kaotada sisepingeid. Ühiseks lõõmutusviisiks on normaliseerimine, mille puhul kuumutusjärgne jahutus toimub seisvas õhus. Karastus, mille puhul terast kuumutatakse üle faasimuutuste temperatuuride ja järgneb kiire jahutus, et saada ebapüsivamat, kuid suurt kõvadust tagavat martensiitstruktuuri. Üheks karastusviisiks on pindkarastus, mille puhul antakse suur kõvaus vaid detaili õhukese pinnakihile. Noolutus seisneb karastatud terase kuumutamises alla faasimuutuste temperatuuri, et saada stabiilsemat struktuuri karastuspingete vähendamiseks. Terase termokeemiline töötlus seisneb detaili pinnakihi keemilise koostise muutmises difusiooni teel, millest tulenevad pinnakihi vajalikud struktuurimuutused. 7 DETAILIDE KUUMUTUS TERMOTÖÖTLUSEKS, STRUKTUURIMUUTUSED TERASE KUUMUTAMISEL KUUMUTUS
c. Noolutuse temperatuur ei mõjuta terase mehaanilisi omadusi d. Kõrgemal noolutuse temperatuuril saadakse väiksem kõvadus, kuid suurem plastsus Küsimus 7 Vale Hinne 0 / 1 Märgista küsimus Küsimuse tekst Milline võiks olla süsinikterasest termotöödeldava detaili tehnoloogiliste operatsioonide järjekord (austenitiseerimise keskkond on õhk)? Vali üks või enam: a. Austenitiseerimine, kiire jahutus vees, lõiketöötlus (näiteks treimine), noolutus, lihvimine, värvimine b. Lõiketöötlemine, lihvimine, värvimine, austenitiseerimine, kiire jahutus vette, noolutamine c. Lõiketöötlemine, lihvimine, austenitiseerimine, kiire jahutus vette, noolutamine ja värvimine d. Lõiketöötlemine, austenitiseerimine, kiire jahutus vette, noolutamine, lihvimine ja värvimine Küsimus 8 Õige Hinne 1 / 1 Märgista küsimus Küsimuse tekst Kuidas mõjutab austenitiseerimise keskkond detaili pinda? Vali üks või enam: a
terase tugevuse ja kõvaduse (konstruktsiooniterased) või kulumiskindluse ja kõvaduse 3 (tööriistaterased) tõstmiseks. (Kulu et al., 2010) Noolutamine on karastamisele järgnev kuumutus allpool faasipiiri Ac1; temperatuuri valimisel lähtutakse soovitud kõvadusest/sitkusest. Materjali hoitakse allpool faasipiiri vajalik aeg, et saada soovitud kõvadus. (Kulu et al., 2010) Noolutus seisneb terase kuumutamises temperatuurini alates 200 °C, seisutamises sellel (vähemalt tunni) ja jahutamises (tavaliselt õhus). Selline noolutus sobib eriti tööriistaterastele, millelt nõutakse suurt kõvadust. Noolutus tõstab märgatavalt terase sitkust. Sõltuvalt kuumutustemperatuurist jagatakse noolutus järgmiselt: • Madalnoolutus, kuumutustemperatuur 200 - 250ºC. Niimoodi noolutatakse detaile s.h. tööriistu, mis ei tööta löögile (viilid, kaabitsad, hõõritsad).
15. Mis on Hadfieldi teras, koostis, kasutusala? Kulumiskindel teras (C = 1.0-1.3%; Mn = 12-13%), mis on ette na'htud tooks eelkoige h66rd- ja lo'o'kkulumise ning intensiivse plastse deformatsiooni tingimustes. 16. M66duriistaterastele esitatavad n6uded, koostis, termotootlus. Kulumiskindlad ja muutumatute m66tmetega, mis eeldab nende struktuuri stabiilsust ja pinna k6rget kvaliteedi. Koostis: kroom, ra'ni, mangaan. Termotootlus on karastuvus 6lis, noolutus (t'=120-140') 17. Hallmalmi struktuuri tunnus, tugevuse piirid, ta'his EVS-EN ja'rgi. Hallmalm on Fe-Si-C sulam. Surem su"siniku osa on grafiit. C = 2.4-3.8%; Si<4.2%. Hallmalm on pa"ris pehme, kuid kulumiskindel. Malmi tugevus on HB 143-255. 18. Kuidas m6jub fosfor terase ja malmi omadustele? Fosfor on kahjulik lisand, p6hjustab ku"lmhaprust, malmil suurendab vedelvoolavust. 19. Nimetage malmi positiivsed omadused. Hea vedelvoolavus, kulumiskindlus, va"ike kahanemine, k6vadus.
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
d. Noolutuse temperatuuriga leitakse optimaalsed omadused detailile, kus on rahuldatud nii sitkuse, kõvaduse kui ka tugevuse tingimus Küsimus 7 Õige Hinne 1,0 / 1,0 Märgista küsimus Küsimuse tekst Milline võiks olla süsinikterasest termotöödeldava detaili tehnoloogiliste operatsioonide järjekord (austenitiseerimise keskkond on õhk)? Vali üks või enam: a. Austenitiseerimine, kiire jahutus vees, lõiketöötlus (näiteks treimine), noolutus, lihvimine, värvimine b. Lõiketöötlemine, austenitiseerimine, kiire jahutus vette, noolutamine, lihvimine ja värvimine c. Lõiketöötlemine, lihvimine, austenitiseerimine, kiire jahutus vette, noolutamine ja värvimine d. Lõiketöötlemine, lihvimine, värvimine, austenitiseerimine, kiire jahutus vette, noolutamine Küsimus 8 Õige Hinne 1,0 / 1,0 Märgista küsimus Küsimuse tekst Kuidas mõjutab austenitiseerimise keskkond detaili pinda?
