseerija. Samuti lahustub ta hästi paljudes vedeletes metallides andes karbiide või sulameid Vesiniku kasutamine redutseerijana on kallim ja leiab rohkem kasutamist puhaste metallide tootmiseks. Näiteks pole hõõglambi jaoks volframit võimalik saada karbotermiliselt, sest tekkiks ülikõva ja tehnikas laialdaselt kasutatav volframkarbiid WC, temast tehakse puuride otsi jmt, kuid hõõglampi ta ei sobi. Vesiniku abil saab puhta volframi WO3 + 3 H2 = W + 3 H2O
Neid kasutatakse pehme puidu lõikamisel väikestel lõikekiirustel ja käsilõikeriistadel. Süsinikteraseid kasutatakse kitsaste lintsaagide valmistamiseks. Legeeritud süsinikterased Legeeritud terasteks nimetatakse teraseid, mis sisaldavad legeerivaid elemente: kroomi, volframi, niklit, koobaltit, molübdeeni jt. Legeerivad elemendid avaldavad terase omadustele märgatavat mõju. Legeerivad elemendid moodustavad terases leiduvate lisanditega ja ka omavahel karbiide, millel on suur kõvadus, tugevus, kulumis-ja temperatuurikindlus. Tähtsamad terase legeerivad elemendid on järgmised: Kroom on tähtsaim legeeriv element, tõstab terase kõvadust ja kulumiskindlust. Moodustuvad kar- biidid parandavad terase lõikeomadusi. Nagu süsinikki alandab kroom terase plastilisust, seetõttu on saeterastes kroomisisaldus väiksem kui 1%, freeside ja nugade terastes sisaldub kroomi aga kuni 12%.
Kõik rauas lahustunud elemendid suurendavad terase kõvadust, tugevust, kuid enamasti hakkavad teatud sisaldusest alates vähendama sitkust. Vastavalt sellele, milline on legeerelemendi enda kristallvõre, lahustuvad legeerelemendid kas Ferriidis ( F e α ) või austeniiidis ( F e γ ). Ferriidis lahustuvad: Si, Cr, Mo, V, W Austeniidis lahustuvad: Mn, Ni, Cu, Co Osa legeerelemente moodustab terases oleva süsinikuga keemilisi ühendeid – karbiide, mis muudavad terase kõvemaks. Mõne metalli (W, Mo, V) karbiidid muudavad terase ka kuumakindlaks. Karbiide moodustavad terases: Mn, Cr, W, Mo, V. (karbiidi moodustab osa legeerelemendist, ülejäänud osa lahustub rauas) Karbiide ei moodusta: Si, Ni, Al, Cu (kõik lahustub rauas) 8 LEGEERELEMENTIDE MÕJU TERASE OMADUSTELE Mn (mangaan)– legeerelemendiks sisaldusel üle 1%, annab kõvadust, tugevust, kuid üle 2% muudab tavalise terase rabedaks
5.Kuidas jaotatakse konstruktsiooniterased lähtudes TT.st? *tsementiiditavad terased- C<=0,25% *parendatavad terased C= 0,3......0,5% 6.üleeutektoidterase karastustemperatuur ja struktuuriosad? On faasipiiride Ac1 ja Acm vahel. Üle Ac1 säilib martensiit ja kõrval sekundaarne tsementiit,mis suurendavad kõvadust. Üle Acm(täiskarastamine) jääb jääkausteniit.ohtlik austeniidi tera kasvule, tekib jämeda teraline martensiit,teras haprub ja kõvadus väheneb. 7.Karbiide moodustavad legeerivad elemendid? Fe-Mn-Cr-Mo-W-Nb-V-Zr-Ti 8.Hallmalmide plastsus(A%) ja max tõmbetugevus Rm? Grafiit on liblejas-vähendab malmi tõmbetugevust ning eriti plastsust mis on praktiliselt 0%. Rm= 350 N/mm2. 9.Milles seisneb duuralumiiniumi TT? Duuralumiiniumi TT seisneb karastamises ja vanandamises 10.Messingi põhikomponent ja ja põhilisand? Põhikomponent on Cu ja põhilisand on Zn 40% 11.selgtada tähised? PE-
