Tehnomaterjalid. Praktikum 1. “Mehaanilised omadused: tugevus, plastsus, sitkus.” Valisin 1. tõmbegraafiku. Rm=19040N / (2,9mm * 20,0mm) = 328,3 MPa Rp= R0,2 = 14572N / (2,9mm*20,0mm) = 251,3 MPa A= [(117,57- 80,0) / 80,0 ] *100 = 46,96 % Löögisitkuse väärtus: 8J; purunemine oli habras. Tehnomaterjalid. Praktikum 2.” Kõvadus” Meetod Materjal Kõvadus Brinell Teras K110 223 HBS
Metalli karastamine Terast karastatakse kuumutamise ja järsu jahutamise abil. Kaks tähtsat metalli omadust on kõvadus (võime vastu panna kohalikule plastsele deformatsioonile) ja sitkus (omadus koormamisel taluda väliskoormust). Kõvadus oluline vältimaks kulumist, sitkus vältimaks purunemist kokkupõrgetel. Selleks, et muuta terast sitkemaks, seda lõõmutatakse. Lõõmutamine (tempering) on meetod terase sitkemaks muutmiseks. Sitkust määratakse Charpy skaalal, kus mõõdetakse jõudu, mis on vajalik testtüki katki tegemiseks. Lõõmutamiseks terasobjekt kõigepealt kuumutatakse allapoole terase kriitilise temperatuuri, kus teras hakkab kõvenema. Metall peab täielikult ühtlaselt läbikuumenema, seega sõltub lõõmutamise aeg esemete paksusest. Pärast
4. Metallide ja sulamite mehaanilised omadused. Tugevus on materjali võime purunemata taluda koormust, ebaühtlast temperatuuri vm. 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.
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. Kesknoolutus – kuumusega 350°-480° C, tagab terasele trostiitstruktuuri. Vähenevad
oktoober 2015, 18:46 Olek Valmis Lõpetatud pühapäev, 4. oktoober 2015, 18:48 Aega kulus 2 minutit 31 sekundit Hinne 12,00, maksimaalne: 13,00 (92%) Tagasiside Suurepärane! Küsimus 1 Õige Hinne 1,00 / 1,00 Märgista küsimus Küsimuse tekst Brinelli, Rockwelli ja Vickersi meetodiga määratakse materjalide: Vali üks: 1. kõvadus 2. tugevus 3. sitkus Tagasiside Õige vastus on: kõvadus Küsimus 2 Õige Hinne 1,00 / 1,00 Märgista küsimus Küsimuse tekst Al-sulami normaalelastsusmoodul on 70 GPa, terasel 210 GPa. Kumb materjal on elastsem? Vali üks: 1. Al-sulam 2. teras Tagasiside Õige vastus on: Al-sulam Küsimus 3 Õige Hinne 1,00 / 1,00 Märgista küsimus Küsimuse tekst ... on materjali võime purunemata taluda koormust. Vastus: tugevus Tagasiside
Pilet nr. 1 1.Materjalide struktuur ja omadused Materjalide põhiliseks struktuuri ühikuks on aatomi , mis koosneb positiivselt laetud tuumast ja seda ümbritsevast elektroonkattest. Materjali vastupanu deformeerimisel ja purununemisele iseloomustavad materjalide mehhaanilised omadused : tugevus , kõvadus , plastsus ja sitkus. 2.Mis on teras , mis malm ? Teras on sulam, mille põhikomponent on raud ning mis muude elementide (väävel, fosfor jne ) kõrval sisaldab kuni 2,14 % süsinikku. Kui rauasulam mis on üle 2,14% süsinikku nimetatakse seda malmiks. Malmil ja terasel on oluline erinevus : teras on võimalik plastselt deformeeruda, kuid malmill jääkdeormatsioone ei esine, kuna malm puruneb. 3.Plastide üldised omadused.
