Materjalide aatomstruktuur. Metallid - Kontrolltöö kordamisküsimused (0)

1 kontrolltöö kordamisküsimused.    Materjalide aatomstruktuur. Metallid. 
  1. Kuidas liigitatakse materjale nende saamise järgi? Iseloomustage igat rühma.  Looduslikud materjalid ja tehnomaterjalid 2. Kuidas liigitatakse materjale nende füüsilise oleku järgi? Iseloomustage igat  rühma.  3. Mida uurib Materjaliõpetus?  Käsitleb peamiselt seda, missugune on eri materjalide liigitus, nende koostis ja 
struktuur, kuidas sellest oleneb materjali tugevus ja teised omadused. 4. Millised on põhilised kristallvõre tüübid? Tooge näited koos eskiisidega.  5. Millised võivad olla kristallvõre defektid? Kirjeldage neid.  Punkt-, joon-, pind- ja ruumdefektid. 6. Kuidas liigitatakse tahkeid aineid nende sisemise struktuuri järgi?  Iseloomustage need rühmad. 
Kristallilised – lähevad tahkest olekust vedelasse üle kindlal temperatuuril,
Amorfsed – pehmenevad kuumutamisel laias temperatuurivahemikus 7. Kirjeldage metallide kristalliseerumisprotsessi.  Tekivad kristalliseerumiskeskmed, need kasvavad ja neid tekib juurde, kuni kogu aine 
on tahkunid. 8. Kuidas defineeritakse kristalliseerumistemperatuuri? Kuidas seda tähistatakse? Vedela metalli üleminekut tahkesse. Tk 9. Kuidas defineeritakse sulamistemperatuuri? Kuidas seda tähistatakse?  Tahke metalli pleminek vedelasse. Ts 10. Kuidas jaotatakse metalle nende sulamistemperatuurist ja massist  lähtuvalt? 
kergmetalllid ja -sulamid
raskemetallid ja -sulamid
keskmetallid ja -sulamid 11. Mida nimetatakse anisotroopsuseks ja mida isotroopsuseks? Millised  ained on anisotroopsed ja millised isotroopsed? 
Anisotroopseteks nimetatakse materjale, mille omadused on eri suundades 
erisugused. Isotroopsel on eri suundades samasugused. 12. Mida nimetatakse polümorfismiks? 


Sõltuvalt temperatuurist on enam kui üks kristallivõre tüüp.  
Materjalide omadused  
  1. Kuidas grupeeritakse materjalide omadusi?  Füüsikalised, Mehaanilised, Keemilised, Talitlus, Majanduslikd ja Esteetilised.  2. Nimetage metallide mehaanilised omadused. Seletage nad lahti.  Tugevus, kõvadus, sitkus, plastsus, elastsus. 3. Nimetage metallide füüsikalised omadused. Seletage nad lahti.  Värvus, tihedus, sulamistemperatuur, soojuspaisumine, soojusjuhtivus, elektrijuhtivus,
magnetism. 4. Nimetage metallide tehnoloogilised omadused. Seletage nad lahti.  Valatavus, survetöödeldavus, lõiketöödeldavus, termotöödeldavus, keevitatavus, 
joodetavus, liimitavus. 5. Nimetage metallide talituslikud omadused. Seletage nad lahti.  Kulumiskindlus, pinnaomadused, tulekindlus, soojuspüsivus, ohutus, 
keskkonnasõbralikkus. 6. Kuidas liigitatakse materjalide omaduste uurimise meetodeid? Iseloomustage  neid? 
Purustavad ja mittepurustavad katsed. 7. Milles seisneb metallide purustavate katsete olemus?  Katse tagajärjel purustatakse detail või selle materjalist valmistatud teimik. 8. Loetlege põhilised materjalide purustava kontrolli meetodid mehaaniliste  omaduste kindlaksmääramiseks? Kirjeldage neid. 
Tõmbeteim, Surveteim, Löökpaindeteim, Väsimusteim,  9. Millised on metalltoodete mittepurustava kontrolli (MPK) meetodite ülesanded?  Defektide avastamine toodete pinnal või nende sisemuses
Materjalide keemilise koostise ja struktuuri määramine
Füüsikaliste ja mehaaniliste omaduste mõõtmine
Tehnoloogiliste protsesside pidev kontroll 10. Loetlege materjalide mittepurustava kontrolli meetodid? Kirjeldage neid.  kõvaduse määramise, radiograafia, ultraheli, magnet, kapillaar, elektrilised 11. Millistel eesmärkidel viiakse läbi materjalide mittepurustavat kontrolli?  Defektide avastamine toodete pinnal või nende sisemuses
Materjalide keemilise koostise ja struktuuri määramine
Füüsikaliste ja mehaaniliste omaduste mõõtmine
Tehnoloogiliste protsesside pidev kontroll 12. Milles seisneb metallide kõvaduse mõõtmine?  Kõvadust määratakse otsaku toime järgi materjali pinnasse 13. Loetlege põhilised materjalide kõvaduse mõõtmise meetodid?  Brinelli, Rockwell, Vikers. 14. Kuidas mõõdetakse materjalide kõvadust Brinelli meetodil ( otsak, kuidas saadakse kõvaduse väärtuse, kuidas tähistatakse, joonis )? 
Kõvasulamkuul, Jõud/augu pindala, 185 HBW 5/750/20.


