Antud terase tüüpilisteks termotöötlemise meetoditeks on poolkarastamine ja madalnoolutus. 2. Milline on antud terase optimaalne karastustemperatuur ja millised on terase struktuuriosad peale karastamist (jahtumiskiirus kogu ristlõikes >vkr)? Optimaalne karastustemperatuur on 757-777 ºC.Struktuuriosad peale karastust on tsementiit, martensiit ja jääkausteniit. 3. Milline on antud terasest detaili kasutusotstarbest tulenev optimaalne 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
parendatava terasega. Antud terase tüüpiline termotöötlus on: täiskarastamine ja kõrgnoolutamine. 2. Milline on antud terase optimaalne karastustemperatuur ja millised on terase struktuuriosad peale karastamist? Antud terase optimaalne karastustemperatuur on 840 - 880oC. Peale karastamist on ainult martensiit. 3. Milline on antud terasest detaili kasutusotstarbest tulenev optimaalne noolutustemperatuur? Kuidas nimetatakse sellist noolutust? Millised on noolutatud terase struktuuriosad? Optimaalne noolutustemperatuur on 450 - 650 oC(õpik lk. 165), jahutus õhus. Sellist noolutust nimetatakse kõrgnoolutuseks. Noolutatud terase struktuuriosad on Ferriit + Tsementiit. 4. Millised on antud noolutatud terase põhilised omadused (kõvadus, tugevus ja sitkus)? Kõvadus: väike. Tugevus: suurem kui lõõmutatud olekus. Sitkus: suur. 5. Pakkuge välja detaili (tüüpdetaili ja selle omadused võtke tabelist 3) valmistamiseks
10 1,6 7. Milline on antud terase optimaalne karastustemperatuur ja millised on terase struktuuriosad peale karastamist (jahtumiskiirus kogu ristlõikes >vkr)? Vastus: Antud terase optimaalne karastustemperatuur on 880-900oC. Peale karastamist on 100% martensiit. 8. Milline on antud terasest detaili kasutusotstarbest tulenev optimaalne noolutustemperatuur? Kuidas nimetatakse sellist noolutust? Millised on noolutatud terase struktuuriosad? Vastus: Konstruktsioonteraste puhul püüeldakse suure sitkuse ja tugevuse poole, mis saavutatakse suhteliselt kõrgel temperatuuril noolutusega: 450...650oC, jahutus õhus. Antud noolutust nimetatakse kõrgnoolutuseks. Saadakse ferriidipõhjal teraline tsementiidiosakestega struktuur- sorbiitstruktuur, mis koosneb ferriidist ja tsementiidist. 9
4. Tegemist on termotöödeldava terasega ning antud terase tüüpiline termotöötlus on poolkarastus. 5. Antud terase karastustemperatuur on 757 C- 777 C, sest kui kõrgemat temperatuuri kasutada, siis muutub teras hapramaks, süsinik põleb välja ning saadava terase kõvadus väheneb. Peale karastamist on terase struktuuris martensiit ning tsementiit ning kõvadus HRC-s on 65+ . 6. Noolutustemperatuurid 200-250 C ning seda noolutust nimetataks madalnoolutuseks. Noolutatud terase struktuuriosadest tekib juurde tsementiit ja kõvadus on 67 HRC. 7. Antud noolutatud terase kõvadus ja tugevus on suur ning säilub enam vähem sana suurena kuid antud teras muutub noolutamise käigus sitkemaks. Malmid 8. Fe-Fe3C faasidiagramm malmide osa. 9. Variant 7, C- sisaldus 5.0% - Jahtumiskõver 1.L L+T 2. L+T A+T 3. A+T Le+T (F+T) . 10
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 Väike 4 800 9 õli 52HRC - - - Väike 5 800 9 õhk 13HRC - - - Tv
Katsetulemuste graafik(1. tabel). Katsetulemuste graafik (2. tabel). Terase karastamisel tekkiva(te) struktuuri(de) kirjeldus (erinevate jahtumiskiiruste korral) ja noolutamisel tekkivate struktuuride kirjeldus (vastavalt valitud noolutustemperatuurile). Karastamine Enamasti soovitakse karastamise lõpptulemusena saada martensiitstruktuuri. Väiksema jahtumiskiiruse korral saadakse karastamisel beiniit, mis on väga peen ferriidi-tsementiidi segu ja ei nõua järgnevat noolutust. Jahutuskiiruse valikul tuleb lähtuda järgmistest põhilistest seisukohtadest: peab olema võimalikult väike (et tekkivad sisepinged oleksid minimaalsed), kuid seejuures küllaldane vajaliku struktuuri ja soovitud omaduste saamiseks. Noolutamine -
2. Milline on antud terase optimaalne karastustemperatuur ja millised on terase struktuuriosad peale karastamist (jahtumiskiirus kogu ristlõikes >vkr)? Optimaalne karastustemperatuur on 890ºC. Struktuuriosad peale karastust on martensiit ja ferriit, jääkausteniiti ei jää, kuna süsinikusisaldus antud terases on alla 0,5%. 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
9 1,4 10 1,6 7. Milline on antud terase optimaalne karastustemperatuur ja millised on terase struktuuriosad peale karastamist (jahtumiskiirus kogu ristlõikes >vkr)? 8. Milline on antud terasest detaili kasutusotstarbest tulenev optimaalne noolutustemperatuur? Kuidas nimetatakse sellist noolutust? Millised on noolutatud terase struktuuriosad? 9. Millised on antud noolutatud terase põhilised omadused (kõvadus, tugevus ja sitkus)? 10. Pakkuge välja detaili (tüüpdetaili ja selle omadused võtke tabelist 3) valmistamiseks - sobiv materjaligrupp ja materjali(de) mark(margid) 5 - võimalik(ud) tehnoloogia(d) sobiva(te)st materjalist(dest) detaili valmistamiseks