seejärel kiire jahutamine Score: 2/2 7. Mis on noolutamine? Student Response A. Karastatud terase kuumutamine valitud temperatuurini (lähtudes vajatavatest mehaanilistest omadustest), mis ei ületa faasimuutuse piiri Ac1, seisutamine ning seejärel õhus jahutamine B. Terase termotöötluse viis, mille tulemusel karastatud terase sitkus väheneb ja kõvadus kasvab C. Karastatud terase kuumutamine nõutud temperatuurini (lähtudes süsinikusisaldusest), mis ei ületa faasimuutuse piiri Acm ja seal hoidmine D. Karastamise järgne operatsioon, mis seisneb kuumutamises ja seisutamises alla faasimuutusjoont Ac1 Score: 2/2 8. Kuidas mõjutab terase kuumutuskeskkond terast
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. 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
A. Karastatud terase kuumutamine valitud temperatuurini (lähtudes vajatavatest mehaanilistest omadustest), mis ei ületa faasimuutuse piiri Ac1, seisutamine ning seejärel õhus jahutamine B. Karastatud terase kuumutamine nõutud temperatuurini (lähtudes süsinikusisaldusest), mis ei ületa faasimuutuse piiri Acm ja seal hoidmine C. Terase termotöötluse viis, mille tulemusel karastatud terase sitkus väheneb ja kõvadus kasvab D. Karastamise järgne operatsioon, mis seisneb kuumutamises ja seisutamises alla faasimuutusjoont Ac1 Score: 2/2 8. Kuidas mõjutab terase kuumutuskeskkond terast Student Response A. Ei mõjuta B. Õhus kuumutades võib süsinik pinnakihist välja põleda C. CO ja CH4 keskkonnas võib pinnakiht süsinikuga rikastuda D
Student Response A. Karastamise järgne operatsioon, mis seisneb kuumutamises ja seisutamises alla faasimuutusjoon Ac1 B. Karastatud terase kuumutamine valitud temperatuurini (lähtudes vajatavatest mehaanilistest omadustest), mis ei ületa faasimuutuse piiri Ac1, seisutamine ning seejärel õhus jahutamine C. Terase termotöötluse viis, mille tulemusel karastatud terase sitkus väheneb ja kõvadus kasvab D. Karastatud terase kuumutamine nõutud temperatuurini (lähtudes süsinikusisaldusest), mis e ületa faasimuutuse piiri Acm ja seal hoidmine Score: 2/2 8. Kuidas mõjutab terase kuumutuskeskkond terast Student Response A. Ei mõjuta B. Õhus kuumutades võib süsinik pinnakihist välja põleda C
seisutamine ja seejärel kiire jahutamine C. Terase kuumutamine üle faasimuutuse temperatuuri Ac1 või Ac3, seisutamine ja seejärel aeglane jahutamine koos ahjuga D. Terase termotöötluse viis, mille tulemusel saadakse ebastabiilne martensiitstruktuur Score: 2/2 7. Mis on noolutamine? Student Response A. Terase termotöötluse viis, mille tulemusel karastatud terase sitkus väheneb ja kõvadus kasvab B. Karastamise järgne operatsioon, mis seisneb kuumutamises ja seisutamises alla faasimuutusjoont Ac1 C. Karastatud terase kuumutamine nõutud temperatuurini (lähtudes süsinikusisaldusest), mis ei ületa faasimuutuse piiri Acm ja seal hoidmine D. Karastatud terase kuumutamine valitud temperatuurini (lähtudes vajatavatest mehaanilistest omadustest), mis ei ületa faasimuutuse piiri
Väike 5 800 9 õhk 13HRC - - - Tv. keel 800 9 vesi 60HRC - - - Suur 930 9 vesi 17HRC - - - 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.
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. 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
Materjalitehnika instituut Kodutöö nr 1 Materjali valik - trükipress Tallinn 2012 1 Koostu funktsioon Koostuks on trükimasinast valitud detailid, mille funktsiooniks on trükikirja tekitamine paberkandjale. Koostu tehnilised nõuded: · Töökindlus. · Kulumiskindlus detailide omavahelise höördumise vähendamiseks, vajadusel kerge õlitus. · Sitkus. · Täpsus valmistamisel. · Kõik koostu detailid valmistatud metallist. Töökeskkonnas muutub töötemperatuur vähe, kuna tegemist on mehhaanilise kirjapressiga ning detailide temperatuur ei tõuse väikese töökiiruse tõttu märkimisväärseks. 2 Detaili töötingimuste analüüs Detaili kujutatud alltoodud joonisel Joonis Lõõgitempliraud Detaili funktsioon: lüüa trükimust jälg paberile kirja saamise eesmärgil. Tehnilised nõuded: · Sitkus · Kulumiskindlus
A. Prao tekkeks ja arenguks kulutatakse vähe energiat B. Materjali purunemine tühiste deformatsioonide korral staatilisel koormamisel. C. Materjali purunemine väikeste staatiliste pingete korral D. Prao tekkeks ja arenguks kulutatakse palju energiat Score: 7/7 3. Mis on külmhapruslävi TKHL? Student Response Feedback A. Temperatuur, millest madalamal temperatuuril materjali sitkus järsult langeb B. Temperatuur, millest kõrgemal temperatuuril materjali sitkus järsult langeb C. Energia, mis kulub materjali purustamiseks -50C juures D. Energia, mis kulub materjali purustamiseks -20C juures Score: 7/7 4. Kas külmhapruslävi on jääv suurus? Student Response Feedback A. Jah B. Ei, see sõltub näiteks pingekontsentraatoritest, mõõtmetest jne. Score: 7/7 5. Mida tähistab T50?
võimalik mõõta pehmete metallide (näiteks puhas vask) kõvadust D. Rockwell'i meetodi B skaalaga ei saa mõõta karastatud terase kõvadust. Score: 8/10 5. Millised väited on õiged plastsuse ja sitkuse kohta? Correct Student Response Feedback Answer A. Plastsus ja sitkus on üks ja sama näitaja B. Plastsus on materjali võime oluliselt deformeeruda staatiliste jõudude toimel ja tekkinud mõõtmete/kujumuutust säilitada pärast jõudude eemaldamist. C. Sitkus on tehnoloogiline näitaja, näitab külmsurvetöödeldavust D. Sitkus on materjali võime taluda purunemata löökkoormusi Score: 10/10 6. Millised teimidest on staatilised katsetused?
