alumiiniumis – piiratult, kusjuures nende lahustuvus väheneb tekkinud tardlahuses temperatuuri langemisel. Joonisel 7.2 on toodud nende sulamite hulgast kõige tüüpilisema ja praktiliselt tähtsama komponentidepaari Al-Cu faasidiagramm. Al-Cusulamid Cu-sisaldusega kuni 5% on tuntud eelkõige duralumiiniumina. Kui kuumutada Al-Cu-sulamit, mille vasesisaldus on alla 5,7% (joonis 7.2), ühefaasilise tardlahuse α-alasse (üle lahustuvuse joone) ja seejärel kiirelt jahutada, säilib toatemperatuuril sama struktuur, sest CuAl2 sekundaarsed osakesed ei jõua tekkida. See on karastamine, mille tulemuseks on vasega üleküllastunud ebapüsiv tardlahuse struktuur. 90 Ebapüsiva struktuuriga sulamis toimuvad ajaliselt muutused, mille tulemusena eraldub üleküllastunud asendustardlahusest liigne vask ühendi CuAl2 näol. Sellist protsessi
Üliõpilane: Michael Felert Rühm: MATB11 Esitatud: 08.12.2015 Töö eesmärk: Tutvuda alumiiniumisulami – duralumiiniumi termilise töötlemisega ja uurida termilise töötlemise mõju duralumiiniumi omadustele. Duralumiiniumi keemiline koostis Duralumiinium on Al-Cu sulam Cu-sisaldusega kuni 5%. Duralumiiniumi termilise töötlemise ja toimuvate protsesside olemuse kirjeldus. Kui kuumutada Al-Cu-sulamit (5,7%) ühefaasilise tardlahuse α-alasse ja seejärel kiirelt jahutada, säilib toatemperatuuril sama struktuur. See on karastamine. Karastatud ühefaasiline tardlahuse struktuuriga sulam on suhteliselt väikese tugevuse ja kõvaduse ning suure plastsusega. Vananemisel tugevus ja kõvadus tõusevad, plastsus aga väheneb. Töö käik 1. Määrata duralumiiniumi HRB kõvadus. 2. Määrata kuumutustemperatuur antud sulamile 3. Seadistada ahi ning asetada riba ahju ja seisutada 20 min. 4
Samuti oli sellest tehtud 1 kroon c. enamus autode roolirattad on sellest materjalist valmistatud d. TTÜ peamaja ees olev logopostament on sellest materjalist valmistatud Your answer is correct. Küsimus 4 Õige Hindepunkte 1.00/1.00 Tegemist on toatemperatuuril oleva 7% Si sisaldava modifitseerimata silumiiniga. Millised väited on õiged? Valige üks või mitu: a. Kuigi räni on plastne, on struktuur habras tardlahuse maatriksi tõttu. b. Struktuur on kahefaasiline. c. Kuigi räni on habras, on struktuur plastne tardlahuse maatriksi tõttu. d. Struktuur on ühefaasiline. Your answer is correct. Küsimus 5 Õige Hindepunkte 1.00/1.00 Modifitseerimata silumiin, 7% Si Modifitseeritud silumiin, 7% Si Milles seisneb ja mis kasu saab silumiini modifitseeriminest? Valige üks või mitu: a. Muutub eutektkoostisele vastav Si sisaldus
.. 3) Sulam- aine, mis on saadud kahe või enama komponendi kokkusulatamise- või paagutamise teel. 4) 5) Tardlahus- sulaolekust moodustunud faasid, kus üks komponentidest (lahustajakomponent) säilitab oma kristallivõre, teise (lahustunud) komponendi aatomid paigutuvad lahustajakomponendi kristallivõresse. 6) Keemiline ühend on keemiline aine, mis koosneb kahest või enamast erinevast keemilisest elemendist 7) 8) Hästi survetöödeldavad on ühefaasilised struktuurid (puhtad metallid, tardlahuse struktuuriga sulamid), sest nad on väikese tugevusega ja kõvadusega ning suure plastsusega. 9) Parimate valuomadustega sulamid on eutektse või eutektkoostisele ligilähedase koostisega sulamid tänu madalale sulamistemperatuurile ja heale vedelvoolavusele (Kahefaasilise struktuuriga sulamid) 10) Puhtad metallid, tardlahuse struktuuriga sulamid on väikese tugevusega ja kõvadusega ning suure plastsusega
