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
Enamus metallidest on Maakeral levinud ühenditena ja neid mineraale, millest mingit metalli toota tasub kutsutakse maakideks · Ehedalt leidud: Au, Pt (ja plaatinametallid) osaliselt Ag, Hg harva, ka vaske ja teisi metalle · oksiidsete maakidena leidub rauda, vaske, alumiiniumit, kroomi............ · Sulfiidsete maakidena leidub vaske, elavhõbedat, tina, pliid,..... · halogeniidid ( NaCl) , karbonaadid CuCO3* Cu(OH)2, sulfaadid ja nii edasi Tihti sisaldab maak mitut metalli - Polümetalliline maak. Paljudel metallidel polegi iseseisvaid maake ja neid saadakse teiste metallide maakidest, kus nad on teinekord tühise, kuid kalli lisandina. Ka hõbedat ei toodeta tavaliselt hõbedamaagist, vaid plii ja tsingimaagist Maak sisaldab aherainet - kasutut osa. Aheraine eraldamist kutsutakse rikastamiseks.Rikastamisel kasutatakse füüsikaliste omaduste ( tihedus, magnetilised omadused,märgumine,.
Sel juhul töödeldakse toormaaki klooriga. Metallid reageerides klooriga muutuvad kloriidideks, sellisel kujul nad eraldatakse ja seejärel töödeldakse puhtaks metalliks. Nii toodetakse titaani, tantaali, tina jne. 2. Hüdrometallurgia 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 pürometallurgia (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. Selleks kasutatakse enamasti koksi - seega sütt või süsinikoksiidi: Fe3O4+ 4C = 3Fe + 4CO
Tartu 2011 Sisukord 1. Sissejuhatus.....................................................................................................................3 2. Metallurgia......................................................................................................................4 3. Kõrgahjutehnoloogia.......................................................................................................6 4. Kõrgahju bilanss.............................................................................................................7 5. Kokkuvõte.......................................................................................................................8 6. Kasutatud kirjandus.........................................................................................................9 Sissejuhatus
sulas metallis ja jätkub nende arvu ning nende ümber kristallide mõõtmete kasvuga. Metalli või sulami vedelast olekust tahkesse üleminekul moodustuvad kristallid kasvavad vabalt ja omavad korrapärase geomeetrilise kuju. Joonis 4. Kristalliseerumisprotsess 4 4. Materjalide füüsikalised, tehnoloogilised ja mehaanilised omadused Materjalide valikul ja nende kasutusalade määrat- lemisel pakuvad eelkõige huvi materjalide oma- dused, mis on ühelt poolt määratud nende struk- tuuriga, teiselt poolt nende saamise ja neist detailide valmistamise tehnoloogiaga. 4.1. Materjalide füüsikalised omadused 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
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
Sulamistemperatuur Temperatuuri, mil materjal läheb üle tardolekust vedelasse, nimetatakse sulamistemperatuuriks (T s), vastupidiselt vedelast olekust tardolekusse ülemineku temperatuuri aga tardumis- või kristallisatsioonitemperatuuriks (Tk). Metallid liigitatakse sulamistemperatuuri järgi kergsulavaiks metal- lideks ja sulameiks, mille sulamistemperatuur ei ületa plii oma, s.o. 327 °C (tina, plii, antimon, elav-hõbe jt.), rasksulavaiks metallideks ja sulameiks, mille sulamistemperatuur ületab raua oma, s.o. 1539 °C (volfram, tantaal, molübdeen, nioobium, kroom, vanaadium, titaan jt.) ja kesksulavateks metallideks ja sulamiteks (sulamistemperatuur üle plii, kuid alla raua sulamistemperatuuri). Plastid jäävad sulamistemperatuuri poolest alla metallidele, mistõttu enamike plastide lubatav töötemperatuur piirdub 100 °C. Keraamika seevastu on aga kõrge sulamistemperatuuriga, mistõttu neid kasutatakse sageli ka kuumuskindlate detailide valmistamiseks.