). Rasksulavate materjalide all mõistetakse rasksulavaid metalle (W,Mo, Nb, Ta, V, Hf, Zr) ning rasksulavaid ühendeid: karbiidid (WC, TiC, TaC jt.), nitriidid (TiN, ZnN, TaN jt.), boriidid, silitsiidid. Sellistest materjalidest tooteid kasutatakse peamiselt kõrgetel töötemperatuuridel ja neid saab valmistada vaid pulbertehnoloogiat rakendades. Kermised on keraamilis-metalsed komposiidid, kus keraamilise komponendina kasutatakse oksiide, karbiide, boriide, nitriide. Kermiseid saab toota vaid pulbermetallurgia meetoditega. Tuntuimad ja enimkasutatavad on karbiidkermised, eelkõige volframkarbiidi (WC) baasil karbiidkermised, mida tuntakse ka kõvasulamitena. Kõvasulameid WC-Co, WC-TiC-Co, WC- TiC-TaC-Co jt. kasutatakse tööriistade, kulumiskindlate ja kuumustugevate detailide valmistamisel. Konstruktsioonikeraamika autotööstuses Konstruktsioonikeraamika suurimaks tarbijaks on autotööstus, eelkõige süüteküünalde näol.
Keemilist ühendit iseloomustab samuti kindel sulamistemp. ja hüppeline omaduste muutus sõltuvalt koostisest.(Joonis 1.12; lk 17; Keemilise ühendi tüüp kuupvõre). Kristallvõret kooshoidvatest sidemetest lähtudes eristatakse kolme liiki keemilisi ühendeid: elektrokeemilised ühendid, sisendusfaasid ja elektronühendid; keemilisi ühendeid moodustavatest komponenditest lähtudes moodustavad oksiide, intermetalliide, karbiide, nitriide, boriide. Oksiidid - tugevalt elektropositiivsete ja elektronegatiivsete elementide vahel moodustuvad elektrokeemilised ühendid. Nende kristallvõred seisavad koos eelkõige ioon- või kovalentsidemete tõttu, kusjuures komponendid teineteises ei lahustu. Metallid omavahel elektrokeemilisi ühendeid ei moodusta; nad annavad intermetalliide, sisendusfaase ja elektronühendeid, mida hoiavad koos metallisidemed. Aga metallis struktuuris võib esineda
Kursiivis olev tekst annab täiendavat lisainformatsiooni neile, kes tunnevad huvi selle perspektiivse ja unikaalsete omadustega kõrgtehnoloogiliste materjalide vastu. 10. 02. 2004 2 SISUKORD lk Sissejuhatus 4 1. Koostis ja struktuur 7 2. Valmistamise tehnoloogia 9 2.1 Karbiide valmistamine 10 2.1.1. WC valmistamine 10 2.1.2 TiC valmistamine 12 2.1.3. Cr3C2 valmistamine 16 2.1.4. Karbonitriidid 17 2.1.5. Karbiiide omadused 18 2.2.. Pulbrisegude jahvatamine 19 2.3.Pulbrisegude ettevalmistamine vormimiseks 22 2.4. Kermiste vormimine 23 2.5
Legeeritud vedruterased. Nendele terastele lisatakse mangaani, kroomi ja vanaadiumi. Vedrude juures on oluline elastsus ja tugevus. Legeeritud tööriistaterased. Nendele terastele lisatakse kroomi, volframi, vanaadiumi, molübdeeni, räni, mangaani. Legeeritud tööriistaterased ei ole keevitatavad. Kiirlõiketeras on kõrgelt legeeritud tööriistateras. Põhiliseks legeerivaks elemendiks on volfram. Suurendab kiirlõiketerase kuumustugevust 500 ...600C juures. Volfram moodustab süsinikuga karbiide, mis on väga kõvad. Korrosioonikindlad terased on vastupidavad keemilisele ja elektrokeemilisele korrosioonile. Need terased sisaldavad vähe süsinikku. Korrosioonikindlate terastes põhiliseks legeerivaks elemendiks on kroom. Veel lisatakse korrosioonikindluse tõstmiseks terastesse niklit, titaani, mangaani. Näiteks turbokompressorite labades on kroomi ja niklit. Toiduainete tööstuses kasutatakse teraseid , mis sisaldavad kroomi, niklit, titaani ja mangaani.
