Õpperühm: AT-22 B Üliõpilane: Taavi Rokka Õppejõud: Renee Joost Tallinn 2010 Teras on raua sulam, mille süsinikusisaldus on alla 2,14%. Praktilist kasutamist leiavadterased süsinikusisaldusega kuni 1,5%. Toodetakse mittelegeerteraseid e. süsinikteraseid ja legeerteraseid. Mõlemad sisaldavad lisaks süsinikule ja/või legeerivatele elementidele samuti tavalisandeid: Mn, Si, P, S. Terase masstootmisel kasutatakse lähtematerjalidena toormalmi ja terasmurdu ehk rauamurdu. Et malmis on süsinikku ja lisandeid rohkem kui terastes, siis terase tootmise mõte seisneb malmi süsiniku- ja lisanditesisalduse vähendamises. Legeerteraste tootmisel tuleb täiendavalt lisada legeerivaid elemente.
0% a. Parimate legeerteraste tugevus Rm jääb 1400...1500 MPa juurde 34.0% b Tööriistateraste määravamaks omaduseks on . kõvadus, mis saavutatakse termotöötlusega -40.0% c. Legeerteraste lisandid (keemiline koostis) määrab üheselt nende kuuluvuse teatavasse gruppi 33.0% d Legeerteraseid kasutatakse enamasti . termotöödeldult, kui samas mittelegeerteraseid ei termotöödelda enamasti Score:-1.05 / 15 Küsimus 8 (5 points) Üleeutektoidse terase mikrostruktuur koosneb toatemperatuuril Student Response: Õige Õppija Vastuse variandid Protsent vastus vastus 0.0% a. ferriidist ja perliidist 100.0% b
oksiidid sulavad madalamal temperatuuril kui metall. Lõikekohas tekkivad oksiidid puhutakse ära hapnikujoaga. Niisugusel meetodil saab lõigata madala ja keskmise süsiniku sisaldusega süsinikteraseid. Malmi, värvilisi metalle ja nende sulameid ei saa gaasiga lõigata, sest nende sulamistemperatuur on madalam kui süttimise temperatuur, tekkivad oksiidid on väga peeneteralised ega eemaldu ärapuhumisel. Legeerteraseid lõigatakse erimeetoditel. Kuumutamiseks võib kasutada atsetüleeni, propaani ja teisi gaase. Gaasiga lõikamine viiakse läbi gaaskeevitusseadmetega lõikepõleti abil.
toodud süsinikteraste alla. Tegelikult need võiks olla legeerterased, aga see tähendab, et alates 1,8% on Mn-ga on teras legeerteraste alla paigutatud. See on nüüd liigitus keemilise koostise järgi. On olemas mittelegeerteras=süsinikteras ja legeerteras. Mõlemad liigitatakse 3 gruppi koostise järgi. MITTELEGEERTERASED E. SÜSINIKTERASED liigitame koostise järgi: Madalsüsinikterased kuni 0,05-0,25% Kesksüsinikterased 0,3-0,6% Kõrgsüsinikterased üle 0,6% LEGEERTERASEID liigitatakse tavaliselt legeerivate elementide sisalduse järgi. Kuni 2,5% on madallegeerterased; Kuni 5% on kesklegeerterased; Üle 5% on kõrglegeerterased Ka markeerimise juures on erimarkeerimine madal- ja kesklegeerterastel ja kõrglegeerterastel. Süsinikteraseid markeeritakse tähega C margi ees ehk siis see viitab, et meil on süsinikteras. Margis tuleb arv, mis näitab süsinikusisaldust sajandikes protsentides teras C45 on 0,45% süsinikku
b. Ei mõjuta c. Tõstavad, aga minimaalselt d. Mõjutavad sõltuvalt süsiniku sisaldusest Küsimus 25 Õige Hinne 3,0 / 3,0 Märgista küsimus Küsimuse tekst Millised väited on õiged terase ja malmi liigituse ning tugevusomaduste kohta? Vali üks või enam: a. Parimate legeerteraste tugevus Rm jääb 1400...1500 MPa juurde b. Tööriistateraste määravamaks omaduseks on kõvadus, mis saavutatakse termotöötlusega c. Legeerteraseid kasutatakse enamasti termotöödeldult, kui samas mittelegeerteraseid ei termotöödelda enamasti d. Legeerteraste lisandid (keemiline koostis) määrab üheselt nende kuuluvuse teatavasse gruppi Küsimus 26 Õige Hinne 3,0 / 3,0 Märgista küsimus Küsimuse tekst Millised sulamid omavad suurimat eritugevust? Vali üks: a. Magneesiumisulamid b. Titaanisulamid c. Kuumustugevad terased d. Legeerterased Küsimus 27 Õige Hinne 3,0 / 3,0
elementide tähised ja nende sisaldust näitavad arvud. Legeerivate elementide tähised ( tabel 3.8). Tähisele järgnev arv näitab vastava elemendi keskmist sisaldust protsentides. Kui elemendi sisaldus terases on kuni 1%, siis reeglina arvu ei järgne. Näiteks: teras 40X( 0,40%C, kuni 1%Cr), teras 12X18H10T(0,12%C, 18%Cr, 10% Ni, kuni 1 % Ti), teras 9XC( 0,9% C, kuni 1%Cr ja Si), terasX61( ca 1% C, 6%Cr, ca 1% V). Legeerteraseid toodetakse ainult rahulikena ning tähist c margitähise lõpus ei tooda. Alumiinium Peamine maak on boksiid, mis sisaldab Al2O3 - nH2= ning Fe, Si, ja teisi oksiide.
