Metallide termotöötlus (0)

5 VÄGA HEA

METALLIDE TERMOTÖÖTLUS

Metallide termiline töötlemine on metalliõpetuse osa, kus uuritatakse metallide omadusi, mis on saadud sõltuvalt kuumutuse või jahutuse kiirusest. Sõna kitsamas mõttes metallide termotöötluseks võib nimetada metalliõpetuse osa, kus vaadeldakse faasimuutused mittetasakaaluolekus (metastabiilses olekus), so. tingimustes, kus aatomite difusioon ei jõua tasakaalustada sulami faasid kiire jahutuse tõttu.
Sellest tulenevalt sulami mehaanilised omadused erinevad nendest , mida saab tasakaaluoleku faasidiagrammist.
Peale termotöötlust kasutatakse metallide termokeemilist ja termomehaanilist töötlemist. Esimene neist näeb ette metalli kuumutamine vastavates keemilistes keskkondades eesmärgiga muuta pinna koostist ja omadust. Teine on metalli deformatsiooni ja termilise töötlemise koosmõju selle omadustele. Edaspidi seletan teile termotöötluse olulisemaid mooduseid.
Terase lõõmutus
Terase lõõmutus seisneb metalli kuumutamises ja järgnevas aeglases jahutamises kiirusega, mis garanteerib tasakaalustruktuuri saamist. See on tavaliselt esmane termotöötlusviis, mille eesmärgiks on kas kõrvaldada kuumtöötluse eelmiste operatsioonide defekte või valmistada struktuuri ette järgnevateks operatsioonideks. Lõõmutust saab jaotada erinevalt, näiteks nagu difusiooon-, täis-, pool- ja madallõõmutust.
Difusioonlõõmutust ehk homogeniseerimist kasutatakse tavaliselt legeerterastest valuplokkide ja valandite keemilise koostise ühtlustamiseks – likvatsiooni kõrvaldamiseks. Keemilise koostise ühtlustamiseks kuumutatakse valuplokke või valandeid kõrge temperatuurini. Teraseid lõõmutatakse temperatuuril kuni 1100 °C, seisutusaeg 10...20 tundi. Kuumutus temperatuurini 1000...1100 °C ja pikaajaline seisutus sellel põhjustavad austeniiditera tunduvat kasvamist – struktuur muutub jämedateraliseks. Seetõttu on nõutav täiendav termotöötluse operatsioon struktuuri parandamiseks (täis- või poollõõmutus).
Täislõõmutuse ehk täieliku lõõmutuse eesmärgiks on eelkõige sepiste ja valandite struktuuri peenendamine ja sisepingete kaotamine. Täislõõmutusel kuumutatakse terast üle faasipiiri Ac3.Terase ferriitperliitstruktuur muutub kuumutamisel austeniidiks ning jahutamisel tekib ümberkristalliseerumisel austeniidist uuesti ferriit ja perliit . Sellise termotöötluse abil saadakse valamisel ja sepistamisel tekkinud jämedateralisest ferriitperliitstruktuurist peeneteraline ferriitperliitstruktuur.
Poollõõmutust ehk mittetäielikku lõõmutust kasutatakse muutmaks suurema süsiniku-sisaldusega terase struktuuri, mis on liiga kõva nii külm- kui ka lõiketöötlemiseks. Kuna sellise madalama termperatuuriga lõõmutamise peaeesmärk on terase kõvaduse vähendamine ja plastsuse suurendamine , siis nimetatakse seda ka pehmelõõmutuseks.
Poollõõmutust tehakse kõrgsüsinikteraste sisepingete kaotamiseks, kõvaduse vähendamiseks, plastsuse suurendamiseks ja lõiketöödeldavuse parandamiseks. Poollõõmutusel kuumutatakse terast tavaliselt üle faasipiiri Ac1, millele järgneb aeglane jahutus.
Rekristallisatsioonilõõmutus ehk rekristalliseeriv lõõmutus on madalatemperatuurilise lõõmutuse üheks liigiks, mida kasutatakse eelneva plastse külmdeformatsiooni tagajärjel tekkinud kalestumise kõrvaldamiseks. Rekristallisatsioonilõõmutamisel kuumutatakse terast faasipiirist Ac1 veidi madalamate temperatuurideni, seisutatakse ja jahutatakse seejärel aeglaselt. Selle tulemusena toimub metalli sekundaarne kristalliseerumine – rekristalliseerumine, misjuures vanade deformeerunud terade asemele tekkivad uued ja deformeerunud struktuur kaob.
Terase normaliseerimine
Aeglase jahtumise tõttu on valandeis austeniiditera ja selle lagunemisel tekkinud perliiditera tavaliselt suur. Jämedateralist austeniitstruktuuri saab parandada termotöötluse teel, mida nimetatakse normaliseerimiseks.See on selline termotöötluse viis, mille korral terast kuumutatakse 30...50 °C üle faasipiiri Ac3, seisutatakse sellel temperatuuril ja jahutatakse siis õhus ,tänu sellele on see odavam kui lõõmutamine. Normaliseerimise tulemusel vähenevad sisepinged ja toimub terase faasiline ümberkristalliseerumine, mis muudab valandite, sepiste ja keevisõmbluste jämedateralise struktuuri peeneteralisemaks.
Normaliseerimise tulemusena muutub teras peeneteralisemaks, tugevus ja kõvadus on suurem kui lõõmutatud terasel. Normaliseerimist kasutatakse terase lõiketöödeldavuse parandamiseks ning sageli karastamise eeloperatsioonina.
Terase karastamine
Terase karastamine seisneb terase kuumutamisel seisutamisel ja jahutamisel. See on termotöötlemisviis mille tulemusel saadakse ebastabiilne martensiitstrukuur, mille kõvadus on suur.
Karastustemperatuur võetakse diagrammi alusel ,kus alaeutektoidteraste (0,2...0,8% C ) temperatuur on 30...50 °C üle faasipiiriAc3, üleeutektoidterastel 30...50 °C üle Ac1
Jahutuskeskkond . Levinum jahutuskeskkond on vesi. Vee jahutusvõimele avaldavad mõju selles leiduvad lisandid. Nii näiteks destilleeritud vesi või vihmavesi, mis ei sisalda sooli, jahutavad kaks korda aeglasemalt kui kraanivesi . Vees lahustunud gaasid halvendavad vee jahutusvõimet, seetõttu keedetud vesi (või korduvalt kasutatud vesi) võrreldes toorega jahutab intensiivsemalt. Õli jahutusvõime võrreldes veega on 3...4 korda väiksem.
Karastusviisid. Olenevalt terase koostisest, detaili mõõtmetest ja kujust ning termotöödeldud detaililt nõutavaist omadustest tuleb valida optimaalne karastusviis, mis on kõige lihtsamini läbiviidav kuid kindlustab ühtlasi ka vajalikud omadused. Mida keerukama kujuga on termotöödeldav detail, seda hoolikamalt tuleb valida jahutamistingimused, sest keerukamal detailil on tavaliselt suurem ristlõigete erinevus ning seda suuremad sisepinged tekivad tema jahutamisel. 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.
Tavakarastus ehk ühes keskkonnas (vannis) karastus (vees või õlis) on lihtsamaid karastusviise. Vajaliku temperatuurini kuumutatud detail jahutatakse karastusvedelikus kuni täieliku mahajahtumiseni. Seda viisi kasutatakse süsinik- ja legeerterastest lihtsate detailide karastamisel.
Katkendkarastuse ehk kahes keskkonnaskarastuse korral jahutatakse detaili alguses kiirelt, seejärel aeglaselt jahutavas keskkonnas. Tavaliselt jahutatakse esmalt vees, et vältida austeniidi lagunemist, seejärel aga õlis või õhus, mis tagab detaili aeglase jahtumise martensiidi tekke piirkonnas. Sellist karastusviisi kasutatakse süsinikterastest töö-riistade valmistamisel.
Astekarastuse korral jahutatakse detaili keskkonnas, mille temperatuur on antud terase martensiitmuutuse algtemperatuurist kõrgem.
Isotermkarastuse ehk beiniitkarastuse korral jahutatakse terast martensiitmuutuse algtemperatuurist kõrgemal temperatuuril (250...350 °C) seisutusega kuni austeniidi lagunemiseni ferriidi ja tsementiidi seguks – beiniidiks.
Pindkarastamist kasutatakse selleks, et anda detaili pinnakihile suur kõvadus, mis annab suure kulumiskindluse; samal ajal säilib sitke südamik, mis ühtlasi tagab detaili vastupanu dünaamilisele koormusele. Sel eesmärgil kasutatakse ka termokeemilist töötlust, kuid viimasega võrreldes on pindkarastus märksa kiirem.
Terase noolutus
Terase karastamisel, mil austeniit muutub martensiidiks, saavutatakse suur kõvadus – see on ka karastuse põhieesmärk. Ühelt poolt jahtumisel tekkivad termopinged, teiselt poolt martensiidi suur kõvadus tingivad karastatud terase vähese vastupanu löökkoormustele ja deformatsioonidele. Neid omadusi aga on võimalik karastatud terase järgneva töötlemisega – noolutamisega – parandada.
Noolutus seisneb terase kuumutamises temperatuurini alates 200 °C, seisutamises sellel ja jahutamises. Selline noolutus sobib eriti tööriistaterastele, millelt nõutakse suurt kõvadust. Noolutus tõstab märgatavalt terase sitkust. Erinevalt tööriistaterastest püüeldakse konstruktsiooniteraste korral suure sitkuse ja tugevuse poole. See saavutatakse noolutusega suhteliselt kõrgel temperatuuril. Sellist karastust järgneva kõrgnoolutusega nimetatakse parendamiseks.
Kasutatud materjalid :
http://et.wikipedia.org/wiki/Esileht

.DOC Laadi alla originaalfail 8 lk · .doc · 72 allalaadimist

50 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 50 punkti.