15. Kuidas mõõdetakse materjalide kõvadust Rockwelli meetodil ( otsak,  kuidas saadakse kõvaduse väärtuse, kuidas tähistatakse, joonis )? 
kõvasulam-teraskuuli või teemantkoonuse, Sügavus/pindalaga, 59 HRC 16. Kuidas mõõdetakse materjalide kõvadust Vickersi meetodil ( otsak,  kuidas saadakse kõvaduse väärtuse, kuidas tähistatakse, joonis )? 
Teemantpüramiid, Jõud/pindala, 500 HV30 17. Radiograafiakatse meetodi kirjeldus?  Röntgen- või gammakiirgisega kiirgamisel. 18. Ultrahelikatse meetodi kirjeldus?  Ultraheliga kiirgamisel. poorid, praod, mittemetalsed lisandid 19. Magnetpulberkatse meetodi kirjeldus?  Tühikute kontroll, ainult ferromagneetikud. 20. Kapilaarkatse meetodi kirjeldus?  Vedeliku võimel imbuda kapillaarjõudude toimel materjali defektidesse      
Sulamid.  
  1. Mida nimetatakse metalli sulamiks ja mida sulami komponentideks?  Aine, mis on saadud kahe või enama metalli või metalli ja mittemetalli ühtesulatamise
Aineid, mis moodustavad sulami.


2. Mida nimetatakse metallisulami faasiks ja mida süsteemiks?  sulami ühtlast osa, millel on ühesugune koostis ja agregaatolek ning mis on eraldatud 
sulami teistest osadest (faasidest) piirpinnaga. 3. Mida nimetatakse metallisulami struktuuriks ja milliseid sulami struktuure Te  teate (4)? Defineerige neid.  Metallimikroskoobis nähtavat faaside paigutust, nende kuju ja mõõtmeid. Vedel, Tahke, Keemiline, Mehaaniline 4. Mida nimetatakse vedelaks lahuseks?  Üksteisega töielikult lahustunud 2 metalli. 5. Mida nimetatakse tahkeks lahuseks? Kuidas neid liigitatakse? Seletage lahti.  Eristatakse asendus- ja sisestustüüpi tahkeid lahuseid.
Asendustüüpi tahketes lahustes - osa lahustuva komponendi (põhikomponendi) 
aatomeid kristallivõre sõlmedes asendunud teise, lahustunud komponendi 
aatomitega.
Sisestustüüpi tahked lahused - sisaldavad enamasti mittemetalle, mille aatomid 
paigutuvad põhikomponendi aatomite vahele. 6. Mida nimetatakse keemiliseks ühendiks?  Sulami komponentidest koosnevat ühtlast kristallilist ainet, mille aatomid on omavahel
seotud keemilise sidemega. 7. Mida nimetatakse mehaaniliseks seguks?  Kaks komponenti ei lahustu.   
 
