Tugevusnäitajateks on tõmbetugevus, survetugevus ,voolavuspiir tõmbel, voolavuspiir survel. Plastsus on materjali võime muuta purunemata talle rakendatud väliskoormuse mõjul oma kuju ja mõõtmeid ning säilitada jäävat (plastset) deformatsiooni pärast väliskoormuse eemaldamist. Plastsusnäitajateks on katkevenivus, katkeahenemine. Sitkus on materjali võime purunemata taluda dünaamilist koormust. Sitkusnäitajateks on löökteimil määratav purustustöö, eriteimiga määratav purunemissitkus. Staatilisel kormamisel määratavad omadused: tõmbeteim, surveteim. Tõmbeteimiga määratakse peamiselt tugevusomadused : voolavuspiir, tõmbetugevus Lisaks plastusnäitajad : katkevenivus ehk suhteline pikenemine, katkeahenemine. Surveteimiga määratakse peamised tugevusomadused : voolavuspiir, survetugevus. Plastsed materjalid survejõudude toimel ei purune, vaid jämenevad. Mida laiemaks on läinud proovikeha, seda suuremat jõudu tuleb tema edasiseks deformeerimiseks rakendada.
6. Mis on tehnokeraamika? Tooge näide ühe tehnokeraamilise materjali kohta. Tehnokeraamikaks on rasksulavate ühendite baasil saadud tööriista-ja eriomadustega konstruktsioonimaterjal, mis on kõrgtehnoloogiliselt arendatud ja toodetud. Sialon on tehnokeraamilinematerjal, mis koosneb räninitriidist ja väikesest protsendist sellele lisatud alumiiniumoksiidist (Si3Al3O3N5). Sialonil on: väike poorsus,hea vastupanu termilistele löökidele, suur tugevus, kõrge purunemissitkus, väike soojuspaisuvus ja vastupanu oksüdeerumisele. Sialonist valmistatakse näiteks: keeduspiraalid, gaasiturbiini labad, raketi-ja reaktiivmootorite düüsid ja teised kõrgel temperatuuril koormatud detailid.
Tehnokeraamika on üpriski väikese tugevusega ja suure haprusega. Kuna keraamika tõmbetugevus halb, antakse tugevusnäitajatest tavaliselt paindevõisurvetugevus. Vähem oluline pole tehnokeraamika korral selle kõvadus ,millega on otseselt seotud kulumiskindlus. Oluliselt ei muutu tehnokeraamika,näit.ja ka Lõikekeraamika tugevus- ja kõvadusomadused temperatuuri tõusul kuni 1000 °C-ni. Keraamiliste materjalide põhipuuduseks on suur haprus, mida iseloomustab purunemissitkus(mida väiksem see on, seda sitkem on materjal). 8 4. TEHNOLOOGIA Tehnokeraamika valmistamisel kasutatakse pulbermetallurgia meetodit, mis eeldab pulbri valmistamist, vormimist, paagutamist ja vajaduse korral ka töötlemist. Tehnokeraamika tehnoloogia erineb teistest pulbrite poolest. Pulbreid tehakse
KÕVASULAMID Tallinn 2004 1 EESSÕNA . Käesolev loengukonspekt käsitleb kõvasulamite e. kermiste koostist, valmistamise tehnoloogiat, omadusi ja kasutamist. On toodud nende omadused ja näidatud kuidas materjalide keemilise koostise ja tehnoloogia ning struktuuri muutmisega saab muuta kõvasulamite mehaanilisi (kõvadus, tugevus, purunemissitkus) ja keemilisi (oksüdeerumist, korrodeeruvust hapetes ja korrosioon- erosiooni) omadusi. Eestikeelne kirjandus selles valdkonnas praktiliselt puudub. Mõningast informatsiooni kermiste koostise, tehnoloogia ja omaduste kohta on toodud ,,Metalliõpetus ja metallide tehnoloogia" osa 2, mllest on soovitav kermiseid puudutav peatükk eelnevalt läbi lugeda Käesolevas konspektis vaadeldud kõvasulamite erosiooni- ja kulumiskindlust õige põgusalt. Põhjalikult on käsitletud
Kuna keraamika tõmbetugevus on väike, antakse tugevusnäitajatest tavaliselt paindevõi survetugevus. Vähem oluline pole tehnokeraamika korral selle kõvadus (see on piires 1200...3000 HV). Kõvadusega on otseselt seotud kulumiskindlus. Oluliselt ei muutu tehnokeraamika, näit. Lõikekeraamika tugevus- ja kõvadusomadused temperatuuri tõusul kuni 1000 °C-ni. Keraamiliste materjalide põhiline puudus on nende suur haprus, mida iseloomustab ühe sitkusnäitajana purunemissitkus (mida väiksem see on, seda sitkem materjal). 6.5 7.1 7.2Tehnoloogia Tehnokeraamika valmistatakse pulbermetallurgia meetodil ja protsess sisaldab üldiselt samu etappe: pulbrite valmistamine, vormimine ja paagutamine ja vajadusel täiendav töötlemine. Tehnokeraamika tehnoloogia erineb traditsioonilisest pulbertehnoloogiast, eelkõige pulbrite valmistamise, paagutamise ja täiendava töötlemise poolest. Heade füüsikalismehaaniliste omadustega tehnokeraamika saamiseks on
