Karastamise tehnoloogiline protsess koosneb järgmistest etappidest: 1) austenisatsioon – terase kuumutamine üle faasimuutuse temperatuuri (üle Ac1 või Ac3); 2) seisutamine sellel temperatuuril, et tagada kogu detailis antud temperatuurile vastava struktuuri tekkimine; 3) jahutamine kiirusega, mis on karastatava terase kriitilisest jahtumiskiirusest (vkr; vaata joonis 5.3) suurem, et vältida austeniidi lagunemisproduktide (F ja T) tekkimist. Joonisel 5.1 on toodud süsinikteraste optimaalsed karastustemperatuurid (viirutatud ala), mis valitakse alaeutektoidteraste puhul 30…50 oC üle Ac3 (täiskarastus) ja üleeutektoidteraste puhul 30…50 oC üle Ac1 (poolkarastus). Jahutus valitakse niisugune, mis kindlustab terasele vajaliku struktuuri ja soovitavad omadused. Jahutuskiirust saab reguleerida erinevate jahutuskeskkondade valikuga ja nende temperatuuri muutmisega. Joonisel 5.2 on toodud lihtsustatult rida terase jahutuskiiruseid erinevates
Karastatud terase kuumutamisel toimub ka karastamisel tekkinud sisepingete vähenemine ja karbiidiosakeste kasv. Kuumutusviiside kirjeldus ja kuumutamise kestuse valik Liiga kõrge karastustemperatuur ja pikaajaline seisutamine sellel põhjustavad austeniidi terakasvu ja pinnakihist süsiniku välja põlemist. Jämedateraline austeniit annab karastamisel jämedastruktuurse martensiidi, mis on peenestruktuursest martensiidist hapram. Kuumutuskestus oleneb mitmest mõjurist ja üldised juhised süsinikteraste puhul saab tabelist. Kuumutustemperatuuri sõltuvus süsinikusisaldusest Mida rohkem sisaldab teras süsinikku, seda suuremad on karastamisel mahumuutused, ning mida madalamal temperatuuril muutub austeniit martensiidiks, seda suurem on oht deformatsioonide, pragude, pingete ja teiste karastusdefektide tekkeks ning seda hoolikamalt peab valima terase jahutamisrežiimi. Jahutamiskeskkonna valik ja jahutamiskiirus Jahutus valitakse niisugune, mis
siis difusiooniprotsessi ei toimu ja peatub ka austeniidi lagunemine. Sel juhul jääb austeniit metastabiilsena püsivaks ja muutub süsinikuga üleküllastunud ferriidiks ehk martensiidiks leiab aset martensiitmuutus -, mille süsinikusisaldus on võrdne lähteausteniidi sisaldusega. Süsiniku difusioon Fe-C sulameis tähendab süsiniku ja raua segunemist, mis saab toimuda kõrgetel temperatuuridel ja teatava aja jooksul. Seega kui terast kiiresti jahutada madalate temperatuurideni ei saa süsinik täielikult lahustuda ja tekib süsinikuga üleküllastunud ferriit ehk martensiit. AM seletus: martensiidi saamiseks tuleb takistada austeniidi lagunemist feriidiks ja tsementiidiks ehk takistada süsiniku lahustumist rauas. Selleks tuleb kiiresti jahutada terast madalate temperatuurideni, et saaks toimuda martensiitmuutus, mille tulemusena tekib üleküllastunud süsinikusisaldusega ferriit ehk martensiit. 6.Teraste/ Malmide struktuurid Teraste struktuurid a)alaeutektoidterased - C0,8%
Termotöötluse tehnoloogiasse kuuluvad järgmised küsimused: - temperatuuri valik - kuumutamise kestus - kuumutava keskkonna keemiline mõju töödeldava materjali pinnale - karastuskeskkonna valik - materjali karastatavus ja läbikarastuvus - karastusviisid - terase töötlemine külmaga - temperatuuri mõõtmine - sisepinged ja defektid - malmi termotöötlus Temperatuuri valik Süsinikteraste karastustemperatuur määratakse Fe- Fe 3C faasidiagrammi järgi, alaeutektoidsed terased kuumutatakse 30- 50 0C kõrgem temperatuurist Ac 3 - täiskarastus, üleeutektoidsed 30 50 0C kõrgem temperatuurist A1 - poolkarastus. Alaeutektoidsete teraste karastus temperatuurist üle AC1 annaks struktuuri, kus peale martensiiti säiliks osaliselt ferriit, mis vähendaks terase mehaanilised omadused peale noolutamist
survetöödelda. Nende struktuuris esinevad ainult ferriit ja perliit.