Keskendutakse süsinikteraste termotöötlusele. Karastamise ja noolutamise metoodika, olmus ning tähtsuse lühike kirjeldus: karastamine kuumutamine üle faasipiiri ja kiire jahutamine, noolutamine karastamisele järgnev kuumutus allpool faasipiiri, temperatuuri valimisel lähtutakse soovitud kõvadusest/sitkusest. Karastamisel tekkinud martensiitstruktuur on suure kõvadusega, aga väga habras. Noolutamisel martensiit laguneb ferriidi ja tsementiidi seguks, suureneb terase sitkus, kuid vähenevad kõvadus ja tugevus. Katsetulemused: Tabel 1 Katsekehde C-sisaldus ning karastamistingimused Terase Kõvadus Karastus Kuumutuskestus Katsekehade Nõutav Saavutatud mark, lähteolekus temperatuur min arv kõvadus kõvadus °C karastuskeskkonna HRC HRC C- HRC kohta
mõõdetakse tekkinud jälje läbimõõtu Teramaterjli kõvaduse suurenemisel tera kulumiskindlus paraneb ja tera terituste vaheline aeg pikeneb . Suurem kõvadus tähendab kallimat ja sealjuures hapramat (rabedamat) teramaterjali Liimitud puitmaterjalide (vineer, PLP, PKP, MDF- Plaat ) Lõikamisel on vajalik suure kõvadusega lõikeriist, kuna liimiosakesed on suure abrasiivse toimega Sitkus on materjali omadus koormamisel enne purunemist taluda olulist deformeerimist Sitkuse vastandomadus on haprus Materjal on seda sitkem, mida rohkem saab teda vormida ja painutada enne kui ta murdub . Tera,aterköi sitkus on puu ehituse ebakorrapärasuse tõttu oluline tähendus puidutööstuses, kus tera koormatakse (VÄSITATAKSE) ebaühtlaselt Sitkem teramaterjal talub paremini lööke ja vibratsioone .
pingete korral d. Materjali purunemine tühiste deformatsioonide korral staatilisel koormamisel. Score: 7/7 Küsimus 3 (7 points) Mis on külmhapruslävi ? Student Response: Õppija Vastuse variandid vastus a. Temperatuur, millest madalamal temperatuuril materjali sitkus järsult langeb b. Temperatuur, millest kõrgemal temperatuuril materjali sitkus järsult langeb c. Energia, mis kulub materjali purustamiseks -50C juures d. Energia, mis kulub materjali purustamiseks -20C juures Score: 7/7 Küsimus 4 (7 points) Kas külmhapruslävi on jääv suurus?
Karastamisel tekkinud martensiitstruktuur on suure kõvaduse ja karastamisel tekkinud sisepingete tõttu nii habras, et seda ei saaks kasutada enamikus rakendustes. Kuumutamisel suureneb aatomite liikuvus ja toimuvad difusiooniprotsessid – seda intensiivsemalt, mida kõrgem on temperatuur. Karastatud terase kuumutamist temperatuurini, mis ei ületa Ac1, nimetatakse noolutamiseks. Noolutamisel martensiit laguneb ferriidi ja tsementiidi seguks, suureneb terase sitkus, kuid vähenevad kõvadus ja tugevus. Muutused on seotud faasimuutustega kuumutamisel: jääkausteniidi kadumise ja martensiidi lagunemisega. Karastatud terase kuumutamisel toimub ka karastamisel tekkinud sisepingete vähenemine ja karbiidiosakeste kasv. Noolutamisel toimuvad järgmised muutused: 1) terase kuumutamine kuni 100 oC-ni ei tekita olulisi muutusi struktuuris ja mehaanilistes omadustes; 2) kuumutamisel temperatuuriintervallis 100…200 oC leiab aset süsiniku osaline eraldumine
Seega muutuvad kulumisel pidevalt detailide mõõtmed, suureneb detailide viskumine ja müra, tekib kloppimine ning masinat pole võimalik edasi kasutada. Kasutamise seisukohalt on kulumine kahjulik nähtus, mida püütakse vähendada kulumiskindlate materjalide, pinnete, sobivate määrdeainete kasutamisega või muul viisil. Materjalide mehaanilised omadused Materjali vastupanu deformeerimisele ja purunemisele iseloomustavad materjalide mehaanilised omadused: tugevus, kõvadus, plastsus ja sitkus. Tugevus on materjali võime purunemata taluda koormust, ebaühtlast temperatuuri vm . Metallide tugevusnäitajateks on voolavuspiir, tugevuspiir jt. Eristatakse konstruktsioonitugevust, staatilist, dünaamilist ja kestustugevust. Kõvadus on materjali võime vastu panna kohalikule plastsele deformatsioonile. Tuntumad kõvadusteimid (Brinelli, Rockwelli ja Vickersi meetod) põhinevad kõvast materjalist otsaku (indentori) surumisel uuritava materjali pinda.
