Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "metallid". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
sulam, metall, tera, keraamika, malm, aatom, võre, soojus, sulamid, kindlus, komposiit, alumiinium, kõvadus, komposiitmaterjal, plastid, armatuur, komposiitmaterjali, defektid, sulamistemperatuur, maatriks, korrosioonikindlus, termotöötlus, malmid, töödeldav, komposiitmaterjalid, aatomid, ioonid, kristallivõre, soojusjuhtivus, elektrijuhtivusJoonis 9. Väsimusteimi skeem pöörleva painde korral 9 6. Mittepurustavad katsed Metalltoodete mittepurustava kontrolli (MPK) meetodite ülesanneteks on: 1)defektide avastamine toodete pinnal või nende sisemuses (poorid, praod, räbulisandid jms.); 2)materjalide keemilise koostise ja struktuuri määramine; 3)füüsikaliste ja mehaaniliste omaduste mõõtmine (soojus- ja elektrijuhtivus, kõvadus jt.); 4)tehnoloogiliste protsesside pidev kontroll (toote pikkus, paksus, pinnakvaliteet jt.) 6.1. Brinelli kõvaduse katsed Kõvaduse määramisel Brinelli meetodil surutakse katsetavasse materjali karastatud teraskuul läbimõõduga (D) kuni 10 mm ja jõuga (F) kuni 29400 N (e. 3000 jõukilogrammi – kgf). Brinelli kõvadusarv määratakse kuulile toimiva jõu ja sfäärilise jälje pindala suhtena. Joonis 10. Brinelli kõvaduse määramise skeem 6.2. Rockwelli kõvaduse katsed
olevaile aatomeile paikneb üks aatom võre- elemendi sees; Cr a, Fe a, Mna, Mo, V, W a ; c) tahkkesendatud lisaks võreelemendi tippudes olevaile aatomeile paiknevad aatomid iga tahu keskel; Ag, Al, Cu, Coy , Cu, Fey, Ni, Pb, Pt, Sny d) põhitahkkesendatud lisaks võreelemendi tippudes olevaile aatomeile paiknevad aatomid põhitahkude keskel. kompaktne heksagonaalvõre: Be, Cd, Co, Cr , Mg, Ti, Zn. KRISTALLVÕRET ISELOOMUSTAVAD SUURUSED · Võre periood · Võre baas · Võre koordinatsiooniarv · Aatomiraadius · Võre kompaktsusaste Polümorfism. Mõnedel metallidel on sõltuvalt temperatuurist enam kui üks kristallivõre t üüp. Metallid on ained, millel on tahkes olekus iseloomulik läige, hea elektri- ja soojusjuhtivus ning tavaliselt ka hea mehaaniline töödeldavus, suur plastsus ja elastsus. Purustavad katsed (teimid) Tõmbeteim. Vastavalt standardile EVS-EN 10002-1 (Metall- materjalid
Eksamiküsimused aines „Tehnomaterjalid“ 1. Millised on materjalide füüsikalised omadused? Tihedus Sulamistemperatuur Soojuspaisumine Soojusjuhtivus Elektrijuhtivus Magnetilisus 2. Millised on materjalide mehaanilised omadused? Tugevus Kõvadus Sitkus Plastsus 3. Millised on materjalide tehnoloogilised omadused? Valatavus Survetöödeldavus Sepistatavus Termotöödeldavus Keevitatavus Joodetavus 4. Millised on materjalide talitlusomadused? Korrosioonikindlus Kulumiskindlus Pinnaomadused Tulekindlus Soojuspüsivus Ohutus Keskkonnasõbralikkus 5
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
VAATA KA TABELIT, RMT LK 9 -võret iseloomustavad suurused 1) võreperiood (lattice parameter, lattice constant) (telgühikud a, b, c vastavalt x-, y- ja ztelje sihis), s.o. lähimate paralleelsete aatomtasandite vaheline kaugus (on vahemikus 0,1...0,7 nm); 2) võrebaas (n) (lattice base, lattice basis), s.o. aatomite arv, mis tuleb võreelemendi kohta. Kuupvõre korral tipus olev aatom kuulub 1/8-ga võreelemendile, aatom serval 1/4-ga, aatom tahul 1/2-ga, aatom võre sees tervenisti võreelemendile, heksagonaalvõre korral tipus olev aatom kuulub 1/6-ga võreelemendile jne. Nii on ruumkesendatud kuupvõre baas n=2 (8 aatomit võre sõlmpuktides tippudes x 1/8 + 1 aatom ruumis), tahkkesendatud kuupvõre korral n=4 (8 aatomit tipus x 1/8 + 6 aatomit tahkudel x 1/2), kompaktse heksagonaalvõre baas n=6 (12 aatomit võre sõlmpunktides tippudes x 1/6 + 2 aatomit põhitahkudel x 1/2 + 3 aatomit ruumis);