2. Loetlege materjali tugevus- ja plastsusnäitajad. Tugevus: tõmbetugevus, survetugevus, voolavuspiir survel/tõmbel jne (konstruktsioonitugevus, väsimustugevus, roometugevus) Plastsus: katkevenivus, katkeahenemine jne 1.3. Millised on materjalide põhilised k6vaduse määramise meetodid? Brinelli (HBW), Rockwelli (HR), Vickersi (HV), Barcoli (komposiitidele) meetodid. 1.4. Millised on materjali sitkusnäitajad? Purustustöö KU või KV (määratakse löökteimil), purunemissitkus (eriteim) 2. Metallide struktuur 2.1. Loetlege metallide põhilised kristalliv6red : Ruumkesendatud kuupvõre K8, tahkkesendatud kuupvõre K12, kompaktne heksagonaalvõre H12 ' 2.2. Millised on raua kristalliv6red, nende eksisteerimise temperatuurid? 2.3. Milline on metallide p6hiliste kristalliv6rede pakketihedus? Võre kompaktsusaste ehk ruumpakketihedus on võreelemendi kohta tulevate aatomite ruumala
Kuna keraamika tõmbetugevus on väike, antakse tugevusnäitajatest tavaliselt paindevõi survetugevus. Vähem oluline pole tehnokeraamika korral selle kõvadus (see on piires 1200...3000 HV). Kõvadusega on otseselt seotud kulumiskindlus. Oluliselt ei muutu tehnokeraamika, näit. lõikekeraamika tugevus- ja kõvadusomadused temperatuuri tõusul kuni 1000 °C-ni. Keraamiliste materjalide põhiline puudus on nende suur haprus, mida iseloomustab ühe sitkusnäitajana purunemissitkus (mida väiksem see on, seda sitkem materjal). Tehnokeraamika positiivseteks omadusteks on: suur kuumus- ja termopüsivus (keemilise koostise stabiilsus) korrosioonikindlus suur kõvadus ja kulumiskindlus väike tihedus Tehnokeraamika puudusteks on: väike painde- ja tõmbetugevus suur haprus omaduste suur hajuvus halb töödeldavus suhteliselt kõrge hind 5.1 Tihedus
Valmistatakse veel ka tulekindlaid ja vettpidavaid materjale puuvillasel või kapronkangal ühekülgse anipireeritud nitrotsellulooskattega. 18. Alumiiniumisulamite korrosioonivastase kaitse võtted. a) Anoodne töötlus ja keemiline oksüdeerimine ehk kaitsva oksiidikihi paksuse kunstlik kasvatamine. b) Metalliliste katete tekitamine. Plankeerimine, metalliseerimine pihustamise teel. c) Protekteerimine. d) Lakid, värvid ja kaitsvad määrded. 19. Komposiidi purunemissitkus. Üks materjali tähtsamiaid omadusi on seista vastu pragude levimisele. Igas materjalis on sidedefekte. Need võivad juba väikeste koormuste juures mõjuma hakates viia materjali purunemiseni. Kõrge staatilise tugevusega materjal on väikese sitkusega ja tugevus ei soodusta materjali võimet takistada pragude levikut. Üks ja seesama komposiit võib olla sitke kui ta on õhuke ja habras kui ta on massiivne
tunduvalt kõvemad kui metallid, mille baasil nad on moodustunud. Kõvaduse langus temperatuuri tõustes määrab kaudselt materjali maksimaalse kasutamistemperatuuri. Kulumiskindlus- Kulumiskindlus on teine tehnokeraamika kui konstruktsioonimaterjali tähtsamaid omadusi. Keraamika kulumiskindlus sõltub materjali kõvadusest ja löögisitkusest ning töötingimustest, kus keraamikat kasutatakse. Ühtedes töötingimustes võib ta olla väga töökindel, kuid teistes väikese töökindlusega. Purunemissitkus Pulbermetallurgia Pulbermetallurgia on materjalide ja toodete tootmise meetod pulbrilistest lähtematerjalidest. Pulbermaterjalide valmistamise tehnoloogia näeb ette pulbrite valmistamist (teostatakse metallurgiatehastes), komponentide segamist, toodete vormimist, paagutamist ning vajadusel täiendavat töötlemist Pulbrite saamiseks kasutatakse järgmisi meetodeid Jahvatamine kuulveskis Soolalahusest väljasadestamine Sool-geel meetod
tungimist materjali (kui materjali kôvadus on väiksem kui abrasiivi kôvadus). Kuid
arvestades erosiooniprotsesside keerukust on soovitav määrata kermiste erosioonikindlus
töötingimustele vôi sellele lähedates tingimustes
On tehtud palju katseid prognoosida materjalide erosioonikindlust mõne teise
kergemini määratavate (peamiselt mehaaniliste) omaduste järgi (kõvadus, tugevus,
elastsusmoodul, purunemissitkus).
Arvukad uuringud on näidanud, et materjalide erosioonikindluse ja kõvaduse vahel
on otsene seos. Täpsemalt, materjalide erosiooni kiirus sõltub materjali ja abrasiivi
kõvaduse suhtest (Ha/Hm). Kui materjali kõvadus on väiksem kui abrasiivi kõvadus
(Hm
või survetugevus. Vähem oluline pole tehnokeraa- mika korral selle kõvadus (see on piires 1200...3000 HV). Kõvadusega on otseselt seotud kulumiskind- lus. Oluliselt ei muutu tehnokeraamika, näit. lõike- Kermised keraamika tugevus- ja kõvadusomadused tempera- tuuri tõusul kuni 1000 °C-ni. Keraamiliste materjalide põhiline puudus on nende suur haprus, mida iseloomustab ühe sitkusnäitajana purunemissitkus Kiirlõiketerased (mida väiksem see on, seda sitkem materjal). Tehnoloogia Paindetugevus ja purunemissitkus Tehnokeraamika valmistatakse pulbermetallurgia Sele 1.47. Tööriistamaterjalide sitkuse võrdlus meetodil ja protsess sisaldab üldiselt samu etappe: