Kõrgahju kõige ülemises osas on temperatuur kõige madalam ning seda nimetatakse soojendustsooniks. Mida allapoole liikuda, seda kõrgemaks temperatuur muutub. Ahju keskosas toimub raua järk-järguline redutseerumine nn käsnrauaks ning ahju allosas toimub raua rikastamine süsinikuga, mille tulemusel raua sulamistemperatuur alaneb ja toimubki raua sulatamine ning eraldub kolde allosast sulamalm. Selline malm sisaldab rauda, milles on lahustunud raudkarbiid (Fe3C), süsinik, räni jt. lisaaineid. Kõrgahju keskosas toimub ka aheraine muutumine räbuks (räbusti - lubjakivi) toimel. Räbusse lähevad peale kaltsiumoksiidi ja ränidioksiidi ka kütuse (koksi) tuhk ning magneesiumoksiid, mis ei redutseerunud. Seda tekkinud räbu kasutatakse tsemendi ja räbutelliste tootmiseks.
Kõrgahju kõige ülemises osas on temperatuur kõige madalam ning seda nimetatakse soojendustsooniks. Mida allapoole liikuda, seda kõrgemaks temperatuur muutub. Ahju keskosas toimub raua järk-järguline redutseerumine nn käsnrauaks ning ahju allosas toimub raua rikastamine süsinikuga, mille tulemusel raua sulamistemperatuur alaneb ja toimubki raua sulatamine ning eraldub kolde allosast sulamalm. Selline malm sisaldab rauda, milles on lahustunud raudkarbiid (Fe3C), süsinik, räni jt. lisaaineid. Kõrgahju keskosas toimub ka aheraine muutumine räbuks (räbusti - lubjakivi) toimel. Räbusse lähevad peale kaltsiumoksiidi ja ränidioksiidi ka kütuse (koksi) tuhk ning magneesiumoksiid, mis ei redutseerunud. Seda tekkinud räbu kasutatakse tsemendi ja räbutelliste tootmiseks. Terast toodetakse tavaliselt malmist ja samades tehastes konverterites või martäänahjudes (kõrge temperatuuriga ahjud, kust puhutakse õhku läbi).
temperatuuril 727°C 0,8%. Toatemperatuuril austeniiti süsinikterastes ei esine, sest ta laguneb 727°C juures perliidiks (F+T) c) Perliit (P) on ferriidi ja tsementiidi eutektoidne segu süsinukusisaldusega 0,8%, esineb neis raua-süsiniksulamites, milles C > 0,02% ja ta tekib austeniidi (süsinikusisaldusega 0,8%) lagunemisel temperatuuril 727°C: A -> P (F+T) d) Tsementiit (T) on raua ja süsiniku keemiline ühend Fe3C raudkarbiid. Tema süsinikusisaldus on 6,67% ja ta on raua süsiniksulamite struktuuriosadest kõige kõvem ja hapram. e) Lederburiit(Le) on eutektne segu C-sisaldusega 4,3%,mis tekib vedelfaasi kristalliseerumisel temperatuuril 1147 C L-Le(A+T).Kuni temp.727 C koosneb ledeburiit auserniidist ja tsementiidist,alla selle feriidist ja tsementiidist. ' Terased Teras on paljukomponentne sulam,mis peale süsiniku sisadab ka tavalisandeid ja legeerivaid elemente
alt üles ja kõrgahju täidis ülevalt alla. Kõrgahju kõige ülemises osas on temperatuur kõige madalam ning seda nimetatakse soojendustsooniks. Mida allapoole liikuda, seda kõrgemaks temperatuur muutub. Ahju keskosas toimub raua järk-järguline redutseerumine nn käsnrauaks ning ahju allosas toimub raua rikastamine süsinikuga, mille tulemusel raua sulamistemperatuur alaneb ja toimubki raua sulatamine ning eraldub kolde allosast sulamalm. Selline malm sisaldab rauda, milles on lahustunud raudkarbiid (Fe3C), süsinik, räni jt. lisaaineid. Kõrgahju keskosas toimub ka aheraine muutumine räbuks (räbusti - lubjakivi) toimel. Räbusse lähevad peale kaltsiumoksiidi ja ränidioksiidi ka kütuse (koksi) tuhk ning magneesiumoksiid, mis ei redutseerunud. Seda tekkinud räbu kasutatakse tsemendi ja räbutelliste tootmiseks. Terast toodetakse tavaliselt malmist ja samades tehastes konverterites või martäänahjudes (kõrge temperatuuriga ahjud, kust puhutakse õhku läbi)