Esmene metall oli kuld . See on pehme ja hea töödelda,samuti leidus seda looduses.Edasi suurenes ka hõbeda,pronksi ja raua kasutus. Metallide kasutamine on järjest suurema protsendi võtnud ning selle hiigelaeg oli 1940-1980, sellel ajal kastuati keraamikat ja plaste väga vähe. Alates 20.sajandi teisest poolest hakkas vähenema metalli kasutus ja väheneb tänapäevalgi.Metalle asendavad aina rohkem erinevad plastid ,komposiitmaterjalid ja keraamilised . 2. Metallide aatom- ja kristallehitus. a. Metalli aatomi ehitus- Metalli aatomid paiknevad kindla seaduspärasuse kohaselt, moodustades korrapärase kristallivõre b. Kristallivõred- Metallide kristallivõred on kuubi ja prisma kujulised, millede tippudes ja tahkude tsentrites paiknevad aatomid. Neid iseloomustab erinev aatomite arv võres ja võre serva pikkus ehk aatomite vaheline kaugus
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.
Legeer- konstruktsiooniteraseid kasutatakse vastutusrikaste ja raskkoormatud detailide korral. Nende teraste tõmbetugevus termotöödeldult ulatub kuni 2000 N/mm2. 4) Ehitusterased ja nende omadused. Kasutamine. Ehitusterastena kasutatakse suhteliselt väikese süsiniku (kuni 0,2%) ja legeerivate elementide sisal- dusega (Si ja Mn 1...2%) teraseid. Reeglina kasutatakse ehitusteraseid mitmesuguse ristlõikega profiil- metallina (nurkteras, talad, latid, armatuur jt.) ning valmistaja väljastatud olekus. Seetõttu ehitus terased ei kuulu täiendavale termotöötlusele. Hea keevitatavus on peamine tehnoloogiline omadus: keevisõmbluses ei tohi tekkida külm- ega kuumpragusid ja selle mehaanilised omadused peavad olema lähedased põhimetalli omadustele. Kuna paljud ehituskonstruktsioonid töötavad tihti madalatel temperatuuridel ja dünaamilistel koor- mustel, siis üheks tähtsamaks omaduste näitajaks on külmahapruslävi.
1. Aatomi ehituse skeem suhtena. Kõvaduse määramine Rockwelli meetodil Kõvadus Rockwelli meetodil määratakse sissesurumise jälje sügavuse järgi: teraskuul läbimõõduga 1,6 mm ja jõud 980 N (100 kgf) – skaala B; teemantkoonus tipunurgaga 120° ja jõuga 580 N (60 kgf) või kõvasulamkoonus jõuga 1470 N
............. 33 1.2.4. Nikkel ja niklisulamid .................................................................................................................. 35 1.2.5. Titaan ja titaanisulamid............................................................................................................... 36 1.2.6. Magneesium ja magneesiumisulamid ........................................................................................ 36 1.2.7. Tsink, plii, tina ja nende sulamid ................................................................................................ 37 1.2.8. Metallide markeerimine .............................................................................................................. 38 1.3. Mittemetalsed materjalid.................................................................................................................... 40 1.3.1. Tehnoplastid ........................................................................
3. Metallide ja sulamite füüsikalised omadused. Tihedus - on homogeense aine mass ruumalaühiku kohta. Ühik: kg/m³. ●Kergmetallid ρ<5000 kg/m³ ●Raskmetallid ρ>10 000 kg/m³ ●Keskmetallid ρ=5000...10 000 kg/m³ Sulamistemperatuur - temperatuur, mil materjal läheb üle tardunud olekust vedelasse. ●Kergsulavad metallid Ts<327 °C ●Rasksulavad metallid Ts>1539 °C ●Kesksulavad metallid Ts=327...1539 °C Kõvadus - materjali võime vastu panna kohalikule plastsele deformatsioonile, kui tema pinda tungib suurema kõvadusega keha. Kõvadust määratakse otsaku toime järgi materjali pinnasse. Otsak on vähedeformeeruvast materjalist kuuli, koonuse või püramiidi kujuga. Brinelli, Rockwelli ja Vickersi kõvadus. Elastus – ehk elastsusmoodul, iseloomustab suhtelise risti- ja pikideformatsioonide suhet tõmbel (survel). 4. Metallide ja sulamite mehaanilised omadused.
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.
lihtsat kuupvõre kordinatsiooniarvuga 6 tähisega K6; ruumkesendatud kuupvõret K8, tahkkesendatud kupvõret K12; lihtsat heksagonaalvõret H6, kompaktset heksagonaalvõret H12; lihtsat tetragonaalvõret T4, ruumkesendatud tetragonaalvõret T8). Baas on aatomite arv, mis tuleb võreelemnedi kohta. Kuupvõre korral kuulub tipus olev aatom 1/8-ga võreelemendile, serval 1/4-ga, aatom tahul 1/2-ga ja aatom võre sees tervenisti võreelemendile, heksagonaalvõre korral kuulub tippus olev aatom 1/6-ga võreelemendile jne. a)Ruumkesendatud kuupvõre Tähis K8; Koordinatsiooni arv 8; Baas n= 8 x 1/8 + 1x1= 2; Lisaks võreelemendile tippudes olevaile aatomeile paikneb üks aatom võreelemendi sees diagonaalide sõlmpunktis. b)Tahkkesendatud kuupvõre Tähis K12; Koordinatsioon arv 12; Baas n=8 x 1/8 + 6 x 1/2= 4; Lisaks võreelemendi tippudes olevaile aatomeile paiknevad aatomid iga tahu keskel
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
lisandub neile austeniit. Ferriit (F) (ferrite)- süsiniku tardlahus a-rauas, mis moodustub süsiniku aatomite paigutumisel -raua ruumkesendatud kuupvõre tühikutesse (eelkõige tahkudel olevatesse). Temperatuuril 727 °C lahustub a-rauas kuni 0,02% C (massi%), toatemperatuuril aga kuni 0,01%. Temperatuuridel 0...911 °C esineb -ferriit, 1392...1539 °C-ferriit. Ferriiti iseloomustab: ruumkesendatud kuupvõre (K8), väike tugevus ja kõvadus, suur plastsus. - ferriidi puhul on süsiniku lahustuvus -rauas väga väike: temperatuuril 727 C 0,02%, toatemperatuuril 0,01%. Ferriit on sitke ja hästi deformeeritav nii külmalt kui kuumalt, tema kõvadus toatemperatuuril on 60...90 HB. Kuni 768 °C-ni on ferriit ferromagnetiline. - ferriidi puhul on maksimaalne süsiniku lahustuvus 0,1%. Ta ei esine süsinikterase struktuuris sellistel temperatuuridel, millel terast termotöödeldakse või kasutatakse, seetõttu pakub tema
tahkkesendatud(K12), põhitahkkesendatud.Allotroopia on nähtus, mis seisneb selles, et sama keemiline element võib esineda mitme erineva lihtainena. Neid elemendi erinevaid vorme nimetatakse allotroopideks. Polümorfism ehk mitmekujulisus on esinemine mitmel eri kujul. Isomorfism moodustavad koos homomorfismiga üldmõiste, mis iseloomustab vastavust objektide struktuuride vahel. 3. Metallide ja sulamite füüsikalised omadused. Tihedus. Sulamistemperatuur. Kõvadus. Elastus. Hea elektri- ja soojusjuhtivus, plastilisus ja hea sepistatavus, metalne läige ja enamasti hallikas värvus. Tihedus(kergmetallid ja raskmetallid), sulamistemp.(nt. Hg -39o C, W aga 3400o C).Kõvadus(kõige kõvem on Cr ja pehmed on leelismetallid). Elastsus(raud, vask ja elavhõbe). 4. Metallide ja sulamite mehaanilised omadused. Staatilisel kormamisel määratavad omadused: tõmbeteim, surveteim. Dünaamilisel koormamisel määratavad omadused: löökpaindeteim