2)eutektoidterased C=0,8%. Struktuur koosneb täielikult perliidist.
3)üleeutektoidterased 0,8
hardening, cold hardening, strain hardening). Plastse deformatsiooni käigus muutuvad metalli mehaanilised omadused: suureneb tõmbetugevus, voolavuspiir ja kõvadus, väheneb plastsus seda enam, mida suurem on deformatsiooniaste. Põhjuseks on plastse deformatsiooni tulemusena defektide, eriti dislokatsioonide arvu suurenemine kristallivõres, mis tõstabki vastupanu edasisele deformeerimisele. 2. Rauasulamid: - raud ja süsinik, Suurem osa rauasulamitest on süsinikku sisaldavad sulamid - rauasüsinikusulamid (iron- carbon alloys), mis jagunevad järgmiselt: - terased, mille süsinikusisaldus on kuni 2,14%; - malmid, mille süsinikusisaldus on üle 2,14% (tavaliselt kuni 4%). Sellise jaotuse eesmärgiks oli algselt eristada survetöödeldavaid rauasüsinikusulameid mittesurvetöödeldavatest. Raud (iron) on metallidest tähtsaim, kuid puhtal kujul kasutatakse teda vähe. Põhilised
Terase struktuurimuutused termotöötlusel Terase termotöötlemine seisneb terase kuumutamises üle faasipiiri(de) ning järgnevas jahutamises kiirusel, mil faasimuutused kas toimuvad täielikult, osaliselt või üldse ei leia aset. Selle põhjal eristatakse kahte peamist terase termotöötluse moodust: · lõõmutamine (kuumutamine aeglase jahutamisega faasimuutused toimuvad täielikult), · karastamine (kuumutamine kiire jahutamisega faasimuutused ei leia aset või toimuvad osaliselt). Lõõmutamine Karastamine Plastsus suureneb Kõvadus tõuseb Sisepinged vähenevad Tugevus suureneb Survetöödeldavus Sitkus väheneb paraneb Kulumiskindlus Struktuur peeneneb suureneb Lõiketöödeldavus paraneb Sõltuvalt temperatuurist on raua- süsin. Sulamites järmised struktuurid: NB!
selle aeglasel jahutamisel alla 727 oC. Beiniit (B) on F ja T peen eutektoidne segu C-sisaldusega 0,8 %, mis tekib A lagunemisel selle allajahutamisel temperatuurivahemikus 400...500 oC. Martensiit (M) on C üleküllastatud tardlahus α–rauas (Fe α(C) ülek.) maksimaalne C- sisaldus on võrdne lähtefaasi – austeniidi C-sisaldusega. Faasimuutused Fe-C sulamites Perliitmuutus - A lagunemise tulemusena koosneb süsinikteraste tasakaalustruktuur madalatel temperatuuridel eutektoidmuutuse tulemusena F ja T segust, kõrgetel temperatuuridel aga austeniidist. Seega toob temperatuuri muutus alati kaasa ka struktuuri muutusi, kui ületatakse faasipiirid. Beiniitmuutus - alla 500 °C, mil difusiooniprotsessid aeglustuvad, leiab eutektoidmuutus aset beiniitmuutusena. Martensiitmuutus - A lagunemine F ja T seguks eeldab süsiniku difusiooni, mistõttu
Kõik kommentaarid