Korrosioonitõrje: 4. korrosioonikindlamate sulamite kasutamine (roostevaba teras) 5. korrosioonikindlamate metallkatete kasutamine (kroomimine) 6. mittemetalsete kaitsekatete kasut. (värvimine, lakkimine, õlitamine) 7. protektorkaitse (aktiivsema metalli plaat ühendatakse kaitstava metallesemega) 8. inhibiitori ehk korrosiooniaeglustaja kasutamine (NaNO2, Na3PO4, Na2CrO4 ) Sulamid Sulam on kahe (või enama) metalli või metalli ja mittemetalli kokkusulatamisel või nende pulbrilise segu paagutamisel saadud materjal. Sulamite omadused erinevad koostismetallide omadustest: sulamid on tavaliselt kõvemad ja madalama sulamistemperatuuriga. Sulamite liigitus ehituse järgi: 9. ühtlased sulamid e. tahked lahused- läbisegi paiknevate erinevate aatomite ühine kristallvõre 10. ebaühtlased sulamid- erinevate koostisosade väikest kristallikeste segu
Rauasulamid Sulam on kahe (või enama) metalli või metalli ja mittemetalli kokkusulatamisel või nende pulbrilise segu paagutamisel saadud materjal. Sulamite omadused erinevad koostismetallide omadustest: sulamid on tavaliselt kõvemad ja madalama sulamistemperatuuriga. ühtlased sulamid e. tahked lahused- läbisegi paiknevate erinevate aatomite ühine kristallvõre ebaühtlased sulamid- erinevate koostisosade väikest kristallikeste segu Rauasulamid: Malm (Fe+üle 2% C), habras, raskesti töödeldav (pliidirauad) Teras (Fe+alla 2% C), hästi töödeldav (mitmesugused tööriistad) Eriterased (Fe+ mitmesugused legeerivad lisandid), eriomadustega Roostevaba teras (+Cr), tööriistad, noad, käärid jm. Damaskuse teras (+W+Al+Si), relvad Samuraiteras (+Mo), mõõgad, Hadfieldi teras (+ üle 12 % Mn), seifid, trellid, roomikud)
=4OH- Korrosioonitõrje: 4. korrosioonikindlamate sulamite kasutamine (roostevaba teras) 5. korrosioonikindlamate metallkatete kasutamine (kroomimine) 6. mittemetalsete kaitsekatete kasut. (värvimine, lakkimine, õlitamine) 7. protektorkaitse (aktiivsema metalli plaat ühendatakse kaitstava metallesemega) 8. inhibiitori ehk korrosiooniaeglustaja kasutamine (NaNO2, Na3PO4, Na2CrO4 ) Sulamid Sulam on kahe (või enama) metalli või metalli ja mittemetalli kokkusulatamisel või nende pulbrilise segu paagutamisel saadud materjal. Sulamite omadused erinevad koostismetallide omadustest: sulamid on tavaliselt kõvemad ja madalama sulamistemperatuuriga. Sulamite liigitus ehituse järgi: 9. ühtlased sulamid e. tahked lahused- läbisegi paiknevate erinevate aatomite ühine kristallvõre 10. ebaühtlased sulamid- erinevate koostisosade väikest kristallikeste segu
aktiivsemaid metalle Al, Mg, Na). Aluminotermia meetod, kus metallide redutseerimiseks ühenditest kasutatakse alumiiniumit. Näiteks: Cr O + 2Al ® Al O + 2Cr. 2 3 2 3 Raua saamine redutseerimine COga. Fe O + 3CO ® 2Fe + 3CO => 2 3 2 Saadakse malm (süsiniku sisaldus rauas 25%). Teras rauale viiakse sisse vajalikud lisandid (peamiselt teised metallid), mis parandavad tema omadusi. Samas kõrvaldatakse mittevajalikud lisandid (räni, väävel, fosfor). Süsinikku peab jääma alla 2%. Elektrolüüs Elektrolüüs keemiline protsess, mis toimub elektrolüüdi lahuses või sulas elektrolüüdis elektrovoolu toimel.