Keel (900kraadi) (5min) Vesi: 2 katsekeha 51, 5 3) Õhk: C60E 14, 5 750-800 6min Õli: 60 Pikklik (900kraadis) (5min) Vesi: 1 katsekeha 53,5/(61) Noolutamine: Terase Nõutav Noolutus Kuumutus- Saavutatud süsiniku kõvadus temperatuur kestus kõvadus sisaldus HRC Temp min HRC 0.45 30 500 kraadi 15min 38 0.45 50 250 kraadi 15min 48 Andmed katsete puhul: Karastamine: Karastamis katses oli ahju temperatuur 900°C Noolutamine:
lõpptoodetel. Termotöötlus võimaldab ühe ja sama keemilise koostise korral saada terve rea erinevaid võimalikke mehaanilisi omadusi. [2] 1.1 Karastamise ja noolutamise eesmärk Terase tugevuse ja kõvaduse või kõvaduse ja kulumiskindluse tõstmise üheks viisiks on terase karastamine. [2] Karastamiseks nimetatakse termotöötluse viisi, mille tulemusel saadakse ebastabiilne (mittetasakaaluline) martensiitstruktuur, mille kõvadus on suur (kuni 65HRC). [1] Noolutus seisneb terase kuumutamises temperatuurini alates 200oC, seisutamises sellel ja jahutamises (tavaliselt õhus). Noolutus tõstab märgatavalt terase sitkust. [1] 1.2 Kuumutusviiside kirjeldus ja kuumutamise kestuse valik Karastamise tehnoloogiline protsess koosneb järgmistest etappidest: a) austenisatsioon terase kuumutamine üle faasimuutuse temperatuuri (üle Ac1 või Ac3); b) seisutamine sellel temperatuuril, et tagada kogu detailis antud temperatuurile vastava struktuuri tekkimine;
sõltuvus ajast ja jahtumiskiirusest Karastamine: Terase kuumutamine üle faasipiiri Ac või Ac (vastavalt poolkarastus või täiskarastus), kiire jahutamine (soolavannis, vees, õlis) Noolutamine: Karastamisele järgnev kuumutus allpool faasipiiri Ac1 jahutuskiirus pole oluline. Töökäik: 1)Möödame Rockwelliga teraste tugevuse. Viga tuleb kõigepealt leida. 2)Valime terastele karastustemperatuuri ja aja vastavalt C sisaldusele ja kujule. 3)Valime noolutus temperatuuri, kas madal-, kesk- või kõrgnoolutuse jaoks. 4)Tugevuse mõõtmine Termotöötlemise reziim Hrc Lähteolek: 1) 22 (0,76%C) 0* 2)(0,45%C) 0*
südamik, mis ühtlasi tagab detaili vastupanu dünaamilisele koormusele. Sel eesmärgil kasutatakse ka termokeemilist töötlust (tsementiitimist, nitriitimist jt.), kuid viimasega võrreldes on pindkarastus märksa kiirem. Pinnakihi kuumutamine võib toimuda a) atsetüleenihapnikuleegiga, b) induktsioon- e. kõrgsagedusvooluga, c) elektrolüüdis, d) sulametallis või -soolas, e) laser- või elektronkiirega. Karastusvead... 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,
noolutustemperatuur? Kuidas nimetatakse sellist noolutust? Millised on noolutatud terase struktuuriosad? Optimaalne noolutustemperatuur oleks 200 ºC hoides detaili ahjus tund aega e. madalnoolutus.Noolutatud terase struktuuriosad oleks : martensiit ja tsementiit, jääkausteniit eemaldub pärast mitmekordset noolutust. 4. Millised on antud noolutatud terase põhilised omadused (kõvadus, tugevus ja sitkus)? Antud terase ja noolutamise puhul sitkus tõuseb.Kui võrrelda teiste noolutus reziimidega (kesk. kõrg. ) siis tõuseb kõvadus. 5. Pakkuge välja detaili (tüüpdetaili ja selle omadused võtke Tabelist 3) valmistamiseks - sobiv materjaligrupp ja materjali(de) mark(margid) - võimalik(ud) tehnoloogia(d) sobiva(te)st materjalist(dest) detaili valmistamiseks - sobivast materjalist detaili termotöötlus nõutud omaduste tagamiseks Materjaliks sobiks tsementiiditav teras.Detail valatakse , lõiketöödeldakse, freesitakse ja
17 105WCr6 16 18 105WCr6 20 19 105WCr6 25 20 105WCr6 32 3.Kodutöö kirjaliku aruande sisu: 3.1 Ülesanne 1 kirjalik lühiülevaade 3.2 Täitke ülesande (p. 2) lahenduse tabel: Nr C% Karastus Kuumut. Jahutus- Noolutus Saadud Saadud - aeg, min keskkon - tõmbe- kõvadus temperat. d temperat. tugevus HRC 3.3 Põhjendage kirjalikult tabeli täitmisel tehtud otsuseid, kirjutage välja kasutatud valemid ja arvutuskäik ning viited kasutatud tabelitele või graafikutele kirjandusest. 4.Vajalik kirjandus: 4.1.Enn Hendre jt. Materjalitehnika. Õpperaamat. TTÜ Kirjastus, 2003. 4.2.Priit Kulu
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 üle Trekr järgneva aeglase jahutamisega, tavaliselt koos ahjuga. Aeglane jahutamine lõõmutamisel peab kindlustama austeniidi lagunemise perliidiks. Lõõmutamine on tavaliselt esmane TT viis, mille eesmärgiks on kas kõrvaldada eelmiste kuumtöötluse operatsioonide defekte või valmistada struktuuri ette järgnevateks operatsioonideks.