aatomid põhitahkude keskel. Eri kristallvõre tüüpides võib paikneda enam aatomeid kui neid mahub kristallvõre sõlmpunktidesse. Enamikul kasutatavatel metallidel on kuubiline või heksagonaalne kristallvõre: · Ruumkesendatud kuupvõre: Cr; Fe; Mn; Mo; V; W · Tahkkesendatud kuupvõre: Ag; Al; Cu; Co; Fe; Ni; Pb; Pt; Sn · Kompaktne heksagonaalvõre: Be; Cd; Co; Cr; Mg; Ti; Zn Kristallvõret iseloomustadad suurused a) Võre periood teljesihiline aatomite vaheline kaugus on 0-0,7 mm b) Võrebaas võreelemendi kohta tulevate aatomite arv c) Võre koordinatsiooniarv võreelemendi mistahes aatomile lähimal ja võrdsel kaugusel olevate aatomite arv [on aluseks ka kristallvõrede tähistamisel kuupvõre koordinatsiooniarvuga 8-K8 (12-K12) jne] d) Aatomiraadius (on vahemikus 0,05-3mm) e) Võre kompaktsusaste võrdeelemendi kohta tulevate aatomite ruumala suhe
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. Tänapäeval plastid, 19saj võetakse kasutusele kumm(looduslik). 20 saj
Pilet nr. 1 1.Materjalide struktuur ja omadused Materjalide põhiliseks struktuuri ühikuks on aatomi , mis koosneb positiivselt laetud tuumast ja seda ümbritsevast elektroonkattest. Materjali vastupanu deformeerimisel ja purununemisele iseloomustavad materjalide mehhaanilised omadused : tugevus , kõvadus , plastsus ja sitkus. 2.Mis on teras , mis malm ? Teras on sulam, mille põhikomponent on raud ning mis muude elementide (väävel, fosfor jne ) kõrval sisaldab kuni 2,14 % süsinikku. Kui rauasulam mis on üle 2,14% süsinikku nimetatakse seda malmiks. Malmil ja terasel on oluline erinevus : teras on võimalik plastselt deformeeruda, kuid malmill jääkdeormatsioone ei esine, kuna malm puruneb. 3.Plastide üldised omadused. Plastid ehk plastmassid on looduslikud või tänapäeval peamiselt sünteetilised polümeermaterjalid, töödeldavad
Purustustöö KU või KV (määratakse löökteimil), purunemissitkus (eriteim) 2. Metallide struktuur 2.1. Loetlege metallide põhilised kristalliv6red : Ruumkesendatud kuupvõre K8, tahkkesendatud kuupvõre K12, kompaktne heksagonaalvõre H12 ' 2.2. Millised on raua kristalliv6red, nende eksisteerimise temperatuurid? 2.3. Milline on metallide p6hiliste kristalliv6rede pakketihedus? Võre kompaktsusaste ehk ruumpakketihedus on võreelemendi kohta tulevate aatomite ruumala suhe võreelemendi ruumalasse: K8: 0.68 K12 ja H12: 0,74 H6: 0.54 2.4. Mls on polümorfism? Erinevate kristallivõrede esinemine ühel metallil erinevate temperatuuride juures 3. Sulamite struktuur 3.1. Loetlege p6hilised tardfaasid metallisulameis. Mehaanilised segud (EI OLE FAASID): eutektikum: L ->A+B eutektoid: -> A+B Tardlahused:
Hallmalm Tavaliselt on kristalliseerumisel tekkinud grafiit liblejas. Niisuguse grafiidiga malmi tema murdepinna hallist värvusest tulenevalt nimetatakse hallmalmiks. Grafiidiosakeste kuju, vaadelduna mikroskoobi all, on esitatud selel 1.38a. Liblegrafiit vähendab malmi tõmbetugevust ning eriti plastsust (katkevenivus A on peaaegu null, sõltumata metalse põhimassi struktuurist). See-eest sõltuvad survetugevus ja kõvadus peamiselt metalse põhimassi struktuurist. Kuna hallmalmi struktuur kujuneb malmi kristalliseerumisel ja valandi jahtumisel vormis, siis on hallmalm kõige odavam ja seda kasutatakse tööstuses laialdaselt. Hallmalmi metalne põhimassi struktuur võib olla perliit, perliit+ferriit või ferriit. Vastavalt sellele nimetatakse malmi perliit-, ferriitperliit- või ferriithallmalmiks. Suurima tugevusega on perliithallmalm (nimetatakse ka kvaliteetmalmiks)
Juhid (juhtmed, poolid, kontaktide) kõik metallid, kasutatakse metalle, millel on: väike elektriline eritakistus, küllaldane mehaaniline vastupidavus, vajalikud füüsikalis-keemilised omadused (korrosioonikindlus, kuumuskindlus vm). Dielektrikud (isolatsioon, isolaatorid) Kasutatakse tahkeid, vedelaid ja gaasilisi. Dielektrikul peab olema: suur elektriline eritakistus, läbilöögi kindlus, vajalikud mehaanilised omadused, kindlad füüsikalis-keemilised omadused. Tahkeid dielektrikuid kasutatakse lisaks ka kinnitus- ja kaldeelementidena. Vedelaid ja gaasilisi dielektrikuid kasutatkse ka jahutus ja elektrikaare kustutuskeskkonnana. Materjalide klassifikatsioon Pooljuhid (diood, transistor, türistor jm) juhtivuse poolest asuvad juhtide ja dielektrikute vahel, juhtivus sõltub välistest teguritest (valgustugevus, temperatuur).
o pehmemagnetmaterjalid (raadiotehnilised ja elektrimootorite detailid ning trafode ja releede südamikud); o kõvamagnetmaterjalid (püsimagnetid, alalisvoolu masinates, side-ja kõrgsagedusvoolu seadmetes). Samal ajal võivad magnetmaterjalid olla elektrijuhid, pooljuhid või ülijuhid. Kasutuskoht määrab valitava materjali vajalikud omadused. Elektrijuhid on tavaliselt metallid või nende sulamid võimalikult väikese elektrilise eritakistuse, piisava mehaaniliste tugevuste, kõvaduste ja vajalike füüsikalis-keemiliste omadustega nagu korrosiooni-, kuumus- ning ilmastikukindlus. Neid kasutatakse kontakt-, juhtmematerjalina ja mähistraadina. Dielektrikud tahked (mittemetallid), vedelad ja gaasilised isoleermaterjalid peavad olema suure elektrilise eritakistusega, elektrilise läbilöögi ja mehaaniliste tugevuste, pinna kõvaduse ning vajalike füüsikalis-keemiliste
Sissejuhatav loeng Konstruktsioonimaterjalid on materjalid, millest valmistatakse ehitiste ja seadmete koormust vastuvõtvaid osi. Vanimateks Inimkonna kasutuses olevateks konstruktsioonimaterjalideks olid kivid ja puit. Kivisid kasutati küttekollete ehitamiseks, puitu aga eluasemete ehitamiseks. Savi hakati kasutama kivide sidumiseks. Edasi võeti kasutusele metallid vask ja tina, millede kokku sulatamisel saadi komponentidest tugevam sulam pronks. Seda kasutati mitmesuguste töö- ja sõjariistade valmistamiseks. Oskusega saada kõrgemaid temperatuure, kaasnes raua kasutusele võtmine umbes 3000 aastat tagasi. Rauda esineb looduses ainult mitmesuguste maakidena: magnetiit, punane rauamaak, pruun rauamaak, raudpagu. Eestis esineb neid soo- ja järvemaakidena. Võrusoo maagi näidist näeb loengul. Teadaolevalt on Eestis rauda sulatatud Harju maakonnas Jüril. Kuid rauamaaki esineb palju ka Alutagusel