Tartu Kutsehariduskeskus Mootorliikurid, laevandus ja lennundustehnika KEIO OLEV AT 109 Metallurgia, kõrgahju tehnoloogia Iseseisev töö Juhendaja: Helmo Hainsoo Tartu 2010 2 Sissejuhatus Selles referaadis on teemadeks metallurgia ja kõrgahju tehnoloogia. Metallurgi eesmärk on metallide tootmine. Kõrgahju eesmärk terase tootmine Metalle toodetakse maakidest, kui kõikide metallide tootmiseks ei ole maake ja neid tuleb toota. Metallurgia jaguneb omakorda: · Rauametallurgiaks ehk ferrometallurgiaks, mis hõlmab raua ja selle sulamite tootmist. · Mitterauametallurgiaks ehk värvilismetallide mettalurgiaks. See hõlmab mitteraudmetallide tootmist.
tõstetakse pendel ülemisse asendisse. Kui pendel vabastatakse, langeb ta alla ja purustab teimiku. 8. Väsimuskõver Tegelikkuses esinevad sagedamini vahelduvkorduvad (tsüklilised) koormused, mille tagajärjel tekivad märki muutvad pinged (surve-tõmbepinged),mis põhjustab pragude teket. Ehitusterased Ehitusterastena kasutatakse suhteliselt väikese 9. Metall ja mittemetallid süsiniku (kuni 0,2%) ja legeerivate elementide sisaldusega (Si ja Mn 1…2%) teraseid. Reeglina kasutatakse Metallidon ained, millel on tahkes olekus iseloomulik läige, ehitusteraseid mitmesuguse ristlõikega hea elektri- ja soojusjuhtivus ning tavaliselt ka hea profiilmetallina (nurkteras, talad, latid, armatuur jt.)
Erinevad faasid on üksteisest eraldatud piirpinnaga, erinevatel faasidel on erinevad omadused, näiteks teistsugune tihedus, kristallistruktuur või värvus. On olemas homogeenseid ja heterogeenseid sulamisüsteeme, mis koosnevad vastavalt ühest ja kahest faasist. Sageli käsitletakse faase kui aine erinevaid olekuid (vedel, tahke, gaasiline, plasma). Tegelikult hõlmab faas nii aine olekut kui ka oleku sees toimuvaid struktuurimuutusi. Kui näiteks sulam läheb vedelast olekust tahkesse, siis muutub ka selle faas. Aga ühes agregaatolekus olev aine võib olla mitmes teineteisest erinevas faasis. Näiteks grafiit ja teemant on sama aine erinevad faasid - keemiline koostis on identne, aga aine struktuur on erinev. Protsessi, kus aine läheb ühest faasist teise, nimetatakse faasisiirdeks, mille tunnuseks on aine omaduste oluline muutus. Soojushulka, mis neeldub või eraldub aine massiühiku kohta, nimetatakse siirdesoojuseks
sõnast materia, mis tähendabki ainet. Milline terasemark võtta, kui jalgratta esirattale oleks Materjalid, mis on pärit loodusest endast, on vaja treida uus võll? Kui kõrget temperatuuri kanna- looduslikud materjalid. Inimene kasutab neid, kui tab elektrimootori mähise isolatsioon? Mille poolest vaja, oma huvides, ent ta on loonud väga palju erineb malm terasest? materjale ka ise selliste omadustega, nagu ühe või Mistahes materjali omadused olenevad teise asja jaoks on tarvis. Tehnikas kasutatavad kõigepealt tema koostisest, struktuurist ja saamis- materjalid tehnomaterjalid ongi enamikus nii- viisist. sugused materjalid. Materjaliõpetus, mis moodustab käesoleva
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 omadused, mis on ühelt poolt määratud nende struktuuriga, teiselt poolt nende saamise ja neist detailide valmistamise tehnoloogiaga. Materjalide omadused võib grupeerida füüsikalisteks, mehaanilisteks ja tehnoloogilisteks