Olekudiagrammid. 
  1. Mida nimetatakse olekudiagrammiks ja milleks seda kasutatakse?  sulami faasilise oleku graafiline esitus sõltuvalt temperatuurist ja komponentide 
kontsentratsioonist.
Mis temperatuuris vahetab metal/sulam faasi. 2. Kuidas olekudiagrammi põhimõtteliselt ehitatakse?  Tasakaaluolekus sulami kohta, väga aeglasel jahutamisel või pikaajalisel 
kuumutamisel. 3. Mida nimetatakse eutektikumiks ja mida eutektiliseks sulamiks?   Kaht või enamat liiki metallide mehaanilist segu, mis kristalliseerub vedelast sulamist 
üheaegselt.
Sulamid, mis kristalliseerub (sulab) ühel kindlal temperatuuril. 4. Erinevate olekudiagrammi osade ja kõverate olemus ja nimetused?  5. Süsteemi raud – tsementiit olekudiagrammi olemus, struktuuriosad ja nende  definitsioonid? 
Süsteem selgita raua-süsinikusulamite (teraste ja malmide) kristalliseerumisprotsessi 
ja faasilisi muutusi.
Alates puhtast rauast kuni tsementiidini. (6,67% C)
Alla 2,14%C on teras ja üle on malm. 6. Milline tähtsus on raud-tsementiit olekudiagrammil, milleks seda kasutatakse?    Olekudiagrammil on näidatud raua-süsinikusulamite faasiline koostis ja struktuuriosad
alates puhtast rauast kuni tsementiidini. 7. Millised on raua-süsinikusulamite struktuuriosad. Nimetada ja seletada lahti. 


Peamised on Raud ja süsinik.
Ferriit (F) on süsiniku sisestustüüpi tahke lahus α-rauas
Austeniit (A) on süsiniku sisestustüüpi tahke lahus γ-rauas
Tsementiit (T) on raua ja süsiniku keemiline ühend (raudkarbiid Fe3C)
Grafiit on vaba süsinik, väga pehme (3 HB) ja väikese tugevusega
Perliit (P) on ferriidi ja tsementiidi mehaaniline segu, eutektoid (analoogne 
eutektikumile, kuid tekib tahkest faasist)
Ledeburiit (Le) on austeniidi ja tsementiidi mehaaniline segu (eutektikum), mis tekib 
vedela raua-süsinikusulami tahkumisel allpool temperatuuri 1147 °C ja sisaldab 4,3% 
süsinikku 8. Mis on sekundaarne kristalliseerumine?   Seda põhjustab raua ümberkristalliseerumine ühest polümorfsest modifikatsioonist 
teise (γ-raud kristalliseerub α-rauaks) ja sellele vastav austeniidi lagunemine                                           Rauasüsiniksulamid.  
  1. Mida nimetatakse rauasüsiniksulamiks?  Süsinikku sisaldav raua sulam 2. Millised on raudsüsiniksulamite komponendid?  Raud ja süsinik. 3. Milline on lisandite mõju rauasüsiniksulamitele?  Räni ja mangaan - parandavad terase omadusi
Räni - halvendab terase külmdeformeeritavust
Mangaan - tõstab märgatavalt terase tugevust
Väävel ja fosfor - terases kahjulikeks lisandeiks
Mangaan – nõrgendab terade vaelist sidet
Väävel - vähendab terase löögisitkust
Fosfor - tõstab terase tugevus- ja voolavuspiiri 4. Rauasüsiniksulamite liigitus (süsinikusisalduse järgi)? Definitsioonid.  Teras (kuni 2,14%C) ja Malm (alates 2,14%C) 5. Mida nimetatakse teraseks?  mille süsinikusisaldus on kuni 2,14% 6. Mida nimetatakse malmiks?  mille süsinikusisaldus on üle 2,14% (tavaliselt kuni 5-6%) 7. Rauasüsiniksulamid ja tavalisandite mõju sulamile  Teras ja malm.
Räni ja mangaan - parandavad terase omadusi
Räni - halvendab terase külmdeformeeritavust
Mangaan - tõstab märgatavalt terase tugevust
Väävel ja fosfor - terases kahjulikeks lisandeiks
Mangaan – nõrgendab terade vaelist sidet
Väävel - vähendab terase löögisitkust
Fosfor - tõstab terase tugevus- ja voolavuspiiri 8. Rauasüsiniksulamid ja legeerivate elementide mõju sulamile  Cr, Ni, W, V, Mo, Co, Mn ja Si