Glavaanielemendid tekivad ka tehnilistes metallides, mis sisaldavad lisandeid, samuti siis, kui tehniline metall puutub kokku elektrolüüdiga. Näiteks terases ja malmis on lisanditeks raudkarbiidi (Fe3C) või grafiidi kristallid. Tekkinud glavaanielemendis on aktiivsem metall anooniks ja vähem aktiivsem katoodiks. Metallide aktiivsust hinnatakse pingerea alusel. Lisandeid sisaldava metalli puhul on põhimetall tavaliselt anooniks raud ja katoodiks raudkarbiid või grafiit. Elektrolüüt tekib metalli pinnale õhust. Kõikide metallide pinnale moodustub õhuniiskuse arvel üliõhuke, praktiliselt nähtamatu veekile. Selles veekiles lahustuvad õhust CO2, H2S,SO2, NO2 jt. Gaasid, mis reageerimisel veega moodustavad vastavaid happeid. Nende hapete lahused on glavaanielemendis elektrolüütideks. Elektrolüüdid on ka looduslikud ja tehaste heitveed. Elektrokeemiline korrosioon käsitleb korrosiooniprotsessi, kui anoodi
üles ja kõrgahju täidis ülevalt alla. Kõrgahju kõige ülemises osas on temperatuur kõige madalam ning seda nimetatakse soojendustsooniks. Mida allapoole liikuda, seda kõrgemaks temperatuur muutub. Ahju keskosas toimub raua järk-järguline redutseerumine nn käsnrauaks ning ahju allosas toimub raua rikastamine süsinikuga, mille tulemusel raua sulamistemperatuur alaneb ja toimubki raua sulatamine ning eraldub kolde allosast sulamalm. Selline malm sisaldab rauda, milles on lahustunud raudkarbiid (Fe3C), süsinik, räni jt. lisaaineid. Kõrgahju keskosas toimub ka aheraine muutumine räbuks (räbusti - lubjakivi) toimel. Räbusse lähevad peale kaltsiumoksiidi ja ränidioksiidi ka kütuse (koksi) tuhk ning magneesiumoksiid, mis ei redutseerunud. Seda tekkinud räbu kasutatakse tsemendi ja räbutelliste tootmiseks. Terast toodetakse tavaliselt malmist ja samades tehastes konverterites või martäänahjudes (kõrge temperatuuriga ahjud, kust puhutakse õhku läbi)
moodustab süsinik kaks oksiidi- süsinikoksid(CO) ja süsinikdioksiid(CO2), olenevalt hapniku ja süsiniku vahekorrast. Hapniku vajakul tekib CO: 2C+O2-> 2 CO H=220 kJ Hapniku külluses. CO2 C+O2CO2 H=-394 kJ 2) Kõrgemal temeperatuuril reageerib süsinik väävliga süsinikdisulfiidiks.: C+2SCS2 3)Vesinikuga moodustab süsinik mitmesuguseid süsinikühendeid, näiteks metaani (CH4): C+2H2CH4 4)Metallidega moodustab süsinik karbiide, näiteks raudkarbiid: 3Fe+CFe3C Süsinikdioksiid-CO Süsinikdioksiid tekib orgaaniliste ainete ja kütuse mittetäielikult põlemisel. Rahvapäraselt tuntakse teda vingugaasi nime all. Süsinikoksiid on värvuseta ja lõhnata väga mürgine gaas. Tingituna lisanditest, mis tekivad kütuse mittetäielikul põlemisel., on vingugaasil iseloomulik lõhn. CO ei reageeri vee ega hapetega(alustega reageerib rõhu all), ta on neutraalne oksiid. Tugeva