sisaldusega. 5.Kuidas jaotatakse konstruktsiooniterased lähtudes termotöötlusest. *tsementiiditavad terased- C<=0,25% *parendatavad terased C= 0,3......0,5%. 6.Üleeutektoidterase karastustemp ja struktuuriosad.On faasipiiride Acl ja Acm vahel. Üle Acl säilib martensiit ja kõrval sekundaarne tsementiit, mis suurendavad kõvadust.Üle Acm(täiskarastamine) jääb jääkausteniit. Ohtlik austeniidi tera kasvule, tekib järedateraline martensiit, teras haprub ja kõvadus väheneb. 7.Karbiide moodustavad legeerivad elemendid.Fe-Mn-Cr-Mo- W-Nb-V-Zr-T i 8.Hallmalmide plastsus ja max tõmbetugevus Rm?Grafiit on liblejas-vähendab malmi tõmbetugevust ning eriti plastsust, mis on praktiliselt 0%, Rm=350N/mm2 9.Milles seisneb duralumiiniumi termotöötlus?Seisneb karastamises ja vanandamises. 10.Messingi põhikomponent ja põhilisand?Põhikomponent on Cu ja põhilisand Zn 40% 11.Selgita tähised.PE-polüetüleen, PVC-polüvinüülkloriid, PC- polükarbonaat. 12
Vesinikhalogeniidide (HHal) toimel fosforile tekivad fosfaan (PH3) ja fosfooniumsoolad analoogselt ammooniumsooladega (PH4Hal) Lämmastiku ja fosfori aurude reageerimisel kõrgtemperatuuril tekib amorfsete nitritiidide P3N5 ja PN segu. · Väävli sulatamisel valge fosforiga kõrgematel temperatuuridel (üle 230 °C) moodustuvad fosfori sulfiidid (P4S3, P4S10 jt) · Süsinikuga reageerib fosfor väga kõrgel temperatuuril (üle 2000 °C) moodustades karbiide, mida siiski tavaliselt saadakse kaudsel teel. · Fosfori reagerimisel süsinikdioksiidiga üle 650 °C juures toimub järgmine reaktsioon: P4 + 6CO2 P4O6 + 6CO · Räniga reageerib fosfor kõrgtemperatuuril (üle 1000 °C) moodustades kollakaspruuni silitsiidi SiP, kusjuues kaudselt on saadud ka Si2P. 6 Ühendid · Fosfori hapnikuühendid
omane komponentide aatomite korrapärane paigutus ja lihtne täisarvkordne suhe komponentide aatomite arvu vahel. Iseloomustab kindel sulamistemperatuur ja hüppeline omaduste muutus sõltuvalt koostisest. 13. Millised on keemilised ühendid metallisulameis? Elektrokeemilised ühendid, sisendusfaasid ja elektronühendid; keemilisi ühendeid moodustatavatest komponentidest lähtudes oksiide, intermetalliide, karbiide, nitriide ja boriide. 14. Mis on piiramatu lahus metallisulamis? Asendustüüpi tahkeid lahuseid nimetatakse piiramatuteks tahketeks lahusteks, sest neis võivad lahustunud komponendi aatomid asendada lahustuva komponendi aatomeid selle kristallvõre sõlmpunktides mis tahes aatomis. 15. Milline on primitiivne e. elementaarne kristallvõre? primitiivsed e.lihtsad – aatomid paiknevad ainult võreelemendi sõlmpunktides (tippudes) 16. Millised on kristallvõre tüübid?