reageerimine CO-ga) Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO aluminotermia: metallide saamine ühendist alumiiniumiga redutseerimise teel Cr2O3 + 2Al = 2Cr + Al2O3 kõrgahi: Kõrgahi on vastuvoolupõhimõttel töötav sahtahi, milles toodetakse malmi. koks: süsinikuühend eriteras: Fe ja mitmesugused legeerivad lisandid nt: Roostevaba teras (+ Cr), Damaskuse teras, Samurai teras, Rootsi teras, Hadfieldi teras amalgaam: elavhõbeda sulam (kasutatakse hambaravis) malm: raua ja süsiniku sulam, mis sisaldab 2-5% süsinikku, habras, raskesti töödeldav (pliidiraud) teras:raua ja süsinku sulam, mis sisaldab süsinikku alla 2% (lisaks rauale võib sisaldada ka teisi metalle) hästi töödeldav (tööriistad) räbu: metallisulatuses vedelmetalli pinnale tekkiv kergsulav mineraalse sulami kiht räbusti: Räbustit kasutatakse metalli kuumutamisel tekkiva oksiidikihi
Sulamite eelised odavamad, paremate omadustega kui vastavad puhtad metallid, Särdamine - maagi kuumutamine õhuhapniku juuresolekul, et viia nendes sisaldavad ühendid üle oksiidideks Teras raud + (alla 2%) süsinik Vasesulamid Cu + tina =pronks (skulptuurid, medalid, seadmed) Cu + nikkel+veidi Fe +Mn =melhior (lauatarbed, mündid, ehted) Cu + nikkel +tsink = uushõbe e alpaka (lusikad, ehted, kellaosad) Cu + tsink = valgevask e messing (veekraanid, masinaosad) Ühtlane sulam kristallvõre koosneb läbisegi paiknevatest erinevate metallide aatomitest, ÜLESANDED: http://www.abiks.pri.ee Happelises lahuses on kontaktis Mg ja Cu, kumb korrodeerub, kirjuta rektsioonid korrodeerub Mg Mg + 2H = Mg2+ + H2
........................................lk 3 Vasesulamid.....................................................................................................................................lk 4 Alumiiniumsulamid.........................................................................................................................lk 4 Magneesiumsulamid........................................................................................................................lk 5 Väärismetallide sulamid..................................................................................................................lk 5 Metallide jootmine..........................................................................................................................lk 6 Metallide keevitamine...................................................................................................................lk 7,8 Kasutatud kirjandus........................................................................
SULAMID Sulam on kahe (või enama ) metalli ja mittemetalli kokkusulatamisel saadud materjal. Sulamite liigid ehituse põhjal: a) ühtlased sulamid ehk tahked lahused - läbisegi paiknevate erinevate aatomite ühine kristallvõre b) ebaühtlased sulamid - erinevate koostisosade väikeste kristallide segu Sulamite omadusi: a) tavaliselt madalam sulamistemperatuur kui koostisosadel b) tavaliselt kõvemad kui koostisosad Tähtsamad sulamid: malm - Fe + üle C teras - Fe + alla C eriterased - Fe + legeerivad lisandid messing ehk valgevask - Cu + Zn pronks - Cu + Sn duralumiinium - Al + veidi Mg, Mn, Cu amalgaamid - Hg sulamid Metallide saamine Enamik metalle esineb looduses ühenditena. Kivimeid, mis sisaldavad tootmisväärses koguses metallide looduslikke ühendeid, nimetatakse maakideks. Maakide töötlemise põhilised etapid: 1. Maagi rikastamine (lisanditest puhastamine) 2. Metalli redutseerimine maagist
Karik, V. Palm, V. Past, Üldine ja anorgaaniline keemia, Tln., Valgus, 1981 Eksamiküsimused vastavalt läbitud materjalile Katt, N. Keemia lühikursus gümnaasiumile, Avita, 2003 Mõni osa võib jääda iseseisvalt õppimiseks Teadmiste kontroll Arvestuse saamiseks: Tähtsamate metallide keemia. Sulamid. A: 91- 91-100 p. B: 81- 81-90 p. C: 71- 71-80 p. METALLIDE PINGERIDA D: 61- 61-70 p. E: 51- 51-60 p. F: 0- 0-50 p. Li K Ba Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Cd Ni Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au (standardpotentsiaal) 1
