Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Materjaliõpetus". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
sulam, sulamid, süsinik, joodise, grafiit, joodised, grafiidi, malmid, legeerterased, alumiinium, malmis, tempermalm, pronksid, sulatus, vasesulamid, puhtus, toormalm, malmist, taandamine, kõrglegeerterased, 1539, rasksulavad, valusulamid, termotöödeldavad, raskmetall, tsink, nikkel, korrosioonikindlus, keragrafiitmalm, keraja, kõvadus, tähistustoormalm (läheb terase sulatamiseks), valumalm (sulatatakse ümber, et saada valandeid) ja ferrosulamid (suure Mn või Si sisaldusega rauasulamid, mida valumalmide ümbersulatamisel). Koostise järgi: Legeerimata malm(raudsüsiniksulamid) ja eriomadustega legeermalm (koostisesse lisatud täiendavaid elemente). Süsiniku oleku järgi: Valgemalm (kogu C on rauaga seotud olekus tsementiidi- Fe 3C kujul; saadakse vedela malmi kiirel jahutamisel valuvormis) ja Hallid malmid (kogu või enamus C on vabas olekus grafiidina) 2. Malmide liigid a) Hallid malmid. Valumalmil on libleja kujuga grafiidiosakesed (lamellgrafiit). Valandid saadakse valamisel muldvormidesse. Eurostandard EN1561 (valumalmi) GJL-300 min. tõmbetugevus Rm on 300MPa ja maks võib olla kuni 400MPa. Soome valumalm(SFS 4855) GRS … Saksa valumalm (DIN 1691) GG ..
3) ferrosulameid – suure Mn või Si sisaldusega rauasulameid, mida kasutatakse valumalmide ümbersulatamisel koostise reguleerimiseks ning terase taandamiseks. Koostise järgi eristatakse legeerimata malme, mis on põhiliselt raudsüsiniksulamid ja eriomadustega legeermalme, mille koostisse on lisatud täiendavalt teisi elemente. Malmis sisalduva süsiniku oleku järgi eristatakse: 1. Valgemalmid, kus kogu süsinik on rauaga seotud olekus tsementiidi ( F e 3 C ) kujul. Selline malm on heleda murdepinnaga, millest ka nimi. Valgemalm saadakse vedela malmi kiiremal jahtumisel valuvormis (õhukeseseinalised valandid, metallvormid) 2. Hallid malmid on tumedama murdepinnaga, kus kogu süsinik või enamik sellest on vabas olekus grafiidina. 1.1 Hallid malmid Hallid malmid markeeritakse liigi ja põhiliselt tõmbetugevuse järgi
1. Materjalide füüsikalised ja mehaanilised omadused Materjalide liigitus tiheduse ning sulamistemperatuuri järgi: Tihedus: kg/m3 – kergmetallid ja -sulamid 5000 < < 10000 kg/m3 - keskmetallid ja –sulamid > 10000 kg/m3 - raskmetallid ja -sulamid Sulamistemp: ≤ 327 °C - kergsulavad metallid ja sulamid, näiteks Pb, Sn 327-1539 °C - kesksulavad metallid ja sulamid, näiteks Mn, Cu, Ni >1539 °C - rasksulavad metallid ja sulamid, näiteks Fe, Ti, Cr Tõmbekatsel määratavad tugevus- ja plastsusnäitajad , jäikusnäitaja, nende ühikud ning kasutamine. Tõmbekatsel saame määrata nii tugevus kui ka platsusnäitajaid, tugevusnäitajateks on: Tõmbetugevus Rm – maksimaaljõule Fm vastav pinge, valemiga Rm = Fm / S0, ühikuga N/mm2. Tõmbetugevust ehk tugevuspiiri kasutatakse näiteks staatilistel koormustel habraste materjalide ohtlike pingete kirjeldamiseks. Voolavuspiir ReH – ülemine voolavuspiir
mehaaniliseks seguks. Alla temp 727 Le -> F + T, st Le= A+T (1147-727) ja F+T (727-0) · Perliit (P) - C-sisaldus 0,8%, A -> F+T=P tekib temp.-l 727 (700-500 - perliit) · Beiniit (B) - C-sisaldus 0,8%, A-> F+T=B, kui temp alla 500-300 4.4. Kuidas liigitatakse Fe-C-sulamid liihtudes FD-st (C-sisalduses)? 0..alaeutektoidterased..0,02%..eutektoidterased..0,8%..üleeutektoidt.-d...2,14%..alaeutektsed malmid..4,3%..eutektsed malmid..6,67%..üleeutektsed malmid 5. Terased 5.1. Kuidas liigitatakse terased lähtudes kasutusalast ja milline on nende C-sisaldus? · C<0,7% - konstruktsiooniterased, C- 0,2...0,7% · C>0,7% - töörisstaterased, C- 0,4...1,6% · eriterased (ainult legeerterased) 5.2. Millised on ala- ja üeeutektoidsede teraste strukluuriosad tasakaaluolekus? · Ala (C<0,8%) - F+P · Eutektoidterased (C=0,8%) - P · Üleeutektoidterased (C>0,8%) - P+T'' 5.3
kristallivõre K12) milline on kristallivõre baas? A=1/8*8=1 B=6*1/2=3 n=A+B=1+3=4 3.FD kuju komponentide osalise lahutsuvuse korral, faasid selle kõikides alades, nende tähistus ja sisu 4.Loetlege tardfaasid F-S sulameis. Tooge nende tähistus, sisu ja C-sisaldus F (K8) sisentustardlahus alfa-rauas c=0,01%-0,1% (Fe(C))(Ferriit on süsiniku tardlahus alfa+rauas) A (K12) sisendustardlahus gamma-rauas c=0,8-2,14%(Fe(C)) ( Austeniit on samuti raua ja süsinuku tardlahus, süsinik aatomid on asetatud gamma+rauas tahkesendatud kuupvõre aatomitevahelistesse tühikutesse. (sitke ja hästi deformeeritav, mittemagneetiline) M(K8) c ülekõllastunud tardlahus alfa+rauas(Fe(Cülek)) 5.milles seisneb beiniit muutus Fe-S sulameis muutuse skeem, T A->(F+T) B (C=0,8% t=400-500C 6.alaeutektoidterase struktuuriosad, nende tekkimistemperatuur C<0,8% struktuur koosneb ferriidist ja perliidist, ferriit 727, perliit 0-727 7.tavalisandid terastes, nende sisaldus Räni<0,4% ; mangan
kasutatakse teda vähe. Põhilised tehnomaterjalid Mangaan tõstab märgatavalt terase valmistatakse rauasulamitest. Nende kasutusala on tugevust, alandamata seejuures plastsust, ning umbes kümme korda laiem kui teistel metallidel ja samal ajal vähendab väävlisisaldusest tingitud nende sulamitel. Suurem osa rauasulamitest on kahjulikku mõju. süsinikku sisaldavad sulamid – rauasüsinikusula- Malmidele on peale suurema süsinikusisal- mid, mis jagunevad järgmiselt: duse omane ka suur ränisisaldus (1...3%). Räni - terased, mille süsinikusisaldus on kuni 2,14%; peamine mõju on selles, et koos süsinikuga soodus- - malmid, mille süsinikusisaldus on üle 2,14% tab ta grafiidi eraldumist. (tavaliselt kuni 4%). Väävel ja fosfor. Väävel ja fosfor on
Stenogramm aines tehnomaterjalid Üliõpilane: Üliõpilaskood: Rühm: Materjalide füüsikalised ja mehaanilised omadused Metallide ja sulamite liigitus tiheduse järgi: ρ< 5000 kg/m3 – kergmetallid ja –sulamid; 5000 < ρ < 10000 kg/m3 - keskmetallid ja –sulamid; ρ > 10000 kg/m3 - raskmetallid ja -sulamid. Metallide ja sulamite liigitus sulamistemperatuuri järgi: kergsulavad metallid ja sulamid - TS ≤327°C (Pb sulamistemperatuur) - Pb, Sn, Sb; kesksulavad metallid ja sulamid - TS =327-1539°C - Mn, Cu, Ni, Ag jt; rasksulavad metallid ja sulamid - TS >1539°C (Fe sulamistemperatuur) – Ti, Cr, V, Mo, W. Plastsusnäitajad Plastsus on materjali võime purunemata muuta talle rakendatud väliskoormuse mõjul oma kuju ja mõõtmeid ning säilitada jäävat (plastset) deformatsiooni pärast väliskoormuse lakkamist.