Sel juhul töödeldakse toormaaki klooriga. Metallid reageerides klooriga muutuvad kloriidideks, sellisel kujul nad eraldatakse ja seejärel töödeldakse puhtaks metalliks. Nii toodetakse titaani, tantaali, tina jne. 2. Hüdrometallurgia 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 pürometallurgia (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. Selleks kasutatakse enamasti koksi - seega sütt või süsinikoksiidi:
Puhta vase nagu alumiiniumigi mehaanilised omadused sõltuvad suuresti deformatsiooniastmest külmdeformeerimise ja kalestunud metalli järgnevast lõõmutamisest. Vaske legeeritakse mitmesuguste elementidega ja saadakse kasulikke sulameid, millest peamised on vasetsingisulamid e messingid (valge vask) vasetina, vasealumiiniumi jt sulamid e pronksid Nikkel ja niklisulamid Puhas nikkel on plastme, hästi töödeldav ja korrosioonikindel metall. Suur osa niklist kasutatakse legeeriva elemendina terastes ja malmides, aga ka mitterauasulamites. Niklit kasutatakse ka puhta metallina. Ta on suurepärase korresioonikindlusega alustes, hapetes ja siit tulenevalt kasutatakse seda keemiatööstuse seadmeis ja toiduainetööstuses. Kuigi niklil on suurepärane korrosioonikindlus, on see veelgi parem vase, kroomi või molübteeniga legeeritud nikli sulamites. Parima korrosioonikindlusega on tuntud monelmetall, milles nikli ja vase vahekord on 2
Materjalide valikul ja nende kasutusalade määratlemisel pakuvad eelkõige huvi materjalide omadused, mis on ühelt poolt määratud nende struktuuriga, teiselt poolt nende saamise ja neist detailide valmistamise tehnoloogiaga. Materjalide omadused võib grupeerida füüsikalisteks, mehaanilisteks ja tehnoloogilisteks. Materjali kasutusomadusi iseloomustavad talitlusomadused. Materjalide füüsikalised omadused Materjalide olulisemateks füüsikalisteks omadusteks on tihedus ja sulamistemperatuur, mis on ka materjalide, eelkõige metallide liigitamise aluseks. Tihedus Erinevad materjaligrupid (metallid, plastid, keraamika) erinevad eelkõige oma tiheduse poolest. Tiheduse ühikuks on mahuühiku mass, kg/m 3. Plastidel on tihedus 1000...2000 kg/m 3, keraamikal 1500...2500 kg/m3, enamkasutatavatel metallidel piires 1700...22 000 kg/m 3. Viimaste puhul eristatakse tihedusest lähtuvalt kergmetalle ja -sulameid, mille tihedus on alla 5000 kg/m3 (liitium, berüllium, magneesium,
Laser- või elektronkiirega Malm Malmideks nimetatakse terastega võrreldes suurema süsinikusisaldusega (üle 2,14%)rauasüsiniku- sulameid. 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). Hallmalm libleja grafiidiga malm. Liblegrafiit vähendab malmi tõmbetugevust ning eriti plastsust. Hallmalm on kõige odavam ja seda kasutatakse tööstuses laialdaselt. Hallmalmi metalne põhimassi struktuur võib olla perliit, perliit+ferriit või ferriit (perliithallmalm, ferriitperliithallmalm või ferriithallmalm). Keragrafiitmalm. Saadakse sulamalmi modifitseerimisel magneesiumi või tseeriumiga. Metalne põhimassi struktuur võib olla perliit, ferriit+perliit või ferriit
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