kiire jahutamine Score: 2/2 7. Mis on noolutamine? Student Response Feedback A. Karastamise järgne operatsioon, mis seisneb kuumutamises ja seisutamises alla faasimuutusjoont Ac1 B. Karastatud terase kuumutamine nõutud temperatuurini (lähtudes süsinikusisaldusest), mis ei ületa faasimuutuse piiri Acm ja seal hoidmine C. Terase termotöötluse viis, mille tulemusel karastatud terase sitkus väheneb ja kõvadus kasvab D. Karastatud terase kuumutamine valitud temperatuurini (lähtudes vajatavatest mehaanilistest omadustest), mis ei ületa faasimuutuse piiri Ac1, seisutamine ning seejärel õhus jahutamine Score: 1/2 8. Kuidas mõjutab terase kuumutuskeskkond terast Student Response Feedback A. Ei mõjuta B. Õhus kuumutades võib süsinik pinnakihist välja põleda C. CO ja CH4 keskkonnas võib
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 sobiv materjaligrupp ja materjali(de) mark(margid) Materjaligrupp: Parendatav teras (1.7006 või 1.7025) Mark: 46Cr2 või 46CrS2 võimalik(ud) tehnoloogia(d) sobiva(te)st materjalist(dest) detaili valmistamiseks a) Treimine b) Termotöötlus sobivast materjalist detaili termotöötlus nõutud omaduste tagamiseks
Eksamiküsimused aines „Tehnomaterjalid“ 1. Millised on materjalide füüsikalised omadused? Tihedus Sulamistemperatuur Soojuspaisumine Soojusjuhtivus Elektrijuhtivus Magnetilisus 2. Millised on materjalide mehaanilised omadused? Tugevus Kõvadus Sitkus Plastsus 3. Millised on materjalide tehnoloogilised omadused? Valatavus Survetöödeldavus Sepistatavus Termotöödeldavus Keevitatavus Joodetavus 4. Millised on materjalide talitlusomadused? Korrosioonikindlus Kulumiskindlus Pinnaomadused Tulekindlus Soojuspüsivus Ohutus Keskkonnasõbralikkus 5. Millised on materjalide mehaaniliste omaduste määramise meetodid?
faasimuutusjoont Ac1 b. Karastatud terase kuumutamine nõutud temperatuurini (lähtudes süsinikusisaldusest), mis ei ületa faasimuutuse piiri Acm ja seal hoidmine c. Terase termotöötluse viis, mille tulemusel karastatud terase sitkus väheneb ja kõvadus kasvab d. Karastatud terase kuumutamine valitud temperatuurini (lähtudes vajatavatest mehaanilistest omadustest), mis ei ületa faasimuutuse piiri Ac1, seisutamine ning seejärel õhus jahutamine Score: 0.5 / 2 Küsimus 8 (4 points)
Materjaliõpetus kordamisküsimused 1. Loetle metallide füüsikalised omadused. 2. Loetle metallide mehaanikalised omadused. 3. Loetle metallide tehnoloogilised omadused. 4. Loetle metallide kasutusomadused. 5. Mis on tugevus? Missugused detailid peavad olema tugevast materjalist? 6. Mis on kõvadus? Nimeta 2 kõvat metalli. Missugused detailid peavad olema kõvast materjalist? 7. Mis on sitkus? Missugused detailid peavad olema sitkest materjalist? 8. Mis on valatavus? Kas parem on valada terast või malmi? Miks? 9. Mis on keevitatavus? Kas keevitada on parem musti või värvilisi metalle?Miks? 10. Mis on elastsus?Missugused detailid peavad olema elastsest materjalist? 11. Mis on plastsus? Nimeta mõni plastne metall või sulam. 12. Mis on tihedus?Nimeta 2 kergmetalli ja 2 raskmetalli. 13. Mis on soojusjuhtivus? Nimeta 2 head soojusjuhti. 14. Mis on elektrijuhtivus
D. mittetermotöödeldavad sulamid Score: 5/5 7. Kuidas liigitatakse alumiiniumsulameid toodete termotöötlusest lähtudes? Student Response Feedback A. survetöödeldavad sulamid B. valusulamid C. termotöödeldavad sulamid D. mittetermotöödeldavad sulamid Score: 5/5 8. Millised omadused on ühefaasilisel struktuuril? Student Response Feedback A. Hea survetöödeldavusega B. Sitkus ja plastsus on väiksemad võrreldes eutektoidsete struktuuridega C. Väiksema kõvaduse ja tugevusega võrreldes kahefaasiliste struktuuridega D. Lõiketöödeldavus on halb seoses laastu voolamisega E. Halbade valuomadustega võrreldes eutektsete struktuuridega Score: 4/4 9. Mis on keemiline ühend? Student Response Feedback A. Cu(Zn) B. Fe3C C. Keemilises ühendis on kristallivõresse paigutunud
Selles olekus toimub polümeeri sulatöötlus. Materjali vormitavus on tingitud makromolekulide translatoorsest liikumisest. Makromolekulide libisemine põimunud massis saab toimuda ainult reptatsiooniliikumisena. Kristalliinsed enamlevinud termoplastid on: PA, PET, PP,HDPE, LDPE, PTFE, POM Polümeerid pole kunagi absoluutselt kristallilised, maksimaalselt kuni 90% (PTFE). Polümeeride viskoelastsed omadused sõltuvad eelkõige makromolekuraalse ahela paindlikkusest (jäikus, sitkus pehmus ja kummielastsus). Viskoelastsusest tuleneb kaks olulist nähtust: pinge relaktsioon (stress relaxation) ja roome (creep) ehk külmvoolamine (cold flow). Roome on deformatsiooni kasv ajas konstantse pinge rakendamisel, võrreldes pinge relaksatsiooniga vastupidise suunaga protsess. Roome (a) ja pinge-relaksatsiooni (b) graafikud.
