täiskarastus), kiire jahutamine (vees, õlis). Noolutamine – karastamisele järgnev kuumutus allpool faasipiiri Ac1. Kasutatud töövahendid: (Kirjeldada katseaparatuuri jmt) 3 erineva süsinikusisaldusega terast: väike (5tk), suur (1 tk), turvavöö keel (1tk), andmed toodud tabelis. Kõigi katsekehade paksus oli 3mm. Kõvadust määrasime Rockwelli meetodil C-skaala järgi. Karastamiseks kasutasime ühte ahju 2 korda (800 ºC ja 930 ºC), noolutamiseks oli kasutuses 3 ahju (200 ºC, 350 ºC ja 500 ºC). Jahutamiseks kasutasime toatemperatuuril olevat vett (jahutab algul 600 ºC/s, hiljem 300 ºC/s), õli (jahutab ühtlaselt 150º C/s), ja õhku (jahutab kaua). Rockwelli masina täpsust määrasime etaloonplaadi abil, tabelis on kõvadused antud ilma veata. Teras C (%) Mn (%) Cr (%) Si (%) P (%) S (%) Al (%) Ni (%) Mo (%)
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
Terase tugevuse ja kõvaduse või kõvaduse ja kulumiskindluse tõstmine. Katastamise käigus saadakse ebastabiilne struktuur. Karastamise lõpptulemuseks soovitakse saada martensiitstruktuuri. Noolutamise tähtsus: Kuumutamisel suureneb aatomite liikuvus ja toimuvad difusiooniprotsessid seda intensiivsemalt, mida kõrgem on temperatuur. Karastatud terase kuumutamist temperatuurini 200-500°C olenevalt soovitud kõvaduse soovist ja süsiniku sisaldusest. Seda protsessi nimetatakse noolutamiseks. Noolutamisel martensiit laguneb ferriidi ja tsementiidi seguks, suureneb terase sitkus, kuid vähenevad kõvadus ja tugevus. Muutused on seotud faasimuutustega kuumutamisel: jääkausteniidi kadumise ja martensiidi lagunemisega. Töökäigu kirjeldus: Määrata katsekehade keemiline koostis Mõõta HRC skaalal katsekehade kõvadus (mõõta kolmest erinevast kohast ja leida keskmine) Määrata terase keemilise koostise järgi
rea erinevaid võimalikke mehaanilisi omadusi. Karastamise ja noolutamise eesmärk Terase tugevuse ja kõvaduse (konstruktsiooniterased) või kõvaduse ja kulumiskindluse (tööriistaterased) tõstmise üheks viisiks on terase karastamine. Karastamisel tekkinud martensiitstruktuur on suure kõvaduse ja karastamisel tekkinud sisepingete tõttu nii habras, et seda ei saaks kasutada enamikus rakendustes. Karastatud terase kuumutamist temperatuurini, mis ei ületa Ac1, nimetatakse noolutamiseks. Noolutamisel martensiit laguneb ferriidi ja tsementiidi seguks, suureneb terase sitkus, kuid vähenevad kõvadus ja tugevus. Muutused on seotud faasimuutustega kuumutamisel: jääkausteniidi kadumise ja martensiidi lagunemisega. Karastatud terase kuumutamisel toimub ka karastamisel tekkinud sisepingete vähenemine ja karbiidiosakeste kasv. Kuumutusviiside kirjeldus ja kuumutamise kestuse valik Liiga kõrge karastustemperatuur ja pikaajaline seisutamine sellel põhjustavad austeniidi
termotöötlust. b. Pindkarastusel reguleeritakse karastuse sügavust kuumutuse sügavusega ehk peale karastamist ja noolutamist on suurema kõvadusega ainult austenitiseerunud alad. c. Pindkarastuse korral kasutatakse induktsioon- või leek kuumutust, et kiiresti pinnakiht soovitud sügavuses austenitiseerida ja seejärel jahutada. d. Peale pinna austenitiseerimist ja jahutamist tehakse noolutus, mis annab sobiva kõvaduse pinnale mõjutamata südamiku omadusi (südamiku noolutamiseks kasutati kõrgemat temperatuuri) Küsimus 10 Õige Hinne 1 / 1 Märgista küsimus Küsimuse tekst Kuidas läbi viia tsementiitimist? Vali üks või enam: a. Tsementiitimist tesotatakse süsinikuga rikastatud keskkonnas 5-10 tundi ~900 C° juures b. Tsementiitimisel saavutatakse suur pinnakõvadus ~62 HRC 1-2 mm ulatuses c. Termotöötlus tsementiitimisel võib koosneda kahekordsest karastamisest, kus esimene on