Karastamine tõstab terase kõvadust ja kulumiskindlust, seejuures jääb sitkus peaaegu samaks. 20. 21. Tsementiitimine ehk tsementeerimine on süsinikuvaeste teraste pinna rikastamine süsinikuga difusiooni teel. Süsinikurikka pinna paksus on kuni 10 millimeetrit, tavaliselt 2...3 millimeetrit. Eesmärgiks on kõva ja kulumiskindel pind koos pehme ja sitke südamikuga. Tsementiiditakse madala süsinikusisaldusega 0,1-0,2% teraseid, reeglina legeerteraseid, sest protsessi maksumus kaugelt ületab terase enda maksumust, samas kui omadused paranevad märgatavalt. Tsmentiiditud pinnal tekib 0,5 kuni 1,0 millimeetri paksune kiht kus süsinikusisaldus muutut 1% kuni 0,5%ni. Kõvaduse saamiseks tehakse veel karastus ja madallõõmutus. Tsementeerimine viisid : tahke ja gaasiline. 22. Nitreerimine on termokeemiline töötlemine, mille puhul teras-, malm- või
vähendavad mittemetalsete osakeste sattumist vormi. Sifoonvalu Sifoonvalu korral täidetakse üheaegselt mitu valuploki vormi, mis tagab suurema tootlikkuse. Kuna vormi täitumine toimub sifoonvalu korral rahulikumalt, on saadavate 11 valuplokkide pind kvaliteetsem. Praktikas valatakse süsinikteraseid tavaliselt ülevalt, legeerteraseid sifoonvaluga. Pidevvalu Kaasaegsem meetod, mis tagab kõrge tootlikkuse, märksa väiksema metallikao eemaldatavate jäätmete näol ja samal ajal kvaliteetsemate ühtlasema kristallstruktuuriga valuplokkide saamise. Pidevvalu puhul juhitakse sulateras kopast vahekoppa ja sealt veega jahutatavasse põhjata, vasesulamist vormi, mille alaosast väljub juba tardunud metall. Tardunud metall läheb kohe valtsimisele või lõigatakse gaasipõletiga või mingil muul moel lühemateks
Eurostandardi EN 10020 järgi liigitatakse terased kahte suurde gruppi- legeerterased ja mittelegeerterased ( tuntud ka süsinikterastena). Mittelegeerterased jagunevad alagruppidesse kahjulike lisandite sisalduse järgi (fosfor ja väävel): a) tavakvaliteetterased e. tavaterased, b) mittelegeerkvaliteetterased, c) mittelegeervääristerased Legeerterased jagunevad samade tunnuste järgi kahte gruppi: a) legeerkvaliteetterased, b) legeervääristerased. Legeerteraseid kasutatakse samades kohtades kus mittelegeerteraseid, kuid legeerterased erinevad valmistusviisi ja elementide sisalduse poolest. Legeerkvaliteetteraste hulka kuuluvad keevitatavad konstruktsiooniterased, surveotstarbelised terased, eriterased (magnetterased) jt. Legeervääristeraste gruppi kuuluvad roostevabad, kuumuspüsivad ja -kindlad terased, kuullaagri-, tööriista- ning eriomadustega terased
Peasümboliks on seega C, mille järel näidatakse arvuga süsinikusisaldus sajandikprotsentides, kasutusele tööriistaterasena viitab tähise lõpos lisasümbol U. näiteks C45U on kõrgkvaliteetne mittelegeertööriistateras, mille süsinikusisaldus on 0,45%, terases C120U on süsinikku 1,2%. LEGEERTERASED Legeerelemendid sulatatakse süsinikterasesse selleks, et anda terastele vajalikud omadused. Terases olevad legeerelemendid muudavad terase siseehitust. Legeerteraseid toodetakse ainult rahulike ehk täielikult taandatud kvaliteet- ja kõrgkvaliteetterastena. 7 TERASE LEGEERIMISE ALUSED Kõik legeerelemendid lahustuvad rauas st nende aatomid tungivad raua kristallvõresse. Kõik rauas lahustunud elemendid suurendavad terase kõvadust, tugevust, kuid enamasti hakkavad teatud sisaldusest alates vähendama sitkust. Vastavalt sellele, milline on legeerelemendi enda
