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
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.
Chart Title 600 500 500 400 300 300 200 100 45 35 45 39 0 Nõutav kõvadus, HRC Saavutatud kõvadus, HRC Noolutustemperatuur 0.45% 0.45% (2) Kokkuvõte/järeldused: Tutvusin terase termotöötlemise tehnoloogiaga ja sain teada, et terase jahutuskiiruse ja karastamisele järgnev noolutustemperatuur mõjub terase kõvadusele. Karastamisel tekkib martensiitstruktuur on suure kõvadusega ja habras, aga peale noolutamist suureneb terase sitkus, kuid vähenevad kõvadus ja tugevus. Mida suurem temperatuur noolutamisel, seda väiksema kõvadusega tekkib teras.
Tegemist on lähtudes kasutusalast konstruktsiooniterasega ja termotöötlusest lähtudes 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
Antud terase tüüpilisteks termotöötlemise meetoditeks on täislõõmutus, täiskarastus ja kõrgnoolutus. 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
Määrata katsekehade keemiline koostis Mõõta HRC skaalal katsekehade kõvadus (mõõta kolmest erinevast kohast ja leida keskmine) Määrata terase keemilise koostise järgi karastustemperatuur Katsekeha kuju ja mõõtmete järgi määrata kuumutuskestus Jaotada katsekehad vastavalt karastuskeskkonnale Kuumutada katsekehad ahjus Jahutada ahjust tulnud katsekehad vastavas keskkonnas Määrata karastatud katsekehade kõvadused Valida nõutav kõvadus ja sellele vastav noolutustemperatuur Noolutada katsekehad Peale noolutamist mõõta kõigi katsekehade kõvadus. Katsetulemused: Karastamine: Terase mark Kõvadus Karastustemp Kuumutuskestus Katsekehade arv Nõutav Saavutatud C- lähteoleku karastuskeskkonn kõvadu sisaldus s a s kõvadus
jahutab 300-200 C piirkonnas liiga intensiivselt, kuid vee kuumenemine vähendab jahtumiskiirust tunduvalt ainult piirkonnas 650-500 oC. Need on vee kui kasutatavama karastusvedeliku põhilised puudused. Teraste kõvadus leiti graafikutelt, kus on näidatud karastatud terase kõvaduse sõltuvus C- sisaldusest (Graafik 2). Graafikutelt leiti, et esimese terase puhul (C-sisaldus 0,4 %) on kõvadus 55 HRC ja teise terase puhul (C-sisaldus 1,25 %) kõvadus poolkarastuse korral 64 HRC. Noolutustemperatuur leiti graafikult (Graafik 3) kõvaduse järgi. C-sisalduseks valiti ülesandes lähteandmetele võimalikult lähedased sisaldused. Leiti, et esimese terase korral (55 HRC ja 0,4 %C) on noolutustemperatuur alla 100 oC see ei tekita olulisi muutusi struktuuris ja mehaanilistes omadustes [2]; teise terase korral (64 HRC ja 1,25 %C) noolutustemperatuur o ~180 C leiab aset süsiniku osaline eraldumine martensiidist ja väga väikeste karbiidiosakeste teke
piirkonnas liiga intensiivselt, kuid vee kuumenemine vähendab jahtumiskiirust tunduvalt ainult piirkonnas 650-500 oC. Need on vee kui kasutatavama karastusvedeliku põhilised puudused. Teraste kõvadus leiti graafikutelt, kus on näidatud karastatud terase kõvaduse sõltuvus C-sisaldusest (Graafik 2). Graafikutelt leiti, et esimese terase puhul (C-sisaldus 0,4 %) on kõvadus 55 HRC ja teise terase puhul (C- sisaldus 1,25 %) kõvadus poolkarastuse korral 64 HRC. Noolutustemperatuur leiti graafikult (Graafik 3) kõvaduse järgi. C-sisalduseks valiti ülesandes lähteandmetele võimalikult lähedased sisaldused. Leiti, et esimese terase korral (55 HRC ja 0,4 %C) on noolutustemperatuur alla 100 oC – see ei tekita olulisi muutusi struktuuris ja mehaanilistes omadustes [2]; teise terase korral (64 HRC ja 1,25 %C) noolutustemperatuur ~180 oC – leiab aset süsiniku osaline eraldumine martensiidist ja väga väikeste karbiidiosakeste teke