Noolutamise ainult kolme väikest terast, mida karastasime vees. Kasutasime kolme noolutusviisi: madal-, kesk-, kõrgnoolutus. Nooltusahju (200 ºC) temperatuur tõusis algul 220 ºC juurde, ning 12- ndal minutil langes 200 ºC peale. Noolutusahju (350 ºC) tõusis algul 377 ºC juurde, ning 10- ndal minutil langes 350 ºC peale. Noolutusahju (500 ºC) temperatuur oli pidevalt 500 ºC juures. Teras Karast. Aeg Jahutusviis Kõvadus Noolutus Noolutusaeg Kõvadus peale temp. (min) pärast temp. (ºC) (min) noolutust (ºC) Väike 1 800 9 vesi 63HRC 200 20 57HRC Väike 2 800 9 vesi 63HRC 350 20 42HRC Väike 3 800 9 vesi 63HRC 500 20 36HRC
külmsurvetöötlusega), selleks kasutatakse erinevad jahutuskeskkonnad: vedelgaasid või krioheenseadmed. Paljudel juhtudel töötlemine külmaga stabiliseerib metalli struktuur ja omadused, seda küsimust samuti arutatakse konspekti teises osas. Termotöötluse liigitus A Faasi (struktuuri) muutuse kohaselt a) lõõmutus b) ehtne (I liigi) karastus c) polimorfse muutusega (II liigi) karastus d) noolutus e) vanandamine B Detaili töödeldavate kohtade kohaselt a) maht (ruumiline) töötlemine b) pinna töötlemine c) kohalik töötlemine d) järjestikune töötlemine C Detaili valmistamise tehnoloogia kohaselt a) eeltöötlemine b) vahetöötlemine c) lõpptöötlemine
1,5 825 12min30s Õli: 0 55 56 Vesi: 1 6) Õhk: 0 -16 900 4min48s Õli: 0 30 Ei ole Vesi: 1 karastatud Terase süsiniku- Nõutav kõvadus Noolutus- Kuumutuskestus Saavutatud sisaldus temperatuur min kõvadus HRC 0,6 30HRC 550oC 15 31 0,6 50HRC 300oC 15 55 Katsetulemuste graafik(1. tabel). Katsetulemuste graafik (2. tabel). Terase karastamisel tekkiva(te) struktuuri(de) kirjeldus (erinevate jahtumiskiiruste korral) ja
3. Milline on antud terasest detaili tulenev optimaalne noolutustemperatuur? Kuidas nimetatakse sellist noolutust? Millised on noolutatud terase struktuuriosad? Optimaalne noolutustemperatuur oleks 450 ºC -600 ºC. Tegemist on kõrgnoolutusega. Noolutatud terase struktuuriosad on ferriit ja tsementiit. 4. Millised on antud noolutatud terase põhilised omadused (kõvadus, tugevus ja sitkus)? Antud terase noolutamise puhul sitkus tõuseb.Kui võrrelda teiste noolutus reziimidega (kesk. madal ), siis kõrgnoolutust kasutatakse just konstruktsiooniteraste puhul, et saavutada suurem sitkus ja tugevus. 5. Pakkuge välja detaili (tüüpdetaili ja selle omadused võtke Tabelist 3) valmistamiseks - sobiv materjaligrupp ja materjali(de) mark(margid) - võimalik(ud) tehnoloogia(d) sobiva(te)st materjalist(dest) detaili valmistamiseks - sobivast materjalist detaili termotöötlus nõutud omaduste tagamiseks Materjaliks sobiks masinaehitusteras E295
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
..550 °C 3-4 korda väiksem, kuid u.10 korda väiksem vahemikus 300...200 ° C. Terse noolutamine Karastamisel muutub austeniit martensiidiks, millega saavutatakse terase suur kõvadus. Jahtumisel tekkivad termopinged ja martensiidi tekkimisel ilmnevad faasipinged ning martensiidi kõvadus tingivad karastatud terase väikese vastupanu löökkoormustele ja deformatsioonidele.Noolutamine on karastamisele järgnev töötlemine, millega on võimalik karastamisel tekkinud halbu omadusi parandada. Noolutus seisneb terase kuumutamises temperatuurideni alates 200 °C-st, seisutamises sellel (vähemalt tunni) ja jahutamises, mis toimub tavaliselt õhus. Selline madalnoolutus sobib tööriistaterastele, millelt nõutakse suurt kõvadust, mis ei vähene kuumenemise käigus. Noolutus tõstab märgatavalt terase sitkust. 3 põhilist noolutusviisi: Madalnoolutus (kuni 200 C tööriistad). Kesknoolutus (300...400C)vedrud, puidulõikeriistad. Kõrgnoolutus (450...650 oC) konstruktsioonidetailid,
