karastuskeskkond. Katsekeha 1.3: Katsekeha ei karastunud täielikult. Tõenäoliselt ei olnud õli jahutusvõime piisavalt hea või oli õli aja jooksul paksenenud ning seetõttu jäi lõplikuks kõvadusnäitajaks 58,3 HRC, mis on parimast tulemusest ca 20 ühikut väiksem. Katsekeha 1.4: Katsekeha ei karastunud. Lõppkõvaduseks jäi 20,3 HRC, mis on parimast tulemusest ca 55 ühikut väikem. Tõenäoliselt ei olnud õhu karastusvõime piisavalt hea. Saab järeldada, et struktuuris on martensiiti alla 50%. C45 Katsekeha 2.1: Katsekeha karastus täielikult ning andis suhteliselt kõva struktuuri (66,7 HRC). 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 2.2: Katsekeha ei karastunud täielikult. Tõenäoliselt ei olnud õli jahutusvõime piisavalt hea või oli õli aja jooksul paksenenud ning seetõttu jäi lõplikuks kõvadusnäitajaks
kuumutamisel: jääkausteniidi kadumise ja martensiidi lagunemisega. Karastatud terase kuumutamisel toimub ka karastamisel tekkinud sisepingete vähenemine ja karbiidiosakeste kasv. Noolutamisel toimuvad järgmised muutused: 1) terase kuumutamine kuni 100 oC-ni ei tekita olulisi muutusi struktuuris ja mehaanilistes omadustes; 2) kuumutamisel temperatuuriintervallis 100…200 oC leiab aset süsiniku osaline eraldumine martensiidist ja väga väikeste karbiidiosakeste teke. Niisugust martensiiti nimetatakse noolutusmartensiidiks ja tema kõvadus üldiselt säilib, vähenevad ja ühtlustuvad karastamisel tekkinud sisepinged ja kasvab sitkus; 3) noolutustemperatuuril 200…300 oC võib suureneda mõnevõrra suure süsinikusisaldusega terasest detaili kõvadus tänu jääkausteniidi muutumisele martensiidiks .On selge, et keskmise süsinikusisaldusega terastel, milles pärast karastamist ei ole jääkausteniiti, kõvadus nende
13. Valgemalmi aeglane jahutus A1 temperatuuri piirkonnas peale lõõmutamist soodustab grafiidi teket 14. Malmi valuomadused terasega võrreldes on parem 15. Terase lõõmutuse tunnuseks on aeglane jahutus 16. Noolutustemperatuur on allpool temperatuuri A1 17. Terase kõvadus karastamisel sõltub süsiniku sisaldusest 18. Terase karastusvööt on kõvaduse sõltuvus süsiniku sisaldusest 19. Kriitiline diameeter terase karastamisel on metalli sügavus, kus on 50% martensiiti 20. Rekristalliseerimislõõmutust kasutatakse survetöötlemise tekstuuri mahavõtmiseks Mat meh omadused Variant 1 1. Tõmbeteimiga määratakse järgmised materjali plastsusnäitajad katkevenivus 2. Metalli voolavuspiiri näitaja(te)ks on B-Re 3. Pingeühikuks on B-Mpa 4. Kõvadus 380HV5/20 tähendab Vikersi kõvadust 380 5. Mis on materjali sitkuse näitajaks standardi EVS-EN järgi? Purustustöö 6
- temperatuuri mõõtmine - sisepinged ja defektid - malmi termotöötlus Temperatuuri valik Süsinikteraste karastustemperatuur määratakse Fe- Fe 3C faasidiagrammi järgi, alaeutektoidsed terased kuumutatakse 30- 50 0C kõrgem temperatuurist Ac 3 - täiskarastus, üleeutektoidsed 30 50 0C kõrgem temperatuurist A1 - poolkarastus. Alaeutektoidsete teraste karastus temperatuurist üle AC1 annaks struktuuri, kus peale martensiiti säiliks osaliselt ferriit, mis vähendaks terase mehaanilised omadused peale noolutamist. Seevastu üleeutektoidsete teraste optimaalne karastustemperatuur on A C1 ja A3 vahel, kui terase struktuuris on piisavalt sekundaarset tsementiiti, mis jääb struktuuri ka peale karastamist. Tsementiidi osakesed tugevdavad karastatud teras, eriti siis, kui nemad on eriteradena ühtlaselt jaotatud martensiidis, ja ei moodusta pidevat nn. tsementiidi võrku. Kõrgsüsinikteraste
viia kõrgnoolutuseni, mis enamus tugevalt koormatud masinaosade ja tööriistade juures ei ole soovitatav. Joonisel 5.2 on näidatud Weldox 900 süsinikekvivalent. Joonis 5.3 toob ära soojussisestuse arvutuse tulemused. Joonisel 5.4 on näha ettekuumutustemperatuurid ning vesinikusisaldus HD = 5 ml/100g. Joonis 5.4 - eelkuumutustemperatuurid Joonis 5.5 - temomõjutsooni kõvadus Termomõju tsooni kõvadus on 480 HV (joonis 5.5) eeldusel, et ei teki martensiiti. Kõvadus väheneb jah- tumiskiiruse tõustes. Järeldus: termomõju tsooni jahtumiskiirus, ettekuumutus, kõvadus ja materjal mõjutavad tugevalt keevis- liidese tugevust. 6. Keevituselektroodi valik Kriteeriumid: Plaati keevitatakse ühelt poolt; Rm = 500 MPa; Re = 275; Amin= 19 %; KCV = 27 J; To = -20o C; Terase mark S275 J264. Keevituselektroodiks valisin ELGA P 4130 elekroodi, mis sobib madallegeerterase keevitamiseks ning annab piisavalt tugeva õmbluse.