Materjalide mehaanilised omadused ja deformatsiooni liigid Materjali vastupanu deformeerimisele ja purune¬misele iseloomustavad materjalide mehaanilised omadused: tugevus, kõvadus, plastsus ja sitkus. Tugevus on materjali võime purunemata taluda koormust. Metal¬lide tugevusnäitajateks on voolavuspiir, tugevuspiir jt. Eristatakse konstruktsioonitugevust, staatilist, dünaamilist ja kestustugevust. Kõvadus on materjali võime vastu panna kohalikule plastsele deformatsioonile. Tuntumad kõvadusteimid (Brinelli, Rockwelli ja Vickersi meetod) põhinevad kõvast materjalist otsaku (indentori) surumisel uuritava materjali pinnal saadava jälje suuruse hindamisega.
Midagi pole vaja teha rohkem või vähem. Pikamaajooksja teeb sprinti ja kiirusliku vastupidavuse treeningut sellepärast, et jalgade jõudu ja jooksu kiirust suurendada. Palava ilmaga treenides intensiivselt või võisteldes tihti, tekib tahes tahtmata organismis vedeliku puudus - laguained ei välju täielikult organismist, lihased väsivad. Et vabaneda laguainetest, tuleks hommikul vara kui on jahedam teha aeg-ajalt pikem aeglasem tühjendusjooks - ka püsivastupidavuse suurendamiseks, et sitkus ei kahaneks. Muideks õige koormusega vastupidavustreening on tervise tugevdamise alustala. Hea vastupidavus on üks tähtsamaid tugeva tervise ja töövõime eeldusi, samuti mõjub see soodsalt eluea pikenemisele. Vastupidavuse arendamine mõjutab kogu organismi. Kõige olulisemaks peetakse üldise töövõime suurenemist ning südame- ja vereringehaiguste ennetamist.
kalestatakse. Lisaks alumiiniumile ja mangaanile sisaldavad need sulamid veel kuni ~ 0,6% räni, ~ 0,7% rauda, ~0,2% vaske, kuni 1,3% magneesiumi ja umbes 0,25% tsinki. Omadused Al-oksiidikiht, mis hea korrosioonikindluse tagab võimaldab 3xxx sulamied kasutada ka kokkupuutes mereveega. 3xxx seeria sulamitel on suur krüogeenne tugevus, mistõttu sobivad need kasutamiseks negatiivsetel temperatuuridel, sest nende tugevus ja sitkus ei lange madalatel temperatuuridel. Mõnel juhul on need omadused isegi paremad kui toatemperatuuril. Al-Mn-sulamid on plastsed ning hästi vormitavad. Tõmbetugevus nendel sulamitel on keskmine ja jääb ca 350 MPa juurde. Need sulamid on ka hästi keevitatavad ja joodetavad. Sarnaselt teistele Al-sulamitele on ka Al-Mn-sulamitel nii hea soojus- kui ka elektrijuhtivus. Kasutamine Tänu sobivatele omadustele leiavad 3xxx-sulamid kasutust toidunõude valmistamisel. Sulamit 3105
kokku, arvutatakse proovikeha suhteline lühenemine ristlõike pindala suurenemise alusel. Dünaamilisel koormamisel (muutub jõud suure kiirusega, peamiseks katsetamise mooduseks on löökpaindeteim) määratavad omadused: löökpaindeteim-Selle järgi hinnatakse, kas materjalil on kalduvus haprale purunemisele.Löökpaindeteim seisneb sisselõikega teimiku purustamises pendellöökmikuga ja purustustöö määramises.(Määratakse löögisitkus KC-J/CM2 või Sitkus- KU või KV ühikuks J (K-Sitkus, U või V Näitab lõike kuju)) Tsüklilisel koormamisel määratavad omadused: väsimusteim- Väsimustugevust iseloomustab väsimuspiir δR, mis on suurim pinge, mida metall purunemata talub koormustsüklit N korda. Käsutatakse seadmeid, mis võimaldavad määrata proovikehade Väsimustugevust painde- , väände-või tõmbe-survekoormusega, samuti kõrgetel ja madalatel temperatuuridel või korrosioonitingimustes. Kõige enam käsutatakse väsimuskatset paindekoormusega
Süsinikterased karastatakse enamasti martensiidile, sest see on kõige kõvem. Martensiit tekib kriitilisest jahtumiskiirusest kiiremini jahutades martensiit jääb lagunemata. Vee kuumenemine vähendab jahtumiskiirust tunduvalt 650 500 kraadi piirkonnas. See on vee põhiline puudus karastamisel. Vee jahutuskiirus tagab martensiidi tekke, õli ja õhk mitte neis tekivad erinevad ferriidi ja tsementiidi segud. Süsinik ei jõua polümorfsel muutusel eralduda, üleküllastunud tardlahus a-rauas ehk martensiit. Süsiniku üleküllus deformeerib kristallstruktuuri ja kuupvõre muutub tetragonaalvõreks. Tekivad sisepinged, mis teevad materjali kõvemaks ja hapramaks (ei saaks kasutada enamikus rakendustes). Kriitilisest aeglasemalt jahutades austeniidist ferriidi tekkimisel eraldub süsinik, millest moodustuvad karbiidid. Tegemist on alaeutektoidterasega, seega peaks kõvadus olema 60+ HRC. Isegi õhus jahutades jäävad materjali sisepinged. Seepärast tuleb...