toatemperatuuril Cu lahustuvus Al-s max. 0,2% ning 548 oC juures max. 5,7% . Küsimus 5 Õige Hinne 4,00 / 4,00 Küsimuse tekst Millised on karastatud duralumiiniumisulami omadused ning mikrostruktuur (kõrgele temperatuurile kuumutatud sulam on jahutatud kiirelt)? Abiks õpiku joonis 3.3, lk 194: PS: struktuurides on terad ühesugused (valged, mitte helesinised). Vali üks või enam: 1. tugevus väheneb, plastus kasvab 2. tugevus kasvab, plastsus väheneb 3. tekib üleküllastunud Al-tardlahuse struktuur (parempoolne struktuuripilt) 4. CuAl2 ühend on sadestunud Al-tardlahuse terapiiridele ning pinged kaovad Al kristallvõrest (vasakpoolne struktuuripilt) Tagasiside Õige vastus on: tugevus väheneb, plastus kasvab , tekib üleküllastunud Al-tardlahuse struktuur (parempoolne struktuuripilt) . Küsimus 6 Õige Hinne 4,00 / 4,00 Küsimuse tekst Aga millised on vanandatud duralumiiniumisulami omadused ning mikrostruktuur? Abiks õpiku joonis 3.3, lk 194: Vali üks või enam: 1
termotöödeldavad Question 5 Correct Mark 4.00 out of 4.00 Question text Millised on karastatud duralumiiniumisulami omadused ning mikrostruktuur (kõrgele temperatuurile kuumutatud sulam on jahutatud kiirelt)? Abiks õpiku joonis 3.3, lk 194: PS: struktuurides on terad ühesugused (valged, mitte helesinised). Select one or more: 1. tugevus väheneb, plastus kasvab 2. tugevus kasvab, plastsus väheneb 3. tekib üleküllastunud Al-tardlahuse struktuur (parempoolne struktuuripilt) 4. CuAl2 ühend on sadestunud Al-tardlahuse terapiiridele ning pinged kaovad Al kristallvõrest (vasakpoolne struktuuripilt) Question 6 Correct Mark 4.00 out of 4.00 Question text Aga millised on vanandatud duralumiiniumisulami omadused ning mikrostruktuur? Abiks õpiku joonis 3.3, lk 194: Select one or more: 1. tugevus väheneb, plastus kasvab 2. tugevus kasvab, plastsus väheneb 3
Alumiiniumsulamite termotöötlus Alumiiniumisulamite tugevdamiseks rakendatakse karastamist ja vanandamist, ebapüsivate struktuuride ja kristallilise ehituse deformatsioonidefektide kõrvaldamiseks ka lõõmutamist. Karastamine seisneb kuumutamises temperatuurini, mil sulami intermetallilised(keemiline ühend) faasid lahustuvad alumiiniumis kas täielikult või osaliselt, sellel temperatuuril seisutamises ja seejärel kiires jahutamises üleküllastatud tardlahuse saamiseks. Al-Cu-sulamite karastustemperatuur on määratud (joonisel 1.2.) joonega ABC: - kuni 5,7% vasesisaldusega sulamite puhul üle lahustuvusjoone AB - suurema vasesisaldusega sulamite korral allpool eutektjoont BC Vanandamine on karastamisel järgnev toatemperatuuril seisutamine mõned ööpäevad. Vanandamise käigus toimuvad üleküllastunud a-tardlahuses muutused, mille tulemusena sulam tugevneb. Loomulikul(20 °C) ja madalatemperatuursel kunstlikul(100..