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). Materjaliõpetuse praktikumide ja kodutööde juhendid. TTÜ Kirjastus
Teraste tähistus 1. Teraste Eurotähistussüsteem Teraste tähistamisel Eurostandardi (EN 10027) järgi kasutakse: Teraste margitähist Terase tunnusnumbrit Teraste margitähistamine põhineb teraste keemilisel koostisel, kasutusalal ja mehaanilistel ning füüsikaliste omaduste iseloomustamisel. Lähtudes tähistuste eesmärgist liigitatakse margitähiseid: I. Terased, mille tähistus põhineb nende kasutusel ja mehaanilistel või füüsikalistel omadustel II. Terased, mille tähistus põhineb nende keemilisel koostisel. Omaduste järgi markeeritavate ( I grupi) teraste margitähiste põhilised sümbolid on: a) S-ehitusterased, P-surveotstarbelised terased, L-torujuhtmeterased, E-masinaehitusterase Järgneb number, mis näitab minimaalset voolavuspiiri (kas ReH ,ReL, Rp või Rt vastavalt vajadusele) N/mm2. Näiteks: S355JO (Re= 355N/mm2, täiendava tähisena purustustöö tähi...
3 Kui suur hulk süsinikku on maksimaalselt lahustunud austeniidis temperatuuril 727 0C ? : 1. 0,01 % 2. 0,02 % 3. 0,8 % 4. 2,14 % 5. 6,67 % 4 Kui suur on ferriidi süsiniku lahustuvus toatemperatuuril tasakaaluolekus (massiprotsentides)? : 1. 0,01 % 2. 0,02 % 3. 0,8 % 4. 2,14 % 5. 6,67 % 5 Terasele C-sisaldusega 0,46% on tehtud täiskarastus, mille tulemusel on saadud martensiitstruktuur. Kui suur hulk süsinikku on jäänud martensiiti? : 1. 0,02 % 2. 0,46 % 3. 0,8 % 4. 2,14 % 5. 6,67 % 6 Miks on perliidi süsinikusisaldus 0.8%? : 1. Austeniit, mille süsinikusisaldus on alla või üle 0,8% ei lagune ja jääb toatemperatuuril ka austeniidiks. 2. Perliidi süsinikusisaldus (0,8 %) on kokkuleppeline väärtus, mis võimaldab materjaliuuringutes lihtsustusi teha. Reaalselt sisaldab perliit 0-2,14% süsinikku. 3
2. 0,02 % 3. 0,8 % 4. 2,14 % 5. 6,67 % Question 4 Correct Mark 2,00 out of 2,00 Question text Kui suur on ferriidi süsiniku lahustuvus toatemperatuuril tasakaaluolekus (massiprotsentides)? Vali üks: 1. 0,01 % 2. 0,02 % 3. 0,8 % 4. 2,14 % 5. 6,67 % Question 5 Incorrect Mark 0,00 out of 2,00 Question text Terasele C-sisaldusega 0,46% on tehtud täiskarastus, mille tulemusel on saadud martensiitstruktuur. Kui suur hulk süsinikku on jäänud martensiiti? Vali üks: 1. 0,02 % 2. 0,46 % 3. 0,8 % 4. 2,14 % 5. 6,67 % Question 6 Correct Mark 4,00 out of 4,00 Question text Miks on perliidi süsinikusisaldus 0.8%? Vali üks: 1. Austeniit, mille süsinikusisaldus on alla või üle 0,8% ei lagune ja jääb toatemperatuuril ka austeniidiks. 2. Perliidi tekkimisel süsinik koguneb perliidi aladel ja rikastub seal seni kuni saavutatakse 0,8% süsinikku. 3
Madal kulumiskindlus Kasutuskohad : Pehme puidu lõikamisel väikestel lõikekiirustel Käsilõikeriistades . Terase karastamine . Teraste kuumtöötlemisel toimuvad nende ehituses muutused, mis parandavad teraste omadusi Teraste kristalli- ja struktuuri muutus on sõltuv süsiniku hulgast ja temperatuurist Tööristateraste karastamise eesmärk on moodustada peenkristallilist martensiiti. See on kõva, vastupidav, sitke ning kulub aeglaselt Karasatamine on teras kuumutamine üle kriitilise punkti 30..50’C võrra, hoidmine nimetatud temperatuuril ning sellele järgnev kiire jahutamine Jahutatakse tavaliselt vees, õlis või spetsiaalsetes soolalahustes Karastamine tõstab terase kõvadust ja kulumiskindlust, seejuures jääb sitkus peaaegu samaks . Karastamisel on kolm etappi :