Elektrometallurgia; 7. Lahutustasand; 8. Alumine- ja ülemine 4. Pulbermetallurgia vormipool 2) Kõrgahi 3) Koorikvalu Täidise moodustavad rauamaak, koks ja räbusti. Koorikvorm 8...12 mm paksuse seinaga vorm, 1. Täidisseade 2. Suue 3. Kaevus 4. Mõhk mis valmistatakse kuumutatud metallmudeli abil. 5. Turi 6. Kolle 7. Malm 8. Räbu Vormimaterjalid: liiv, polümeervaik (6...7%). Kõrgahjuprotsessid: Tehnoloogia: 1. A. Kütusepõlemine (1800- 2000) 1. mudelplaadi kuumutamine 200...250 °C - 2. Rauaredutseerimine (1000- 1400) otsene punkrile kinnitamine, redutseerimine 2. mudelplaadi katmine, 3. Raua rikastumine süsinikuga (400- 1000) 3. kooriku saamine,
Mittemetallid on oksüdeerijad, sest nad liidavad endaga elektrone. Metallide füüsikalised omadused • Värvus, peegeldusvõime - erinev värvus on tingitud sellest, et metallid neelavad erineva lainepikkusega kiiri erinevalt. (vask punane, kuld kollane) • Plastilisus – metallide mittesuunalisus võimaldab kihtide nihkumist, ilma et keemiline side nende vahel katkeks. • Tihedus – *kergmetallid (liitium) *raskmetallid (osmium, iriidium) • Sulamistemperatuur - *kergsulavad *rasksulavad Madalaim sulamistemperatuur elavhõbedal -39° Kulla värvus, ehete valmistamisel Sulamistemperatuur, hõõglambi niitide valmistamine Elektrijuhtivus, elektri- juhtmete valmistamine Cu ja Al
Raud Raud (Ferrum) on keemiline element järjenumbriga 26. Raud asub Perioodilisussüsteemi VIII B rühmas ja 4. perioodis. Tal on neli stabiilset isotoopi massiarvudega 54, 56, 57 ja 58. Omadustelt on raud metall. Normaaltingimustel on raud tahke aine tihedusega 7,87 g/cm3. Raua sulamistemperatuur on 1535 Celsiuse kraadi. Raud esineb madalal rõhul neljakristallmodifikatsioonina olenevalt temperatuurist. Raud on kõige levinum element Maa koostises ning levimuselt maakoores metallidest alumiiniumi järel teisel kohal. Raua asetus perioodilisussüsteemis ja aatomi ehitus Raud asub perioodilisusüteemis VIII rühma kõrvalalarühmas. Raua aatomi järjenumbrist (26) ja täisarvuni ümardatud aatomimassist (56) järeldub, et
Metallide füüsikalised omadused Värvus, peegeldusvõime - erinev värvus on tingitud sellest, et metallid neelavad erineva lainepikkusega kiiri erinevalt. (vask punane, kuld kollane) Plastilisus metallide mittesuunalisus võimaldab kihtide nihkumist, ilma et keemiline side nende vahel katkeks. Tihedus *kergmetallid (liitium) *raskmetallid (osmium, iriidium) Sulamistemperatuur - *kergsulavad *rasksulavad Madalaim sulamistemperatuur elavhõbedal -39° Soojus- ja elektrijuhtivus Parimad elektri- ja soojusjuhid on Ag, Cu, Al. Kulla värvus, ehete valmistamisel Sulamistemperatuur, hõõglambi niitide valmistamine Elektrijuhtivus, elektri- juhtmete valmistamine
valgustatuse intensiivsusest jne.) Pooljuhid on kas keemilised elemendid või nende keemilised ühendid nagu germaanium, räni, seleen, telluur, arseen, fosfor, või ränikarbiid ning mitmesuguste metellide oksiidid (vaskoksiid, titaanoksiid jne.) ja sulfiidid (tsinksulfiid, hõbesulfiid, magneesiumsulfiid jt.).. Germaanium (Ge) on välimuselt hõbehall, metalse läikega, raskesti mehaaniliselt töödeldav ja rabe, sulamistemperatuur 958,5 °C., suhteline dielektriline läbitavus ε = 16. Germaaniumist valmistatakse pooljuhtdioode ja transistore, mis võivad töötada temperatuuridel –60°C...+70 °C. Räni (Si) hallikas, kõva, habras ja metalse läikega, sulamistemistemperatuur 1415 °C, suhteline dielektriline läbitavus ε = 12,5. . Rauasulamite koostises suurendab elektrotehnilise terase elektrilist eritakistust. Kasutatakse dioodide, transistoride, türistoride, pinge stabilisaatorite jne. valmistamisel.