Kokkuvõte/järeldused: (Katsetulemuste analüüs, märkused, järeldused) Katsetulemused näitasid, et peale karastamist suureneb terase kõvadus, kuid tekkinud sisepingete tõttu väheneb sitkus ja teras muutub hapraks. Karastamisjärgne kõvadus sõltub keskkonnast, milles teras pärast austenitiseerimist jahutatakse. Pärast noolutamist suureneb terase sitkus, kuid väheneb terase kõvadus ja tugevus. Mida kõrgem oli noolutustemperatuur, seda enam vähenes terase kõvadus. Kuna teraseid noolutasime vaid 20 minutit, mis on oluliselt väiksem kui tegelik noolutusaeg, seetõttu terase sitkus oluliselt ei tõusnud, ning katsekehad purunesid murdes hapralt.
elemente, aga ka tööriistateras, kui C sisaldus on 0,4...0,8. 2. Mittelegeerteraste karastustemperatuuri valikul on aluseks Fe-Fe3C faasidiagrammi teraste osa. Selle järgi võetakse alaeutektoidteraste (0,2- 0,8%C) karastustemp. tavaliselt 30...50C üle faasipiiri, s.o täiskarastus. Karastamisel, mil austeniit muutub martensiidiks, saavutatakse suur kõvadus, mis on ka karastamise põhieesmärk. 3. Antud terase optimaalne noolutustemperatuur on 450...650C, jahutus õhus. Siinkohal on tegemist kõrgnoolutusega, mis on eriti sobilik konstruktsiooniteraste puhul, suurema sitkuse ja tugevus saavutamiseks, eesmärgiks suurim kõvadus. 4. Antud noolutatud terase põhilised omadused muutuvad järgmiselt: sitkus suureneb, tugevus suureneb ning kõvadus suureneb. 5. Tüüpdetail hammasratas Rm=1000N/mm2 ja HRC=62(pind) Sobiv mark:16NiCr4
8 1,2 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
10. Hallmalmi struktuuri tunnuseks on liblegrafiit 11. Tempermalmi valmistatakse valgemalmi lõõmutamisega 12. Süsiniku grafitiseerimist malmides soodustavad räni, valandi aeglane jahutus 13. Valgemalmi aeglane jahutus A1 temperatuuri piirkonnas peale lõõmutamist soodustab grafiidi teket 14. Malmi valuomadused terasega võrreldes on parem 15. Terase lõõmutuse tunnuseks on aeglane jahutus 16. Noolutustemperatuur on allpool temperatuuri A1 17. Terase kõvadus karastamisel sõltub süsiniku sisaldusest 18. Terase karastusvööt on kõvaduse sõltuvus süsiniku sisaldusest 19. Kriitiline diameeter terase karastamisel on metalli sügavus, kus on 50% martensiiti 20. Rekristalliseerimislõõmutust kasutatakse survetöötlemise tekstuuri mahavõtmiseks Mat meh omadused Variant 1 1. Tõmbeteimiga määratakse järgmised materjali plastsusnäitajad katkevenivus 2
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