-rauas rohkem süsinikku- kuni 2,14% temperatuuril 1147 °C. Austeniit pole stabiilne temperatuuridel alla 727 °C. Ta võib suure süsinikusisaldusega terastes säilida ka toatemperatuuril, kui kasutada kiiret jahutamist. Austeniidi omadused: Kõvadus suurem kui ferriidil, sitke ja hästi deforeeritav nii kuumalt kui külmalt, mittemagnetiline. Toatemperatuuril austeniiti süsinikterastes ei esine, sest ta laguneb 727 °C juures ferriidiks ja tsementiidiks e. perliidiks. Tsementiit (T) ehk raudkarbiid Fe 3C (cementite, iron carbide) on raua ja süsiniku keemiline ühend, mis sisaldab 6,67 massiprotsenti süsinikku. Tsementiit on ebastabiilne faas ja laguneb temperatuuridel üle 1300 °C nii, et tal puudub kindel sulamistemperatuur. Tsementiiti iseloomustab: habras, väga kõva (820 HB), kõige kõvem süsinikuterastes esinevatest faasidest. Kord moodustunud tsementiit on väga püsiv eriti madalatel temperatuuridel ja seetõttu on ta tähtis struktuuriosa nii terastes kui ka malmides
(Fe) ja -rauas (Fe); raua ja süsiniku muude materjalide korral pole soovitatav Brinelli omavahelise reageerimise tulemusena aga meetodit kasutada, kui kõvadus on üle 200 HB. keemiline ühend raudkarbiid. Fe aatomid rauas 19) 185HB 5/750/20 - See viimane on siis Brinelli ja kõvadusarv, mis on määratud kuuliga D = 5 mm, Fe ja C aatomid terases paiknevad kindla korra
termokindlusega.
II variant:
1)Ruumkeskendatud kuupvõre tähis, k-arv, võreelemendikohtatulevate aatomite arv(baas).
K8, k=8, n=1+1/8*8=2
2)Sisendustardlahuse kristallivõre(lahustajakomponendi A kristallivõre on K8). Milline on
kristallivõre baas?
3)FD kuju komponentide täieliku lahustuvuse korral, faasid selle kõikides alades ja nende
tähistus ja sisu
4)Loetlege keemilised ühendid Fe-C sulameis. Tooge nende tähistus, valem ja C-sisaldus.
Raudkarbiid Fe3C- tsementiit T (C=6,67%)
5)Milles seisneb austeeniitmuutus Fe-C-sulamis (muutuse skeem, T, 0C)?
(F+T)->A; leiab aset kuumutamisel üle faasipiiri Ac1. 727C
6)Üleeutektoidterase struktuuriosad, nende tekketemperatuur.
P - tekketemperatuur alla 7270C; T'' - tekketemp. 1147-7270C; (0,8
püramiid tahkudevahelise nurgaga 136°, jõuga 9,8.-980 N (1-100 kgf). Vickersi kõvadusarv määratakse püramiidile toimiva jõu ja jälje pindala suhtena. Joonis 12. Vickersi kõvaduse määramise skeem 7. Metalli reaalne struktuur Terase puhul paigutuvad raua kristallivõresse süsiniku või legeerivate elementide aatomid. Seejuures tekkivad süsiniku tardlahused α-rauas (Feα) ja γ-rauas (Feγ); raua ja süsiniku omavahelise reageerimise tulemusena aga keemiline ühend – raudkarbiid. Fe aatomid rauas ja Fe ja C aatomid terases paiknevad kindla korra järgi, mida ise- loomustab kristallivõre. Terase erinevate struktuuride tekke eri termotöötlusviiside korral teeb võimalikuks eelkõige raua polümorfism – erinevate kristallivõrede esinemine erisugustel temperatuuridel. Raual on kaks polü- morfset kuju: α-rauas (Feα) ruumkesendatud kuup- võrega (tähistatakse K8) ja γ-rauas (Feγ) tahkkesendatud kuupvõrega (K12).