elektronkontsentratsioon. Karbiidi, nitriidid ja boriidid ülemineku grupi metallid (Fe, Mn, Cr, Mo, W jt) moodustavad väikese aatomi raadiusega mittemetallidega (C, N, B, H) sisendusfaasidena tuntud keemilisi ühendeid, kusjuures metalli ja mittemetalli aatomi raadiuste erinevus on suur (RM/RX 1,7 või RX/RM 0,59). Sisendusfaaside komponentide aatomite arvu suhe on lihtne täisarvkordne ja selliste keemiliste ühendite valemiteks on M4X, M2X, MX, MX2 jne (kus M on metall ja X on mittemetall) ja nende kristallvõred on sarnased sisendustardlahuste kristallvõredega (tavaliselt esinevad võretüübid K8, K12 või H12). Sisendusfaase süsinikuga nim. karbiidideks, lämmastikuga nitriidideks, booriga boriidideks jne. Tuntuimaks sisendusfaasiks rauasüsiniku- sulameis on Fe3C (raudkarbiid), kus raua ja süsiniku aatomite suhe (baasaatomite suhe) on 0,60. Kui rauale on omane kuupvõre (K8 või K12), süsinikule
eraldumisest. Jahtumiskiiruse kasvades suureneb ka allajahutusaste ja kristalliseerumine toimub tasakaalutemperatuurist märgatavalt madalamal temperatuuril. Mida puhtam on metall, seda enam on ta kalduv allajahutusele. Metalli jahtumiskõverad erinevatel jahtumiskiirustel Faasid, mehaanilised segud ja tardlahused Faas on sulami kõigi ühesuguse keemilise koostisega ja ühesuguste füüsikaliste omadustega osade kogum, mida süsteemi teistest osadest eraldab piirpind. Mehaanilise segu korral koosneb sulam komponentide A ja B kristallidest. Sagedamini esineb mehaaniliste segude
Isomorfism – erinevate metallide kristallivõrede samakujulisus. Isomorfsete ainete kristallivõredel on ligilähedased võreperioodid, aatomi raadiused. 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
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 Puurimine, treimin, freesimine, hööveldamine, lihvimine RAUA-SÜSINIKUSULAMID, MALIMI 11.Millised sulameid nimetatakse malmiks ja kuidas neid liigitatakse? -rauamaak maakütus viiakse kõrgahju ja saadakse valge malm. Sellest põletatakse konventerites välja süsinikku (Bessemar, Thomas) ja saadakse malmi margid. 1)malm, 2)valge malm-vähem süsinikku, a)hallmalm-G-HB360-Rm30-Cr b)tempermalm-GG-HB-Rm-Kr, c)kõrgtugev malm-GGGA-HB-Rm-Br d)legeeritud malm-GGGL-HB-Rm-Ar (loetelu a-d on järjestatud süsiniku sisaldusest alates suuremast ja lõpetades väiksemaga. 12.Kuidas mõjutavad malmi mehaanilisi ning tehnoloogilisi omadusi lisandid: räni, mangaan, väävel ja fosfor
omavad korrapärase geomeetrilise kuju. Joonis 2. Kristalliseerumisprotsess 4. Sulamid Sulamid liigitatakse koostise kahte suurde gruppi: • rauasulamid (nende arvele tuleb u. 95% kogu maailma metallitoodangust) • mitterauasulamid (tuntud värvilismetallide ja -sulamitena) – need on kõik ülejäänud sulamid. Teisteks liigituse alusteks on tihedus (kerg- ja rasksulamid) ja sulamistemperatuur (kerg- ja rasksulavad sulamid). 5 5. Fe- Fe3C faasidiagramm Pidades silmas, et raud moodustab süsinikuga püsiva keemilise ühendi raudkarbiidi, lähtutakse rauasüsiniksulamite vaatlsemisel faasidiagrammist Fe-Fe3C, kuni 6,67% süsinikuni. Joonis 3. Fe-Fe3C faasidiagramm (a) ja sulamite struktuuriosad toatemperatuuril (b)
Rauale lisatavad elemendid määravad tema omadused ja kasutamisviisid. · Põhimõtteliselt jaotatakse mustad metallid: terasteks ja malmideks. Mustad metallid Malmid. · Süsinikusisaldus malmides 1,7%. Tavaliselt sisaldavad malmid süsinikku 2...4% ja rohkem · Malmid jaotatakse valgeteks ja hallideks malmideks. · Valges malmis e. toormalmis sisalduv süsinik on seotud raudkarbiidis Fe3C (tsementiit) · Malm on habras, st on vähe löögikindel, väikse tõmbetugevusega, aga suure kulumiskindlusega. · Kasutatakse peamiselt terase tootmiseks. · Tempermalm saadakse valgest malmist, mida kuumutatakse 850 oC juures. Sellise protseduuri tulemusena suurenevad mõnevõrra malmi plastsed omadused ja löögikindlus. · Hallmalmis e. valumalmis esineb süsinik vaba grafiidi lehekestena, see muudab malmi pehmemaks ja kergemaks töödeldavaks