Si - Tõstab voolavuspiiri, halvendades plastsust. Trafoterastes kuni 4%
Mn - Tõstab terase tugevust ja kõvadust, suurendab läbikarastuvust. Kulumiskindlates
terastes ca 13%
Cr - Tõstab terase tugevust ja kõvadust (moodustuvad karbiidid), suurendab 
läbikarastuvust, soodustab ferriitstruktuuri teket, tagab korrosioonikindluse (>12%Cr). 
Konstruktsiooniterastes 1…2%, tööriistaterastes ca 12%
Ni - Tõstab terase sitkust, kasut. koos kroomiga; soodustab austeniitstruktuuri teket. 
Konstruktsiooniterastes kuni 5%, roostevabades terastes 8…10%
Mo - Alandab terase külmahaprusläve, vähendab noolutusrabedust, tõstab 
tõmbetugevust
W - Tõstab terase kõvadust ja kulumiskindlust. Põhilisand kiirlõiketerastes
Co - Tugevdab terast; parandab selle magnetomadusi. Sideaine kõvasulameis
V - Tõstab terase kõvadust. Kasutatakse tera peenendajana   Terased.     1. Millised lisandid võivad esineda terases?   Cr, Ni, W, V, Mo, Co, Mn ja Si 2. Milline on lisandite mõju rauasüsiniksulamitele?  Si - Tõstab voolavuspiiri, halvendades plastsust. Trafoterastes kuni 4%
Mn - Tõstab terase tugevust ja kõvadust, suurendab läbikarastuvust. Kulumiskindlates
terastes ca 13%
Cr - Tõstab terase tugevust ja kõvadust (moodustuvad karbiidid), suurendab 
läbikarastuvust, soodustab ferriitstruktuuri teket, tagab korrosioonikindluse (>12%Cr). 
Konstruktsiooniterastes 1…2%, tööriistaterastes ca 12%
Ni - Tõstab terase sitkust, kasut. koos kroomiga; soodustab austeniitstruktuuri teket. 
Konstruktsiooniterastes kuni 5%, roostevabades terastes 8…10%
Mo - Alandab terase külmahaprusläve, vähendab noolutusrabedust, tõstab 
tõmbetugevust
W - Tõstab terase kõvadust ja kulumiskindlust. Põhilisand kiirlõiketerastes
Co - Tugevdab terast; parandab selle magnetomadusi. Sideaine kõvasulameis
V - Tõstab terase kõvadust. Kasutatakse tera peenendajana 3. Millised on teraste tavalisandid. Millised elemendid kuuluvad? Nende mõju  terasele?  
Mis on jäänud sulameisse nende saamise käigus 4. Millised on teraste juhulisandid. Millised elemendid kuuluvad? Nende mõju  terasele?  
O, H ja N 5. Millised on teraste legeerivad elemendid. Millised elemendid kuuluvad? Nende  mõju terasele?  
Si - Tõstab voolavuspiiri, halvendades plastsust. Trafoterastes kuni 4%
Mn - Tõstab terase tugevust ja kõvadust, suurendab läbikarastuvust. Kulumiskindlates
terastes ca 13%
Cr - Tõstab terase tugevust ja kõvadust (moodustuvad karbiidid), suurendab 
läbikarastuvust, soodustab ferriitstruktuuri teket, tagab korrosioonikindluse (>12%Cr). 
Konstruktsiooniterastes 1…2%, tööriistaterastes ca 12%


