suurem, sest jahtumiskiirus on suurem ning austeniit laguneb kiiresti. Selle tulemusena saame peeneteralisema ning ühtlasi ka kõvema struktuuri. C45 Katsekeha 2.1: Katsekehale tehti normaliseerimine temperatuuril 820°C. Katsekeha lõppkõvadus oli 90,3 HRB. Võrreldes täis- või madallõõmutatud terastega on kõvadus suurem, sest jahtumiskiirus on suurem ning austeniit laguneb kiiresti. Selle tulemusena saame peeneteralisema ning ühtlasi ka kõvema struktuuri. Võrreldes antud katsekeha katsekehaga 1.3, mida kuumutati temperatuuril 850°C, siis võib järeldada, et väiksem kõvadusnäitaja võib olla tingitud madalamast lõõmutustemperatuurist, mis ei ületanud piisavalt faasipiiri. Katsekeha 2.2: Katsekehale tehti täislõõmutus temperatuuril 820°C. Katsekeha lõppkõvadus oli 79,6 HRB. Võrreldes normaliseeritud terasega on kõvadus väiksem. Katsekeha 2.4: Katsekehale tehti madallõõmutus temperatuuril 600°C. Katsekeha lõppkõvadus oli 23 HRC
Tallinna Tehnikaülikool 2018 Mehaanika ja tööstustehnika instituut Praktikumi nr. 1 aruanne aines MTX0010 Materjalitehnika Üliõpilane: Rühm: Esitatud: Töö eesmärk: Tutvuda põhiliste konstruktsioonimaterjalide mehaaniliste omaduste ja nende määramise meetoditega. Kasutatud töövahendid: Löökpaindeteim koos katsekehaga. Katsetulemused: Löökpaindeteim: Materjal Teimiku Nurgad Purustustöö Katsetus- Purunemis- soone tüüp KU või KV temperatuur pinna kraad J iseloom C30 U-tüüpi = 150° KU = 158 J 20-22°C Pooleks rebitud löögi
jooksul (õli pakseneb). Peale selle õli põleb ja detaili pinnale moodustub oksiidikile. Õhus karastamine tagab detaili aeglase jahtumise martensiidi tekke piirkonnas. Praktikas ei ole õhus jahutamine väga levinud meetod. KOKKUVÕTE KATSETULEMUSTEST C35 Katsekeha 1.1: Katsekeha ei karastunud, sest kuumutustemperatuur ei ületanud faasimuutuste piiri. Selle tulemusena jäi katsekeha lõpptugevuseks 27,3 HRC, mis on võrreldes kõige kõvema katsekehaga (1.2) väga halb tulemus. Katsekeha 1.2: Katsekeha karastus täielikult ning andis katsetest kõige kõvema struktuuri. Temperatuur (860°C) on piisav, et ületada faasimuutuste piir ning tekitada struktuuri martensiit. Karastuskeskkonnaks oli vesi, mis on võrreldes õli ja õhuga parim karastuskeskkond. Katsekeha 1.3: Katsekeha ei karastunud täielikult. Tõenäoliselt ei olnud õli jahutusvõime
5 erinevat plasti, mida tuli töö käigus identifitseerida. Kõvaduse määramiseks kasutasime Barcoli ja Rockwelli masinat. Tiheduse määramiseks oli kasutusel programmeeritud kaal. Katsetulemused: (Eelistatud on ülevaatliku tabeli kuju). Rockwelli masinal jälgisime R-skaalat. Kahjuks ei saanud Rockwelli masina täpsust määrata, sest puudus sobiv etaloonplaat, seetõttu võivad katsetulemused olla ebatäpsed.. Kõvaduse määramiseks viisime iga katsekehaga läbi 3 mõõtmist, tabelisse on kirjutatud 3 mõõtmise keskmine tulemus. Tihedust uppuvatel katsekehadel määramise kaalu, tiheduse jagatisega. Mitte uppuvatel katsekehadel kasutasime analüütilist kaalu, mis on varustatud spetsiaalse rakisega proovi kaalumiseks nii õhus kui ka vedelikus. Plast Läbipaistev? Küüs Eriomadus Kõvadus Kõvadus Võimalikud kriibib