F · S- konstruktsiooni- S= [ ] elemendi ristlõike- pindala · F- antud konstruktsiooni- elemendile mõjuv jõud []-lubatav pinge [][]V METALLIDE JA SULAMITE OMADUSED Omaduste liigitus Füüsikalised omadused ( ): · tihedus, sulamistemperatuur, kõvadus, elastsus Mehaanilised omadused ( ): · tugevus, plastsus, sitkus Tehnoloogilised omadused ( ): · valatavus, deformeeritavus, lõiketöödeldavus, termotöödeldavus · jt. (keemilised, majanduslikud, esteetilised) METALLIDE JA SULAMITE OMADUSED Füüsikalised omadused tihedus () Tihedus , kg/m3 (g/cm3) Metallide ja sulamite liigitus tiheduse järgi: < 5000 kg/m3 kergmetallid ja -sulamid 5000 < < 10000 kg/m3 - keskmetallid ja -sulamid > 10000 kg/m3 - raskmetallid ja -sulamid
korral Score: 3/3 19. Kas külmhapruslävi on jääv suurus? Student Response A. Jah B. Ei, see sõltub näiteks pingekontsentraatoritest, mõõtmetest jne. Score: 3/3 20. Mis on külmhapruslävi ? Student Response A. Temperatuur, millest madalamal temperatuuril materjali sitkus järsult langeb B. Temperatuur, millest kõrgemal temperatuuril materjali sitkus järsult langeb C. Energia, mis kulub materjali purustamiseks -50C juures D. Energia, mis kulub materjali purustamiseks -20C juures Score: 3/3 21. Millist materjali omadust määratakse löökpainde teimiga? Student Response Student Response B
C. Prao tekkeks ja arenguks kulutatakse vähe energiat D. Materjali purunemine tühiste deformatsioonide korral staatilisel koormamisel. Score: 3/3 19 . Kas külmhapruslävi on jääv suurus? Student Response A. Jah B. Ei, see sõltub näiteks pingekontsentraatoritest, mõõtmetest jne. Score: 3/3 20 . Mis on külmhapruslävi ? Student Response A. Temperatuur, millest madalamal temperatuuril materjali sitkus järsult langeb B. Temperatuur, millest kõrgemal temperatuuril materjali sitkus järsult langeb C. Energia, mis kulub materjali purustamiseks -50C juures D. Energia, mis kulub materjali purustamiseks -20C juures Score: 3/3 21 . Millist materjali omadust määratakse löökpainde teimiga? Student Response A. Materjali omadust taluda dünaamilisi koormusi B. Materjali omadust vastu pidada kulumisele C
6. Millised väited on õiged katkevenivuse kohta? Katkevenivus on katsekeha suhteline jäävpikenemine protsentides peale purunemist võrrelduna algpikkusega. 7. Milline mõju on teimiku mõõtudel ja kujul tugevusnäitajatele? Kuna tugevusnäitajad arvutatakse välja ristlõike ja jõu suhtena, siis tulemused on alati samad. 8. Millist materjali omadust määratakse löökpainde teimiga? Materjali omadust käituda sitkelt või hapralt 9. Mis on sitkus? Materjali võime purunemata taluda koormust 10. Mis on omane sitkele purunemisele? Prao arenguks kulutatakse palju energiat 11. Mida tähistab T50? Temperatuuri, millal purustatud katsekeha murdepinnast 50% on kiuline, sitkelt purunenud 12. Miks osadel konstruktsioonielementidel on vaja võtta aluseks temperatuur T90? Vastutusrikastel detailidel, et vältida nende purunemist antud temperatuuril 13. Millised lahendused suurendaksid konstruktsiooni jäikust? Koormuste vähendamine 21
Viskoelastse materjali omapäraks on käituda sõltuvalt temperatuurist, deformatsiooni pingest ja deformatsiooni kiirusest vähem või rohkem elastselt või viskooselt, see tähendab tahkisena või vedelikuna. PLASTIFIKAATORID Põhitingimuseks lahustumine polümeeris: Plastfikaatorite (<40%) toime põhiefektid Alaneb üleminekutemperatuur (Tg) Alaneb viskoossus ja paranevad töötlemisomadused (liikuvamad, libisevamad, painduvamad) Suurenevad sitkus, plastsus (venivus), elastsus, külmakindlus Plastifikaatori põhiomadused: Ei tohi lenduda Sarnane lahustuvusparameeter Ei tohi kristalluda ega migreeruda Eelkõige on kasutusel välised monomeersed plastifikaatorid ftaalhappe estrid (nt. Dioktüülftalaat) ja fosforhappe estrid (nt. Trikresüülfosfaat). Kasutatakse ka rasvhapete estreid, kloreeritud parafiine, kummides pehmenditena mineraalõlisisd. Vähem kasutatakse polümeerseid plastifikaatoreid PEG, alifaatsed
d. PC ketoonid e. PA fenool 8. Kumb omadus on iseloomulik polümeerile võrreldes metallile. a. Rasked/kerged elemendid b. Väike/suur soojusjuhtivus c. Kõrge/madal pehmenemistemperatuur d. Väike/suur tulekindlus e. Suur/väike tugevus f. Parem/halvem vormitavus 9. Milline omadus on iseloomulik kontstruktsioonplastile võrreldes tarbeplastile. a. Odav/kallis b. Väiksem/suurem toodangumaht c. Rabedus/sitkus d. Jäikus/kõigeelastsus e. Suur/väike roome f. Parem/halvem kuumuskindlus g. Kitsam/laiem töötemperatuuri piirkond h. Väiksem/suurem tugevus 10. Kasutusvaldkonna alusel sobivad paarid. a. Prügikott LDPE b. Hingedega tooted PP c. Pudeli korgid PS d. Põrandakatted PPVAC e. Sulaliim EVAC f. Kütustenõud PAR g. Spandekskiud PUR h. Puitlaastplaat UF i. j.