milles seisneb beiniit muutus Fe-C sulameis, muutuse skeem, T A => (F+T) B (C=0,8% t=400-500C 6.alaeutektoidterase struktuuriosad, nende tekkimistemperatuur C<0,8% struktuur koosneb F ja P, C-sisaldus 0,2% korral ferriidi ja perriidii koguste suhe 3:1 7.tavalisandid terastes, nende sisaldus Räni<0,4% ; mangan <0,8% ; väävel 0,035...0,06%; fosfor 0,025...0,045% 8.maldmide liigitus lähtudes C olekust. Nende tekke eeltingimused 1) seotud C malmid e. valgemalmid- seotud süsinik tsementiidi kujul (grafitiseerivad lisandeid vähe või on jahtumiskiirus suur) Vaba grafiidiga malmid (hallmalmid)- malmid, kus kogu süsinik, või osa sellest on vabas olekus (malmi aeglane jahtumine ja malmi suur räni sisaldus) 9.kuidas liigitatakse mitteraudmetallid ja sulamid lähtudes tihedusest, tooge piirtihetuse väärtused 1.kergmetallid ja sulamid <5000kg/m3 (Mg,Al,Ti) 2.keskmetallid ja sulamid 5000...10000 (Zn, Sn, Cu, Cr, Mn, antimon) 3
struktuurile. Saame nn. klaas- või amorfse metalli või sulami (amorphous metal, amorphous alloy, metal glass, metaglas), millel puudub metallile või sulamile omane korrapärane aatomite paigutus. Amorfne olek on seda püsivam, mida keerulisem on metalli või sulami kristallivõre ja mida suurem on aatomite vastastikune mõju (suurem on ta metalli ja mittemetalli sulamite korral). Koostise poolest on kergemini saadavad ja püsivamad kahe- ja enamakomponentsed sulamid. Amorfsetel metallidel on suurepärane korrosioonikindlus, head elektri- ja magnetomadused (üldiselt suuremad kui vastavatel kristalsetel materjalidel). Difusioon Paljud metallides ja sulamites toimuvad protsessid, eriti kõrgetel temperatuuridel, on seotud difusiooniga (diffusion). Metalli aatomite liikumist kristallivõre sõlmpunktist naabersõlmpunkti või nende vahele temperatuuri mõjul nimetatakse omadifusiooniks (self-diffusion). Erisuguste aatomite
sisaldusega 5)milles seisneb beiniitmuutus Fe-C-sulameis muutuse skeem, T A->(F+T)B; Tekib A lagunemisel selle allajahutamisel temp-ivahemikus 400-500C.(C%=0,8) 6)alaeutektoidterase struktuuriosad, nende tekkimistemperatuur F(0-911C ja 1392-1539C) P(727C) 7)tavalisandid terastes, nende sisaldus Si ( <0,4%); Mn (<0,8%); S (0,035-0,06%); P (0,025-0,045%). 8)malmide liigitus lahtudes C-olekust. Nende tekke eeltingimused · Seotud süsinikuga malmid valgemalmid (kogu süsinik on seotud olekus tsementiidi (Fe3C) kujul); lisandeid pole ja KIIRE jahutamine · Vaba grafiidiga malmid hallmalmid (kogu süsinik või suurem osa sellest on vabas olekus); räni olemasolul ja aeglases jahutamisel 9)kuidas liigitakse mitteraudmetallid ja sulamid lahtudes tihedusest, tooge piirtiheduse vaartused · Kergmetallid ja sulamid: <5000 kg/m3 (Li, Mg, Al, Ti) · Keskmetallid ja sulamid: 5000-10.000 kg/m3 · Raskmetallid ja sulamid: >10
struktuur. ΔT2 - suur allajahutusaste --> väike Vkr,k, suur Vkr,t Tulemus: peeneteraline struktuur Amorfse struktuuriga metallisulamid - ΔT3- ülisuur allajahutusaste Tulemus: amorfne (mittekristalliline struktuur). Kristalliseerumisel tekkivate kristallide (terade) kuju sõltub eelkõige nende kasvu tingimustest, peamiselt soojuse äravoolu suunast ja jahtumiskiirusest. 6. Sulamite struktuur: mehaaniline segu (eutektikum, eutektoid) - sulami faas, mille korral koosneb sulam komponentide A ja B kristallidest. Eutektikum- mehaaniline segu, mille terades on vaheldumisi ühel ajal eraldunud tardfaasid. Eutektikum tekib vedelast lahusest kristalliseerumise tulemusena. Eutektoid- mehaaniline segu, mille terades on vaheldusmisi ühel ajal eraldunud tardfaasid. Eutektoid tekib tardlahuse ümberkristalliseerumise või lagunemise tulemusena. tardlahus (asendus- ja sisendustüüpi) - ehk tahke lahus on sulami faas, mille korral
3)Terase liiki (A- mitteorjenteeritud, B mitteorienteeritud pooltöödeldud jne.) Näiteks: M400-50A (erikaod 4W/kg, paksus 0,5mm, mitteorienteeritud). Keemilise koostise järgi markeeritatavate (II grupp) teraste põhilised margitähiste sümbolid on: · Mittelegeerterased (v.a. automaaditerased) Mn- sisaldusega <1% 1) Täht C. C-sisaldus x 100 näitav number. Näiteks: C35 (35- C% x 100) · Mittelegeerterased Mn- sisaldusega 1%, mittelegeerautomaaditerased ja legeerterased (legeeriva elemendi sisaldus < 5%) 1) C-sisaldus x 100 näitav number 2) Legeerivate elementide keemilised sümbolid sisalduse alanemise või võrdse sisalduse korral tähestikulises järjekorras 3) Legeerivate elementide sisaldust näitavad numbrid x kordaja (tabel 3.7) Näiteks: 28Mn6 ( 28-C%*100, Mn1,5%) · Legeerterased (v.a. kiirlõiketerased), milles vähemalt ühe legeeriva elemendi sisaldus on 5%.
