Õpperuhm: Kaitstud: Töö nr: 6 OT allkiri Mitterauasulamite mikrostruktuur ja omadused Töö eesmärk: Tutvuda Töövahendid: mikroskoop mitteraudmetallide ja mitterauasualmite struktuuri ja omadustega. Mitteraudmetallide ehk väärismetallide hulka kuuluvad kõik metallid peale raua. Mitteraudmetallid ja mitterauasulamid liigitatakse omadustest lähtuvalt: a)Tiheduse järgi: -kergmetallid ja-sulamid(tihedus kuni 5000kg/cm3)-Mg,Al,Ti jt. -keskmetallid ja-sulamid(tihedus 5000-10000 kg/cm3)Sn,Zn,Cu,Ni jt. -raskmetallid-ja sulamid(tihedus üle 10000 kg/cm3)Pb,Ag,Au,W b)Sulamistemp.järgi: -kergsulavad metallid ja sulamid(ei ületa 327 C)Li,Sn,Pb -kesksulavad metallid ja sulamid(üle 327,alla 1539C)Mn,Cu,Ni,Ag -rasksulavad metallid ja sulamid(üle 1539C)Ti,Cr,W Alumiiniumsulamid
.....................6 Kasutatud kirjandus......................................................................................................... 7 Duralumiiniumsulamid Duralumiiniumsulamid on deformeeritavaist alumiiniumsulamitest tuntud oma kerguse ja tugevuse poolest, mistõttu neid kasutatakse palju lennukitööstuses. Sulami tugevusomadused saavutatakse peamiselt termotöötluse teel. Samas on duralumiiniumsulamite termotöötlus oma põhimõtte poolest erinev terase termotöötlusest. Mitterauasulamid jaotatakse, lähtudes toodete valmistamisviisist, deformeeritavaiks (survetöödeldavaiks) ja valusulameiks, termotöötluse järgi aga termotöödeldavaiks (vanandatavaiks) ja mittetermotöödeldavaiks (mittevanandatavaiks). Alumiiniumisulamite liigituse alusek on Al ja nende põhilisandite faasidiagrammid (joonis 1.1). Joonis 1.1 Mitterauasulamite liigitus töödeldavuse järgi (faasidiagrammi alusel)
voolu ja hea elektrijuhtivuse. Metallide hulka kuulub keemilistest elementidest 80%, kusjuures kõik metallid peale elavhõbeda on tavalisel temperatuuril tahked ained (tahkised). Metallid ja sulamid liigitatakse koostise kahte suurde gruppi - raud ja rauasulamid (nende arvele tuleb u. 95% kogu maailma metallitoodangust) ning mitteraudmetallid ja mitterauasulamid (tuntud värvilismetallide ja -sulamitena) need on kõik ülejäänud metallid ja nende sulamid. Teisteks liigituse alusteks on tihedus (kerg- ja raskmetallid ning sulamid), sulamistemperatuur (kerg- ja rasksulavad metallid ja sulamid), keemiline aktiivsus (vääris- ja mitteväärismetallid). Tehakse vahet ka leelismetallide, leelismuldmetallide, haruldaste ja hajusate, radioaktiivsete jt. metallide vahel. 2
õõnsaid valandeid, näiteks malmtorud, 2. Ekstrudeerimine automootori malmhülsid. Pidevprotsess mille puhul konteinerisse 7) Täppisvalu paigutatud toorik surutakse templi abil läbi Tunnuseks on tervikvormide ja ühekordselt matritsi ava. (joonis: Tempel; konteiner; Matriits) kasutatavate valumudelite kasutamine. Ekstrudeeritakse mitterauasulamid. Täppisvalu protsess: 1. mudeli valmistamine; 2, 3. Tõmbamine kooriku valmistamine; 3. vormi koostamine; 4. Pidevprotsess, mille puhul traadi-, varda-, toru- vormi kuumutamine; 5. Vormi täitmine. saadakse tooriku tõmbamisega läbi tõmbesilma. Eelised on valandite täpsus. (joonis: toode; tõmbesilm) Puudused on keeruline tehnoloogia ja valandite 4. Sepistamine kõrge omahind
Metallid loovutavad kergesti väliskihi elektrone, mis on omakorda mõjutatavad välise elektriväljaga, andes korrapärase elektronide voolu ja hea elektrijuhtivuse. Metallide hulka kuulub keemilistest elementidest 80%, kusjuures kõik metallid välja arvatud elavhõbe on tavalisel temperatuuril tahked ained (tahkised). Metallid ja sulamid liigitatakse koostise alusel kahte suurde gruppi: - raud ja rauasulamid (nn. mustad metallid) ning - mitteraudmetallid ja mitterauasulamid (tuntud värviliste metallidena ja nende sulamitena) ehk kõik ülejäänud metallid ja nende sulamid. Metalle liigitatakse ka tiheduse (kerg- ja raskmetallid ning sulamid), sulamistemperatuuri (kerg- ja rasksulavad metallid ja sulamid), keemilise aktiivsuse (vääris- ja mitteväärismetallid) ja looduses leiduvuse (haruldased ja hajusad) alusel. Tehakse vahet ka leelismetallide, leelismuldmetallide, radioaktiivsete jt. metalli liikide vahel.