8000...16000 Hz. Kõrgsagedusvoolul on omadus kulgeda pindamööda. Seega kuumeneb ainult pinnakihti. Kui seda kiirelt jahutada, siis saadakse nn pindkarastus. Niimoodi karastatud pind on väga kulumiskindel ja detail töötab hästi painel ja väändel. Noolutamine - järgneb karastamisele, selleks et anda karastatud detailile tugevus. Detail kuumutatakse sobiva temperatuurini ja jahutatakse õhu käes. Sõltuvalt kuumutus temperatuurist jagatakse noolutus järgmiselt. Madalnoolutus, kuumutustemperatuur on 250C. Niimoodi noolutatakse tööriistu, mis ei tööta löögile (viilid, kaabitsad, hõõritsad). Keskmine noolutus temp on 300 ...350C ja niimoodi noolutatakse tööriistu, mis töötavad löögilistele koormustele ja detaile, mis töötavad kulumisele. Kõrgenoolutus temp on 450C. Niimoodi noolutatakse detaile, mis töötavad liitpingete olukorras. Vanandamine. See on protsess, mille juures metastabiilne struktuur läheb üle stabiilseks
normaliseerimine Lõõmutus terast kuumutatakse üle faasimuutuste temperatuuride Ac1 voi Ac3 järgneva aeglase jahutamisega. · Normaliseerimine- terast kuumutatakse üle faasipiiri Ac3, seisutatakse sellel temperatuuril ja jahutatakse siis õhus. · Karastus- terast kuumutatakse üle faasipiiride Ac1 voi Ac3, seisutatakse sellel temperatuuril ja jahutatakse kiirusega, mis on karastatava terase kriitilisest jahtumiskiirusest suurem. Noolutus- terast kuumutatakse temperatuurideni alates 200 °C, seisutatakse sellel temperatuuril ja jahutatakse.
o C (martensiidi tekkimise algus). Süsinikteraseid karastatakse vees. Vesi jahutab 300…200 oC piirkonnas liiga intensiivselt, kuid vee kuumenemine vähendab jahtumiskiirust tunduvalt ainult piirkonnas 650…500 oC.Need on vee kui kasutatavama karastusvedeliku põhilised puudused. Süsinikteraseid aga karastatakse kõige sagedamini martensiidile, mis kindlustab maksimaalse kõvaduse. Noolutusviisid ja nende kasutusalad. Nr Nimetus C% Karastus- Kuumut. Jahutus- Noolutus- Saadud Saadud temperat. aeg, min keskkon temperat. tõmbe- kõvadus d tugevus HRC 1 C40E 0,4 810-850 oC E– Karastu 500...650 630 15...35 40min s o C N/mm2
vahemikus 8000...16000 Hz. Kõrgsagedusvoolul on omadus kulgeda pindamööda. Seega kuumeneb ainult pinnakihti. Kui seda kiirelt jahutada, siis saadakse nn pindkarastus. Niimoodi karastatud pind on väga kulumiskindel ja detail töötab hästi painel ja väändel. Noolutamine. Noolutamine järgneb karastamisele, selleks et anda karastatud detailile tugevus. Detail kuumutatakse sobiva temperatuurini ja jahutatakse õhu käes. Sõltuvalt kuumutus temperatuurist jagatakse noolutus järgmiselt. Madalnoolutus, kuumutustemperatuur on 250C. Niimoodi noolutatakse tööriistu, mis ei tööta löögile (viilid, kaabitsad, hõõritsad). Keskmine noolutus temp on 300 ...350C ja niimoodi noolutatakse tööriistu, mis töötavad löögilistele koormustele ja detaile, mis töötavad kulumisele. Kõrgenoolutus temp on 450C. Niimoodi noolutatakse detaile, mis töötavad liitpingete olukorras. Tsementeerimine. See on metalli pinnakihi rikastamist süsinikuga
karastamiseks kasutatakse tavaliselt kõrgsagedusvoolu mille võnkesagedus on 8000-16000Hz.Kõrgsagedusvoolul on omadus kulgeda pindamööda.Seega kuumendatakse ainult pinnakihti kui seda kiirelt jahutada siis saadakse pindkarastus.Niimodi karastatud pinnad on väga kulumiskindlad ja töötavad hästi pained ja väände oludes. Noolutamine.Selleks et anda karastatud detailile ekspotatsioonilist tugevust tuleb karastatud pinnad noolutada.Sõltuvalt kuumutus temperatuurist jagatakse noolutus järgmiselt. Madalnoolutus,kuumutus temp 250C niimodi noolutatakse tööriistu mis ei tööta löögile(viil kaabits õõrits). Keskmine noolutus temp 300-350C niimodi noolutatakse tööriistu mi töötavad löögilistele koormustele ja konservatiivseid detaile mis töötavad kulumisele Kõrgenoolutus temp 450C niimodi noolutatakse detaile mis töötavad liitpingete olukorras. Karastamine isenoolutusega.Termokeemilisel töötlemisel rikastatakse metalli
A. Terases/malmis toimuv polümorfne muutus (K12 ja K8) B. Terase kõrge sulamistemperatuur C. Terases kiirel jahtumisel tekkivad sisepinged D. Terase kuumutamisel tekkiv sulafaas Score: 2/2 3. Millised on termotöötluse põhimoodused? Student Response A. Lõõmutus B. Karastus C. Noolutus D. Külmaga töötlus Score: 2/2 4. Mis on lõõmutamine? Student Response A. Terase kuumutamine üle faasimuutuse temperatuuriAcm või Ac1, seal hoidmine ja seejärel aeglane jahutamine ahjus Student Response B. Terase kuumutamine üle faasimuutuse temperatuuriAcm või Ac1, seal hoidmine