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
terased, eriterased (magnetterased) jt. 15) Legeervääristerased ja nende omadused. Kasutamine. Legeervääristeraste gruppi kuuluvad roostevabad, kuumuspüsivad ja kuumuskindlad terased, kuullaagri-, tööriista- ning eriomadustega terased. 16) Enemlevinud teraste margitähised GOST, DIN, EN järgi EN Kooskõlas eurostandardiga EN 10020 liigitatakse terased kahte suurde gruppi: 1) mittelegeerterased (tuntud ka süsinikterastena), 2) legeerterased. Terase legeerituse määrab lisandite sisaldus. Kui see on tabelis 1.9 toodud piirnormidest allpool, siis on tegemist mittelegeerterasega, kui kõrgem, siis legeerterasega. Mittelegeerterased jagunevad alagruppides-se eelkõige kahjulike lisandite (P, S) sisalduse järgi: Legeerterased jagunevad a) tavakvaliteetterased e. tavaterased, b) mittelegeerkvaliteetterased, c) mittelegeervääristerased samade tunnuste järgi kahte gruppi: a) legeerkvaliteetterased,
ning tavaliselt ka hea mehaaniline töödeldavus, suur plastsus ja elsatsus. Metallide omadused on seletatavad aatomi tuumaga nõrgalt seotud vabade elektronide olemasoluga nende kristallvõre aatomite välimuses elektronkihis. Metallid loovutavad kergesti väliskihi elektrone, mis on omakorda mõjutatavad voolu ja hea elektrijuhtivuse. Metallide hulka kuulub keemilistest elementidest 80 % kusjuures kõik metallid peale elavhõbeda on tavalisel temperatuuril tahked ained. Metallid ja sulamid liigitatakse koostise järgi kahte suurde gruppi raud ja rauasulamid ming mitteraudmetallidja mitterauasulamid on kõik ülejäänud metallid ja nende sulamid. Teisteks liigituse aluseks on tihedus, sulamistemperatuur, keemiline aktiivsus.Tehakse vahet ka leelismetallid, leelismuldmetallide, haruldaste ja hajusate, radioaktiivsete jt. metallide vahel. Materjalide omadused Materjalide valikul ja nende kasutusalade määratlemisel pakuvad eelkõige huvi materjalide
Materjali õpetus Malm Malmideks nimetatakse terastega võrreldes suurema süsinikusisaldusega (üle 2,14%) rauasüsinikusulameid. Malmid liigitatakse süsiniku oleku järgi kahte gruppi: 1) malmid, kus kogu süsinik on seotud olekus tsementiidis (Fe3C). Need on seotud süsinikuga malmid e. valgemalmid; 2) malmid, kus kogu süsinik või suurem osa sellest on vabas olekus grafiidina. Need malmid on tuntud grafiitmalmidena (tuntumad neist on hallmalmid). Suure süsinikusisalduse tõttu on malmi struktuuris kõva ja habras eutektikum ledeburiit (valgemalmis) või süsinik grafiidina (libleja, keraja või pesajana). Nii ledeburiit kui ka grafiit teevad malmi hapraks, mistõttu ei saa ühtki malmiliiki survetöödelda sepistada, valtsida jne. Seepärast kasutatakse malmi valusulamina. Kõige rohkemkasutatakse selleks otstarbeks alaeutektoidse koostisega hallmalmi. Sellisel malmil on
Kõvadus suurem kui ferriidil — Sitke ja hästi deforeeritav nii kuumalt kui külmalt — Mittemagnetiline Struktuurivormid rauasüsinikusulamites: Nende olemus ja omadused Ledeburiit - eutektne segu C-sisaldusega 4,3%, mis tekib vedelfaasi kristalliseerumisel temperatuuril 1147 °C. Eutektikum koosneb kuni temperatuurini 727 °C austeniidi ja tsementiidi segust, alla selle ferriidist ja tsementiidist. kõva ja habras — teda sisaldavad sulamid pole survetöödeldavad Perliit - on ferriidi ja tsementiidi eutektoidsegu süsinikusisaldusega 0,8%. Perliit esineb neis rauasüsinikusulamites, milles on C>0,02%. Perliit tekib austeniidi (süsinikusisaldusega 0,8%) lagunemisel temperatuuril 727 °C . sitke (ferriiti rohkem kui tsementiiti) - survetöödeldav - kõvem kui ferriit 8. Terased: Terase tavalisandid- räni (Si) ja mangaan (Mn) Juhulisandid - lämmastik (N), hapnik (O), vesinik (H)
