TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL Materjalitehnika instituut MATERJALIÕPETUS Kodutöö nr 1 Teostas : MATB-34 ****61 Tallinn 2004 1. Faasidiagramm Fe-Fe3C alaeutek- eutek- üleeutek- alaeutektsed eutektsed üleeutektsed toidsed toidsed toidsed 2. Struktuurivormid: Faasilised (tardfaasid) ferriit (F), Austeniit (A), Tsementiit (T) Faasilised A+L, L+T, A+T, F+A, F+T Mehaanilised segud: Ledeburiit (Le): C-4,3%, t=1147...727 kraadi C, Le= A+T; t=...727 kraadi C, Le=F+T Perliit(P): C-0,8%, aeglasel jahtumisel, alla 727 kraadi C, jäme struktuur, A->P, P=F+T Beiniit(B)=F+T, t= 400-500 kraadi C, peen struktuur Martensiit(M), üleküllastunud FeC. 2 3
Üle 0,8 Üleeutektoidne P+T'' Alla 4,3 Alaeutektne P+T''+Le 4,3 Eutektne Le Üle 4,3 Üleeutektne Le+T Struktuurivormid (mehaanilised segud): ledeburiit Le, perliit P. 2 2. Loetlege struktuurivormid Fe-C sulameis ja tooge nende faasiline koostis. Vastus: Tasakaalus faasidiagrammi korral ja toatemperatuuril on Fe-C sulamites võimalikud kaks erinevat struktuurivormi: perliit (0,8% süsinikku) ja ledeburiit (4,3% süsinikku. Perliit on eutektoidne segu, mille faasiliseks koostiseks on ferriit ja tsementiit.
Fe kristallivõre toatemperatuuril on: Vastus: ruumkesendatud kuupvõre Eutektikum rauasüsinikusulamites kannab nimetust ledeburiit: Vastus: tõene .on raua ja süsiniku keemiline ühend, mis sisaldab 6,67 massiprotsenti süsinikku. Vastus: tsementiit Seadke vastavusse rauasüsinikusulamites leiduvad faasid ja struktuurivormid nende mehaaniliste omadustega. Vastus: Tsementiit Kõige kõvem, Ferriit Kõige plastsem, Perliit Kõige tugevam. Toatemperatuuril on kõigil tasakaalulistel rauasüsinikusulamitel struktuuris ferriit ja austeniit. Vastus: väär Raua sulamistemperatuur on: (kirjutage ainult number) vastus:1539 ...on raua ja süsiniku tardlahus, mis moodustub, kui süsiniku aatomid on asetunud -raua tahkkesendatud kuupvõre aatomitevahelistesse tühikutesse. Vastus: austeniit.
Töö eesmärk: Tutvuda Fe- Fe3C Töövahendid: metallimikroskoop faasidiagrammi,rausüsinksulameis esinevate faaside ja mehaaniliste segued ning teraste ja malmide struktuuridega. Fe-Fe3C faasidiagrammi vasakpoolne (terased) osa. Terastes ja malmides esinevad järgmiste omadustega faasid ja struktuurivormid. a) Ferriit (F) - süsiniku tardlahus rauas. Temperatuuril 727°C lahustub rauas kuni 0,02% C (massiprotsentides), toatemperatuuril aga kuni 0,01%. Ferriidil on ruumtsentreeritud kuupvõre (K8). Ferriidil on väike tugevus ja kõvadus, kuid suur plastsus. b) Austeniit (A) on süsiniku tardlahus rauas tahktsentreeritud kuupvõrega (K12). Süsiniku maksimaalne lahustuvus rauas on 2,14% temperatuuril 1147°C , temperatuuril 727°C 0,8%.
Faasidiagramm komponentide piiramatu lahustuvuse korral. Tuleb teada faasidiargammi kujusid ja faasidiagrammil olevate tähistuste tähendusi. 6. Rauasüsiniksulamid. Terased. Malmid. Põhilised tehnomaterjalid valmistatakse rauasulamitest. Suurem osa rauasulameist on süsinikku sisaldavad sulamid- rauasüsiniksulamid: Süsinikusisaldus kuni 2,14%- terased Süsinikusisaldus üle 2,14%- malmid 7. Faasid rauasüsinikusulamites: feriit, tsementiit, austeniit. Nende olemused ja omadused. 8.Struktuurivormid rauasüsinikusulamites: lebeburiit, perliit. Nende olemused ja omadused. 9. Terase tavalisandid, juhulisandid, põhilised legeerivad elemendid Terase juhulisandid: lammastik (N), hapnik (O), vesinik (H) 10. Süsiniku mõju teraste mehaanilistele omadustele. C-sisaldusest ja Fe-Fe3C faasidiagrammist lähtudes liigitatakse terased: - alaeutektoidsed C<0,8%, struktuur F+P - eutektoidsed C=0,8%, struktuur P - üleeutektoidsed C>0,8%, strutkuur P+T´´
sulametalli kiirel jahutamisel. Head elastsed omadused (kõrge restitutsioon). Näide: vedelmetall 6. Sulamite struktuur: mehaaniline segu (eutektikum, eutektoid), tardlahus (asendus- ja sisendustüüpi), keemiline ühend. Sulam on aine, mis on saadud kahe või enama komponendi kokkusulatamise-või paagutamise teel. 7. Fe-Fe 3C faasidiagramm. Faasid rauasüsinikusulamites: ferriit, tsementiit, austeniit. Nende olemus ja omadused. Struktuurivormid rauasüsinikusulamites: ledeburiit, perliit. Nende olemus ja omadused. Fe-Fe 3C faasidiagrammilt selgub, et süsteemis esineb kolmefasilist tasakaalu: peritektne, eutektne ja eutektoidne tasakaal. Ferriit on süsiniku tardlahus α-rauas, mis moodustab süsiniku aatomite paigutumisel α-raua ruumkesendatud kuupvõre tühikutesse.(isel:ruumkeskenduatud kuupvõre K8, väike tugevus ja kõvadus) Austeniit on samuti raua ja süsiniku tardlahus, mis moodustub, kui süsiniku aatomid