( Cr2O3+2Al=>2Cr+Al2O3 ) d) elektrivooluga (sulandi elektrolüüs) aktiivsemate metallide tootmisel ·NaCl-keedusool, Na2CO3-(pesu)sooda, NaHCO3-söögisooda, CaO-kustutamata e. põletatud lubi, Ca(OH)2-kustutatud lubi, CaCO2-lubjakivi(paas),kriit,marmor, CaCO3*MgCO3-dolomiit, Ca(PO4)2-fosforiit, CaSO4*2H2O-kips, CuSO4*5H2O-vaskvitriol, Fe3O4-magnetiit Sulamid Sulam on kahe (või enama) met. ja mittemet. kokkusulatamisel saadud materjal. ·Sulamite liigid ehituse põhjal: 1)Ühtlase sulamid ehk tahked lahused läbisegi paiknevate erinevate aatomite ühine kristallivõre 2)ebaühtlased sulamid erinevate koostisosade väikeste kristallikeste segu ·Sulamite omadusi: 1)tavaliselt madalam sulamistemp kui koostisosadel 2)tavaliselt kõvemad kui koostisosad ·Tähtsamad sulamid: malm(Fe+üle 2%C), teras(Fe+alla2%C), eriterased(Fe+legeerivad lisandid), messing ehk valgevask(Cu+Zn), pronks(Cu+Sn), duralumiinium(Al+veidi Mg, Mn, Cu), amalgaamid(Hg-sulamid)
Metallid on enamasti küllalt tugevad redutseerijad ja nende oksüdeerimisreaktsioonides eraldub palju energiat. Tekkinud ühendid on energiavaesemad ja seetõttu palju püsivamad. · Metallide looduslikud ühendid: Oksiid - FeO, FeO, AlO, SnO Sulfiid PbS, ZnS, FeS, CuS, HgS Kloriid NaCl, KCl Karbonaat MgCO, CaCO Sulfaat - CaSO, BaSO · Raua tootmine: Redutseeritakse rauamaagist rauda süsinikoksiidi toimel erilistes kõrgahjudes. FeO + 3CO -> 2Fe + 3CO · Ühtlane sulam: Sulameid saadakse enamasti vedela metallisegu jahutamisel. Lähedaste omadustega metallide segu moodustab tahkudes ühtlase sulami. Ühtlase sulami kristallvõre koosneb läbisegi paiknevatest erinevate metallide aatomitest. · Ebaühtlane sulam: Selle koostisosad ei ole üksteised ühtlaselt jaotunud, koosnevad erineva stuktuuri ja koostisega väikestest kristallikestest. · Sulami saamine: 1) Sulatatakse metall + 1 mittemetall 2) Sulatatakse mitut erinevat metalli
indikaator aine, mis muudab hapes ja aluses värvust ( indikaatorite nimetused ja värvuste muutumine) neutralisatsioonireaktsioon happe ja aluse vaheline reaktioon. mool aine hulga ühik. molaarmass ühe mooli aineosakeste mass grammides. II TÄHTSAD AINED O2 hapnik, lõhnatu, maitsetu, värvitu, õhust kergem, vees ei lahustu. Fe reud, hõbehall, suhteliselt raske, magnetiline, mehaaniliselt hästi töödeldav metall. Kõige enam toodetav metall. Fe2O3 raud(III)oksiid, punakas pruun. Rauasulamid: malm(Fe+C) keskkütteradiaator, vannid, pliidiraud ; teras(Fe+C, süsinikku vähem kui malmis) tööriistad, puurid, autokered. Raua saamiseks maagist tuleb raud(III)oksiid redutseerida vabaks metalliks. Kõige enam kasutatakse redutseerijana süttkoksi(C)(koksist tekib CO.) Al alumiinium, hõbevalge, kerge, hea elektrijuht, platiline, pehme metall. Looduses levinuim metall. (kööginüud,
korrodeerub kiiremini kui puhas metall). lahuses esinevad lisandid (sool talvel maas) Korrosioonitõrje võimalusi: Metalli isoleerimine väliskeskkonnast kaitsekihiga: Metalli kaitsmine emaili-,värvi-, või lakikihi abil. (autod, raudteesillad, mastid) Metalli kaitsmine korrosioonikindlamast metallist kaitsekihiga. Nt rauapinna katmist nikli- või kroomikihiga. (kellad, tööriistad, masinad) Elektrokeemiline kaitse (laevakered, maa-alused metalltorud Aeglustamine inhibiitoriga. Metallide saamine maagist Kõige aktiivsemad metallid, mis moodustavad valdavalt ioonseid ühendeid, esinevad looduses põhiliselt mitmesuguste sooladena. Leelismetallid esinevad sageli kloriididena Leelismuldmetallid ja magneesium- karbonaatide või sulfaatidena Paljudele vähemaktiivsetele metallidele on iseloomulikud oksiidsed mineraalid.