Eutektoidmuutus - eutektoidsele koostisele ja temperatuurile vastav faasimuutus, mis seisneb tardfaasi ümberkristalliseerumises kaheks või enamaks uueks tardfaasiks. Tekkinud tardlahuste kristallide segu nim. eutektoidiks. Sulamite liigitus: terased ja malmid, nende struktuurid. Terased Terase puhul on tegu mitmekomponentse sulamiga, mis peale süsiniku sisaldab ka tavalisandeid (süsinikteraseid) ja legeerivaid elemente (legeerteraseid). Teraste C-sisalduse suurenedes kasvavad nende kõvadus ja tugevusnäitajad, vähenevad aga plastsus- ja sitkusnäitajad. Teraste liigutused on järgmised: 1) alaeutektoidterased - nende teraste C-sisaldus on kuni 0,8%. Koosnevad ferriidist ja perliidist. Mida suuremaks läheb nende teraste süsinikusisaldus, seda rohkem hakkab vähenema ferriidi kogus ja suurenema hakkab perliidi kogus. 2) eutektoidteras - selle terase C-sisaldus on täpselt 0,8%. Tema struktuur koosneb ainult perliidist.
Keskmise süsinikusisaldusega (0,3-0,5 %C) terased saavad optimaalsed omadused peale karastamist ja kõrgnoolutust (500-650 0 C). Parendamine tagab suure tugevuse koos plastsuse ja sitkusega, hea vastupanu prao kasvule. Peale selle parendus vähendab oluliselt ka külmhapruse läve, mis legeerterastel on kõrgematel temperatuuridel süsinikterastega võrreldes. Kuna parendatavaid legeerteraseid kasutatakse ühelt poolt detailide valmistamiseks, mis töötavad väga erinevatel koormustel, teiselt aga on see teraste grupp väga mitmekesine, siis valikukriteeriumid nende kasutamisel peavad arvestama mitmeid, tihti vastuolulisi nõudmisi. Terase töökindluse tagavad kõrge voolavuspiir, sitkus, madal tundlikkus pingekontsentraatoritele, olulised on ka külmhapruse lävi ja väsimuspiir. Seda kõike võib tagada ainult läbikarastuvus, mis vastab detaili suurusele
süttimise temperatuur ja mille oksiidid sulavad madalamal temperatuuril kui metall. Lõikekohas tekkivad oksiidid puhutakse ära hapnikujoaga. Niisugusel meetodil saab lõigata madala ja keskmise süsiniku sisaldusega süsinikteraseid. Malmi, värvilisi metalle ja nende sulameid ei saa gaasiga lõigata, sest nende sulamistemperatuur on madalam kui süttimise temperatuur, tekkivad oksiidid on väga peeneteralised ega eemaldu ärapuhumisel. Legeerteraseid lõigatakse erimeetoditel. Kuumutamiseks võib kasutada atsetüleeni, propaani ja teisi gaase. Gaasiga lõikamine viiakse läbi gaaskeevitusseadmetega lõikepõleti abil (joon. 110) joon. 110 Lõikepõletit toidetakse hapnikuga nipil 1 otsa kinnitatud hapnikuvoolikust. Läbi ventiili 2 ja injektori 10 läheb osa hapnikku segukambrisse 9, ülejäänud osa hapnikku (lõikehapnik) jõuab lõikepeasse 5 lõikehapnikutorust 4 läbi ventiili 3
vähe ja kasutatakse samu seadmeid, siis on sageli tusena. Kasutataks õhukeste materjalide, alates 0,1 rahvusvaheliselt käibel lühend MIG/MAG-keevita- mm (võrdlusena: elektroodkeevitamisel alates 1,0 mine. mm) keevitamisel. Keevitatakse peamiselt kõrg- MIG/MAG-keevitamisel tekitatakse traadi- legeerteraseid ja kergoksüdeeruvaid metalle ja kujulise elektroodi ja keevitatava detaili vahel kaar- metallisulameid (Al, Mg, Ti jt.), aga samuti pronksi. lahendus, mille soojusenergia toimel elektroodi- Meetodi eelised ja puudused on samad, mis metall ja põhimetall sulavad (sele 2.23). Keevitus- MIG/MAG-keevitamisel. kaare piirkonda juhitakse gaasisuudmiku kaudu kaitsegaasi, mis kaitseb keevisvanni ja metallitil- kasid õhuhapniku ja lämmastiku toime eest. Keevi-
annaabi.ee 