10 1.60 Tabel 6EH36 keemilised ühendid 1.4 Roostevabad terased Teras peab sisaldama vähemalt 12-14% kroomi, et saada sulamile positiivne potensiaal ja on korrosiooni kindlad vees, soolalahustes, paljudes hapetes ja leelistes. Roostevabu teraseid legeeritakse 13, 17, 27% kroomiga ja kroomis sisaldusega kasvab ka korrosioonikindlus. Süsinik halvendab terase korrosioonikindlust, sest kroom moodustab selle peale karbiide, vähendades rauas lahustuvat kroomi kogust, samas on süsinik vajalik karastatud terase kõvaduse ja kulumiskindluse tagamiseks. 13% kroomi sisaldusega teraste süsinikus sisaldus võib olla 0,1-0,4%. Korrosioonikindluse parandamiseks ja omaduste stabiliseerimiseks legeeritakse kroomteraseid nikli ja titaaniga. Tavalised kroomnikkelterased sisaldavad süsiniku <0,12%, kroomi18%, Ni või Tb
Lekeeriva elemendi järel olev arv näitab antud elemendi sisaldust protsentides kui arv puudub siis on antud element ühe protsendi piires.Konstruktsiooniteras algab 0,6 protsendist kui on ühe kohaline number või number puudub on tegemist tööriistaterasega. Kiirlõiketeras on kõrgelt lekeeritud tööriistateras.Põhiliseks lekeerivaks elemendiks on volfram.Suurendab kiirlõiketerase kuumuskindlust 500 600 kraadi.Volfram moodustab süsinikuga karbiide mis on väga kõvad.Kiirvõiketerast tähistatakse vene P Näiteks P6H5,P6H5K5,P9,P18. P6M5K5 on kiirlõiketerased mis sisaldavad keskmiselt 6% volframit,5% moluteeni ja 5% koobaltit süsiniku sisaldus kiirlõiketerastes on 0,75 0,95% Malm on raua ja süsiniku sulam milles on süsiniku 2,14 6,67%.Süsinik võib malmis esineda kas keemilises ühendis rauaga siis moodustab ta tsementiide,või esineda vabas olekus grafiidina.Sõltuvalt grafiidi kujust jagatakse malmid järgmiselt:
Karbotermia redutseerija on süsinik, kas koksina või mõnemadalama ühendina ( CO või CH4 ) Näiteks malmi tootmine kõrgahjus Fe2O3 + 3 CO = 2 Fe + 3 CO2Koks on kõige odavam võimalikest redutseerijatest ja seetõttu kasutatakse teda laialdaselt Ei sobi:aktiivsete metallide tootmiseks, sest süsinik pole piisavalt tugev redutseerija. Samuti lahustub ta hästi paljudes vedeletes metallides andes karbiide või sulameid Vesiniku kasutamine redutseerijana on kallim ja leiab rohkem kasutamist puhaste metallide tootmiseks. Näiteks pole hõõglambi jaoks volframit võimalik saada karbotermiliselt, sest tekkiks ülikõva ja tehnikas laialdaselt kasutatav volframkarbiid WC, temast tehakse puuride otsi jmt, kuid hõõglampi ta ei sobi. Vesiniku abil saab puhta volframi WO3 + 3 H2 = W + 3 H2O Ka vesinik võib mõnedes metallides ( näiteks Ni ) lahustuda, muutes nad hapraks. Aktiivseid
Lahendused – Tulenevad tooriku töötlemisest õigesse läbimõõtu, suurendada läbimite arvu, valida teine teraplaat või seadistada terakõrgus 2 o Liigne kulumine – Teriku liigkulumine Põhjused – Tulenevad liigsest lõikekiirusest, vähesest lõikesügavusest, valest teraplaadi kõrgusest või tooriku materjal sisaldab kõvasid karbiide. Lahendused – Tulenevad lõikekiiruse vähendamisest, läbimite arvu vähendamisest, tera seadistamisest või tuleb valida kõvema kattega teraplaat. o Teraplaadi ebanormaalne kulumine – Teriku vale kulumine Põhjused – Tulenevad teraplaadi valest kallutusnurgast või valest ettenihkest.