- kuum(surve)töötlus T>Trekr (0,5 ... 0,7 Ts) Normaliseerimine terast kuumutatakse üle faasipiiri Ac3, seisutatakse sellel temperatuuril ja jahutatakse õhus. Karastus - terast kuumutatakse üle faasipiiride Ac1 või Ac3, seisutatakse sellel temperatuuril ja jahutatakse kiirusega, mis on karastatava terase kriitilisest jahtumiskiirusest suurem. (kuumutamine kiire jahutamisega ei leia aset või toimuvad osaliselt). Noolutus terast kuumutatakse temperatuurideni alates 200 °C, seisutatakse sellel temperatuuril ja jahutatakse. Tõstab terase sitkust. 3 põhilist noolutusviisi: Madalnoolutus(g200oC)tööriistad,Kesknoolutus (300...400oC) vedrud,puidulõikeriistad,Kõrgnoolutu(450...650oC)Konstruktsioonidetaili, masinaosad.(karastus + kõrgnoolutus =parendamine e. noolutus sorbiidile) Terase külmaga töötlus jahutatakse alla 0 °C ja seisutatakse sellel temperatuuril.
jahutamine Score: 2/2 2. Mis võimaldab terast termiliselt töödelda? Student Response Feedback A. Terases/malmis toimuv polümorfne muutus (K12 ja K8) B. Terase kõrge sulamistemperatuur C. Terases kiirel jahtumisel tekkivad sisepinged D. Terase kuumutamisel tekkiv sulafaas Score: 2/2 3. Millised on termotöötluse põhimoodused? Student Response Feedback A. Lõõmutus B. Karastus C. Noolutus D. Külmaga töötlus Score: 2/2 4. Mis on lõõmutamine? Student Response Feedback A. Terase kuumutamine üle faasimuutuse temperatuuriAcm või Ac1, seal hoidmine ja seejärel aeglane jahutamine ahjus B. Terase kuumutamine üle faasimuutuse temperatuuriAcm või Ac1, seal hoidmine ja seejärel aeglane jahutamine õhus C. Terase termotöötluse viis, mille tulemusel saadakse ebastabiilne martensiitstruktuur D
A. Terases/malmis toimuv polümorfne muutus (K12 ja K8) B. Terase kõrge sulamistemperatuur C. Terases kiirel jahtumisel tekkivad sisepinged D. Terase kuumutamisel tekkiv sulafaas Score: 2/2 3. Millised on termotöötluse põhimoodused? Student Response A. Lõõmutus B. Karastus C. Noolutus D. Külmaga töötlus Score: 2/2 4. Mis on lõõmutamine? Student Response A. Terase kuumutamine üle faasimuutuse temperatuuriAcm või Ac1, seal hoidmine ja seejärel aeglane jahutamine ahjus B. Terase kuumutamine üle faasimuutuse temperatuuriAcm või Ac1, seal hoidmine ja seejärel aeglane jahutamine õhus C. Terase termotöötluse viis, mille tulemusel saadakse ebastabiilne
K8) B. Terase kõrge sulamistemperatuur C. Terases kiirel jahtumisel tekkivad sisepinged D. Terase kuumutamisel tekkiv sulafaas Score: 2/2 3. Millised on termotöötluse põhimoodused? Student Response A. Lõõmutus B. Karastus C. Noolutus D. Külmaga töötlus Score: 2/2 4. Mis on lõõmutamine? Student Response A. Terase kuumutamine üle faasimuutuse temperatuuriAcm või Ac1, seal hoidmine ja seejärel aeglane jahutamine ahjus B. Terase kuumutamine üle faasimuutuse temperatuuriAcm või Ac1, seal hoidmine ja seejärel aeglane jahutamine õhus C
A. Terases/malmis toimuv polümorfne muutus (K12 ja K8) B. Terase kõrge sulamistemperatuur C. Terases kiirel jahtumisel tekkivad sisepinged D. Terase kuumutamisel tekkiv sulafaas Score: 2/2 3. Millised on termotöötluse põhimoodused? Student Response A. Lõõmutus B. Karastus C. Noolutus D. Külmaga töötlus Score: 2/2 4. Mis on lõõmutamine? Student Response A. Terase kuumutamine üle faasimuutuse temperatuuriAcm või Ac1, seal hoidmine ja seejärel aeglane jahutamine ahjus B. Terase kuumutamine üle faasimuutuse temperatuuriAcm või Ac1, seal hoidmine ja seejärel aeglane jahutamine õhus C
kõvadust pärast karastust. Üleeutektoidterastel on seevastu optimaalne karastustemperatuur faasipiiride A c1 ja Acm vahel (s.o. poolkarastus), mistõttu säilib struktuuris martensiidi kõrval sekundaarne tsementiit, mis suurendab terase kõvadust; teisiti karastades üle faasipiiri Acm (s.o. täiskarastus), on oht jämedateralise struktuuri tekke oht; see teeb karastatud terase hapraks. 19) Noolutamine kui terase termilise töötlemise üks viisidest. Terase noolutus Terase karastamisel, mil austeniit muutub martensiidiks, saavutatakse suur kõvadus see on ka karas- tuse 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