δ-ferriidi puhul on maksimaalne süsiniku lahustuvus 0,1%. Ferriiti iseloomustab: — ruumkesendatud kuupvõre (K8) — väike tugevus ja kõvadus — suur plastsus Tsementiit - Keemiline ühend Fe3C 6,67% C Iseloomulik suur kõvadus (820 HB), - habras. Austeniit - Süsiniku tardlahus max 2,14% C γ-rauas. Kõvadus suurem kui ferriidil — Sitke ja hästi deforeeritav nii kuumalt kui külmalt — Mittemagnetiline Struktuurivormid rauasüsinikusulamites: Nende olemus ja omadused Ledeburiit - eutektne segu C-sisaldusega 4,3%, mis tekib vedelfaasi kristalliseerumisel temperatuuril 1147 °C. Eutektikum koosneb kuni temperatuurini 727 °C austeniidi ja tsementiidi segust, alla selle ferriidist ja tsementiidist. kõva ja habras — teda sisaldavad sulamid pole survetöödeldavad Perliit - on ferriidi ja tsementiidi eutektoidsegu süsinikusisaldusega 0,8%. Perliit esineb neis
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 omadused. - Ledeburiit (Le) - eutektne segu C-sisaldusega 4,3%, mis tekib vedelfaasi kristalliseerumisel temperatuuril 1147 °C. Ledeburiiti iseloomustab: kõva ja habras ,teda sisaldavad sulamid pole survetöödeldavad. Ledeburiiti sisaldavaid sulameid nimetatakse valgemalmideks ning kasutatakse valandite valmistamiseks.Perliit (P) on ferriidi ja tsementiidi eutektoidsegu süsinikusisaldusega 0,8%. Perliit esineb neis
tavakarastust on väike. Peale tsementiitimist (pinnakihi rikastamist süsinikuga, C-sisaldus viiakse ca 1%-ni), karastamist ja madalnoolutamist on nende pinnakõvadus 58...62 HRC, südamiku kõvadus aga 30...42HRC. Tsementiiditavate teraste südamik peab olema heade mehaaniliste omadustega, eriti tähtis on kõrge voolavuspiir, mille tagab eelkõige peeneteraline struktuur. Terastes esinevad järgmised faasid ja struktuurivormid. a) Ferriit (F) – süsiniku tardlahus α-rauas. Temperatuuril 727 °C lahustub α-rauas kuni 0,02% C (massi %), toatemperatuuril aga kuni 0,01%. Ferriidil on ruumkesendatud
F e r r iit ( F ) A u s t e n iit ( A ) T s e m e n t iit ( T ) P e r l iit ( P ) Sele 1.19. Fe-Fe3C faasidiagramm d) Tsementiit (T) on raua ja süsiniku keemiline ühend raudkarbiid – Fe3C. Tema süsinikusisaldus on 6,67% ja ta on rauasüsinikusulamite struk- Faasid ja struktuurivormid tuuriosadest kõige kõvem ja hapram. Austeniidist rauasüsinikusulameis selle C-sisalduse vähenemisel tekkiv sekun- daarne tsementiit on üleeutektoidses terases Tähis Määratlus tavaliselt heleda võrguna või terakeste ahelana Faasid perliiditerade vahel või nõeltena nende sees
Ferriit (F) Austeniit (A) Tsementiit (T) Perliit (P) Sele 1.19. Fe-Fe3C faasidiagramm d) Tsementiit (T) on raua ja süsiniku keemiline ühend raudkarbiid Fe3C. Tema süsinikusisal- dus on 6,67% ja ta on rauasüsinikusulamite Faasid ja struktuurivormid struktuuriosadest kõige kõvem ja hapram. Auste- rauasüsinikusulameis niidist selle C-sisalduse vähenemisel tekkiv sekundaarne tsementiit on üleeutektoidses Tähis Määratlus terases tavaliselt heleda võrguna või terakeste Faasid ahelana perliiditerade vahel või nõeltena nende Vedelfaas L C tardlahus rauas sees
Et saada terves ulatuses paardunud DNA kaksikheeliks, on vaja ahelate paardumine pika aja jooksul temperatuuril, kus ahelad on osaliselt paardunud ja valed struktuurid ei püsi. DNA sulamine – ahelate lahutamine temperatuuri toimel. Tm – temperatuur, mille 9 juures ½ nukleiinhape ahelates on lahti sulanud. Need piirkonnad, mis sisaldavad G-C paare on stabiilsemad ja sulavad kõrgematel temperatuuridel (3 vesiniksidet). DNA-l esinevad struktuurivormid: A, B ja Z. Rakkudes on DNA B-vormis (aluspaaride väike kalle heeliksi telje suhtes, aluspaarid asuvad heeliksi keskel (teljel), fosfaatrühmad väljaspool, järgmises ringis riboosid; suur/väike vagu esineb. B-vormis on kõige painduvam (elastsem), võib moodustada rõnga 200 bp pikkuse lõigu kohta – see omadus võimaldab DNA pakkimist kromosoomidesse ja nukleosoomide moodustumist. Vesiniksidemed stabiliseerivad DNA struktuuri. B-vormis pöörub paremale. 2’ C juures ei ole O
annaabi.ee 