struktuur, kuumutamine üle 650 0C juba ei mõju plastsusele. Termiline töötlus, mis seisneb karastamises ja järgnevas kõrgnoolutuses nimetatakse termiliseks parendamiseks, ja on tüüpiline konstruktsioonitüüpi detailide valmistamisel. Erinevalt tugevusest ja plastsusest, mis muutuvad noolutusel sujuvalt ühes suunas (monotoonselt), terase sitkuse sõltuvus on keerulisem: sellele mõjub mitte ainult noolutustemperatuur ise vaid veel jahutuse kiirus peale noolutamist. Tüüpiline terase sitkuse sõltuvus noolutustemperatuurist on peale üldist tendentsi sitkuse kasvuks, kõveral on kaks nõtku noolutustemperatuuridel umbes 300 ja 550 0C, kus sitkus väheneb. Vastav nähtus nimetatakse I- ja II liigi noolutusrabeduseks. I- liigi noolutusrabedus ilmneb nii legeerimata kui legeerterastes, selle põhjuseks on martensiidi ebaühtlane lagunemine noolutusel metallterades
- Karastus - karastatakse perliitse või ferriitperliitse metalse põhimassiga vaba grafiidiga malme (hall-, keragrafiit- ja tempermalme). Tavakarastamisel on malmide karastustemperatuur sõltuvalt metalse põhimassi C-sisaldusest piires 850...950 oC, jahutus vees või õlis. - Noolutus - nii nagu terastegi korral, noolutatakse reeglina malme karastuspingete kõrvaldamiseks ning sitkuse ja plastsuse tõstmiseks. Malmide noolutustemperatuur o analoogselt terastele on piires 150...650 C sõltuvalt nõutavast kõvadusest ja sitkusnäitajatest. Malmide markeerimise põhimõtted Euroopa margitähistusest tulenevalt järgneb margitähises tähisele “EN” malmi tähis “GJ”, millele järgneb grafiidi struktuuri tähis. Tähis Grafiidiosakeste kuju L Liblegrafiit S Keragrafiit M Pesagrafiit
sellest tulenevast struktuurist (martensiitne, beiniitne, perliitmartensiitne) Pindkarastamisel on karastustemperatuur mõnevõrra kõrgem (hallmalmide korral 850...950 oC, keragrafiitmalmide korral 950...1100 oC), kuumutus kõrgsagedusvooludega (6...10 s), jahutus vees või õlis. Noolutamine. Nii nagu terastegi korral, noolutatakse reeglina malme karastuspingete kõrvaldamiseks ning sitkuse ja plastsuse tõstmiseks. Malmide noolutustemperatuur analoogselt terastele on piires 150...650 oC sõltuvalt nõutavast kõvadusest ja sitkusnäitajatest. 6. Alumiinium ja sulamid. 7. Vask ja vasesulamid. 8. Titaan ja titaanisulamid. 9. Magneesium ja sulamid. 10.Rasksulavad metallid ja sulamid. 11.Väärismetallid ja sulamid. 12. Tehnoplastid. 13. Komposiitmaterjalid. 14. Pinded. Mitteraudmetallid ja sulamid Mitteraudmetallid ja nende sulamid liigitatakse omadustelt lähtuvalt : a)tiheduse järgi:
detailide korral õhemate (alla 0,5mm) kihtide saamiseks. 18. TERASE NOOLUTUS Noolutus seisneb eelnevalt karastatud terase kuumutamises kriitilisest temperatuurist A c 1 madalama temperatuurini, seisutamises ja jahutamises. Noolutus on termotöötlemise lõppoperatsioon, mida kasutatakse karastatud detaili sisepingete ja kõvaduse vähendamiseks ning plastsuse ja sitkuse suurendamiseks. Karastatud terase kõvaduse vähenemine oleneb noolutustemperatuurist. Mida kõrgem on noolutustemperatuur, seda rohkem vähenevad terases sisepinged ja suureneb plastsus. Eristatakse kolme noolutusviisi: o 1) Madalnoolutus kuumutusega 150-220 C . Vähenevad sisepinged, kuid teras säilitab suure, kulumiskindlust tagava kõvaduse. Kasutatakse tsementiiditud, pindkarastatud ja mitmesuguste tavakarastatud detailide korral.
annaabi.ee 