annab piiramatu tardlahuse. Esimesel juhul vastavalt joonisele 1.45a, lk 42 toodud faasidiagramille koosnevad kõik sulamid peale kristalliseerumist tardlahuse kristallidest (komponendi B piiramatu tardlahus komponendis A). Sulamites koostisega A-C kristalliseerub temperatuuri alanedes tardlahus ümber tardlahuseks (komponendi B piiratud tardlahus komponendis A). Allpool joont EC (polümorfse muutuse algtemperatuurid) koosneb sulam ainult tardlahuse kristallidest; joon ED vastab polümorfse muutuse lõpptemperatuuridele. Joonte EC ja ED vahel on tasakaalus mõlemad tardlahused ja . Teisel juhul vastavalt joonisel 1.45b, lk 42 toodud faasidiagrammile koosnevad kõik sulamid normaaltemperatuuril tardlahuse kristallidest (komponendi B piiramatu tardlahus komponendis A), kõrgtemperatuurne modifikatsioon A annab komponendiga B piiratud tardlahuse . Joon CPD viitab peritektmuutusele. Joonisel 1
Mustad ja värvilised metallid Värvilismetallid ja nende sulamid Värvilismetalle ja -sulameid liigitatakse a) tiheduse järgi: · kergemetallid - 5000 kg/m3 (Al, Mg, Ti), · keskmetallid 5000 - 7800 kg/m2 (Sn, Zn, Cr), · rasked metallid üle 7800 kg/m2 (Pb, Cu, Co, Au, W, Mo); b) sulamistemperatuuri järgi: · kergesti sulavad - 327° C (Mg, Al, Pb), · keskmistel temperatuuridel sulavad 327 - 1539° C (Cr, Mn, Ni, Au), · raskesti sulavad > 1539° C (W, Mo, Ti ); c) vääringu järgi · väärismetallid (Pt, Ag, Au),
lihtsamaid MPK meetodeid, mis lubab leida kuni 1 µm läbimõõduga poore või pragu- sid. Pöörisvoolumeetod põhineb eset läbiva elektrivoolu toimel tekkiva pöörisvoolu mõõtmisel. Rauasüsinikusulamid.Teras Lisandid terases Raud on metallidest tähtsaim, kuid puhtal kujul kasutatakse teda vähe. Põhilised tehnomaterjalid valmistatakse rauasulamitest. Nende kasutusala on umbes kümme korda laiem kui teistel metallidel ja nende sulamitel. Suurem osa rauasulamitest on süsinikku sisaldavad sulamid rauasüsinikusula- mid, mis jagunevad järgmiselt: -terased, mille süsinikusisaldus on kuni 2,14%; -malmid, mille süsinikusisaldus on üle 2,14% (tavaliselt kuni 4%). Süsinik C-sisalduse suurenedes kasvab terase kõvadus, tõmbetugevus ja voolavuspiir ning vastupanu väsi- muspurunemisele; vähenevad aga plastsus- ning sitkusnäitajad. Süsinik avaldab mõju ka terase külmahaprus- lävele, soodustades terase haprumist madalatel temperatuuridel.
............................ 5 1.1.2. Materjalide omadused .................................................................................................................. 6 1.2. Metalsed materjalid ........................................................................................................................... 14 1.2.1. Rauasüsinikusulamid ................................................................................................................. 14 1.2.2. Alumiinium ja alumiiniumisulamid .............................................................................................. 30 1.2.3. Vask ja vasesulamid................................................................................................................... 33 1.2.4. Nikkel ja niklisulamid .................................................................................................................. 35 1.2.5. Titaan ja titaanisulamid......................................
