5) noolutusviisid ja nende kasutusalad. Tallinn 2015 Metallide termotöötlus Terase tugevuse ja kõvaduse (konstruktsiooniterased) või kõvaduse ja kulumiskindluse (tööriistaterased) tõstmise üheks viisiks on terase karastamine. Karastamiseks nimetatakse termotöötlusviisi, mille tulemusena saadakse ebastabiilne (mittetasakaaluline) struktuur. Enamasti soovitakse karastamise lõpptulemusena saada martensiitstruktuuri (martensiidist on põhjalikumalt kirjutatud töö lõpuosas). Kriitilisest jahtumiskiirusest vkr (joonis 5.3) veidi väiksema jahtumiskiiruse korral saadakse karastamisel beiniit, mis on väga peen ferriidi-tsementiidi segu ja ei nõua järgnevat noolutust. Karastamise tehnoloogiline protsess koosneb järgmistest etappidest: 1) austenisatsioon – terase kuumutamine üle faasimuutuse temperatuuri (üle Ac1 või Ac3); 2) seisutamine sellel temperatuuril, et tagada kogu detailis
Noolutamisel: 1. 210 C võib suureneda mõnevõrra suure süsinikusisaldusega terase detaili kõvadus tänu jääk austeniidi muutumisel martensiidiks. Keskmise süsinikusisaldusega terastel, milles pärast karastamist ei ole jääkausteniiti, kõvadus nende noolutustemperatuuride korral ei suurene. Süsiniku aatomite difusioonist tulenevalt algab karbiidide teke. 2. 360 C noolutustemperatuuri tõusuga eraldub martensiidist järjest rohkem süsinikku ning umbes 400 C juures on praktiliselt kogu süsinik martensiidist eraldunud ja terase struktuur koosneb ferriidist ning väga väikestest ümaratest tsementiiditeradest. Nüüd on ka täielikult kõrvaldatud sisepinged, terase kõvadus on vähenenud ning sitkus suurenenud ja teras on väga elastne. 3. 500 C tsementiiditerad hakkavad koaguleeruma
sitkus on omavahel püsivas suhtes, kus kõvadus langeb ning sitkus tõuseb. See on peaaegu konstantne reegel – välja arvatud rabeduse vahemik 232 C kuni 343 C. Selles vahemikus kuumutades lisaks kõvadusele langeb veidi ka sitkus. Sellest vahemikust üles poole, eriti üle 426 C, suureneb süsinikterase sitkus järsult ja märkimisväärselt. Mida lähemale metalli sulamise alumise piirini metall kuumutatakse, seda märkimisväärsem on karbiidide sadestumine martensiidist (karastatud metallisulamite struktuurosa), toimub karbiidi osakeste koaleerumine. Normaliseerimine – termotöötlus, mis ühtlustab ebasoovitavat ebaühtlast jämedat granulaarset metalli struktuuri, mis on tekkinud sepistamise käigus. Normaliseerimine muudab struktuuri ühtlasemaks, ühtlane struktuur talub edasist kuumtöötlust paremini. Metall kuumutatakse 38-93 C üle ülemise kriitilise sulamistemperatuuri. Kogu metall peab täielikult läbi kuumenema, seega sõltub
kõvadus. Seega, mida kõvemat terast soovitakse, seda madalama temperatuuri juures tasub seda teha. Tekkivate struktuuride kirjeldused Noolutamisel: 1. 250°C keskmise süsinikusisaldusega terastel, milles pärast karastamist ei ole jääkausteniiti, kõvadus nende noolutustemperatuuride korral ei suurene. Süsiniku aatomite difusioonist tulenevalt algab karbiidide teke. 2. 400°C praktiliselt kogu süsinik on martensiidist eraldunud ja terase struktuur koosneb ferriidist ning väga väikestest ümaratest tsementiiditeradest. Sellist struktuuri nimetatakse noolutustroostiidiks. 3. 550°C tsementiiditerad hakkavad koaguleeruma. Tänu selle koosneb struktuur ferriidist ja suurematest tsementiiditeradest. Sellist struktuuri nimetatakse noolutussorbiidiks. Karastamisel: 1. Vees tekib martensiit 2. Õhus austeniit laguneb ja tekivad erinevad ferriidi ja tsementiidisegud.
sitkusest ja tugevusest. Järeldus: Terase karastamine on väga täpne töö. Pead teadma, millist lõppstuktuuri soovid saada ja vastavalt sellele jahutama sobivas keskkonnas. Puhta martensiidi saamineks peab jahutamine käima väga kiiresti (alla kahe sekundi). Kui jahutamise aeg läheb üle selle aja ei pruugi olla tegu enam puhta martensiidiga. Selle kahe sekundi jooksul võis teras juba nii palju maha jahtuda, et osa martensiidist muutus perliidiks. Siis ei ole materjal enam nii tugev kui ainult puhas martensiit. Noolutamisel on vaja ka teada, mis on sinu aine süsiniku sisaldus ja kui tugevaks sa soovid seda materjali teha. Selle alusel tuleb valida õige noolutustemperatuur. Termotöötlemine vajab tähelepanu ja teadmis, kuidas saada sobiv materjal.