Glavaanielemendid tekivad ka tehnilistes metallides, mis sisaldavad lisandeid, samuti siis, kui tehniline metall puutub kokku elektrolüüdiga. Näiteks terases ja malmis on lisanditeks raudkarbiidi (Fe3C) või grafiidi kristallid. Tekkinud glavaanielemendis on aktiivsem metall anooniks ja vähem aktiivsem katoodiks. Metallide aktiivsust hinnatakse pingerea alusel. Lisandeid sisaldava metalli puhul on põhimetall tavaliselt anooniks raud ja katoodiks raudkarbiid või grafiit. Elektrolüüt tekib metalli pinnale õhust. Kõikide metallide pinnale moodustub õhuniiskuse arvel üliõhuke, praktiliselt nähtamatu veekile. Selles veekiles lahustuvad õhust CO2, H2S,SO2, NO2 jt. Gaasid, mis reageerimisel veega moodustavad vastavaid happeid. Nende hapete lahused on glavaanielemendis elektrolüütideks. Elektrolüüdid on ka looduslikud ja tehaste heitveed.
Olekudiagrammil on näidatud raua-süsinikusulamite faasiline koostis ja struktuuriosad alates puhtast rauast kuni tsementiidini. 7. Millised on raua-süsinikusulamite struktuuriosad. Nimetada ja seletada lahti. Peamised on Raud ja süsinik. Ferriit (F) on süsiniku sisestustüüpi tahke lahus α-rauas Austeniit (A) on süsiniku sisestustüüpi tahke lahus γ-rauas Tsementiit (T) on raua ja süsiniku keemiline ühend (raudkarbiid Fe3C) Grafiit on vaba süsinik, väga pehme (3 HB) ja väikese tugevusega Perliit (P) on ferriidi ja tsementiidi mehaaniline segu, eutektoid (analoogne eutektikumile, kuid tekib tahkest faasist) Ledeburiit (Le) on austeniidi ja tsementiidi mehaaniline segu (eutektikum), mis tekib vedela raua-süsinikusulami tahkumisel allpool temperatuuri 1147 °C ja sisaldab 4,3% süsinikku 8. Mis on sekundaarne kristalliseerumine?
Tsementiit- C=6,67%, sulab 1600"C juures on väga kõva (800HB) Grafiit- vaba süsinik, pehme (3HB), väike tugevus. Terase struktuur toatemperatuuril. Sulam on tasakaaluolekus siis,kui kõik faasimuutused temas on toimunud täielikult faasidiagrammi kohaselt. Selline olek saavutatakse ainult väga aeglasel jahtumisel .Rauasüsinikusulamite tasakaaluliste struktuuride leidmise lauseks on Fe-Fe3C faasidiagramm .Faasidiagrammi komponetideks on puhas raud(Fe)ja raudkarbiid(Fe3C)ehk tsementiit. Kooskõlas faasidiagrammiga koosneb terase struktuur normaaltemperatuuril ferriidist ja tsementiidist ,kusjuures tsementiidi kogus terase struktuuris kasvab võrdeliselt terase C-sisaldusega.C- sisaldusest ja Fe-Fe3C faasidiagrammist lähtudes liigitatakse terased: -alaeutektoidseiks, C<0,8% ,struktuur F+P ; - eutektoidseiks, C=0,8%,struktuur P; - üleeutektoidseiks,C>0,8%,struktuurP+T" Kõvad ja haprad tsementiidiosakesed üleeutektoidterase struktuuris