Tihedus 3 3 Tiheduse ühikuks on mahuühiku mass kg/m . Plastidel on tihedus 1000 - 2000 kg/m , 3 keraamikal 1500 - 2500 kg/m , enamkasutatavatel metallidel piires 1700 - 22000 3 kg/m . Viimaste puhul eristatakse tihedusest lähtuvalt kergmetalle ja -sulameid, mille 3 tihedus on alla 5000 kg/m (liitium, berüllium, magneesium, alumiinium, titaan jt.), 3 raskmetalle ja -sulameid, mille tihedus ületab 10000 kg/m (plaatina, volfram, molübdeen, plii, tina jt.) ning keskmetalle ja -sulameid (tihedus üle 5000 kuid alla 10 3 000 kg/m ). Tabel 1. Metallide tihedus Metall Tihedus Alumiinium 2700 Tsink 7140
. Lennundus, autotööstus, sport, elektriseadmed, kodutehnika, ehitus, laevaehitus 3. Alumiiniumisulamite mehaanilised omadused. - deformeeritavad (termotöödeldavad, mitte-termotöödeldavad) - valusulamid (termotöödeldavad, mitte-termotöödeldavad) - legeerelemendid - Mg, Si, Cu, Zn - tõstavad tugevusomadusi - Mn, Cr - tõstavad korrosioonikindlust - Cu - vähendab korrosioonikindlust - Ti - parandab pinnaomadusi Al Mg sulamid magnaaliumid- on väikese tiheduse, suure tugevuse ja plastsusega, hea keevitatavuse, lõiketöödeldavuse ning korrosioonikindlusega kuid halvasti valatavad ning halva soojusjuhtivusega ja madala kuumutustugevusega (kuni 100º C). Muude lisanditega alumiiniumsulamid : Kuumustugevad Al sulamid on mõeldud tööks kuni 350º C. Kasutatakse näit lennukimootorite kolbide valmistamiseks. Mehaanilised omadused sõltuvad termotöötlusest ning valmistusviisist.
Terased Terastes on rauda vähemat 50%. Kui igasugu muid elemente on rohkem ja rauda juba alla 50%, siis me ei räägi enam terasest. Terased on metalsetest materjalidest põhimaterjal ehk umbes 90 protsenti konstruktsioonimaterjalidest. Teras on raua-süsiniku sulam süsinikusisaldusega kuni 2,14%. Süsinik ei ole lisand terases, vaid teeb rauast terase. Eutektoidteras C-sisaldusega 0,8 % ja struktuur 100%-liselt perliit (ferriidi-tsementiidi segu). Alaeutektoidterased C-sisaldusega kuni 0,8%, struktuuriga ferriit-perliit. Terased hakkavad C- sisaldusest 0,05%. Alla selle ei ole teras, vaid puhas raud. Sest väiksema C-sisaldusega ei kasutata. Üleeutektoidsed terased C-sisaldus üle 0,8% kuni 2,14%. struktuur perliit-tsementiit
(Raua sulamistemperatuur on 1535oC ja tihedus 7860 kg/m3, süsiniku sulamistemperatuur on 3400oC) Keemilise koostise järgi võib teraseid liigitada süsinikterasteks ja legeerterasteks. Kasutusotstarbe järgi võib teraseid liigitada tööriista ja konstruktsiooniterasteks. Teraseid iseloomustatakse oluliste näitajatega ja need oleksid: karastuvus, töödeldavus, keevitatavus, tugevus, kõvadus, sitkus, elastsus, plastilisus jne. Süsinik konstruktsiooniteras. Süsinik terased jagunevad süsinik konstruktsiooni-terasteks ja tööriistaterasteks. Konstruktsiooniterased jagunevad tavaterased, kvaliteetterased ja kõrgekvaliteetterased. Taandamisastme järgi toodetaks tavakonstruktsiooniteraste grupis nii keevaid, poolrahulike ja rahulike teraseid. Tavateraseid kasutatakse laialt mitte vastutusrikaste detailide valmistamiseks näiteks raudbetoondetailides tugevduseks. Nendest terastest ei saa valmistada detaile, mis vajavad termilist töötlust