~ 8 lehte Lehekülgede arv dokumendis

2010-12-13 Kuupäev, millal dokument üles laeti

72 laadimist Kokku alla laetud

0 arvamust Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid

Timmy Õppematerjali autor

Referaat, pildid

terase lõõmutamine poollõõmutus terase normaliseerimine terase karastus etapid keskkonnad tavakarastus terase noolutus

Kasutatud allikad

https://et.wikipedia.org/wiki/Esileht

Sarnased õppematerjalid

doc

Terase termotöötlemine

Et saada materjalide võrreldavad kõvaduse väärtused kuuli erinevate läbimõõtude ja koormuste korral, peab olema täidetud nõue . GOST annab k väärtusteks 30; 10; 5; 2,5 ja 1. Katsekeha minimaalne paksus ei tohi olla väiksem kui 10 kordne jälje sügavus. Kõvasid materjale koormatakse 10...15 sekundit, pehmeid materjale 10...180 sekundit. Brinelli kõvadust ei soovitata kasutada, kui terase kõvadus ületab 450 HB ning värviliste metallide, sulamite ja muude materjalide korral pole soovitav Brinelli meetodit kasutada, kui kõvadus on üle 200 HB. DIN 50351 järgi võib mõõta Brinelli kõvadust ka kõvasulamkuuliga (kõvadusi kuni 650 HB). Brinelli kõvaduse tähis DIN-i kohaselt on teraskuuli korral on HBS, kõvasulamkuuli korral HBW.

Keevitus

docx

Metallide termiline töötlemine

Termotöötlemise liigitus 1. Faasi (struktuuri) muutuse kohaselt a) lõõmutus b) ehtne (I liigi) karastus c) polimorfse muutusega (II liigi) karastus d) noolutus e) vanandamine 2. Detaili töödeldavate kohtade kohaselt a) maht (ruumiline) töötlemine b) pinna töötlemine c) kohalik töötlemine d) järjestikune töötlemine 3. Detaili valmistamise tehnoloogia kohaselt a) eeltöötlemine b) vahetöötlemine c) lõpptöötlemine Terase termotöötlus Terase termotöötlus seisneb materjali kuumutamises üle tema kriitiliste temperatuuride (faasipiiride), sellel temperatuuril hoidmises ning olenevalt järgnevas jahutamise kiirusest, mil faasimuutused kas toimuvad täielikult, osaliselt või üldse ei leia aset. Selle põhjal eristatakse kahte peamist terase termotöötluse protsessi: · lõõmutamine (kuumutamine GSK jooneni 700 ~8000 C , hoidmine ja aeglasel jahutamisel faasimuutused toimuvad täielikult, struktuur ühtlustub ja sisepinged materjalis

Metalliõpetus

doc

KAT31_Termotöötluse materjal ja kuesimused

METALLIDE TERMOTÖÖTLUS Metallide termiline töötlemine on metalliõpetuse osa, kus uuritatakse metallide omadusi, mis on saadud sõltuvalt kuumutuse või jahutuse kiirusest. Sõna kitsamas mõttes metllide termotöötluseks võib nimetada metalliõpetuse osa, kus vaadeldakse faasimuutused mittetasakaaluolekus (metastabiilses olekus), so. tingimustes, kus aatomite difusioon ei jõua tasakaalustada sulami faasid kiire jahutuse tõttu. Sellest tulenevalt sulami mehaanilised omadused erinevad nendest, mida saab tasakaaluoleku faasidiagrammist.

Tehnomaterjalid

docx

Materjaliõpetuse eksami kordamisküsimuste vastused.