Tabel 1.20. Roostevabade teraste struktuur Seejuures tekkivad süsiniku tardlahused -rauas (Fe) ja -rauas (Fe); raua ja süsiniku omavahelise Koostis Omadused reageerimise tulemusena aga keemiline ühend – Struktuur %, max Karas- Magne- Korrosiooni- raudkarbiid. Fe aatomid rauas ja Fe ja C aatomid tatavus tiline kindlus terases paiknevad kindla korra järgi, mida ise- Martensiit 12…13 ja ja Hea loomustab kristallivõre. Väga paljude kristallivõrede (M) Cr ei ja Parem kui kogum moodustab kristalli (tera). Terase struktuuri
1147°C, temperatuuril 727 °C 0,8%. Toatempe- ratuuril austeniiti süsinikterastes ei esine, sest ta laguneb 727 °C juures ferriidiks ja tsementiidiks e. perliidiks. c) Perliit (P) on ferriidi ja tsementiidi eutek- toidsegu süsinikusisaldusega 0,8%; esineb neis rauasüsinikusulamites, milles C>0,02%. Perliit tekib auteniidi (süsiniku- sisaldusega 0,8%) lagunemisel tempera- tuuril 727 °C: A = P (F+T). d) Tsementiit (T) on raua ja süsiniku keemiline ühend raudkarbiid Fe3C. Tema süsinikusisal- dus on 6,67% ja ta on rauasüsinikusulamite struktuuriosadest kõige kõvem ja hapram. Auste- niidist selle C-sisalduse vähenemisel tekkiv sekundaarne tsementiit on üleeutektoidses terases tavaliselt heleda võrguna või terakeste ahelana perliiditerade vahel või nõeltena nende sees. C-sisal- dusest ja Fe-Fe3C faasidiagrammist lähtudes liigitatakset erased: - alaeutektoidseiks, C<0,8%, struktuur F+P; - eutektoidseiks, C=0,8%, struktuur P;
Kuigi austeniit pole stabiilne alla 727 °C, võib ta säilida kiirel jahutamisel suure süsinikusisaldusega terastes ka toatemperatuuril. Suurest C-sisaldusest tulenevalt on austeniidi kõvadus ferriidi kõvadusest suurem – nii näiteks C-sisaldusele 1,5% vastab kõvadus 150 HB. Austeniit on sitke ja hästi deformeeritav nii kuumalt kui ka külmalt. Austeniit on mittemagnetiline. Tsementiit (T) e. raudkarbiid (Fe3C) on raua ja süsiniku keemiline ühend, mis sisaldab 6,67 massiprotsenti süsinikku. Metastabiilse faasina laguneb ta kõrgetel temperatuuridel (üle 1300 °C), nii et tal ei ole sõna otseses mõttes kindlat sulamistemperatuuri. Kristallivõre koosneb reast teatud nurga all paiknevast oktaeedrist, mille keskmes paikneb C-aatom. Tsementiit on habras ja väga kõva (820 HB).
metallide tootmisel) või elektrolüüsimisel (Al, Mg jt. metallide tootmisel). • Pulbermetallurgia – metallidest ja sulamitest toodete tootmine pulbrilisi lähtematerjale kasutades. 2. Metalli reaalne struktur Terase puhul paigutuvad raua kristallivõresse süsiniku või legeerivate elementide aatomid. Seejuures tekkivad süsiniku tardlahused α-rauas (Feα) ja γ-rauas (Feγ); raua ja süsiniku omavahelise reageerimise tulemusena aga keemiline ühend – raudkarbiid. Fe aatomid rauas ja Fe ja C aatomid terases paiknevad kindla korra järgi, mida ise- loomustab kristallivõre. Terase erinevate struktuuride tekke eri termotöötlusviiside korral teeb võimalikuks eelkõige raua polümorfism – erinevate kristallivõrede esinemine erisugustel temperatuuridel. Raual on kaks polü- morfset kuju: α-rauas (Feα) ruumkesendatud kuup- võrega (tähistatakse K8) ja γ- rauas (Feγ) tahkkesendatud kuupvõrega (K12).