kadumise ja martensiidi lagunemisega. Karastatud terase kuumutamisel toimub ka karastamisel tekkinud sisepingete vähenemine ja karbiidiosakeste kasv. Kuumutusviiside kirjeldus ja kuumutamise kestuse valik Liiga kõrge karastustemperatuur ja pikaajaline seisutamine sellel põhjustavad austeniidi terakasvu ja pinnakihist süsiniku välja põlemist. Jämedateraline austeniit annab karastamisel jämedastruktuurse martensiidi, mis on peenestruktuursest martensiidist hapram. Kuumutuskestus oleneb mitmest mõjurist ja üldised juhised süsinikteraste puhul saab tabelist. Kuumutustemperatuuri sõltuvus süsinikusisaldusest Mida rohkem sisaldab teras süsinikku, seda suuremad on karastamisel mahumuutused, ning mida madalamal temperatuuril muutub austeniit martensiidiks, seda suurem on oht deformatsioonide, pragude, pingete ja teiste karastusdefektide tekkeks ning seda hoolikamalt peab valima terase jahutamisrežiimi.
HRC. Noolutustemperatuur leiti graafikult (Graafik 3) kõvaduse järgi. C-sisalduseks valiti ülesandes lähteandmetele võimalikult lähedased sisaldused. Leiti, et esimese terase korral (55 HRC ja 0,4 %C) on noolutustemperatuur alla 100 oC see ei tekita olulisi muutusi struktuuris ja mehaanilistes omadustes [2]; teise terase korral (64 HRC ja 1,25 %C) noolutustemperatuur o ~180 C leiab aset süsiniku osaline eraldumine martensiidist ja väga väikeste karbiidiosakeste teke. Niisugust martensiiti nim noolutusmartensiidiks ja tema kõvadus üldiselt säilib, vähenevad ja ühtlustuvad karastamisel tekkinud sisepinged ja kasvab sitkus [2] Reduktori võlli tõmbetugevus leiti kirjanduslikest allikatest [1]. . Kasutatud kirjandus 1. Hendre, E., Kulu P., Kübarsepp J., Metusala T., Tapupere O. (2003). Materjalitehnika. Õpperaamat. TTÜ Kirjastus 2. Kulu P., Saarna M., Tarbe R., Kers, J., Veinthal R. (2010)
Moodustab nitriide. Lisatakse nitriiditavaisse terastesse nitriide moodustava elemendina pinnakihis. Nioobium- tugev karbiide moodustab element. Tõstab terase roomekindlust. Kasutatakse stabilisaatorina RST austeniitterastes. Koobalt- tugevdab terast. Vähendab läbikarastatavust. On põhiliseks legeerivaks lisandiks kiirlõiketerastes W ja Mo kõrval, tõstes terase soojuspüsivust ( tõus kuni 12% Co-sisalduseni). Co takistab kõrgetel töötemperatuuridel noolutamisel karbiidide eraldumist martensiidist. Koobaltit sisaldavad kiirlõiketerasest tööriistad püsivad eriti teravad. Vask -Cu- sisalduse kasvuga kaasneb terase mehaaniliste omaduste tõus. Väikese C-sisaldusega (alla 0,1%) terastes Cu- sisaldusel 1,0...1,5%. Kõrge on ka vaskteraste voolavuspiir (üle 0,9 tugevuspiiri). Parandab oluliselt teraste korrosioonikindlust niiskes õhus. Neil terastel on ka madal külmhapruslävi (alla -40 kraadi Celsiust (C°)).
on kergelt tetragonaalne, on metastabiilne, aga sellele vaatamata toatemperatuuril väga püsiv ja kõva. Temperatuuri tõustes või tõstmisel noolutamisel hakkab martensiit lagunema, mida nimetatakse martensiidi vabanemiseks . Süsinik eraldub, mille lõpptulemuseks on ferriidi ja tsementiidi segu. Selles seisneb Fe-C-sulamites esineva martensiidi erinevus enamikus teistes metallides ja sulamites esinevast martensiidist, kuna viimasest temperatuuri tõustes tekib algfaas, s.t. faas, millest ta kiire jahtumise tagajärjel tekkis. Austeniitmuutus - Analoogselt rauasüsinikusulamite jahutamisel toimuvate muutustega 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
legeerivad elemendid sulgevad -raua esinemise ala, siis koobalt soodustab -raua ala esinemist (Co tõstab algul temperatuuri A3, suurematel sisaldustel aga alandab seda). Koobalt on põhiliseks legeerivaks lisandiks kiirlõiketerastes W ja Mo kõrval, tõstes terase soojuspüsivust (tõus kuni 12% Co-sisalduseni). See on tingitud eelkõige asjaolust, et Co takistab kõrgetel töötemperatuuridel noolutamisel karbiidide eraldumist martensiidist. Koobaltit sisaldavad kiirlõiketerasest tööriistad püsivad eriti teravad. Koobalt on üks põhilisi legeerivaid elemente püsimagnetterastes ja sulamites, millelt nõutakse suurt koertsiivjõudu ja jääkinduktsiooni (koobaltterased Co-sisaldusega 5 või 15% alnikosulamid). Koobalt on peamiseks sideaineks (5...30%) WC-Co-tüüpi kõvasulameis ja põhiliseks lisandiks stelliit-tüüpi kõvades sulamites. Lisandid malmides 1)Tavalisandid (Mn, Si, P, S)
annaabi.ee 