töödeldavus, suur plastsus ja elastsus. Purustavad katsed (teimid) Tõmbeteim. Vastavalt standardile EVS-EN 10002-1 (Metall- materjalid. Tõmbeteim) määratakse tõmbeteimiga materjali tugevus- ja plastsusnäitajad. (Tõmbetugevus,voolavuspiir, tinglik voolavuspiir, katkevenivus,katkeahenemine). Löökpaindeteim Katsetamine löökpaindele on materjali sitkus-näitajate määramise põhiline meetod. Väsimusteim Tegelikkuses esinevad sagedamini vahelduv- korduvad (tsüklilised) koormused, mille tagajärjel tekivad märki muutvad pinged (surve-tõmbepinged), mis põhjustab pragude teket.(väsimuspiir). Mittepurustavad katsed Metalltoodete mittepurustava kontrolli (MPK) meeto- dite ülesanneteks on 1) defektide avastamine toodete pinnal või nende sisemuses (poorid, praod, räbulisandid jms.);
...on spetsiaalsed lisandid vajalike omaduste saavutamiseks.
Vastus: Legeerivad elemendid
...on lisandid, mis on jäänud sulameisse nende saamise käigus.
VASTUS:
karastusega plastsem 2. Kesknoolutus - viiakse läbi temperatuuril 300...400 °C. Sel puhul väheneb terase tugevus ja kõvadus, üldiselt säilib elastsus, suureneb aga plastsus. Tekkiv struktuur on noolutustrostiit, mis on sobiv vedrude korral. Ka tööriistade korral, mis peavad taluma löökkoormusi ja olema sitkemad 3. Kesknoolutus - viiakse läbi temperatuuril 500...650 °C. Väheneb tunduvalt terase kõvadus ja tugevus, kuid suureneb sitkus. Tekkiv noolutussorbiitstruktuur on oma tugevuse ja sitkuse vahekorra poolest kõige sobivam vastutusrikastele masinaosadele ja konstruktsioonidele. Katsekehade karastusreziimid Terase Süsinikusialdus Karastustemperatuur Kestus mark % C min Kõvadusarvud Termotöötluse HRC HRC reziim 1 2 3 keskmine
loodussäästlik ja keskkonnasõbralik. Toorainena kasutatakse kvaliteetset puiduhaket. Puitkiudplaadi valmistamiseks ei kasutata liimi ega teisi kemikaale. Puiduhakke jahvatamisel tekkivale kiudmassile lisatakse vesi ja massi kuivatamisel saadakse puitkiudplaadid, mille ainsaks sideaineks on puidus sisalduvad looduslikud vaigud. Plaatide pealistamiseks kasutatakse vaid vesipõhjalisi liime. Plaadis säilivad kõik puidule iseloomulikud omadused - tugevus, sitkus ja soojus. Click to edit Master text styles Second level Third level Fourth level Fifth level Vaigud Polümeriseeritud sünteetilised või keemiliselt muudetud looduslikud vaigud, mida kasutatakse koos täiteainete, stabilisaatorite, pigmentide ja muude komponentidega plasti moodustamiseks.
1. sinine – metall 11 2. oranz - süsinikkiu komposiidid 3. kollane – klassikiu komposiidid 7. KOMPOSIITMATERJALIDE MIINUSED Lisaks mitmetele positiivsetele omadustele, komposiitmaterjalidel on ka üsna palju puudusi, mis piiravad nende levitamist ja kohaldamist. Kõrge hind, sest on vaja kasutada erinevaid kalleid seadmeid ja tooraineid. Madal sitkus põhjustab turvavaru teguri suurendamist. Lisaks sellele, väike sitkus põhjustab komposiitmaterjalidest toodete kõrget vigastamise võimalust ja on suur tõenäosus varjatud defektide tekkimiseks. Komposiitmaterjalidest toodeid on raske remontida ja nendel on kõrge ekspluatatsiooni hind. Joonis 12. Lennuk IL-476 (IL-76МD-90А) 12
Mis te arvate, kui suur on see protsent kes Eesti riigi eest sõtta läheks? 5-10%, kui sedagi. Vahest on tunne et elame Venemaal. Siin võõrvõimu rohkem. Nad on alati koos, hoiavad ühte. Muidu elavad vagaralt mie keskel aga kui sõjaks läheb siis on esimesed kes noa selga löövad. See pole ainult siin Eestis, see on igalpool, isegi Venemaal. Meil on, mida neilt õppida ja neil on, mida meilt õppida. Siiski on meil ju mitte ainult hingeline kuid ka füüsiline sitkus korduvalt proovile pandud. Alati oleme saavutanud seda mida saavutada tahtsime. Eriti tänapäeval kus on vaja liitlasi ja sõpru. Ilma kõrvalise abita korduks ajalugu nii nagu ta koguaeg olnud on. Sellelele vaatamata säiliks meie vaime valmisolek raskustele vastu panna, ikka ja jälle. Eesti rahva suurimat ühtehoidmist näitab seegi kui saime end vabaks lauldud. Ja nüüd on laulu ja tantsupidu traditsiooniline. Kuhu kõik tahavad tulla ja koos teha midagi ilusat