Austeniit (A) on samuti raua ja süsiniku tardlahus, mis moodustub, kui süsiniku aatomid on asetunud γ- raua tahkkesendatud kuupvõre aatomitevahelistesse tühikutesse. Austeniit pole stabiilne temperatuuridel alla 727 °C. Ta võib suure süsinikusisaldusega terastes säilida ka toatemperatuuril, kui kasutada kiiret jahutamist. Austeniidi omadused: Kõvadus suurem kui ferriidil , Sitke ja hästi deforeeritav nii kuumalt kui külmalt , mittemagnetiline. Tsementiit (T) ehk raudkarbiid Fe3C on raua ja süsiniku keemiline ühend.Tsementiit on ebastabiilne faas ja laguneb temperatuuridel üle 1300 °C nii, et tal puudub kindel sulamistemperatuur. Tsementiiti iseloomustab: habras, väga kõva (820 HB), kõige kõvem süsinikuterastes esinevatest faasidest. Kord moodustunud tsementiit on väga püsiv eriti madalatel temperatuuridel ja seetõttu on ta tähtis struktuuriosa nii terastes kui ka malmides. Struktuurivormid rauasüsinikusulamites: ledeburiit, perliit. Nende olemus ja
Perliit tekib austeniidi (süsinikusisaldusega 0,8%) lagunemisel temperatuuril 727 °C: A → P (F+T). d) Tsementiit (T) on raua ja süsiniku keemiline ühend raudkarbiid – Fe3C. Tema süsinikusisaldus on 6,67% ja ta on rauasüsinikusulamite struktuuriosadest kõige kõvem ja hapram. Austeniidist selle C-sisalduse vähenemisel tekkiv sekundaarne tsementiit on üleeutektoidses
Kuigi austeniit pole stabiilne madalatel temperatuuridel (alla 727 °C), võib ta säilida kiirel jahutamisel suure süsinikusisaldusega terastes ka toatemperatuuril. Suurest C-sisaldusest tulenevalt on austeniidi kõvadus ferriidi kõvadusest suurem nii näiteks C-sisaldusele 1,5% vastab kõvadus 150 HB. Nagu teisedki tahkkesendatud kuupvõrega metallid, on austeniit sitke ja hästi deformeeritav nii kuumalt kui ka külmalt. Austeniit on mittemagnetiline. Tsementiit (T) e. raudkarbiid (Fe3C) (cementite, iron carbide) on raua ja süsiniku keemiline ühend, mis sisaldab 25 aatomprotsenti ehk 6,67 massiprotsenti süsinikku. Metastabiilse faasina laguneb ta kõrgetel temperatuuridel (üle 1300 °C), nii et tal ei ole sõna otseses mõttes kindlat sulamistemperatuuri. Kuna C-aatomi läbimõõt on 63% Fe-aatomi läbimõõdust, muutub tsementiidi korral kristallivõre rombiliseks. Kristallivõre koosneb reast teatud nurga all paiknevast oktaeedrist, mille keskmes paikneb C-aatom.
süsiniku või legeerivate elementide aatomid. Tihedus 7800 kg/m Seejuures tekkivad süsiniku tardlahused -rauas Sulamistemperatuur Ts 1539 °C (Fe) ja -rauas (Fe); raua ja süsiniku omavahelise Kristallivõre 0...911 °C K8 reageerimise tulemusena aga keemiline ühend 911...1392 C K12° raudkarbiid. Fe aatomid rauas ja Fe ja C aatomid 1392...1539 °C K8 2 terases paiknevad kindla korra järgi, mida ise- Tõmbetugevus Rm Puhas Fe 250N/mm 2 loomustab kristallivõre
(RM/RX 1,7 või RX/RM 0,59). Sisendusfaaside komponentide aatomite arvu suhe on lihtne täisarvkordne ja selliste keemiliste ühendite valemiteks on M4X, M2X, MX, MX2 jne (kus M on metall ja X on mittemetall) ja nende kristallvõred on sarnased sisendustardlahuste kristallvõredega (tavaliselt esinevad võretüübid K8, K12 või H12). Sisendusfaase süsinikuga nim. karbiidideks, lämmastikuga nitriidideks, booriga boriidideks jne. Tuntuimaks sisendusfaasiks rauasüsiniku- sulameis on Fe3C (raudkarbiid), kus raua ja süsiniku aatomite suhe (baasaatomite suhe) on 0,60. Kui rauale on omane kuupvõre (K8 või K12), süsinikule grafiidivõre, siis raudkarbiidile on omane keerukas rombiline kristallivõre (selles on 12 raua ja 4 süsiniku aatomit). 3.Faasidiagramm (lk 33 -45) faasilise tasakaalu diagramm ehk faasidiagramm nätiab sulamite faasilist koostist sõlutvalt temperatuurist ja koostisest (konsentratsioonist).
annaabi.ee 