töötlemise mõju duralumiiniumi omadustele. Duralumiiniumi keemiline koostis a) Duralumiiniumiks nimetatakse AlCu sulamit, mille Cu sisaldus on kuni 5%. Meie kasutasime duralumiiniumit AlCu4Mgl ning selle keemiline koostis on järgnev: Cu sisaldus 3,8-4,9 ; Mu sisaldus 0,3-0,9 ; Mg sisaldus 1,2-1,8 ; Si sisaldus 0,5 ; Fe sisaldus 0,5. b) Duralumiiniumi termotöötlus Karastamine ühefaasilise tardlahuse - alasse kuumutamine ja kiirelt jahutamine (nt vette) Vanandamine liigse vase eraldumine CuAl2 näol · Loomulik normaaltemperatuuril · Kunstlik kõrgematel temperatuuridel Töökäik Antud materjali (AlCu4Mgl) tugevuse mõõtmine. Esiteks panime materjali ahju 550C 20 minutiks. Järgmiseks karastasime vette ning taas mõõtsime tugevust. Selle järel jaotasime materjali 6ks osaks ning vanandasime keevas vees 100C juures erinevate aegadega (0.5- 20min)
Kuna tekkivate osakeste hulk kasvab aja möödudes, nimetatakse ka protsessi vanandamiseks. Teise faasi moodustumisel struktuuris tekivad materjalis sisepinged mis tõstavad tugevust ja kõvadust. Vananemisel tugevus ja kõvadus tõusevad, plastsus aga väheneb. Karastatud duralumiiniumi loomulikul vananemisel esineb karastatud struktuuris ainult vananemist ettevalmistav staadium, mis seisneb selles, et lahustunud komponendi (nt vase) aatomid, mis esialgu paiknevad hajutatult tardlahuse kristallivõres, hakkavad koonduma.Tekivad suure vasesisaldusega tsoonid. Kuna alumiiniumi ja vase aatomiraadiused erinevad suuresti, tekivad pesades kristallivõre moonutised, mis mõjutavadki sulami tugevust. Vananemise maksimaalne tulemus saavutatakse esimeses staadiumis. Teisel ja eriti kolmandal staadiumil tugevus peaaegu et ei kasva ning võib ka esineda tugevuse vähenemist. Termotöötluse viis Vanandamise kestus min Kõvadus(1. 2. 3. keskmine)
vastavalt. a)Täielik lahustuvus (lk 35-36) Faasidiagramm komponentide piiramatu lahustuvuse korral Komponentide A ja B omavahelise piiramatu lahustuvuse faasidiagramm ning faaside vaba energia (Gibbsi energia) muutus sõltuvalt koostisest ja temperatuurist on toodud joonisel 1.37, lk 35. Joonest TAaTB ehk likvidusjoonest ülalpool (joonis 1.37d, lk 35) on vedelfaas L. Selles alas on komponentide A ja B vedelfaasi L vaba energiaga FL väiksem nende tardlahuse vabast energiast F (joonis 1.37a, lk 35). Joonest TAbTB ehk solidusjoonest allpool on püsiv tardlahus , kuna tardlahuse vaba energia F on väiksem vedelfaasi L vabast energiast FL (joonis 1.37c, lk 35). Likvidus- ja solidusjoone vahel on tasakaalus vedelfaas L ja tardlahus . Temperatuuril T2 (joonis 1.37b, lk 35) muutub sulamite vaba energia sõltuvalt koostisest joone FLa'b'F järgi. Sulamites kontsentratsiooniga A-Ca on püsiv vedelfaas L, sulamites Cb-B tardlahus ,
Eutektoid mark AL Si 1Z. Habras tänu ränifaasile. Head valuomadused- madal sulamistemperatuur. Kristalliseerub konstantsel temperatuuril. Lihv nr. 4: Messing tsingisisaldusega 41% Tegemist kahefaasilise struktuuriga (á+ß). Antud struktuur on tardlahus elektronühend, mis muudab messingu hapramaks (tardlahuse baasil). Lihv nr.5: lõõmutatud tinapronks Lihv nr.6 :valatud tinapronks Laagrimaterjalina kasutatakse valatud olekus tinapronksi. (Liugelaagri materjali struktuur). Nõutakse nii plastsust kui kõvadust. Lihv nr.7: Alumiiniumpronks alumiiniumisisaldusega 10% Väikesed vastutusrikkad detailid(kõrged mehaanilised omadused Rm= 650 N/mm2)
AmBn · Komponentide kristallivõrest erinev kristallivõre · komponentide aatomite täisarvkordne suhe · omaduste hüppeline muutus · kindel sulamistemperatuur 3.4. Loetlege mehaanilised segud metallisulameis ja tooge muutuste skeemid. Eutektikum - struktuur, mille korral on terades vaheldumisi ühel ajal eraldunud tardfaasid, tekib vedelast lahusest selle kristalliseerumise tulemusena: L -> A+B Eutektoid - tekib tardlahuse ümberkristalliseerumise või lagunemise tulemusena, st tekib tardolekust -> A+B 4. Fe-Fe3C faasidiagramm 4.1. Tooge Fe jahtumiskõver ja kirjeldage muutusi sellel. Horisontaalne lõik - jahtumine seiskub ja jahtumiskiirus on null, vaatamata soojuse äravoolule jahtumisel. See on tingitud
Kristallivõret kooshoidvatest sidemetest lähtuvalt eristatakse kolme liiki keemilisi ühendeid: elektrokeemilised ühendid, sisendusfaasid ja elektronühendid. Keemilisi ühendeid moodustavatest komponentidest lähtudes eristatakse oksiide, intermetalliide, karbiide, nitriide ja boriide. 7. Missugust struktuuri nimetatakse tekstuuriks? 8. Missuguse struktuuriga sulamid on hästi survetöödeldavad? Hästi survetöödeldavad on ühefaasilised struktuurid (puhtad metallid, tardlahuse struktuuriga sulamid), sest nad on väikese tugevusega ja kõvadusega ning suure plastsusega. 9. Missuguse struktuuriga sulamid on hästi valatavad? Parimate valuomadustega sulamid on eutektse koostisega või eutektkoostisele ligilähedase koostisega sulamid, seda tänu madalale sulamistemperatuurile ja heale vedelvoolavusele. (kahefaasilise struktuuriga sulamid) 10. Missuguse struktuuriga metallid ja sulamid on väikese tugevuse ning kõvadusega, kuid suure plastsusega?