c. Terases kiirel jahtumisel tekkivad sisepinged d. Terase kuumutamisel tekkiv sulafaas Score: 2/2 Küsimus 3 (2 points) Millised on termotöötluse põhimoodused? Student Response: Õppija Vastuse variandid vastus a. Lõõmutus b. Karastus c. Noolutus d. Külmaga töötlus Score: 2/2 Küsimus 4 (2 points) Mis on lõõmutamine? Student Response: Õppija Vastuse variandid vastus a. Terase kuumutamine üle faasimuutuse temperatuuriAcm või Ac1, seal hoidmine ja seejärel aeglane jahutamine ahjus b. Terase kuumutamine üle faasimuutuse
kulumiskindluse; samal ajal säilib sitke südamik, mis ühtlasi tagab detaili vastupanu dünaamilisele koormusele. Sel eesmärgil kasutatakse ka termokeemilist töötlust (tsementiitimist, nitriitimist jt.), kuid viimasega võrreldes on pindkarastus märksa kiirem. Pinnakihi kuumutamine võib toimuda a) atsetüleenihapnikuleegiga, b) induktsioon- e. kõrgsagedusvooluga, c) elektrolüüdis, d) sulametallis või -soolas, e) laser- või elektronkiirega. Terase noolutus Terase karastamisel, mil austeniit muutub martensiidiks, saavutatakse suur kõvadus see on ka karastuse põhieesmärk. Ühelt poolt jahtumisel tekkivate termopingete ja martensiidi tekkest tingitud faasipingete olemasolu, teiselt poolt martensiidi suur kõvadus tingivad karastatud terase väikese vastupanu löökkoormustele ja deformatsioonidele. Neid omadusi aga on võimalik karastatud terase järgneva töötlemisega noolutamisega (tempering) parandada.
Peale kuumutamist kasutatakse ka metalli töötlemine külmaga (mitte segada seda külmsurvetöötlusega), selleks kasutatakse erinevad jahutus-keskkonnad: vedelgaasid või krioheenseadmed. Paljudel juhtudel töötlemine külmaga stabiliseerib metalli struktuur ja omadused, seda küsimust samuti arutatakse konspekti teises osas. 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
parandamiseks. Struktuuri muutmiseks detaili kuumutatakse vajaliku temp.-ni, seisutatakse, kuni toimuvad vajalikud strukt. muutused ja jahutatakse teatava kiirusega.(ON kontrollitav TEMP. ja AJAGA). Põhiviisid: a)lõõmutus- teras kuumutatakse üle srtuktmuutuse tempi ja järgneb aeglane jahutus, et saada püsivam strukt ja kaotada sisepinged, b) karastus- kuumutatakse üle faasimuutuste tmpi ja järgneb kiire jahutus, et saada ebapüsivamat, kuid suure kõvadusega martensiitstrukti, c) noolutus- karastatud terase kuumutamisel alla faasimuutuste tempi, et saada stabiilsem strukt karastuspingete vähendamiseks, d) terase termokeemiline töötlus- detaili pinnakihi keemilise koostise muutmine difusiooni teel, millest tulenevad pinnakihi vajalikud struktmuutused 13. Detaili kuumutus termotöötluseks. Struktuurimuutused kuumutamisel Kuumutustemp määratakse vastavalt termotöötluse viisile lähtudes terase koostisest. Kütuse põletamisel
kuumutatakse optimaalse temperatuurini, seisutatakse sellel temperatuuril ja jahutatakse siis kiiresti. Karastamise tulemusena tekivad terases nn. tasakaalustamata struktuurid, mis muidu toatemperatuuril ei teki. Karastamisel kõvadus tõuseb, tugevus suureneb, sitkus väheneb, kulumiskindlus suureneb. Kuumutamine kiire jahutamisega. Faasimuutused ei leia aset või toimub osaliselt. 32. Mis on terase noolutamine? Noolutus seisneb terase kuumutamises temperatuurideni alates 200⁰C, seisutamises sellel (vähemalt tunni) ja jahutamises (tavaliselt õhus). Noolutamise eesmärk on püsiva struktuuri saamine, sisepingete kaotamine või nende vähendamine, sitkuse ja plastsuse suurendamine ning karastatud terase kõvaduse ja hapruse vähendamine. 33. Mis on terase täis- ja poolkarastus? Karastustemperatuur. Süsinikteraste karas-tustemperatuuri valikul on aluseks Fe-Fe3 C faasi- diagrammi teraste osa (sele 1.30)
Pinnakihi kuumutamine võib toimuda a) atsetüleenihapnikuleegiga, b) induktsioon- e. kõrgsagedusvooluga, c) elektrolüüdis, D e ta il d) sulametallis või -soolas, e) laser- või elektronkiirega. V e e p ih u s ti Terase noolutus Terase karastamisel, mil austeniit muutub martensii- diks, saavutatakse suur kõvadus – see on ka karas- K a r a s ta t u d p in d tuse põhieesmärk. Ühelt poolt jahtumisel tekkivad termopinged, teiselt poolt martensiidi suur kõvadus tingivad karastatud terase vähese vastupanu löök- koormustele ja deformatsioonidele. Neid omadusi Sele 1.36. Leekkarastamine