klaaskiudu süsinikkiudu aramiid-kevlarkiudu boorkiud ränikarbiidkiud Komposiitmaterjalide vormimismeetodideks on Survevormimine Pultrusioon Mähkimine PMKM vormimise meetodid on? otsepressimine valupressimine survevalu Mis on prepreg? Osaliselt kõvenenud vaiguga pidevkiuga armeeritud rullmaterjal Pooltoode, mille lõplik kõvenemine toimub vormis Keraamiliste komposiitide eelised võrreldes monoliitse keraamikaga on: väiksem tundlikkus pind- ja sisedefektide suhtes suur sitkus suurem tugevus Mis on kermis? karbiidide ja oksiidide baasil materjal Käsitsi lamineerimisel peamiselt kasutatavad maatriksimaterjalid on? epoksüüdvaik polüestervaik vinüülestervaik Fenoolvaigud Millest sändvitsh paneelid koosnevad? Koosnevad väliskihtides kõvematest lehtmaterjalidest (klaasplast, Al, vineer jt) Koosnevad pehmematest sisekihtidest (vahtplast, kummi, kärgmaterjal) Tehnokeraamika põhigruppideks on: oksiidkeraamika mitteoksiidkeraamika segakeraamika
HRC= 50-55. Seljuhul saab teras maksimaalse kõvaduse. 6. Kasutusotstarbest tulenevad noolutustemperatuurid, noolutuse nimetus ja milline on struktuur ja kõvadus HRC? Tegemist on kõrgnoolutusega ,temperatuuril 450...650°C. Saadakse ferriidi põhjal teraline tsementiidiosakestega struktuur- sorbiitstruktuur. Kõvadus HRC jääb vahemikku 15-35 7. Antud noolutatud terase põhilised omadused. Kõvadus, haprus ja tugevus on keskmised. Sitkus on kõrge Malmid 8. Teraste ja malmide ühisdiagramm on küsimuses nr 1. 9. Antud malmi jahtumiskõver. Kuni punktini 1 - Toimub vedelfaasi jahtumine (L jahtub) Puktist 1 kuni 2 Vedelast faasist eraldus austeniit (LA+L) Punktist 2 kuni 2' Vedel faas kristalliseerub austeniidiks ja tsementiidiks (L A+T) Punktist 2 kuni 3 Eutektoid muutus (AT'') Punktis 3' (A F+T) 10. Millise malmiga on tegemist? Eeltingimused antud malmi tekkeks, ning millised on eeldused grafiitmalmi tekkeks?
Tallina Tehnika Ülikool Materjalitehnika instituut trollolooo MATERJALIDE MEHAANILISED OMADUSED Tugevus, plastsus ja löögisitkus Tehnomaterjalide labor Õppejõud: Riho Tarbe Tallinn 2011 Materjalide mehaanilise omadused Tugevus, plastsus ja sitkus Töö eesmärgiks on tutvuda konstruktsioonimaterjalide mehaaniliste omaduste ning nende määramise meetoditega. Tõmbeteim Tõmbeteimiga saab määrata materjalide tugevus-ja plastsusnäitajaid, mis määratakse katselisel teel teimikule mõjuva jõu ja pikenemise või pinge ja suhtelise pikenemise kaudu. Tõmbeteimiga määratakse voolavuspiir ja tõmbetugevuspiir. Mate b t t2 S0 L0 Fmx Rm Fp Rp Ll A% E Rm/
Tarbekeemia saadused, plastid ja kiudained Plastid ● Plast koosneb polümeerist, plastifikaatorist, värvainest, täiteainest ja säilivust pikendavast ainest. ● Liigitatakse termoplastideks ja reaktoplastideks. ● Plastid on odavad, kerged, üsna tugevad ja hästi töödeldavad. ● Head omadused on painduvus, elastsus ja sitkus. ● Halb omadus on vähene vastupidavus kõrgemal temperatuuril, vananevad aja jooksul. Kiudained ● Kiudained jagatakse looduslikeks, tehis- ja sünteeskiudaineteks. ● On ülitähtsad lõnga ja kangaste valmistamisel. ● Kõik kiudained on polümeerid. ● Looduslikud kiudained jagunevad omakorda tsellulooskiududeks ja valkkiududeks. Tsellulooskiud ● On taimse päritoluga, koosnevad peamiselt tselluloosist. ● Tähtsaim tsellulooskiud:
3. Keraamiliste komposiitide eelised võrreldes monoliitse keraamikaga on: Student Value Correct Feedback Response Answer A. väiksem 33% tundlikkus pind- ja sisedefektide http://webct6.e-uni.ee/webct/urw/lc283691001.tp11885591001/ViewStudentAttempt.... 18.05.2007 View Attempt . 2 4 suhtes B. suur sitkus 33% C. suurem -80% kõvadus D. suurem 34% tugevus Score: 6,6/10 4. Keraamiliste materjalide liitmiseks kasutatakse: Student Value Correct Feedback Response Answer A. liimimist 33% B. diffusioonkeevitust 33% C. mehaanilist 34% kinnitust D. pealepressimist -50% Score: 1,7/10 5. Mis on kermis
annaabi.ee 