kuni 29400 N ReH - pinge väärtus, mille saavutamisel (e. 3000 jõukilogrammi – esmakordselt täheldatakse jõu vähenemist, kgf). Brinelli kõvadusarv määratakse kuulile toimiva jõu ja sfäärilise jälje pindala ReL - pinge madalaim väärtus plastsel voolamisel.c) tinglik - terased, mille süsinikusisaldus on kuni 2,14%; voolavuspiir Rp – pinge, mille juuresjääkpikenemine saavutab - malmid, mille süsinikusisaldus on üle 2,14% etteantud väärtuse (tavaliselt kuni 4%). protsentides, näiteks 0,2% – tähis Rp0,2.Tugevusnäitajate Peale süsiniku on terastes ja malmides alatiteisi lisandeid, mis on põhidimensioon on N/m2,tavaliselt kasutatakse N/mm2 (MPa). jäänud sulameisse nende saamise käigus – need on tavalisandid, ja Plastsusnäitajatest määratakse katsetamisel spetsiaalselt
Fullereenid - kümned, sajad või tuhanded C aatomid ühinenud palli- või torusarnasteks molekulideks. Kõige suuremaid nim. C nanotorudeks. C60 – kõige tuntum fullereen. Lahustuvad heksaanis ja tolueenis; hajutavad valgust; ei juhi elektrit; reageerivad leelis- ja leelismuldmetallidega; Rb3C60 on ülijuht. 80. Polümorfism- näited (Polümorfism- ühe aine esinemine erinevates kristallmodifikatsioonides.) Näiteks: C - teemant, grafiit, fullereenid; S – monokliinne, rombiline S (rombiline) -> 95,6 oC -> S (monokliinne) st. 119 oC CaCO3 –kaltsiit –heksagonaalne, aragoniit –rombiline (st. valgemad kristallid) Aragoniiti kasutatakse kõrgekvaliteetse paberi valmistamisel täitematerjalina. Fassaadivärv-sinine -> täitematerjal kaltsiit (40%) ka valge pigmendina. 81. Isomorfism-näited Isomorfism- erinevad ühendid, sarnase kristallvõrega
kergsulavad, mille sulamistemperatuur on väiksem kui pliil, s.t. 327 °C (tina- Sn, plii- Pb, antimon- Sb, elavhõbe- Hg, Mg, Al, jt.), rasksulavad, mille sulamistemperatuur on suurem kui raual, s.t. 1539 °C (volfram - W, tantaal- Ta, molübdeen- Mo, nioobium- Nb, kroom- Cr, vanaadium- V, titaan- Ti jt.); kesksulavad (sulamistemperatuur suurem kui Pb, kuid väiksem kui Fe) (Cr, Mn, Ni, Au). 83. Metallide liigitus …jagunevad mustadeks ja värvilisteks metallideks. Mustad metallid: 1) malmid ja 2) terased. -suur tugevus ja jäikus, suhteliselt madal hind 1)Malmid- Fe-le lisatud 2-6,7% C; Malmi pole võimalik sepistada 2)Terased- Fe-le lisatud <2% C; Lisatud ka räni, Mangaani; Väga laialdase kasutusega. 84. Flotatsioon Saab maaki kontsentreerida. Esmalt purustatakse metall veskis ära, siis kaetakse osakeste pind õli vms ainega. seejärel puhutakse õhku läbi maagi, õli ja vee suspensiooni. Moodustuvad mullid ja need põhjustavad maagi osakeste tõusmise segu pinnale
Kordamisküsimused 2015/2016 õppeaastal YKI 3030 Keemia ja materjaliõpetus 1. Mateeria ja aine mõisted. Mateeria- kogu meid ümbritseva maailma mitmekesisus oma nähtuste ja asjade koguga. Mateeria peamised avaldumisvormid on aine ja kiirgus. Aine on mateeria eksisteerimise vorm, mis omab kindlat või püsivat koostist ja iseloomulikke omadusi (vesi, ammoniaak, kuld, hapnik). 2. Keemilise elemendi-, keemilise ühendi ja molekuli mõisted. Element on kogum ühesuguse tuumalaenguga (prootonite arvuga) aatomeid. Element on aine, mida ei saa keemiliste meetoditega enam lihtsamateks aineteks jagada. (109 elementi, 83 looduses) Keemilised ühendid on keemiliste elementide kogumid, väikseim iseseisev osake on molekul. Molekul - aine väikseim osake, millel on antud aine keemilised omadused ning mis võib iseseisvalt eksisteerida (O2, CO2, H