Jahutate vees maha või soolavannis maha, siis me nimetame seda karastamiseks. Karastamisele järgnevat termotöötlust nimetame noolutamiseks. Legeerivad elemendid eelkõige avaldavad mõju karastamisele. Aga esllest siis räägime järgmisel korral. Legeerivate elementide mõju martensiitmuutuse temperatuurile ehk martensiidi tekke termperatuurile, ärme täna räägi. Martensiit on faas, mille poole me püüdleme karastamisel. Me tahame saada 100% martensiiti, et saada suurt kõvadust ja kulumiskindlust. Siinkohal võiks ikkagi vaadelda legeerivate elementide mõju kuumutamisele. Igasugune termotöötlus eeldab (võtame faasidiagrammi ette), et me kuumutame üle mingisuguste temperatuuride. Eesmärk on tavaliselt see, et me püüdleme austeniidi alasse, tahaksime, et lähtestruktuur oleks austeniit ja seda siis jahutame aeglaselt või kiirelt ja saame erinevad struktuurid
enam perliidiks muutuda. Seega martensiitmuutus on mittedifuusne, mille tulemuseks on nõelja struktuuriga süsiniku üleküllastunud tahke lahus α-rauas. Martensiidil on suuremerimaht kui austeniidil, millega kaasneb tunduv sisepingete suurenemine karastunud terases ja millest tuleneb martensiidi suur kõvadus (üle 60 HRC) ning tugevus. Et vältida antud terases austeniidi lagunemist difusiooni teel, ehk saada martensiiti, on vaja terast jahutada temperatuurini 300-200 kraadi kriitilisest kiirusest v k (joonis 1) suurema, üle 120kraadi/s kiirusega, näiteks kiirusega v 4 . Martensiitmuutus algab temperaturil M a (joonis 1) ja toimub pideva jahtumise tingimustes teatud temperatuurivahemikus, mille lõpul M 1 säilib mõningate kogus muutumata jäänud nn. jääkausteniiti. Muutetemperatuurid Ma ja M1 olenevad terase koostisest, eelkõige süsinikusisaldusest
vahemikus 400-300 kraadi austenniidi lagunemine kiireneda, mistõttu neid tuleb ka selles piirkonnas kiiremini jahutada). Martensiidi tekkepiirkonnas ( alla 300-200 kraadi) on soovitav terast jällegi sisepingete vältimiseks terast aeglaselt jahutada. Eeltoodust tulenevalt on oluline, millist mõju avaldavad jahutusvedelikud kahes temp vahemikus: 1)550-650 kraadi mil on soovitatav austenniidi kiire jahutamine selle lagunemise vältimiseks. Mida kiirem jahutus, seda rohkem tekib martensiiti ja seda suurem kõvadus saavutatakse. 2) 200-300 kraadi, mille martensiiditekkest tingituna on soovitatav aeglasem jahutus. Mida aeglasem jahutus seda väiksem on kalduvus karastuspingete ja pragude tekkele. Jahtumiskiirus valitakse ka läbikarastatavuse ja kriitilise jahtumiskiiruse järgi. Mida suurem läbikarastatavus ja väiksem kriitiline jahtumiskiirus seda kiiremini võib terast jahutada. Läbikarastatavus sõltub detaili mõõtmetest ja südamiku kriitilisest jahtumiskiirusest.
annaabi.ee 
