Noolutamise laboratoorse töö kokkuvõte (0)

EESTI MAAÜLIKOOL
Tehnikainstituut
Sander Kukk
Noolutamise laboratoorse töö kokkuvõte
õppeaines „ Materjaliõpetus “
TE.0244
Tootmistehnika eriala
TA BAK I
Üliõpilane: “…..“ ................. 2015. a .............................. Sander Kukk
Juhendaja : “…..” ................. 2015. a .............................. Kaarel Soots
Tartu 2015
ÜLDMÕISTED
Noolutamine – karastatud terase kuumutamine alla faasimuutuste piiri (727° C), selle seisutamine (vähemalt 1h) ja jahutamine (tavaliselt õhus). Noolutus on termotöötluse lõppoperatsioon, mida kasutatakse sisepingete ja kõvaduse vähendamiseks ning plastsuse ja sitkuse suurendamiseks .
Terase karastamisel, mil austeniit muutub martensiidiks, saavutatakse suur kõvadus , mis on ka karastamise eesmärk. Ühelt poolt jahtumisel tekkivate termopingete ja martensiidi tekkest tingitud faasipingete olemasolu, teiselt poolt martensiidi suur kõvadus tingivad karastatud terase väikese vastupanu löökkoormusele ja deformatsioonile. Neid omadusi on võimalik parandada noolutamisega.
Karastatud terase kõvaduse vähenemine oleneb noolutustemperatuurist. Mida kõrgem on noolutustemperatuur , seda rohkem vähenevad terases sisepinged ja suureneb plastsus ning sitkus. Seejuures vähenevad terase voolavuspiir ja tõmbetugevus .
Kolm noolutuse liiki:
Madalnoolutus – kuumusega 150°-220° C, vähenevad sisepinged, kuid teras säilitab suure, kulumiskindla kõvaduse. Kasutatakse tsementiiditud, pindkarastatud ja mitmesuguste tavakarastatud teraste, näiteks tööriistateraste korral, millelt nõutakse suurt kõvadust ning sitkust.
Kesknoolutus – kuumusega 350°-480° C, tagab terasele trostiitstruktuuri. Vähenevad sisepinged ja tõuseb elastsuspiir, plastsus ja sitkus. Kasutatakse põhiliselt vedrude ja mõningate löögiga töötavate instrumentide noolutamiseks.
Kõrgnoolutus – kuumusega 500°-600° C, tagab ferriidi põhjal teralise tsementiidiosakestega struktuuri ehk sorbiitstruktuuri. Sisepinged kaovad täielikult, saadakse suur plastsus ja sitkus küllaldase tugevuse juures. Sobib konstruktsiooniterastele. Terase karastamist sellele järgneva kõrgnoolutusega nimetatakse parendamiseks.
PS! Nii süsinik - kui ka legeerteraste noolutamisel ilmneb temperatuuril 250...350 °C haprus , seepärast peab vältima selles temperatuurivahemikus noolutamist .
TÖÖ EESMÄRK
Töö eesmärk oli tutvuta terase noolutamisega ning saada aru noolutamise vajalikkusest, selle käigus tekkivatest protsessidest ning nende mõjust teraste omadustele.
KOKKUVÕTE KATSETULEMUSTEST
C35
Katsekeha 1.2: Katsekeha kuumutati temperatuuril 230° C. Tegemist oli madalnoolutusega ning teras säilitas küllaltki suure kõvaduse (51 HRC). Kõvadus protsessi käigus langes, kuid saavutasime paremad plastsusnäitajad. Võrreldes 550° C juures kuumutatud kehadega oli saavutatud kõvadus suurem.
Katsekeha 1.3: Katsekeha kuumutati temperatuuril 550° C. Tegemist oli kõrgnoolutusega ning teras kaotas küllaltki palju kõvadust (lõpptulemus 26,7 HRC). Protsessi käigus langes kõvadus peaaegu 2 korda, kuid saavutasime väga head plastsusnäitajad: pärast karastamist pooleks murdunud habras detail suutis pärast noolutamist vastu panna paindedeformatsioonile. Antud katsekeha puhul langes kõvadus kõige rohkem, sest mida kõrgem oli noolutustemperatuur, seda enam suurenesid plastsusnäitajad kõvaduse arvelt.
C45
Katsekeha 2.1: Katsekeha kuumutati temperatuuril 230° C. Tegemist oli madalnoolutusega ning teras säilitas küllaltki suure kõvaduse (52 HRC). Kõvadus protsessi käigus langes, kuid saavutasime paremad plastsusnäitajad. Võrreldes 550° C juures kuumutatud kehadega oli saavutatud kõvadus suurem.
Katsekeha 2.2: Katsekeha kuumutati temperatuuril 350° C. Tegemist oli kesknoolutusega ning saavutatud kõvadus oli 43,7 HRC. Kõvadus protsessi käigus langes, aga samas vähenesid sisepinged, tõusis elastsuspiir ning suurenesid plastsus ja sitkus. Võrreldes 550° C juures kuumutatud kehadega oli saavutatud kõvadus suurem.
Katsekeha 2.4: Katsekeha kuumutati temperatuuril 550° C. Tegemist oli kõrgnoolutusega ning teras kaotas küllaltki palju kõvadust (lõpptulemus 25,7 HRC). Protsessi käigus langes kõvadus peaaegu 2 korda, kuid saavutasime väga head plastsusnäitajad: pärast karastamist pooleks murdunud habras detail suutis pärast noolutamist vastu panna paindedeformatsioonile. Antud katsekeha puhul langes kõvadus kõige rohkem, sest mida kõrgem on noolutustemperatuur, seda enam suurenevad plastsusnäitajad kõvaduse arvelt.
C60
Katsekeha 3.1: Katsekeha kuumutati temperatuuril 230° C. Tegemist oli madalnoolutusega ning teras säilitas küllaltki suure kõvaduse (54 HRC). Kõvadus protsessi käigus langes, kuid saavutasime paremad plastsusnäitajad. Võrreldes 550° C juures kuumutatud kehadega oli saavutatud kõvadus suurem.
Katsekeha 3.4: Katsekeha kuumutati temperatuuril 350° C. Tegemist oli kesknoolutusega ning saavutatud kõvadus oli 26,7 HRC. Kõvadus protsessi käigus langes, aga samas vähenesid sisepinged, tõusis elastsuspiir ning suurenesid plastsus ja sitkus. Võrreldes 550° C juures kuumutatud kehadega oli saavutatud kõvadus suurem.