6. Mis on kõvadus? Nimeta 2 kõvat metalli. Missugused detailid peavad olema kõvast materjalist? 7. Mis on sitkus? Missugused detailid peavad olema sitkest materjalist? 8. Mis on valatavus? Kas parem on valada terast või malmi? Miks? 9. Mis on keevitatavus? Kas keevitada on parem musti või värvilisi metalle?Miks? 10. Mis on elastsus?Missugused detailid peavad olema elastsest materjalist? 11. Mis on plastsus? Nimeta mõni plastne metall või sulam. 12. Mis on tihedus?Nimeta 2 kergmetalli ja 2 raskmetalli. 13. Mis on soojusjuhtivus? Nimeta 2 head soojusjuhti. 14. Mis on elektrijuhtivus? Nimeta 2 kõige paremat elektrijuhti. 15. Mis on sulamistemperatuur? Nimeta mõni kergsulav ja mõni rasksulav metall. 16. Defineeri mõisted: a)teras, b)malm. 17. Defineeri mõisted: a)süsinikteras, b)legeerteras. 18. Lõõmutamine: definitsioon, kasutamise eesmärgid, kuumutustemperatuuride valik. 19
METALLIDE JA SULAMITE SISEEHITUS 1. Milliste põhiomaduste (4) tundmine on vajalik materjalide valikul ja kasutamisel? Füüsikalised omadused: Värv, Tihedus (mass mahu ühikus), Sulamis temperatuur °C, Soojus juhtivus, Soojus paisumine, Soojus kahanemine, Soojus mahtuvus, Metallide magneetilised omadused. Magnetetilised omadused: magneetilisevälja tugevus (A/m), voo tihedus (T), Magneetiline läbitavus µ (H) Keemilised omadused: Metallil on suur puudus, võime oksüdeerida, kas kokkupuutes O2-ga, H2O, hapete või leelistega. Metallid selle tagajärjel hävivad. Korrosioon: Meterioloolistes tingimustes (roostetamine)., Keemiline korosioon agresiivses keskonnas, Elektrolüütiline korosioon, kus kaks kontaktis olevat
Metallid reageerides klooriga muutuvad kloriidideks, sellisel kujul nad eraldatakse ja seejärel töödeldakse puhtaks metalliks. Nii toodetakse titaani, tantaali, tina jne. 2. Hüdro metallurgia põhineb maakide töötlemisel niisuguste kemikaalide lahustega (hapete, leeliste), mis maagis oleva metalliga reageerides viivad selle ioonidena lahusesse. Lahuse järgneval töötlemisel eraldatakse metall sellest lihtainena. 3. Vanimaks ja kõige levinumaks metallurgiaharuks on püro metallurgia (püro tähendab ladina keeles leeki). Siin sulatatakse metall maagist välja kõrge temperatuuriga. See kõrge temperatuuriga leek saadakse kütuste põletamisel. Nii toodetakse rauda ja tema sulameid, vaske jne. Nagu me eelnevast teame, esineb raud rauamaakides oksiidina. Sellest tuleb raud välja redutseerida
kuid seda saab tõsta külmdeformeerimise (kalestamise) teel või teiste elementidega legeerimise teel; tugevus tõuseb märgatavalt (kuni 500 N/mm2-ni). Alumiinium on väga plastne ja vormitav paljude moodustega. Alumiiniumi hea elektrijuhtivus (60% puhta vase elektrijuhtivusest) soosib tema kasutamist paljudes elektrotehnika valdkondades. Alumiinium Tihedus =2700 kg/m3 Sulamistemperatuur Ts=660 °C Kristallivõre K12 Tõmbetugevus: puhas Al Rm= 80...135 N/mm2, sulamid =600 N/mm2 Joonpaisumistegur =2410-6 1/K Elektrijuhtivus 1/=60% IACS1) Korrosioonikindlus=väga hea 1)IACS rahvusvaheline lõõmutatud vase etalon; näitab elektrijuhtivust vase suhtes (%) Al sulamid Alumiiniumi valusulamid Alumiiniumi valusulamite tüüpilised esindajad on Al- Si-sulamid - silumiinid, mis ei moodusta ega mille koostises ei ole keemilisi ühendeid. Sulamites esineb eutektmuutus temperatuuril 577 °C ja ränisisaldusel 11,7% moodustub eutektikum