See on tüüpiline termotöötlus tsementiiditavatele terastele. Ts+K+MN Teine grupp on 0,3-0,6% C-d, mille tüüpiline termotöötlus on karastamine. Kohe vahetult teete detaili valmis ja kohe karastate. Kuid sinna karastamisele käib otsa veel kõrgnoolutus. Seda protsessi karastamine+kõrgnoolutus nimetatakse parendamiseks. Neid teraseid nimetatakse parendatavateks terasteks, sest see on nende puhul tüüpiline. Esiteks karastamine, et saada suur tugevus ja siis suhteliselt kõrge noolutus 550 kraadi juures, et saada sitkust. K+Kõ. On veel kolmas grupp - nitriiditavad terased. Nitriitimine on pinnakihi rikastamine lämmastikuga. Nitriiditavad terased langevad kokku parendatavate terastega C-sisalduse poolest, ainult seal tuleb mängu spetsiaalsed legeerivad elemendid, et saada keemilisi ühendeid kõvu nitriide. On ka veel võimalus kombineerida süsiniku ja lämmastikuga rikastamine, mida nimetatakse nitrotsementiitimiseks
Jahutatakse õhu käes. Kasutatakse peamiselt tööriista terasete juures karastus hapruste vähendamiseks. Suure kõvaduse ning kulumis kindluse säilitamine. Kesknoolutamisel kuumutatakse terast 250-500o . Kasutatakse mitmesuguste vedrude, aga ka löökkoormuse töötavate tööriistade töötlemisel. Kõrgnoolutamine kuumutatakse 500-670o , eesmärgiks on plastilisuse ja sitkuse suurendamine ja sise pingete vähendamine. Sellevõrra väheneb ka tugevus ja kõvadus( teljed, võllid, poldid). Noolutus reziimi valikul tuleb silmas pidada, et karastamisel saadud kõvadus väheneb kuumutamisel kuni 200o 15%, kuni 300o 40% ja kuni 550o 90%. Temperatuuri määramiseks kasutatakse kuumutamis ahjudes termomeetreid või püromeetreid. Termilise töötlemise näited Meislid peavad kannatama lööke, olema sitked ja säilitama kõva lõike tera. Puurid süsinikust puure karastatkse 780-800o ja jahutatakse esmalt vees ja seejärel õlis. Termogeemiline töötlemine
jämedateralise struktuuri peeneteralisemaks. Tugevdav termotöötlus Karastus- terast kuumutatakse üle faasipiiride Ac1 või Ac3, et tagada lähtestruktuuris vajaliku austeniidi teke. Seejärel seisutamine sellel temperatuuril, et tagada kogu detaili ulatuses antud temperatuurile vastava homogeense struktuuri teke. Jahutamine toimub kiirusega, mis on karastatava terase kriitilisest jahtumiskiirusest suurem, et vältida austeniidi laguproduktide (ferriidi ja tsementiidi) teket. Noolutamine- Noolutus seisneb terase kuumutamises temperatuurideni alates 200 °C, seisutamises sellel (vähemalt tunni) ja jahutamises (tavaliselt õhus). Eesmärk tõsta terase sitkust. Termokeemiline töötlus- Termokeemiline töötlus erineb teistest termotöötluse viisidest sellepoolest, et termokeemilisel töötlemisel toimub pinnakihi keemilise koostise muutus. Termokeemiline töötlus koosneb kolmest etapist: dissotsiatsioon, adsorptsioon, difusioon. Termotöötluse liikide alla kuuluvad veel:
jahtumiskiirusest suurem (vees või õlis). Terase karastamisega suureneb selle tugevus, kõvadus ja haprus. Karastamise tulemus sõltub jahtumise kiirusest. Noolutus seisneb terase kuumutamises temperatuurini 200 C, seisutamises sellel (vähemalt tunni) ja 8. Mis on koonduv jõusüsteem? jahutamises (tavaliselt õhus). Ühtlustuvad sisepinged, suureneb sitkus ja väheneb Ühes punktis lõikuvate jõudude süsteemi nimetatakse koonduvaks jõusüsteemiks. mõnevõrra kõvadus. 9
- 26 - Põleti Pinnakihi kuumutamine võib toimuda a) atsetüleenihapnikuleegiga, b) induktsioon- e. kõrgsagedusvooluga, Detail c) elektrolüüdis, d) sulametallis või -soolas, Veepihusti e) laser- või elektronkiirega. Terase noolutus Terase karastamisel, mil austeniit muutub martensii- Karastatud pind diks, saavutatakse suur kõvadus see on ka karas- tuse põhieesmärk. Ühelt poolt jahtumisel tekkivad termopinged, teiselt poolt martensiidi suur kõvadus Sele 1.36. Leekkarastamine tingivad karastatud terase vähese vastupanu löök- koormustele ja deformatsioonidele. Neid omadusi aga on võimalik karastatud terase järgneva töötlemi-