b) Vesinikuga-(puhaste metallide tootmisel) CuO+H2 -> Cu + H2O c) Aluminotermia-(rasksulavate metallide jaoks) Cr2O3+2Al -> 2Cr+ Al2O3 d) Elektrivooluga-(aktiivsemate metallide jaoks) 2Al2O3----- > 4Al + 3O2 Sulam on kahe või enama metalli või metalli ja mittemetalli kokkulatamisel saadud materjal. Liigitus: 1) ühtlased sulamid(tahked lahused) erinevate aatomite ühine kristallvõre 2)ebaühtlased sulamid erinevate koostisosade väikeste kristallikeste segu Tähtsamad sulamid: 1)Malm(Fe + üle 2%C) 2)Teras(Fe + alla 2% C) 3)Roostevabateras(Fe + Cr) 4)Messing e.valgevask (Cu + Zn) 5)Pronks(Cu + Sn) 6)Duralumiinium(Al + veidi Mg, Mn, Cu) 7)Amalgaamid(Hg-sulamid)
· Kasutada legeerivaid lisandeid sulatamisel · Protektor kaitse (metall viiakse kontakti temast aktiivsemaga, muille tulemusena aktiivsem hävineb ja kaitstav hävineb. · Inhibiitor kaitse- aeglustaja. Kasutatakse keskütte vees Sulamid: Mitmest metallist või metallist ja mitte metallist koosnevad materjalid, mis oma omadustelt sarnanevad metallidega. 1.sulamite sulamis temp on reeglina madalam , kui lähtemetallil (jootetina temp. 180 kraadi) Woodi sulam sulamistemp. 70 kraadi Pb-Sn-Cd-Bi 2.kõvadus ja tugevus on suurem kui lähtemetallidel( Pronks Cu+Sn Ag ja Au sulamid) 3.Sulamite värvus ei ole koostiselementide värvuse summa, saadakse vedela metallisegu jahutamisel ja lähedaste omadustega metallide segu moodustab ühtlase sulami ehk tahke lahuse. Tahket lahust saab moodustada 2 moodi: 1. lisandmetall asendab põhimetalli kristallvõres 2. aatomid lähevad kristallvõre vahele
a väheneb) REDOKSREAKTSIOON- reaktsioon, mille köigus elementide o.a muutub 2.Sulamid (mis nad on?, miks valmistatakse?, tähtsamate sulamite koostisosad ja kasutus) SULAM- metallide ( või metalli ja mittemetalli) kokkusulamisel saadud materjal Sulameid valmistatakse, et metallide omadusi paremaks muuta SULAM KOOSTIAINED KASUTAMINE Terased Raud, lisandina süsinik(võivad Tööriistad, sisaldada veel mitmeid metalle masinaosad,seadmed, n. Cr, Ni) ehituskonstruktsioonid Duralumiinium Alumiinuim, lisandina vask ja Lennuki-ja laevaehitusmaterjal, magneesium ehitusdetailid Pronks Vask, tina Skulptuurid, mündid, seadmed Messing e
struktuur. ΔT2 - suur allajahutusaste --> väike Vkr,k, suur Vkr,t Tulemus: peeneteraline struktuur Amorfse struktuuriga metallisulamid - ΔT3- ülisuur allajahutusaste Tulemus: amorfne (mittekristalliline struktuur). Kristalliseerumisel tekkivate kristallide (terade) kuju sõltub eelkõige nende kasvu tingimustest, peamiselt soojuse äravoolu suunast ja jahtumiskiirusest. 6. Sulamite struktuur: mehaaniline segu (eutektikum, eutektoid) - sulami faas, mille korral koosneb sulam komponentide A ja B kristallidest. Eutektikum- mehaaniline segu, mille terades on vaheldumisi ühel ajal eraldunud tardfaasid. Eutektikum tekib vedelast lahusest kristalliseerumise tulemusena. Eutektoid- mehaaniline segu, mille terades on vaheldusmisi ühel ajal eraldunud tardfaasid. Eutektoid tekib tardlahuse ümberkristalliseerumise või lagunemise tulemusena. tardlahus (asendus- ja sisendustüüpi) - ehk tahke lahus on sulami faas, mille korral