), boriidid. Sellistest materjalidest tooteid käsutatakse pea¬miselt kõrgetel töötemperatuuridel ja neid saab val¬mistada vaid pulbertehnoloogiat rakendades. Paagutamise eesmärgiks on vormitud toori¬kute tugevuse tõstmine. Eristatakse: tardfaaspaagu-tamist, mis toimub temperatuuril, kus ükski pulbrisegu komponent ei sula, ehk vedelfaaspaagu-tamist, mil pulbrisegu üks komponentidest sulab. Kermised on keraamilis-metalsed komposii¬did, kus keraamilise komponendina kasutatakse oksiide, karbiide, boriide, nitriide. Kermiseid saab toota vaid pulbermetallurgia meetoditega. Tuntui¬mad on karbiidkermised, eel¬kõige volframkarbiidi (WC), titaan- (TiC) ja tantaankarbiide (TaC) baasil kermised, mida tuntakse ka üldnimetuse all kõvasulamid. Kõvasulameid WC-Co, WC-TiC-Co, WC-TiC-TaC-Co jt., kus koobald (Co) täidab siideaineülesandeid, kasuta¬takse tööriistade, kulumiskindlate ja kuumus-tugevate detailide valmistamisel.
· Vesinikhalogeniidide (HHal) toimel fosforile tekivad fosfaan (PH3) ja fosfooniumsoolad analoogselt ammooniumsooladega (PH4Hal) · Lämmastiku ja fosfori aurude reageerimisel kõrgtemperatuuril tekib amorfsete nitritiidide P3N5 ja PN segu. · Väävli sulatamisel valge fosforiga kõrgematel temperatuuridel (üle 230 °C) moodustuvad fosfori sulfiidid (P4S3, P4S10 jt) · Süsinikuga reageerib fosfor väga kõrgel temperatuuril (üle 2000 °C) moodustades karbiide, mida siiski tavaliselt saadakse kaudsel teel. · Fosfori reagerimisel süsinikdioksiidiga üle 650 °C juures toimub järgmine reaktsioonP4 + 6CO2 _ P4O6 + 6CO: · Räniga reageerib fosfor kõrgtemperatuuril (üle 1000 °C) moodustades kollakaspruuni silitsiidi SiP, kusjuues kaudselt on saadud ka Si2P. Tuntumad ühendid FOSFORI OKSIIDID Fosfor moodustab palju oksiide, kuid neist põhjalikumalt on uuritud järgmiseid oksiide: P4O6, P4O7, P4O8, P4O9, P4O10
). Rasksulavate materjalide all mõistetakse rasksulavaid metalle (W, Mo, Nb, Ta, V, Hf, Zr) ning rasksulavaid ühendeid: karbiidid (WC, TiC, TaC jt.), nitriidid (TiN, ZnN, TaN jt.), boriidid, silitsiidid. Sellistest materjalidest tooteid kasutatakse peamiselt kõrgetel töötemperatuuridel ja neid saab valmistada vaid pulbertehnoloogiat rakendades. Kermised on keraamilis-metalsed komposiidid, kus keraamilise komponendina kasutatakse oksiide, karbiide, boriide, nitriide. Kermiseid saab toota vaid pulbermetallurgia meetoditega. Tuntuimad ja enimkasutatavad on karbiidkermised, eelkõige volframkarbiidi (WC) baasil karbiidkermised, mida tuntakse ka kõvasulamitena. Kõvasulameid WC-Co, WC-TiC-Co, WC-TiC-TaC-Co jt. kasutatakse tööriistade, kulumiskindlate ja kuumustugevate detailide valmistamisel. 45) Materjalide mehaanilised omadused. Materjali vastupanu deformeerimisele ja purunemisele iseloomustavad materjalide mehaanilised oma-