Ni - Tõstab terase sitkust, kasut. koos kroomiga; soodustab austeniitstruktuuri teket. 
Konstruktsiooniterastes kuni 5%, roostevabades terastes 8…10%
Mo - Alandab terase külmahaprusläve, vähendab noolutusrabedust, tõstab 
tõmbetugevust
W - Tõstab terase kõvadust ja kulumiskindlust. Põhilisand kiirlõiketerastes
Co - Tugevdab terast; parandab selle magnetomadusi. Sideaine kõvasulameis
V - Tõstab terase kõvadust. Kasutatakse tera peenendajana 6. Mida nimetatakse legeerimiseks?   Viiakse terastesse vajalike omaduste saamiseks mitmesuguseid spetsiaalseid 
lisandeid 7. Millistesse gruppidesse ja alagruppidesse liigitatakse oma kasutusotstarbelt ja  omadustelt terased ( teraste liigitus )?   
konstruktsiooniterased, tööriistaterased ja eriomadustega terased 8. Konstruktsiooniteraste liigitus, iseloomustus ning kasutusalad?  Ehitusterased 
Masinaehitusterased 9. Ehitusteraste omadused ning kasutusalad?  Kuni 0,2%C ja (Si ja Mn 1…2%) 10. Masinaehitusteraste iseloomustus ning kasutusalad?  0,1...0,25%C ja pinnakiht tsementiiditakse 11. Tööriistateraste liigitus, iseloomustus ning kasutusalad?  Lõike- ja mõõteriistaterased, Stantsiterased (külm- ja kuumstantsiterased) ja 
Kiirlõiketerased 12. Lõike- ja mõõteriistateraste omadused ning kasutusalad?  13. Kiirlõiketeraste omadused ning kasutusalad?  Tööriistaterades, kuni 0,6%C 14. Stantsiteraste omadused ning kasutusalad?  Külmstantsiterased - kroomiga kõrglegeeritud terased, mis sisaldavad 12% Cr ja 1…
2% C
Kuumstantsiterased - 0,5…0,6% C ja 1…2% Ni või Mo 15. Eriteraste liigitus, iseloomustus ning kasutusalad?  Konstruktsiooniterased, mis töötavad spetsiifilistes tingimustes 16. Korrosioonikindlate teraste omadused ning kasutusalad?  kroomi (vähemalt 12%)
kroomterased - (sisaldavad 13…27% Cr
kroomnikkelterased – ka nikkel 17. Kuumuskindlate teraste omadused ning kasutusalad?  Kroom 10-25% 18. Kulumiskindlate teraste omadused ning kasutusalad?  eriti efektiivne on aga kõvade pinnete pealekandmine eri pindamismoodustega 19. Tsementiiditavate teraste iseloomustus ning kasutusalad? Mida  nimetatakse tsementiitimiseks? 
madalsüsinikteraseid(0,1...0,25%C) mille pinnakihis viiakse C sisaldus ca. 1%-ni 20. Parendatavate teraste iseloomustus ning kasutusalad? Mida nimetatakse  terase parendamiseks? 
vastuvõetav külmahapruslävi ja löögisitkus, (0,3...0,5%C), milles on 3...5% legeerivaid
elemente. Masinaosad 21. Vedruteraste iseloomustus ning kasutusalad? 


Plastne deformatsioon on lubamatu, 0,5…0,7%C 22. Kuullaagriteraste iseloomustus ning kasutusalad?  Ca. 1% C ja 1,5% Cr 23. Automaaditeraste iseloomustus ning kasutusalad?  kuni 0,4% C ja rohkem väävlit ja fosforit (kuni 0,2%) 24. Legeerkvalitetteraste omadused. Kasutamine  S ja P ≤ 0,035% keevitatavad konstruktsiooniterased, surveotstarbelised 
terased, eriterased (magnetterased) 25. Legeervääristeraste omadused. Kasutamine  roostevabad, kuumuspüsivad ja kuumuskindlad terased, kuullaagri-, tööriista- ning 
eriomadustega terased  
Malmid.    
  1. Milliseid rauasüsiniksulameid nimetatakse malmideks ja missugused on  malmide olulisemad füüsikalised ja mehaanilised omadused? 
süsinikusisaldusega (üle 2,14%), kõva ja habras 2. Kuidas liigitatakse malme nende struktuuri ja omaduste ning  kasutusvaldkondade poolest? 
Valgemalm
Grafiitmalm e. hallmalm 3. Valgemalmid, nende olemus, omadused ja kasutamine.  kogu süsinik on seotud olekus tsementiidis
Raskesti lõiketöödeldav, 
1) eutektoidsed, C=4,3%, struktuur Le; 2) alaeutektoidsed, C4,3%, struktuur Le+T. 4. Hallmalmid, nende olemus, omadused ja kasutamine.  kogu süsinik või suurem osa sellest on vabas olekus grafiidina
Vähene tõmbetugevus, väike plastsus 5. Tempermalmid, nende olemus, omadused ja kasutamine.  C - 2,2…3,0% ja Si 0,7…1,5%
Aeglane jahutamine 740-710˚C või seisutamine 700-710˚C
Valandid 6. Kõrgtugevad malmid, nende olemus, omadused ja kasutamine. Kuidas  saadakse kõrgtugevat malmi?  7. Malmi valu olemus ja milliseid valuvorme kasutatakse?  Malmi toodetakse kõrgahjudes. Peamisselt hallmalm, vahest ka tempermalm
Liivsavivorm ja metallvorm.