1.variant. 1.lihtsa kuupvõre... koordinatsiooni arv. Võreelemendi kohta tulevate aatomite arv K6 K=6 ; n=1 2.asendustardlahuse kristallvõre (lahustaja komponendi A kristallivõre K12) milline on kristallivõre baas? A=1/8*8=1 B=6*1/2=3 n=A+B=1+3=4 3.FD kuju komponentide osalise lahutsuvuse korral, faasid selle kõikides alades, nende tähistus ja sisu 4.Loetlege tardfaasid F-S sulameis. Tooge nende tähistus, sisu ja C-sisaldus F (K8) sisentustardlahus alfa-rauas c=0,01%-0,1% (Fe(C))(Ferriit on süsiniku tardlahus alfa+rauas) A (K12) sisendustardlahus gamma-rauas c=0,8-2,14%(Fe(C)) ( Austeniit
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 rauasüsinikusulamites, milles on C>0,02%. Perliit tekib austeniidi (süsinikusisaldusega 0,8%) lagunemisel temperatuuril 727 °C . sitke (ferriiti rohkem kui tsementiiti) - survetöödeldav - kõvem kui ferriit 8. Terased: Terase tavalisandid- räni (Si) ja mangaan (Mn) Juhulisandid - lämmastik (N), hapnik (O), vesinik (H)
1. Malm, tootmine, liigitus Malmiks nim. raudsüsiniksulamit, milles süsiniku hulk on üle 2,14%. Malm toodetakse kõrgahjudes rauamaagist raua taandamisega, taandamine toimub kivisöekoksi põlemisel tekkivate gaasidega. Kõrgahjus toodetakse: toormalm (läheb terase sulatamiseks), valumalm (sulatatakse ümber, et saada valandeid) ja ferrosulamid (suure Mn või Si sisaldusega rauasulamid, mida valumalmide ümbersulatamisel). Koostise järgi: Legeerimata malm(raudsüsiniksulamid) ja eriomadustega legeermalm (koostisesse lisatud täiendavaid elemente). Süsiniku oleku järgi: Valgemalm (kogu C on rauaga seotud olekus tsementiidi- Fe 3C kujul; saadakse vedela malmi kiirel jahutamisel valuvormis) ja Hallid malmid (kogu või enamus C on vabas olekus grafiidina) 2. Malmide liigid a) Hallid malmid.
malmi; aeglasel jahutamisel temperatuuri-vahemikus 740...710 °C või seisutamisel temperatuuril 700... 710 °C laguneb tekkinud perliidi koostises olev tsementiit. Vastavalt sellele tekib ferriitstruktuuriga metalne põhimass ja saadud malmi nimetatakse ferriittempermalmiks. Toodetakse ja kasutatakse nii perliit- kui ka ferriittempermalme. Tempermalmi tugevusomadused on võrreldavad keraja grafiidiga malmi omadustega. Nii temper- malm kui ka keragrafiidiga malm on suhteliselt sitked (vastupidavad löökkoormustele), mistõttu neid kasutatakse selliste valandite valmistamiseks, mis töötavad dünaamilisel koormusel. Kõige paremate plastsusnäitajatega (katkevenivus A on kuni 10...12%) on ferriittempermalm, mis küllaldase tugevuse juures on perliitsest tunduvalt sitkem. Tempermalmidel on head mehaanilised omadused, kuid vajadus valandeid pikka aega lõõmutada (30..