Tallinna Arte ja Kristiine Gümnaasium 7 · Lämmastiku ja fosfori aurude reageerimisel kõrgtemperatuuril tekib amorfsete nitritiidide P3N5 ja PN segu. · Väävli sulatamisel valge fosforiga kõrgematel temperatuuridel (üle 230 °C) moodustuvad fosfori sulfiidid (P4S3, P4S10 jt) · Süsinikuga reageerib fosfor väga kõrgel temperatuuril (üle 2000 °C) moodustades karbiide, mida siiski tavaliselt saadakse kaudsel teel. · Fosfori reagerimisel süsinikdioksiidiga üle 650 °C juures toimub järgmine reaktsioon: P4 + 6CO2 P4O6 + 6CO · Räniga reageerib fosfor kõrgtemperatuuril (üle 1000 °C) moodustades kollakaspruuni silitsiidi SiP, kusjuues kaudselt on saadud ka Si2P. Tuntumad ühendid FOSFORI OKSIIDID Fosfor moodustab palju oksiide, kuid neist põhjalikumalt on uuritud järgmiseid oksiide:
Reageerimisel vesinikuga moodustavad leelismetallid soola tüüpi ühendeid ja neid nimetatakse hüdrii- - dideks. Hüdriidides esineb vesinik erandlikult negatiivse ioonina ehk hüdriinina (H ). 2Li + H2 2LiH (liitiumhüdriid) 2Rb + H2 2RbH (rubiidiumhüdriid) Olenevalt tingimustest annavad leelismetallid reageerimisel lämmastikuga nitriide, fosforiga fosfiide, süsinikuga karbiide, väävliga sulfiide, halogeenidega halogeniide jne. 6Na + N2 2 Na3N (naatriumnitriid) 3K + P K3P (kaaliumfosfiid) 2Li + 2C Li2C2 (liitiumkarbiid) 2Rb + S Rb2S (rubiidiumsulfiid) 2Cs + Cl2 2CsCl (tseesiumkloriid) Naatriumi reageerimine klooriga (Pildiallikas: http://jchemed.chem.wisc.edu/JCESoft/Issues/Series_SP/SP14/prog1-SP14.html ) Koostanud: Janno Puks
Kõige rohkem suurendavad läbikarastuvust kroom, nikkel, molübdeen ja mangaan. Seetõttu kasutatakse neid legeerimiseks kõige sagedamini. Eriti positiivselt mõjutab läbikarastuvust legeerimine mitmete komponentidega korraga, näiteks kroomi ja nikliga. On väga efektiivne kroomnikkelteraste legeerimine molübdeeniga. Omapäraselt mõjutavad läbikarastuvust elemendid, mis moodustavad tugevaid, rauas raskesti lahustuvaid karbiide nagu titaan, vanaadium, nioobium ja teised (karbiidi tugevusest ja inertsusest vt. [5], lk.11). Tavaliselt kasutatavatel karastustemperatuuridel nende karbiidid ei lahustu austeniidis ja mõjudes nagu perliidi tekkimise keskmed vähendavad läbikarastuvust. Kõrgetel (üle 1000 0C) temperatuuridel aga nemad juba lahustuvad austeniidis ja suurendavad terase karastuvust. Samuti omapärane on boori mõju karastuvusele. Koguses 0,002-0,006 % suurendab boor läbikarastuvust
juures. See temperatuur tavaliselt ületab 100-150 kraadi võrra sidumiseks kasutatud tulekindla savi paakumistemperatuuri. Samoti sisaldus samott-tellistes tavaliselt 30-70%. 3.4.14.Happekindel keraamika Kasutatakse keemiatööstuse seadmete vooderdamiseks, vundamentideks, põrandateks jms. 3.4.15.Tehniline keraamika On tekkinud koos uute tehnikaaladega nagu tuumafüüsika ja -energeetika, raketi- ja kosmostetehnika jms. Lähteainetena kasutatakse puhtaid oksiide, silikaate, boriide; karbiide. Metallkeraamika. Metallkeraamiks keemiline koostis on varieeruv ja iga aastaga pikeneb matallkeraamiliste materjalide nimistu. 3.4.16.Klaaskeraamika Silikaatsete sulamite uurimine on olnud aluseks rea uute materjalide saamisele. Käesoleval ajal klaas-, kivi ja räbumaterjalide kõrval ka klaaskeraamika e. sitallid. Sitallid on spetsiaalselt väljakristalliseeritud klaas - keemiline koostis lähedane klaasile. Sitallideks nim. materjale, mida saadakse klaasisulami reguleeritud kristallumisel
