MATERJALITEHNIKA Kontrolltöö nr.1 1. Mis on tõmbetugevus, kuidas seda määratakse? Tõmbetugevuseks nimetatakse tugevusõpetuses tõmbekatsel esinevat suurt pinget, mille korral katsekeha veel ei purune. Rm=Fm/S0, kus Fm – maksimaaljõud ja S0 – teimiku algristlõikepindala. 2. Milline on seos materjali tõmbetugevuse ja kõvaduse vahel? Mõlema puhul on materjali võime vastu panna kohalikule plastsele deformeerumisele. Vastupanuvõime tugevale koormusele. 3. Selgita tähised HBW, HV, HBS HBW – Brinelli kõvadusaste tähistus(kõvasulamkuul) HV – Vickersi meetodi kõvadusarvu tähistus HBS – sama mis essa aga (teraskuul) 4. Mis on voolepiir, tinglik voolepiir ja kuidas neid määratakse? Voolepiir on piir, millest all poolt on detailil elastne deformatsioon ehk taastab peale jõu kaudumist oma orginaal mõõtmed...ning voolepiir punktist üleval pool on plastne deformatsioon ehk peale jõudude ee
1) Tehnikas kasutatavad materjalid: Metallid: 10000eKr Kasutati kulda, sest see oli looduses vabalt kätte saadav. 5000eKr avastati vask, esimene sulam mis avastati oli pronks (phst Kõik vase sulamid). Kristuse sünni ajal avastati raud. Malm alvastati 16 saj, siis algas metallide võidukäik. Hiljem õpiti valmistama teraseid. 20saj keskpaigas oli metallide olulisus tipus.(1,2 MS). Metallide kasutus väheneb, nende asemel luuakse teisi materjale.(liigume kasutuse poolest tagasi kiviaega, metalle hakkavad asendama keraamilised materjalid.) plastid (polümeerid): 10000 eKr Kasutati Puitu, nahka, erinevaid looduslike kiude. Tänapäeval plastid, 19saj võetakse kasutusele kumm(looduslik). 20 saj alguses avastatakse sünteetiline kumm(pakeliit). Sellest algas plastid võidukäik. komposiitmaterjalid- Kõrtest ja mudast tehtud trellised- Materjal mis koosneb vähemalt kahest materjalist. Esimene komposiit oli kivi, mille sisse pandi heina, et saada tugevamat ehitusmaterjali. 1980 algas ne
2) sisendusfaasid- moodustuvad üleminekugrupi metallide ja mittemetallide vahel 3) elektronühendid- moodustuvad ühevalentsete või üleminekugrupimetallide ja 2-5- valentsete metallide vahel. Keemilisi ühendeid moodustavatest komponentidest lähtudes eristatakse: 1) oksiidid 2) intermetalliidid 3) karbiidid 4) nitriidid 5) boriidid. Oksiidid — Elektrokeemilised ühendid, mis moodustuvad tugevalt elektronegatiivsete ja elektropositiivsete elementide vahel. Nende kristallivõred seisavad koos eelkõige ioon- või kovalentsidemete tõttu, kusjuures komponendid üksteises ei lahustu. Intermetalliidid ehk intermetalsed ühendid - moodustuvad erinevate metallide vahel. Metallide aatomite mõõtmete märgatava erinevuse korral moodustuvad sisendusfaasidena tuntud keemilised ühendid, mille koostis avaldub valemiga AB2. nt. MgZn2 , MgCu2 , MgNi2 . Kui metallide aatomite raadiused erinevad vähe, tekivad elektronühendid. Karbiidid,
kulumiskindel pinnakiht ja pehmem südamik Parendamine - karastamine + kõrgnoolutus (kuumutamine kõrge temperatuurini, seisustamine ja aeglane jahutus) 6.2. Alaeutektoidterase (C45) struktuur ja k6vadus HRC peale karastamist, optimaalset noolutamist? A -> M, kõvadus 60 HRC 6.3. Uleeutektoidterase (C110) struktuur ja k6vadus HRC peale karastamist, madalnoolutamist? A -> M+T, kõvadus umbes 45...65 HRC 6.4. Kuidas karastatakse teraseid (Tp, valik koos p6hjendusega)? 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