Stelliit: 60% koobaldist, 30% kroomist ja 10% mitmetest lisanditest, millest põhiline on volfram Sormaidid: 60% Fe, 30% Cr ja 10% muudest lisanditest (Ni, Si ja Mn) Jootmine. Joodis. Joodis on madalama sulamistemperatuuriga metallisulam, mida kasutatakse metallide kokkujootmisel Joodise põhiliseks koostismetallideks on enamasti tina ja plii Jootmiseks nimetatakse tehnoloogiat, kus ühendatavate materjalide vaheline pilu täidetakse sulametalliga liidetavaid materjale sulatamata. Woodi sulam (Wood's alloy) 50% vismuti, 26,7% plii, 13,3% tina ja 10% kaadmiumi Sulamistemperatuur on madalam tema komponentide sulamistemperatuuridest. Sulab temperatuuril 70kraadi C Hallikas värvus Tihedus 9700kg/m3 Saamine: koostiselementide kokkusulatamisel Rakendused: Joodisena Tulekatisesüsteemide sulavandurina, vedelas oleks soojusvahetajana Torude painutamiseks toru ristlõiget muutmata: tour valatakse täis Woodi metalli, pärast 5
1) Tehnikas kasutatavad materjalid: Metallid: 10000eKr Kasutati kulda, sest see oli looduses vabalt kätte saadav. 5000eKr avastati vask, esimene sulam mis avastati oli pronks (phst Kõik vase sulamid). Kristuse sünni ajal avastati raud. Malm alvastati 16 saj, siis algas metallide võidukäik. Hiljem õpiti valmistama teraseid. 20saj keskpaigas oli metallide olulisus tipus.(1,2 MS). Metallide kasutus väheneb, nende asemel luuakse teisi materjale.(liigume kasutuse poolest tagasi kiviaega, metalle hakkavad asendama keraamilised materjalid.) plastid (polümeerid): 10000 eKr Kasutati Puitu, nahka, erinevaid looduslike kiude. Tänapäeval plastid, 19saj võetakse kasutusele kumm(looduslik). 20 saj
kasutatakse teda vähe. Põhilised tehnomaterjalid Mangaan tõstab märgatavalt terase valmistatakse rauasulamitest. Nende kasutusala on tugevust, alandamata seejuures plastsust, ning umbes kümme korda laiem kui teistel metallidel ja samal ajal vähendab väävlisisaldusest tingitud nende sulamitel. Suurem osa rauasulamitest on kahjulikku mõju. süsinikku sisaldavad sulamid – rauasüsinikusula- Malmidele on peale suurema süsinikusisal- mid, mis jagunevad järgmiselt: duse omane ka suur ränisisaldus (1...3%). Räni - terased, mille süsinikusisaldus on kuni 2,14%; peamine mõju on selles, et koos süsinikuga soodus- - malmid, mille süsinikusisaldus on üle 2,14% tab ta grafiidi eraldumist. (tavaliselt kuni 4%). Väävel ja fosfor. Väävel ja fosfor on
-punaseks ALUSED: fenoolftaleiin-vaarikpunaseks, lakmus-siniseks, univers.-siniseks NEUTRAALNE: metüüloranz-lillaks, lakmus-lillaks, univers.-roheliseks 5. *metallid *mittemetallid *oksiidid nendesse *alused liigitamine *happed *soolad Ülesanne: liigita põhiklassi Na2SO4 sool Ca(OH)2 alus Al2O3 oksiid H2SO4 hape 6. Sulam Koostisained Kasutamine Terased Fe-C (C vähem kui 2%) Tööriistad,masinaosad seadmed Eriterased nt.roostevaba teras Noad, kahvlid Fe-C (lisandine nt Cr,Ni) Malm Fe-C (2....5%) Radiaatorid, pliidirauad, kanalistasioonitorud Duralumiinium Al-Cu-Mg Lennuki- ja laevaehitusmaterjal
piiramatuks. Piiramatu asendtardlahuse tekkimise eeltingimuseks on: 1)Komponentide tüübilt ühesugused kristallvõred. 2)Komponentide ligilähetased aatomi raadiused (aatomi raadiuste erinevus R 15 %). Kristallvõrede samakujulisust ja aatomi raadiuste ligilähedust nim. isomorfismiks ja seda tüüpi tardlahused moodustuvad Ag-Au, Ni-Cu, Mo-W, V-Ti jt süsteemide sulameis. b)Sisendustardlahus - sisendustardlahuse korral paigutuvad lahustuva komponendi aatomid eelkõige lahustajakomponendi kristallvõre suurematesse tühikutesse(pooridesse), näiteks kristallvõre K12 korral kuubi keskele. Sisendtardlahuste korral paigutuvad lahustaja kompnendi (nt Fe,Cr,Mo jt) kristallvõresse eelkõige väikese aatomi raadiusega mittemetalli aatomid (C, N, H jt) (joonis 1.33b, lk30). Kuna tühikute(pooride) arv, kuhu võivad paikneda lahustunud komponendi aatomid, on piirataud, siis saavad sellised lahused olla ainult piiratud lahustuvusega.