soovitud sügavuses austenitiseerida ja seejärel jahutada. b. Pindkarastusel reguleeritakse karastuse sügavust kuumutuse sügavusega ehk peale karastamist ja noolutamist on suurema kõvadusega ainult austenitiseerunud alad. c. Pindkarastuse korral ei muudeta südamiku või ülejäänud osas detaili omadusi või termotöötlust. d. Peale pinna austenitiseerimist ja jahutamist tehakse noolutus, mis annab sobiva kõvaduse pinnale mõjutamata südamiku omadusi (südamiku noolutamiseks kasutati kõrgemat temperatuuri) Küsimus 10 Õige Hinne 1,0 / 1,0 Märgista küsimus Küsimuse tekst Kuidas läbi viia tsementiitimist? Vali üks või enam: a. Termotöötlus tsementiitimisel võib koosneda kahekordsest karastamisest, kus esimene on täiskarastus ja teine poolkarastus, millele järgneb madal noolutus tagamaks suurt kõvadust pinnakihis b. Tsementiitimist tesotatakse süsinikuga rikastatud keskkonnas 5-10 tundi ~900 C° juures c
oC (martensiidi tekkimise algus. Karastamisel tekkinud martensiitstruktuur on suure kõvaduse ja karastamisel tekkinud sisepingete tõttu nii habras, et seda ei saaks kasutada enamikus rakendustes. Kuumutamisel suureneb aatomite liikuvus ja toimuvad difusiooniprotsessid – seda intensiivsemalt, mida kõrgem on temperatuur. Karastatud terase kuumutamist temperatuurini, mis ei ületa Ac1, nimetatakse noolutamiseks. Noolutamisel martensiit laguneb ferriidi ja tsementiidi seguks, suureneb terase sitkus, kuid vähenevad kõvadus ja tugevus. Muutused on seotud faasimuutustega kuumutamisel: jääkausteniidi kadumise ja martensiidi lagunemisega. Karastatud terase kuumutamisel toimub ka karastamisel tekkinud sisepingete vähenemine ja karbiidiosakeste kasv. Noolutamisel toimuvad järgmised muutused: 1) terase kuumutamine kuni 100 oC-ni ei tekita olulisi
kõvadus. Ehk mida kõvem ta on, seda kulumiskindlam on teras. Mida rohkem teda on, seda kulumiskindlam ta on. Teine küsimus on, kuidas teda sinna palju sisse viia. Mõju termotöötlusele. Termotöötluse viise on väga mitmeid. Kui aeglaselt terast jahutada, siis seda nimetatakse lõõmutamiseks (ahjus). Jahutate õhu käes maha, nimetame normaliseerimiseks. Jahutate vees maha või soolavannis maha, siis me nimetame seda karastamiseks. Karastamisele järgnevat termotöötlust nimetame noolutamiseks. Legeerivad elemendid eelkõige avaldavad mõju karastamisele. Aga esllest siis räägime järgmisel korral. Legeerivate elementide mõju martensiitmuutuse temperatuurile ehk martensiidi tekke termperatuurile, ärme täna räägi. Martensiit on faas, mille poole me püüdleme karastamisel. Me tahame saada 100% martensiiti, et saada suurt kõvadust ja kulumiskindlust. Siinkohal võiks ikkagi vaadelda legeerivate elementide mõju kuumutamisele. Igasugune
vähendavad karastamiseks vajalikku kriitilist jahutuskiirust. Struktuurimuutused martensiidi kuumutamisel Kiirel jahtumisel tekkinud tetragonaalse kristallvõrega martensiit pole stabiilne, kuid toatemperatuuril siiski väga püsiv ja kõva. Temperatuuri tõustes eraldub süsinik ja lõpptulemusena moodustub ferriidi ja tsementiidi segu. Seda muutust nimetatakse martensiidi vabanemiseks. Temperatuuri tõstmisega esile kutsutud martensiidi vabanemist nimetatakse noolutamiseks. 7 TERASE LÕÕMUTUS Lõõmutuse eesmärk on vajalike omauste tagamine terase ümberkristalliseerumise ja sisepingete kaotamise teel. Selleks kasutatakse erinevaid kuumutustemperatuure ja jahutusviise ehk mitmesuguseid lõõmutusrežiime: Difusioonlõõmutust ehk homogeniseerimist kasutatakse terase keemilise koostise ühtlustamiseks difusiooni teel, kuumutatakse kõrge temperatuuri – kuni 1100 C o ja seisutatakse 6-30 tundi vastavalt valandi mõõtmetele.
annaabi.ee 