Tänapäeva automaatfotoaparaat Materjalide füüsikalised omadused Tihedus Sulamistemperatuur Korrosioonikindlus Tihedus Sulamistemperatuur Tihedus on füüsikaline suurus, mis näitab aine massi ruumala ruumalaühikus. Temperatuuri, mil materjal läheb üle
allajahutusaste väike ja kristalliseerumine leiab aset tasakaalutemperatuurile lähedasel temperatuuril. Jahtumiskõveral iseloomulik horisontaalne lõik (jahtumine seiskub ja jahtumiskiirus on null, vaatamata sooja äravoolule jahtumisel) on tingitud kristalliseerumissoojuse eraldumisest. Jahtumiskiiruse kasvades suureneb ka allajahutusaste ja kristalliseerumine toimub tasakaalutemperatuurist märgatavalt madalamal temperatuuril. Mida puhtam on metall, seda enam on ta kalduv allajahutusele. Tavaliselt ei ületa allajahutusaste 10...30 °C. JOONIS Faasid ja mehaanilised segud Sulami faas - termodünaamilise sulamisüsteemi kõigi ühesuguse keemilise koostisega ja ühesuguste füüsikaliste omadustega osade kogum, mida süsteemi teistest osadest eraldab piirpind. Mehaaniline segu- mehaanilise segu korral koosneb sulam komponentide A ja B kristallidest. Kui niisuguses sulamis uurida komponentide A ja B kristallide omadusi üksikult, siis
suhteliselt väike. Tähis PT · Tugevuspiir on selle jõuni, kus venitatud katsekehal tekib mingis kohas ahenemine (kaelakoht), millest toimub edasine pikenemine kuni katkemiseni jõud seejuures ei suurene. Erinevate ja suurte süsiniku sisaldusega teraste tõmbediagrammis on erinevus selles, et neis ei esine voolavus piiri. 3. Terased Teraseks nim raua ja süsiniku sulamit milles on süsiniku 2,14%, mangaani 1%, räni 0,4%. (Raua sulamistemperatuur on 15350C ja tihedus 7860 kg/m3, süsiniku sulamistemperatuur on 34000C) Keemilise koostise järgi võib teraseid liigitada süsinikterasteks ja legeerterasteks. Kasutusotstarbe järgi võib teraseid liigitada tööriista ja konstruktsiooniterasteks. Teraseid iseloomustatakse mehaanikas oluliste näitajatega ja need oleksid: karastuvus, töödeldavus, keevitatavus, tugevus, kõvadus, sitkus, elastsus, plastilisus jne. 4. Malmid Malm on raua ja süsiniku(2,14...6,7%) sulam
malmi; aeglasel jahutamisel temperatuuri-vahemikus 740...710 °C või seisutamisel temperatuuril 700... 710 °C laguneb tekkinud perliidi koostises olev tsementiit. Vastavalt sellele tekib ferriitstruktuuriga metalne põhimass ja saadud malmi nimetatakse ferriittempermalmiks. Toodetakse ja kasutatakse nii perliit- kui ka ferriittempermalme. Tempermalmi tugevusomadused on võrreldavad keraja grafiidiga malmi omadustega. Nii temper- malm kui ka keragrafiidiga malm on suhteliselt sitked (vastupidavad löökkoormustele), mistõttu neid kasutatakse selliste valandite valmistamiseks, mis töötavad dünaamilisel koormusel. Kõige paremate plastsusnäitajatega (katkevenivus A on kuni 10...12%) on ferriittempermalm, mis küllaldase tugevuse juures on perliitsest tunduvalt sitkem. Tempermalmidel on head mehaanilised omadused, kuid vajadus valandeid pikka aega lõõmutada (30..
·Mikroskoopiline tase: aatomite vaheliste sidemete muutumine jms. 6. Selgitage millest koosneb teaduslik meetod. ·Andmete kogumine. ·Seoste otsimine andmekogumites. ·Hüpoteesi(de) formuleerimine ja eksperimentaalne kontrollimine. ·Teooria formuleerimine: kvalitatiivsed ja kvantitatiivsed teooriad; ennustused teooria põhjal; mudelid. 7. Materjalide füüsikalised omadused: nimetage ja iseloomustage neid. Tihedus, Sulamistemperatuur, Korrosioonikindlus Erinevaid materjaide grupid (metallid, plastid, keraamika) erinevad üksteisest eelkõige tiheduse (roo) poolest, mille ühik on mahuühikumass, kg/m3. Plastide tihedus on vahemikus 1000-2000kg/m3, keraamikal 1500-2500, metallidel 1700-22000kg/m3 piires. Temperatuuri, mil materjal läheb üle tardolekust vedelasse, nimetatakse sulamistemperatuuriks (Ts). Korrosiooniks nimetatakse materjali ja keskkonna (õhk, gaasid, vesi, kemikaalid) vahelist reaktsiooni, milles
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