lihtsamaid MPK meetodeid, mis lubab leida kuni 1 µm läbimõõduga poore või pragu- sid. Pöörisvoolumeetod põhineb eset läbiva elektrivoolu toimel tekkiva pöörisvoolu mõõtmisel. Rauasüsinikusulamid.Teras Lisandid terases Raud on metallidest tähtsaim, kuid puhtal kujul kasutatakse teda vähe. Põhilised tehnomaterjalid valmistatakse rauasulamitest. Nende kasutusala on umbes kümme korda laiem kui teistel metallidel ja nende sulamitel. Suurem osa rauasulamitest on süsinikku sisaldavad sulamid rauasüsinikusula- mid, mis jagunevad järgmiselt: -terased, mille süsinikusisaldus on kuni 2,14%; -malmid, mille süsinikusisaldus on üle 2,14% (tavaliselt kuni 4%). Süsinik C-sisalduse suurenedes kasvab terase kõvadus, tõmbetugevus ja voolavuspiir ning vastupanu väsi- muspurunemisele; vähenevad aga plastsus- ning sitkusnäitajad. Süsinik avaldab mõju ka terase külmahaprus- lävele, soodustades terase haprumist madalatel temperatuuridel.
Anioonid pos. laenguga anoodi poole. Sulatatud elektrolüüdi korral redutseeruvad katoodil metalliioonid ja anoodil oksüdeeruvad anioonid. Na+ + e- -> Na 0 katoodprotsess 2Cl- - 2e- - > Cl2 0 anoodprotsess Elektrolüüdid vesilahuse korral. Väheaktiivne metall redutseerub Katoodil: Cu 2+ + 2e- -> Cu0 Aktiivsed metallid ei redutseeru. Redutseerub vesi. K: 2H2O + 2e- - >2OH- + H2 jms.. Sulam materjal, mis koosneb mitmest metallist või metallist ja mittemetallist. Sulamid on odavamad ja paremate omadustega kui puhtad metallid. Sageli ka korrosioonikindlamad. rauasulamid: Roostevaba teras tööriistadel, käärid, tarbeesemed. Duralumiinium lennukitööstuses vasesulamid: pronks relvad, skulptuurid, kirikukellad, mündid, medalid. Melhior, uushõbe lusikad, ehted, kelladetailid. Patareid koosnevad kuivelementidest. Autoaku ehk pliiaku. Kütuseelemendid keemilised vooluallikad, milles saadakse elektrienergia kütuste oksüdeerumisel
Stenogramm aines tehnomaterjalid Üliõpilane: Üliõpilaskood: Rühm: Materjalide füüsikalised ja mehaanilised omadused Metallide ja sulamite liigitus tiheduse järgi: ρ< 5000 kg/m3 – kergmetallid ja –sulamid; 5000 < ρ < 10000 kg/m3 - keskmetallid ja –sulamid; ρ > 10000 kg/m3 - raskmetallid ja -sulamid. Metallide ja sulamite liigitus sulamistemperatuuri järgi: kergsulavad metallid ja sulamid - TS ≤327°C (Pb sulamistemperatuur) - Pb, Sn, Sb; kesksulavad metallid ja sulamid - TS =327-1539°C - Mn, Cu, Ni, Ag jt; rasksulavad metallid ja sulamid - TS >1539°C (Fe sulamistemperatuur) – Ti, Cr, V, Mo, W. Plastsusnäitajad Plastsus on materjali võime purunemata muuta talle rakendatud väliskoormuse mõjul oma kuju ja mõõtmeid ning säilitada jäävat (plastset) deformatsiooni pärast väliskoormuse lakkamist.