mehaaniliste omadustega teraseid. Termotöödeldavuse eeldused. - struktuurimuutus tardolekus (kalestunud struktuur) - lahustuvuse muutus või faasimuutus tardolekus Termotöötlus jaguneb kaheks PROTSESSI termotöötlus ja TUGEVDAV termotöötlus Protsessi termotöötlus Lõõmutamine- Lõõmutus (annealing) on niisugune termotöötlemise viis, kus terast kuumutatakse üle faasimuutuste temperatuuride Ac1, Ac3 (Acm) või üle Trekr järgneva aeglase jahutamisega, tavaliselt koos ahjuga. Lõõmutuse peamine eesmärk on vajalike omaduste tagamine terase ümberkristalliseerimise ja sisepingete kaotamise tagajärjel. Normaliseerimine- Normaliseerimine on selline termotöötluse viis, mille korral terast kuumutatakse 30...50 °C üle faasipiiri Ac3 (Acm), seisutatakse sellel temperatuuril ja jahutatakse siis õhus. Normaliseerimise tulemusel vähenevad sisepinged ja toimub terase faasiline ümberkristalliseerumine, mis muudab valandite, sepiste ja keevisõmbluste
Terased (C-sisaldus kuni 2,14%) Terase tasakaalustruktuur koosneb normaaltemperatuuril ferriidist ja tsementiidist, kusjuures tsementiidi kogus terase struktuuris kasvab võrdeliselt selle C-sisaldusega. C-sisaldusest lähtudes liigitatakse terased: alaeutektoidseiks, C < 0,8%, struktuur F + P; eutektoidseiks, C = 0,8%, struktuur P; üleeutektoidseiks, C > 0,8%, struktuur P + T". C-sisalduse suurenedes kasvab T kogus terase struktuuris ning koos sellega terase kõvadus, tõmbetugevus Rm ja voolavuspiir Rp; vähenevad aga plastsus –ning sitkusnäitajad. Malmid (C-sisaldus üle 2,14%) Malmil on madalam sulamistemperatuur ning ta struktuuris esineb peamiselt grafiit (v.a valgemalm). Malmil on võrdlemisi head valuomadused. Suurest süsinikusisaldusest tulenevast grafiidist vaba grafiidiga malmides ja tsementiidist valgemalmis ei ole malm sepistatav. Fe-Fe3C faasidiagramm ja
(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 elektrokeemilisi ühendeid, ilma et sulamite metallilised omadused oleksid häiritud. Eelkõige võib siin märkida vase hapnikurikastes struktuurides oleviad oksiide (Cu20), automaaditeraste
toimuvad faasimuutused sulamite struktuuris ka kuumutamisel üle faasipiiride. Kuumutades terast üle faasipiiri, leiab aset perliitmuutusele vastupidine muutus FP+TKAS, mille tulemusena tekib austeniit. Sellist muutust nimetatakse austeniitmuutuseks e. austenitisatsiooniks RAAMAT ALATES LK 81 - terased: - süsiniku ja tavalisandite mõju terase struktuurile ja omadustele; Süsinik- C-sisalduse suurenedes kasvab tsementiidi kogus terase struktuuris ning koos sellega terase kõvadus, tõmbetugevus Rm ja voolavuspiir Rp; vähenevad aga plastsus (katkevenivus A ja katkeahenemine Z) ning sitkusnäitajad kasvab aga vastupanu väsimuspurunemisele. Süsinik avaldab mõju ka terase külmahapruse temperatuurile e. külmahapruslävele, soodustades terase haprumist madalatel temperatuuridel iga kümnendik protsent süsinikku tõstab külmahaprusläve T50 20 °C võrra ja laiendab sitkelt purunemiselt haprale
Kõik kommentaarid