Väike süsinikusisaldusega detail( C < 0,25%) …1000*C… tekib tsementiidi detail …õli(karastamine)… tekibkõva pinnakihiga pehme ja sitke südamik… madalnoolutus 18. Terase noolutus. Struktuurimuutused noolutamisel Karastatud terase kuumutamisel kriitilisest tempist madalama tempini, seisutamises ja jahutamises. See on lõppoperatsioon, mida kasutatakse sisepingete ja kõvaduse ↓ ning plastsuse ja sitkuse ↑. Kar.terase kõvaduse ↓ sõltub noolutusT-st. NoolutusT saab määrata noolutusvärvuste järgi. Vastavalt kuumutamisT-le moodustub terase pinnale erikoostise ja erineva värvusega oksiidikiht. T määramisel peab arvestama ka ruumi valgustust. Mida ↑on noolutusT, seda rohkem ↓terases sisepinged ja ↑plastsus. Noolutusviisid: a) Madalnoolutus (150-220*C) - vähenevad sisepinged, kuid teras säilitab suure kulumiskindlust tagava kõvaduse (kas. tsementiiditud, pindkarastatud ja tavakar.detailide korral)
karastamine. Karastamiseks nimetatakse termotöötlusviisi, mille tulemusena saadakse ebastabiilne (mittetasakaaluline) struktuur. Enamasti soovitakse karastamise lõpptulemusena saada martensiitstruktuuri (martensiidist on põhjalikumalt kirjutatud töö lõpuosas). Kriitilisest jahtumiskiirusest vkr (joonis 5.3) veidi väiksema jahtumiskiiruse korral saadakse karastamisel beiniit, mis on väga peen ferriidi-tsementiidi segu ja ei nõua järgnevat noolutust. Karastamise tehnoloogiline protsess koosneb järgmistest etappidest: 1) austenisatsioon – terase kuumutamine üle faasimuutuse temperatuuri (üle Ac1 või Ac3); 2) seisutamine sellel temperatuuril, et tagada kogu detailis antud temperatuurile vastava struktuuri tekkimine; 3) jahutamine kiirusega, mis on karastatava terase kriitilisest jahtumiskiirusest (vkr; vaata joonis 5.3) suurem, et vältida austeniidi lagunemisproduktide (F ja T) tekkimist. Joonisel 5
550 0C jahutada kiiresti, siis see rabeduse liik ei teki. Rabeduse põhjuseks loetakse peened legeerelementide karbiidid, fosfiidid ja nitriidid, mis tekivad terapiiridel aeglasel jahtumisel, eriti terastes suure kroomi või mangaani sisaldusega. Teraste legeerimine rasksulavate metallidega- 0,2- 0,3 %Mo või 0,6- 1,0 %W vähendab selle tundlikus II- liigi noolutusrabeduse vastu, samamoodi mõjub ka kõrglegeerteraste kiirjahutus õlis või isegi vees peale noolutust. 2. TERMOTÖÖTLUSE TEHNOLOOGIA Termotöötluse tehnoloogiasse kuuluvad järgmised küsimused: - temperatuuri valik - kuumutamise kestus - kuumutava keskkonna keemiline mõju töödeldava materjali pinnale - karastuskeskkonna valik - materjali karastatavus ja läbikarastuvus - karastusviisid - terase töötlemine külmaga - temperatuuri mõõtmine - sisepinged ja defektid - malmi termotöötlus
töötlemisel toimub pinnakihi keemilise koostise muutus, millest tulenevad ka difusioonist tingitud pinnakihi struktuurimuutused. Termokeemiline töötlus eeldab kolme protsessi: dissotsiatsiooni, adsorptsiooni ja difusiooni. 35. Mis on terase parendamine? Karastamist sellele järgneva kõrgnoolutamisega nimetatakse parendamiseks. Parendatud konstruktsiooniterastel on väga head mehaanilised omadused. 36. Millist noolutust kasutatakse metallilõikeriistade puhul? Madalnoolutust. Mitmekordset noolutamis. 37. Millised nõuded esitatakse kuumustugevatele terastele ja kuidas need saadakse? Kuumustugevuse tagamiseks legeeritakse teraseid lisaks kroomile räni, molübdeeni, nikli jt. elementidega. 38. Millega tagatakse roostevaba teraste korrosioonikindlus? Teradevahelise korrosiooni vältimiseks lisatakse terastele titaani, nioobiumi ja lämmastikku. 39. Millised nõuded esitatakse laagriterastele?
teraste osa. Selle järgi võetakse alaeutektoidteraste karastustemperatuur tavaliselt 30-50 kraadi üle faasipiiri AC3(täiskarastus), üleeutektoidterastel 30-50 kraadi üle AC1(poolkarastus). Alaeutektoidteraste karastustemperatuuri valikul on lähtutud asjaolust, et nende teraste karastamisel üle faasipiiri AC1 kuid alla faasipiiri AC3 säilib struktuuris kõrvuti martensiidiga ka ferriit, mis vähendab terase kõvadust peale karastust ja halvendab mehaanilisi omadusi peale noolutust. Üleeutektoidterastel on seevastu optimaalne karastustemperatuur faasipiiride AC1 ja Acm vahel, lähtudes kahest asjaolust: 1) karastades terast üle faasipiiri AC1, säilib struktuuris martensiidi kõrval sekundaarne tsementiit, mis suurendab terase kõvadust. 2) kuumutades aga terast üle faasipiiri Acm(täiskarastus), jääb struktuuri peale karastamist märkimisväärne kogus jääkaustenniiti. Sellise kuumutuse korral on ka austenniidi tera kasvu
annaabi.ee 