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 omadused, mis on ühelt poolt määratud nende struktuuriga, teiselt poolt nende saamise ja neist detailide valmistamise tehnoloogiaga
riigisisesestandardiga (näit. Venemaal GOST, Saksamaal DIN, Rootsis SS, Soomes SFS). Ent nüüd on olemas ka rahvusvahelised eurostandardid (EN),mis kehtivad kõigis Euroopa Liidu riikides ja laiemaltki. Eurostandardite hulk suureneb jõudsalt ja neid kehtestatakse järjepidevalt riikide (rahvuslike) standarditena. Nõnda toimitakse ka Eestis, sh. metallide markeerimist sätestavate eurostandarditega. Metalsete materjalide (teras, malm, mitteraudmetallid ja mitterauasulamid) Euroopa markeerimissüsteemi järgi, mis suures osas põhineb Saksa DIN standarditel, kasutatakse kahte tähistust: - materjali margitähist, -materjali tunnusnumbrit. Teraste margitähistus Teraste margitähistussüsteem põhineb nende kasutusala, mehaaniliste ja füüsikaliste omaduste ning keemilise koostise iseloomustamisel ja selle sätestab eurostandard EN10027. Kasutusalade järgi on teraste margitähiste põhilised sümbolid: S ehitusteras, P surveotstarbeline teras,
Euroopa margitähistusest tulenevalt järgneb margitähises tähisele “EN” malmi tähis “GJ”, millele järgneb grafiidi struktuuri tähis. Tähis Grafiidiosakeste kuju L Liblegrafiit S Keragrafiit M Pesagrafiit V Vermikulaargrafiit N Vabagrafiit puudub (C on seotud ledeburiidis olevas tsementiidis) Sümbolile järgnevad numbrid, mis näitavad minimaalset tõmbetugevust Rm, N/mm2 või Brinelli kõvadust. Mitteraudmetallid ja mitterauasulamid Mitteraudmetallide liigitus Alumiinium ja Al-sulamid Termotöötlus Alumiiniumisulamite tugevdamiseks rakendatakse karastamist ja vanandamist, ebapüsivate struktuuride ja kristallilise ehituse deformatsioonidefektide kõrvaldamiseks ka lõõmutamist. Karastamine toimub vees. Pärast karastamist on sulamitel üleküllastunud α-tardlahuse struktuur (nt. sulamites vasesisaldusega üle 5% esineb vähesel määral ka ühend
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 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
S Keragrafiit M Pesagrafiit GJM - tempermalm N Vaba grafiit puudub Sümbolitele järgnevad numbrid, mis näitavad minimaalset tõmbetugevust või Brinelli kõvadust, näiteks hallmalmide puhul GJL-200 või GJL-HB195. Sümbolitele võib järgneda ka numbrid, mis näitavad tõmbetugevust ja katkevenivust, näiteks keragrafiitmalmide puhul GJS-600-3. 6.Mitteraudmetallid ja mitterauasulamid. Mitteraudmetallide liigutus. Mitteraudmetallide e. värvilismetallide hulka kuuluvad kõik metallid peale raua. Mitteraudmetallid ja sulamid liigitatakse omadustest lähtuvalt a) tiheduse järgi: – kergmetallid ja -sulamid – keskmetallid ja -sulamid – raskmetallid ja -sulamid b) sulamistemperatuuri järgi: – kergsulavad metallid ja sulamid – kesksulavad metallid ja sulamid – rasksulavad metallid ja sulamid
Titaani tugevus standarditena. Nõnda toimitakse ka Eestis, sh. ja kõvadus sõltuvad suurel määral ta puhtusest. Puhas titaan metallide markeerimist sätestavate eurostandarditega. ja titaanisulamid on plastsed ning kergesti külmalt Metalsete materjalide (teras, malm, mitteraudmetallid deformeeritavad; kuumsurvetöötlemisel tuleb aga kasutada ja mitterauasulamid) Euroopa markeerimissüsteemi toorikute kuumutamisel järgi, mis suures osas põhineb Saksa DINstandarditel, ahjudes kaitsekeskkonda (tavaliselt argoon). Samuti saab kasutatakse kahte tähistust: titaani keevitada ainult argooni keskkonnas. Titaanisulameid - materjali margitähist, kasutatakse rohkesti (tänu nende suurele eritugevusele) - materjali tunnusnumbrit
1. Elementide keemilised (tahkised). sümbolid ja aatomnumber Metallid ja sulamid liigitatakse koostise kahte suurde gruppi - raud ja rauasulamid (nende arvele Keemiline element Keemilise Aatomnumber tuleb u. 95% kogu maailma metallitoodangust) ning elemendi e. järjenumber mitteraudmetallid ja mitterauasulamid (tuntud tähis värvilismetallide ja -sulamitena) need on kõik üle- Metallid (tahked) jäänud metallid ja nende sulamid. Teisteks liigituse Alumiinium Al 13 alusteks on tihedus (kerg- ja raskmetallid ning Hõbe Ag 47 sulamid), sulamistemperatuur (kerg- ja rasksulavad Kaltsium Ca 20
standardiga (näit. Venemaal GOST, Saksamaal DIN, Rootsis SS, Soomes SFS). Ent nüüd on olemas ka rahvusvahelised eurostandardid (EN), mis kehtivad kõigis Euroopa Liidu riikides ja laiemaltki. Eurostandardite hulk suureneb jõudsalt ja neid kehtestatakse järjepidevalt riikide (rahvuslike) standarditena. Nõnda toimitakse ka Eestis, sh. metallide markeerimist sätestavate eurostandarditega. Metalsete materjalide (teras, malm, mitteraudmetallid ja mitterauasulamid) Euroopa markeerimis- süsteemi järgi, mis suures osas põhineb Saksa DIN-standarditel, kasutatakse kahte tähistust: - materjali margitähist, - materjali tunnusnumbrit. Teraste margitähistus Teraste margitähistussüsteem põhineb nende kasutusala, mehaaniliste ja füüsikaliste omaduste ning keemilise koostise iseloomustamisel ja selle sätestab eurostandard EN10027. Kasutusalade järgi on teraste margitähiste põhilised sümbolid: S – ehitusteras,
annaabi.ee 