kõrge pinnakõvadus ja kõvadus, kuid tekkivad sisepinged) analoogne protsess lõõmutamisele, mida teostatakse madalatel temperatuuridel. Eesmärgiks ühtlustada struktuuri ja vähendada sisepingeid. Protsessid koosnevad kolmest etapist: kuumututamine vajaliku temperatuurini, hoidmine valitud temperatuuril ja jahutamine erinevatel kiirustel. Eesmärgiks on ühtlustada struktuuri ja sisepingeid vähendada. Tsementiitimisel asetatakse teras grafiidi vanni ja kuumutatakse u. 700 kraadini 24-32h tulemusena saadakse min paksune süsinikuga rikastatud kiht. Sellele järgnevalt on võimalik seda kihti karastada. Analoogselt protsessid on tsü. Ja nitreemine. Tsementiitimine süsinikuga rikastamine; Tsüaanimne CH rikastamine; nitreerimine lämmastikuga. 10. Nimetage materjalide töötlemise põhilised tehnoloogilised protsessid? Valatavus, Sepitatavus, Keevitatavus, Lõike töödeldavatus
Tihedus Tiheduseks nimetatakse metalli ühe mahuühiku massi. Metallid liigitatakse tihedusest lähtuvalt: kergmetallid ja -sulamid: tihedus on alla 5000 kg/m3 (Mg, Al, Ti jt.) keskmetallid ja -sulamid: tihedus 5000...10 000 kg/m3 (Fe, Cu) raskmetallid ja -sulamid: tihedus ületab 10 000 kg/m3 (Pt, W, Mo, Pb, jt.) Tehnikas kasutatavaist metallidest kergeim on magneesium, raskeim aga plaatina. Näiteid metallide tihedusest: magneesium: = 1750 kg/m3; alumiinium: = 2700 kg/m3; titaan: = 4540 kg/m3; tsink: = 7140 kg/m3;raud: = 7870 kg/m3; vask: = 8930 kg/m3; plii: 11340 kg/m3; kuld: 19320 kg/m3; plaatina: 21400 kg/m3. Sulamistemperatuur Temperatuuri, mil materjal läheb üle tardolekust vedelasse, nimetatakse sulamistemperatuuriks. Metallid liigitatakse sulamistemperatuuri järgi: kergsulavad: sulamistemperatuur ei ületa plii oma (tina 232 °C, plii 327 °C, elavhõbe -39 oC)
Kasutamine: Struktuurimaterjalid - riided ja spordivarustusest kuni sõjavarustuseni välja. Saab valmistada materjale, mis on seni teadaolevatest tugevamad. Kuulivestid Elektrikaablid ja –juhtmed. Paberpatareid Päikeseelemendid Superkondensaatorid 80. Polümorfism-mõiste, näited. Polümorfism - ühe aine esinemine erinevates kristallmodifikatsioonides. Näiteks: C - teemant, grafiit, fullereenid; S – monokliinne, rombiline S (rombiline) ‡ 95,6 oC ‡ S (monokliinne) st. 119 oC Alfa - HgI2 -> 1 27 oC -> beeta – HgI2 Punane <- hõõrumisel <- kollane Tetragonaalne rombiline; Fosfor: punane (pole kindlat struktuuri), valge (vahataoline), ka must 81. Isomorfism- mõiste, näited. Isomorfism - erinevad ühendid, sarnase kristallvõrega. Ainult lähedaste ioonide mõõtmetega ained. MgSO4.7H2O, NiSO4.7H2O, ZnSO4.7H2O, KCl, KBr, Ca5(PO4)3F, Sr5(PO4)3OH 82
); Kesksulavad (sulamistemperatuur suurem kui Pb, kuid väiksem kui Fe) (Cr, Mn, Ni, Au). 88. Metallide liigitus. Jagunevad mustadeks ja värvilisteks metallideks 89. Flotatsioon. Flotatsioon on hõljuvate või emulgeerunud ainete eraldamine vedelikust neid pinnale ujutades ning seejärel pinnakoort kõrvaldades. Flotatsiooni kasutatakse näiteks reovee puhastamisel ja paberitööstuses. kasutatakse sulfiidide, karbonaatide ja silikaatide korral, mis ei märgu vee toimel 90. Malmid: liigitus, omadused. Hallmalm- kogu süsinik või suurem osa sellest on vabas olekus liblelise (helbelise) grafiidina (head valuomadused, hästi lõiketöödeldav, kulumiskindel), suuremõõtmelised tooted; Tempermalm - süsinik on pesalise grafiidina (suurem löögitugevus, head valamisomadused), saadakse perliit tsementiitstruktuuriga valgemalmist; Valgemalm - kogu süsinik on Fe-ga seotud tsementiidina (Fe3C) (suure kõvadusega, habras ning halvasti lõiketöödeldav), kasut. toormalmina
annaabi.ee 