Termotöötlemise viis on K+KV (karastamine, kunstlik vanandamine). Karastamise käigus oli ahju temperatuur stabiilselt 500 ºC. Jahutamine toimus toatemperatuuril olevas vees (kiire jahutus). Vanandamise käigus tõusis temperatuur 129 ºC ning langes 120 ºC peale alles 15- ndal minutil. Ühe tüki jätsime ahju panemata, see tükk seisis 25 minutit toatemperatuuril ehk toimus loomulik vananemine. Kõvaduse määramiseks tegime iga katsekehaga 3 mõõtmist, tabelis on esitatud kolme mõõtmise keskmine tulemus. Dural. Kõvadu Karastamis Karastamis Kõvadus Vanandamis Vanandamisaeg Kõvadus pärast s algul temp. (ºC) aeg (min) pärast kar. temp. (ºC) (min) van. 1 68HRB 500 20 29HRB 120 (126) 1 54HRB
2kT1T2 R W = ln 1 [7] T2 - T1 R 2 Töö käik. 1. Protokollige mõõteriistad. 2. Küsige juhendajalt tööülesanne. 3. Metallist ja pooljuhist katsekehad asetsevad õliga täidetud katseklaasis, mida soojendatakse küttekehaga S. Takistust mõõdetakse arvnäiduga oommeetriga, mida saab lülitiga K ühendada kas metallist või pooljuhist katsekehaga. 4. Lülitage sisse oommeeter ja laske soojeneda ~10 minutit. Lülitage kütte vooluallikas vooluvõrku. Temperatuur hakkab aeglaselt tõusma. Alates algtemperatuurist mõõdke etteantud temperatuurivahemike tagant pooljuhi ja metalli takistus ning kandke tabelisse. 5. Kandke ühele teljestikule R T sõltuvused R=f(T) metalli ja pooljuhi jaoks. Võrrelge saadud graafikuid. 6
3 Fl f p= 2 Valem 3.4.3 2b h kus, fp katsekeha paindetugevus, [kPa] F purustav jõud; l tugiava; h katsekeha paksus; b katsekeha laius; 3.5. Survepinge määramine 3.5.1. Survepinge määramine 10%-lisel deformatsioonil otsekatsetusega Koormustaluvused viiakse läbi kolme katsekehaga mõõtmetega 50x50x50 mm või 100x100x100 mm. Katsekeha asetatakse pressi alumisele surveplaadile, tsentreeritakse ning viiakse sujuvasse kokkupuutesse pressi ülemise plaadiga. Katsekeha koormatakse eelkoormusega 250±10 Pa. Kui keha deformeerub oluliselt, siis valitakse 50 Pa. Peale koormuse rakendamist määratakse näit d0 mm-tes ning jätkatakse koormamist kuni 10%- lise deformatsioonini ning fikseeritakse manomeetri näit valemiga Valem 3.5.4. F
tabelisse 4.4. 3.5 Survepinge (koormustaluvuse) määramine 10%-lisel deformatsioonil 3.5.1 Survepinge (koormustaluvuse) määramine 10%-lisel deformatsioonil otsekatsetusega vastavalt standardile EVS-EN 826:1999 Katseks võeti vähemalt 6 tundi temperatuuril 23±5 oC hoitud katsekeha. Enne proovikeha katsetamist määrati tema mõõtmed veaga mitte üle 1 mm punktis 3.1 toodud kirjelduse järgi. Koormustaluvuse määramine viidi läbi 3 katsekehaga kahest erinevast tootepartiist, mille mõõtmed olid 50x50x50 mm. katsekeha asetati pressi alumisele surveplaadile, tsentreeriti ning viidi sujuvasse kokkupuutesse pressi ülemise plaadiga. Katsekeha koormati eelkoormusega 250±10 Pa; katsekeha eelkoormus 0,064±0,003 kgf. Katsekeha koormati ühtlase kiirusega kuni katsekeha 10%-lise deformatsioonini ning fikseeritakse manomeetri näit. Koormustaluvus arvutati igale katsekehale eraldi valemi (4) järgi