Materjalide aatomstruktuur. Metallid. 1. Kuidas liigitatakse materjale nende saamise järgi? Iseloomustage igat rühma. Looduslikud materjalid ja tehnomaterjalid 2. Kuidas liigitatakse materjale nende füüsilise oleku järgi? Iseloomustage igat rühma. 3. Mida uurib Materjaliõpetus? Käsitleb peamiselt seda, missugune on eri materjalide liigitus, nende koostis ja struktuur, kuidas sellest oleneb materjali tugevus ja teised omadused. 4. Millised on põhilised kristallvõre tüübid? Tooge näited koos eskiisidega. 5. Millised võivad olla kristallvõre defektid? Kirjeldage neid. Punkt-, joon-, pind- ja ruumdefektid. 6. Kuidas liigitatakse tahkeid aineid nende sisemise struktuuri järgi? Iseloomustage need rühmad. Kristallilised – lähevad tahkest olekust vedelasse üle kindlal temperatuuril, Amorfsed – pehmenevad kuumutamisel laias temperatuurivahemikus 7. Kirjeldage metallide kristalliseerumisprotsessi.
1. -2. MALMID, STRUKTUUR, TOOTMINE, LIIGITUS Malm toodetakse kõrgahjudes rauamaagist raua taandamisega. Taandamine toimub kivisöekoksi põlemisel tekkivate gaasidega. Vedelas rauas lahustub 3,5-4% C, samuti Mn, Si ja kahjulike lisandeina ka S ja P. Kõrgahjus toodetakse: 1) toormalmi, mis läheb terase sulatamisel (kuni 90% kogutoodangust); 2) valumalme, mis sulatatakse ümber, et saada valandeid (valatud esemeid) 3) ferrosulameid – suure Mn või Si sisaldusega rauasulameid, mida kasutatakse
..................... 26 2 1. Metallide kristalliline struktuur Aatomkristallilise või lihtsalt kristallilise struktuuri all mõeldakse aatomite (ioonide) omavahelist paigutust reaalselt esinevas kristallis. Metallis paiknevad aatomid kindla seaduspärasuse järgi, moodustades korrapärase kristallivõre. Selline aatomite paigutus vastab aatomite omavahelise mõju minimaalsele energiale. Joonis 1. Aatomi ehitus 2. Kristallvõre tüübid Lihtne Ruumkesendatud Tahkkesendatud Põhitahkkesendatud Joonis 2. Lihtne, ruumkesendatud ja tahkkesendatud struktuurid 3 Joonis 3. Põhitahkkesendatud struktuur Mõnedel metallidel on sõltuvalt temperatuurist enam kui üks kristallivõre tüüp. Seda erinevate kristallivõrede esinemist ühe metalli korral nimetatakse polümorfismiks. Tuntumaks näiteks võib tuua raua ja titaani. Raua kristallivõre muutub temperatuuril
perliitmalmi; aeglasel jahutamisel temperatuurivahemikus 740...710 °C või seisutamisel temperatuuril 700...710 °C laguneb tekkinud perliidi koostises olev tsementiit. Vastavalt sellele tekib ferriitstruktuuriga metalne põhimass ja saadud malmi nimetatakse ferriittempermalmiks. Toodetakse ja kasutatakse nii perliit- kui ka ferriittempermalme. Tempermalmi tugevusomadused on võrreldavad keraja grafiidiga malmi omadustega. Nii tempermalm kui ka keragrafiidiga malm on suhteliselt sitked (vastupidavad löökkoormustele), mistõttu neid kasutatakse selliste valandite valmistamiseks, mis töötavad dünaamilisel koormusel. Kõige paremate plastsusnäitajatega (katkevenivus A on kuni 10...12%) on ferriittempermalm, mis küllaldase tugevuse juures on perliitsest tunduvalt sitkem. Tempermalmidel on head mehaanilised omadused, kuid vajadus valandeid pikka aega lõõmutada (30...40 tundi ja isegi rohkem) teeb tehnoloogilise protsessi keerukaks ja malmi kalliks
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