Koos antifriktsioonomadustega suureneb ka materjali tugevus. Näiteks, heade antifriktsioonsete omadustega on raua baasil PAFM, mis sisaldab 15-30% Pb ja 3-5%Cu ning on hiljem immutatud lis. Tugevdavad lisandid viiakse materjali PAFM tugevuse, kvaduse, kulumiskindluse ja lubatud piirkoormuse tstmiseks ning sööbimise takistamiseks ja hrdeteguri vähendamiseks. Selleks lisatakse segamisel alusmetallile vi tekitatakse paagutuse käigus alusmetallis kvu osakesi: karbiide, boriide, oksiide, intermetalliide, klaasi. Kaasajal kasutatakse kombineeritud tugevdamist s.o. legeerimist mitme komponendiga. Seda vimaldab pulbertehnoloogia. 61 Legeerimine Cr ja Mo tstab PAFM töökindlust tänu karbiidide moodustumisele. Näiteks, 2-10% Cr ja eriti Mo lisamine (5-20%) tstab Fe-C tugevust, korrosioonikindlust ja kulumiskindlust. Sellised materjalid vivad töötada kuni 700°C temperatuurini
metallidega: a) hapnikuga moodustab süsinik kaks oksiidi--süsinikoksiidi (CO) ja süsinikdioksiidi (CO2), olenevalt hapniku ja süsiniku vahekorrast. Hapniku vajakul tekib CO: 2C+O2=2CO hapniku külluses--CO2 C+O2=CO2 b) Kõrgemal temperatuuril reageerib ta väävliga süsinikdisulfiidiks: C+2S=CS2 c) Vesinikuga moodustab süsinik mitmesuguseid süsivesinikke, näiteks metaani (CH4): C+2H2=CH4 d) Metallidega moodustab süsinik karbiide, nt. kaltsiumkarbiidi (CaC2), raudkarbiidi (Fe3C): 3Fe+C=Fe3C 4. Süsinikoksiid--CO. Süsinikoksiid tekib orgaaniliste ainete ja kütsuste mittetäielikul põlemisel. Rahvapäraselt tuntakse teda vingugaasi nime all. Süsinikoksiid on värvuseta ja lõhnata väga mürgine gaas. Tingituna lisanditest, mis tekivad kütuste mittetäielikul põlemisel, on vingugaasil iseloomulik lõhn. CO ei reageeri vee ega hapetega (alustega reageerib rõhu all), ta on indiferentne oksiid.
Räni. Räni legeeriva elemendina viiakse malmi selle korrosioonikindluse tõstmiseks (tavaliselt 6...8%, happekindlates malmides 14...15%), kuid samal ajal muutub malm hapramaks. Räni on kroomi kõrval põhiliseks legeerivaks lisandiks kuumuskindlates ja kuumustugevates malmides. Kroom. Kroom legeeriva elemendina malmis takistab grafitiseerumist ning muudab malmi struktuuri peeneteralisemaks. Selle tulemusena tõstab kroom malmi tugevust ja kõvadust. Kroom malmi struktuuris stabiliseerib karbiide ja seega takistab nende lagunemist kõrgel temperatuuril. Cr-sisaldus kuumustugevas legeermalmis võib ulatuda 15...35 %. Nikkel. Nikkel malmis nagu teraseski soodustab ühelt poolt austeniitstruktuuri säilimist toatemperatuuril (alates 5% Ni), teiselt poolt grafitiseerumist - saadakse austeniitmaatriksiga grafiidiosakestega struktuur. Faasimuutuse mitteesinemisest tulenevalt saadakse temperatuurist vähesõltuva joonpaisumisega malm. Üheks selliseks malmiks on nn. niresist
annaabi.ee 