A katkevenivus % Z- katkeahenemine % Nendega on vastupidi. Mida rohkem süsinikku, seda madalamad plastsusnäitajad on. Kui puhtal rahual on A kuskil 30-40%, siis terases 1,5% süsnikusisaldusega, siis A on ainult paar %. Samamoodi katkeahenemine. SITKUSNÄITAJAD Käituvad samamoodi. Puhtal raual 60-70-100 J; aga kui võtta suure süsinikusisaldusega terase, siis see purustustöö on väike. KU purustustöö määratuna u-kujulise sisselõikega katsekehaga KV purustustöö määratuna v-kujulise sisselõikega katsekehaga Teraste markeerimise üks põhimõte on ka purustustöö järgi. Normaalseks loetakse terastel 27J toatemperatuuril vähemalt purustustöö. Lisandid terastes C kõrval on ka teisi lisandeid terastes. Lisandid võime jagada kahte suurde gruppi: TAVALISANDID, mis on kõikides terastes juba nende saamisest peale. Terase valmistusprotsess on rauasulatus, raua taandamine, hapniku eemaldamine. Neid taandatakse
tulemustest, täpsusega 0,1 N/mm². Mõõtmistulemused on tabelis 5.3. 4.5. Survepinge (koormustaluvuse) määramine 10%-lisel deformatsioonil Tulemused punktis 5.4. 4.5.1. Otsekatsetusega Katseteks võetakse vähemalt 6 tundi temperatuuril (23±5)ºC hoitud katsekeha. Enne proovikeha katsetamist määratakse tema mõõtmed veaga mitte üle 1 mm punktis 4.1. toodud kirjelduse järgi. Koormustaluvuse määramine viiakse läbi 6 katsekehaga, mille mõõtmed on 50*50*50 mm (d=50 mm). Katsekeha asetatakse pressi alumisele surveplaadile, tsentreeritakse ning viiakse sujuvasse kokkupuutesse pressi ülemise plaadiga. Katsekeha koormatakse eelkoormusega (0,064±0,003) kgf. Peale eelkoormuse rakendamist määratakse joonlaua algnäit d 0 millimeetrites. Katsekeha koormatakse ühtlase kiirusega d/10 (d = katsekeha paksus) mm/min kuni katsekeha 10%-lise deformatsioonini ning fikseeritakse manomeetri näit. Koormustaluvus arvutatakse igale
238 Tugevusanalüüsi alused 15. PINGETE KONTSENTRATSIOON JA VÄSIMUSTUGEVUS kus: K F ; K F pinge kontsentratsioonitegur väsimusel vastavalt normaal- ja nihkepingete jaoks (indeks F = fatigue); -1; -1 materjali (sileda standardse katsekehaga saadud) sümmeetrilise pingetsükli väsimuspiirid tõmbel/paindel ja väändel, [Pa]; -1K; -1K antud liiki pingekontsentraatoriga katsekeha sümmeetrilise pingetsükli väsimuspiirid tõmbel/paindel ja väändel, [Pa]; K F ja K F väärtused on avaldatud käsiraamatutes vastavalt detaili ja pingekontsentraatori kujule ja mõõtmetele ning materjalile.
suur, mis eeldav katsetulemuste statistilist analüüsi. Vajadus sellise uuringu järele on tingitud ka uue katseseadme ja metoodika juurutamisega, seega on vaja määrata metoodika usaldatavus. Käesolevas töö uuriti ka hõõrdeteguri sõltuvust kõvasulami koostisest ja selle muutust katsetamise käigus. Selleks valiti üks väikese sideaine sisaldusega (WC- 6%Co) ja üks suure koobalti sisaldusega kõvasulam (WC-20%Co). Katset korrati 10 korda ühel ja samal katsekehaga ühtedel ja samadel tingimustel (P=40 N, v=2,2 m/s). Hõõrdetegur määrati 15 minutilise katseaja lõpuosas, kui oli saavutatud stabiilne reziim. Katsetuste tulemused on toodud joon. 12. Nagu joonisest 12 nähtub on hõõrdeteguri hajuvus mõlema sulami korral küllaltki suur, mis võib olla tingitud katsekeha ja terasketta pinna ebatasasusest ja sellest tingitud tegeliku kontaktpinna suurusest. Selle tulemusena hõõrdejälg kõvasulamist katsekehal pole ühtlane, on