MATERJALIÕPETUS ( kordamiseks ) 1.Metallide ja sulamite struktuur ning omadused: - metallide struktuur: Metallide kristalliline struktuur Aatomkristallilise või lihtsalt kristallilise struktuuri all mõeldakse aatomite (ioonide) omavahelist paigutust reaalselt esinevas kristallis. Metallis paiknevad aatomid kindla seaduspärasuse kohaselt, moodustades korrapärase kristallivõre. Selline aatomite paigutus vastab aatomite omavahelise mõju minimaalsele energiale (aatomite ideaalsele paigutusele). - kristallvõre tüübid,

Materjaliõpetus

docx

Tehnomaterjalide eksami materjal

elektronühendeid, mida hoiavad koos metallisidemed. Aga metallis struktuuris võib esineda elektrokeemilisi ühendeid, ilma et sulamite metallilised omadused oleksid häiritud. Eelkõige võib siin märkida vase hapnikurikastes struktuurides oleviad oksiide (Cu20), automaaditeraste struktuuris hajutatud sulfiide (MnS), millel on oma kristallvõre. Intermetallid ehk intermetallsed ühendid - moodustuvad erinevate metallide vahel. Metallide aatomite mõõtmete märgatava erinevuse korral (aatomite raadiuste suhe 1,2) moodustuvad sisendusfaasidena tuntud keemilised ühendid ehk nn Lavesi faasid, mille koostis avaldub valemiga AB2, nt MgZn2, MgCu2 ja MgNi2. Elektronühendid kui metallide aatomi raadiused erinevad vähe, on kalduvus elektronühendite tekkimisele. Elektronühendid moodustuvad sagedamini ühelt poolt ühevalentsete metallide (Cu, Ag, Au jt) ning üleminku gruppide metallide (Mn, Fe, Co jt) ja

Tehnomaterjalid

docx

Mõisted

peavad olema kõrged tugevusnäitajad R m ja Rp0,2, Vedrude termotöötlemine seisneb karastami- vastuvõetav külmahapruslävi ja löögisitkus KU. ses ja kesknoolutamises temperatuuril 300...400 °C. Parendatavad terased on kesksüsinikterased Vedrude töökindlus sõltub oluliselt nende (0,3...0,5%C), milles on 3...5% legeerivaid ele- pinna kvaliteedist: praod, tagi, kriimud vähendavad mente. Nende termotöötlus seisneb karastamises tunduvalt väsimustugevust. Seetõttu leiab laia kasu- (reeglina õlisse, mõnikord sulasoolas või õhus) ja tamist vedrude pinnakihi kalestamine kuulidega, kõrgnoolutamises temperatuuril 550...600 °C. Peale rullidega jm. Selle tulemusena tekivad pinnakihis sellist termotöötlust omandab teras struktuuri, mis survepinged, mispuhul tõuseb väsimustugevus. talub hästi löökkoormusi. Parendatavaist terastest valmistatakse

Kategoriseerimata

docx

Tehnomaterjalide stenogramm

Malmid (C-sisaldus üle 2,14%) Malmil on madalam sulamistemperatuur ning ta struktuuris esineb peamiselt grafiit (v.a valgemalm). Malmil on võrdlemisi head valuomadused. Suurest süsinikusisaldusest tulenevast grafiidist vaba grafiidiga malmides ja tsementiidist valgemalmis ei ole malm sepistatav. Fe-Fe3C faasidiagramm ja sulamite struktuuriosad toatemperatuuril Terased ja teraste termotöötlus (TT) Termotöödeldavuse eeldused ning TT liigutus TT eeldused:  struktuurimuutus tardolekus;  lahustuvuse muutus või faasimuutus tardolekus. TT liigitus:  protsessitermotöötlus – terase lõõmutus (rekristalliseeriv, tavalõõmutus);  tugevdav TT – terase karastamine (+noolutus). TT põhimoodused  Lõõmutus - terast kuumutatakse üle faasimuutuste temperatuuride Ac1, Ac3 (Acm) või

tehnomaterjalid

docx

Tehnomaterjalid II KT

temperatuuridel (toatemperatuuril) peaaegu nullist % C-sisaldusest kuni 6,67% C-sisalduseni. Süsinikteraste tasakaalustruktuur koosneb toatemperatuuril alati ferriidist ja tsementiidist. Sitke ferriit ja habras tsementiit struktuuriosadena mõjutavad rauasüsinikusulamite omadusi, eriti mehaanilisi. Faasidiagrammist (C-sisaldusest lähtudes) jaotatakse rauasüsinikusulamid kahte suurde gruppi: 1) terased (C<2,14%) 2) malmid (C>2,14%) 3. Terase termotöötlus: eesmärk ja põhimõte (milles seisneb?). Põhimoodused: lõõmutamine, normaliseerimine, karastamine, noolutamine. Terase TT eesmärk: metalli omaduste muutmine struktuuri muutmise või pinnakihi keemilise koostise ja struktuuri muutmise teel. TT teel saab muuta terase mehaanilisi, tehnoloogilisi ja talitusomadusi. Terase TT temperatuuride valik tehakse Fe-Fe 3C faasidiagrammi alusel. Terase TT seisneb kuumutamises üle faasipiiride ja järgnevas jahutamises, mil faasimuutused

Tehnomaterjalid

Rohkem sarnaseid