Al Tihedus 2700 kg/m3 Sulamistemperatuur Ts 660 °C Kristallivõre K12 Tõmbetugevus Rm Puhas Al 80...135 N/mm2, sulamid 600 N/mm2 -6 Joonpaisumistegur 2410 1/K1) Elektrijuhtivus 1/ 60% IACS Väga hea Korrosioonikindlus 1) IACS rahvusvaheline lõõmutatud vase etalon; näitab elektrijuhtivust vase suhtes (%)
Karik, V. Palm, V. Past, Üldine ja anorgaaniline keemia, Tln., Valgus, 1981 Eksamiküsimused vastavalt läbitud materjalile Katt, N. Keemia lühikursus gümnaasiumile, Avita, 2003 Mõni osa võib jääda iseseisvalt õppimiseks Teadmiste kontroll Arvestuse saamiseks: Tähtsamate metallide keemia. Sulamid. A: 91- 91-100 p. B: 81- 81-90 p. C: 71- 71-80 p. METALLIDE PINGERIDA D: 61- 61-70 p. E: 51- 51-60 p. F: 0- 0-50 p. Li K Ba Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Cd Ni Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au (standardpotentsiaal) 1
Tartu 2006 Sissejuhatus.............................................................................................................................3 Jagunemine..............................................................................................................................3 Mustad metallid.......................................................................................................................3 Malm...................................................................................................................................3 Teras....................................................................................................................................4 Värvilised metallid..................................................................................................................4 Pronks..............................................................................
1. -2. MALMID, STRUKTUUR, TOOTMINE, LIIGITUS Malm toodetakse kõrgahjudes rauamaagist raua taandamisega. Taandamine toimub kivisöekoksi põlemisel tekkivate gaasidega. Vedelas rauas lahustub 3,5-4% C, samuti Mn, Si ja kahjulike lisandeina ka S ja P. Kõrgahjus toodetakse: 1) toormalmi, mis läheb terase sulatamisel (kuni 90% kogutoodangust); 2) valumalme, mis sulatatakse ümber, et saada valandeid (valatud esemeid) 3) ferrosulameid – suure Mn või Si sisaldusega rauasulameid, mida kasutatakse
nimetatakse, lõõmutusega võib need defektid parandada. Nagu näeb I liigi lõõmutuse tulemus ei sõltu faasimuutustest (isegi siis kui nemad metallis tekivad), lihtsalt kuumutuse teel aktiveeritatakse aatomite liikuvus, see vähendab sisepinged, parandab kristallstruktuuri defektid, ühtlustab keemiline koostis, terade kuju ja suurust; peale aeglast jahutamist selline metall saab stabiilse struktuuri ja termodünaamilise seisu. II liigi lõõmutus on seotud sulameis tekivatest faasimuutustest, need võivad olla polümorfsed muutused, faaside omavaheline lahustuvus jne. Kuumutamine peab olema temperatuurini, mis ületab faasimuutuse temperatuuri, jahutus maksimaalselt aeglane. Tihti selline TT viis nimetatakse faasi ümberkristalliseerimiseks. Nagu I liigi lõõmutuse pärast ka II liigi lõõmutus annab metalli, mis on