02-2mm tagant, ning sõltuvalt töötlemise energiatihedusele, töötlemise kiirusest, materjalist ja kiirtekimbu läbimõõdust. Laserkarastamisel kasutatavate CO2 laserite kasutegur on 15- 18%. Elektronkiir kuumutust kasutatavate seadmete kasutegur on suurem laserseadmete omast(on piires 75%). Elektronkiirkarastamine tehakse vaakumis, mis piirab antud karastusviisi kasutust ja töödeldavate detailide mõõtmeid. Terase noolutus Noolutamisega saab parandada terase termopingete ja martensiidi tekkest tingitud faasipingete olemasolu, karastatud terase väikest vastupanu löögikoormusele ja deformatsioonile. Madalnoolutus Madalnoolutus seisneb terase kuumutamisel temperatuurideni al 200 kraadi, seisutamisel sellel vähemalt 1h ja jahutamisel tavaliselt õhus. Madalnoolutus sobib eriti tööriistaterastele, millelt nõutakse suurt kõvadust, mis veel ei vähene järgneva kuumutamise käigus. Kesknoolutus
sagedus on vahemikus 8000...16000 Hz. Kõrgsagedusvoolul on omadus kulgeda pindamööda. Seega kuumeneb ainult pinnakihti. Kui seda kiirelt jahutada, siis saadakse nn pindkarastus. Niimoodi karastatud pind on väga kulumiskindel ja detail töötab hästi painel ja väändel. Noolutamine. Noolutamine järgneb karastamisele, selleks et anda karastatud detailile tugevus. Detail kuumutatakse sobiva temperatuurini ja jahutatakse õhu käes. Sõltuvalt kuumutus temperatuurist jagatakse noolutus järgmiselt. Madalnoolutus, kuumutustemperatuur on 250ºC. Niimoodi noolutatakse tööriistu, mis ei tööta löögile (viilid, kaabitsad, hõõritsad). Keskmine noolutus temp on 300 ...350ºC ja niimoodi noolutatakse tööriistu, mis töötavad löögilistele koormustele ja detaile, mis töötavad kulumisele. Kõrgenoolutus temp on 450ºC. Niimoodi noolutatakse detaile, mis töötavad liitpingete olukorras. Vanandamine
sagedus on vahemikus 8000...16000 Hz. Kõrgsagedusvoolul on omadus kulgeda pindamööda. Seega kuumeneb ainult pinnakihti. Kui seda kiirelt jahutada, siis saadakse nn pindkarastus. Niimoodi karastatud pind on väga kulumiskindel ja detail töötab hästi painel ja väändel. Noolutamine. Noolutamine järgneb karastamisele, selleks et anda karastatud detailile tugevus. Detail kuumutatakse sobiva temperatuurini ja jahutatakse õhu käes. Sõltuvalt kuumutus temperatuurist jagatakse noolutus järgmiselt. Madalnoolutus, kuumutustemperatuur on 250ºC. Niimoodi noolutatakse tööriistu, mis ei tööta löögile (viilid, kaabitsad, hõõritsad). Keskmine noolutus temp on 300 ...350ºC ja niimoodi noolutatakse tööriistu, mis töötavad löögilistele koormustele ja detaile, mis töötavad kulumisele. Kõrgenoolutus temp on 450ºC. Niimoodi noolutatakse detaile, mis töötavad liitpingete olukorras. Vanandamine
on aktiivsemad kui sideaine (Fe,Ni,Co). Paagutuse käigus puhas metal seob endaga boori aatomid ja sideaines ei teki hapraid intermetalliide ja keemilisi ühendeid. Pealegi Mo ja Cr lahustuvad boriidis moodustades tard- lahuseid. Ka see väheneb boriidide lagunemist ja lahustuvus sideaines. Fe sideainena kermised vôivad olla austeniitse, feriitse vôi martensiitse struktuuriga. Viimane on saadud termilise töötlemisega (karastus + noolutus). Martensiitse sideainega kermised on paremate mehaaniliste omadustega ja kulumiskindlusega, ületades isegi tuntud WC-Co kermiseid (tabel .5). Mo2FeB2 baasil kermiste mehaanilised omadused Tabel .5 Struktuur Kôvadus, Paindetugevus, Löögisitkus, 3/2
Karastastamine Terase tavakarastamine eeldab järgmisi etappe: - terase kuumutamine üle faasipiiride; - seisutamine sellel temperatuuril, et tagada kogu detaili ulatuses antud temperatuurile vastava homogeense struktuuri teke; - jahtumine kiirusega, mis on karastava terase kriitilisest jahtumiskiirusest suurem (vees või õlis). Terase karastamisega suureneb selle tugevus, kõvadus ja haprus. Karastamise tulemus sõltub jahtumise kiirusest. Noolutus Noolutus seisneb terase kuumutamises temperatuurini 200 C, seisutamises sellel (vähemalt tunni) ja jahutamises (tavaliselt õhus). Ühtlustuvad sisepinged, suureneb sitkus ja väheneb mõnevõrra kõvadus. 2.3.2. Malm Malmideks nimetatakse terastega võrreldes suurema süsinikusisaldusega (üle 2,14%) rauasüsinikusulameid. Malmid liigitatakse süsiniku oleku järgi kahte gruppi: 1) malmid, kus kogu süsinik on seotud olekus tsementiidis (Fe 3C). Need on valgemalmid;
annaabi.ee 