minutit. Seejuures tuleb väga hoolikalt jälgida, et temperatuuri kõikumised kogu seisutusaja vältel ei ületaks ±5 C, sest liiga madala temperatuuri puhul ei lahustu duralumiiniumi lisandid täielikult, o ülekuumutamise korral aga võib tekkida terade vahepiiride osaline sulamine. 4. Pärast 20-minutilist seisutamist võtta riba kiiresti ahjust välja ja karastada vees. Sel juhul ei jõua eralduda sekundaarne faas (CuAl2) ning karastamisel säilib ühefaasiline _ tardlahuse struktuur. Seejärel mõõta kõvadus ja lõigata riba vastava tükeldusseadme abil kuueks katsekehaks. Järgneb katsekehade kunstlik vanandamine keevas vees temperatuuril 100 C. Selleks asetada kõik kuus 0 katsekeha korraga vette ja võtta sealt ükshaaval välja järgmiste ajavahemike järel: 1. 0,5 min, 2. 1 min, 3. 3 min, 4. 5 min, 5. 10 min ja 6. 20 min. Pärast väljavõtmist tähistada katsekehad
vismuti sulam. Sel puhul on sulami omadused vahepealsed lähtemetallide omadustega võrreldav. Sulami sulamistemperatuur on madalam kui lähtemetallidel. Sulam kujutab endast tahket lahust ehk tardlahust. Nii nagu vedelate lahuste puhul on lahustunud aine jaotanud ühtlaselt lahustis, võib ka tahke aine sulatatult jaotuda teises aines ning jahtunult anda tahke lahuse. Metallide vahekorda saab siin teatud piires muuta. Tardlahuse tekkimine 2 viisil Ühe metalli aatom asendab kristallvõres teise metalli aatomeid (näiteks nikli ja vase sulamis asendavad nikli aatomid vase kristallvõres mõnes vase aatomid) Seda nimetatakse asendussulamiks. Iseloomulik on, et lahustunud metalli aatomite paigutus on juhuslik ja ebakorrapärane. Ühe metalli aatom satub teise metalli kristallvõre aatomite vahele. Sel juhul on tegemist sisestussulamiga. Paljudel
o k u u m u ta m in e k iir e lt t Sele 1.41. Alumiiniumi pehmelõõmutamine Karastamine seisneb kuumutamises temperatuurini, mil sulamis lisandid lahustuvad alumiiniumis kas täielikult või osaliselt, sellel temperatuuril seisutamises ja seejärel kiires jahutamises üleküllastatud tardlahuse saamiseks. Karastamine toimub vees. Pärast karastamist on tardlahuse struktuuriga sulam madalate tugevusomadustega, ent on suure plastsusega. Vanandamine seisneb karastamisele järgnevas seisutamises toatemperatuuril mõne ööpäeva kestel (loomulik vanandamine) või kõrgendatud temperatuuril alates mõnest tunnist (kunstlik vanandamine). Vanandamise käigus toimuvad üleküllastunud tardlahuses muutused (eraldub CuAl2), mille tulemusena sulam tugevneb
Kahe tardfaasi üheaegse väljakristalliseerumise tulemusena nim.eutektikumiks;segu,mis tekib tardfaasi konst. Temp. Ümberkristalliseerumisel nim.eutektoidiks. Faasidiagramm sulamite korral,mille komponendid teinetisest ei lahusu on toodud joonisel 3.6 Sulamite struktuuri mõju sulamite omadustele Sulamite füüsikalis-mehaanilised ja tehnoloogilised omadused sõltuvad nende struktuuridest. Ühefaasilised struktuurid-puhtad metallid,tardlahuse struktuuriga sulamid.Väikese tugavusega ja kõvadusega,suure plastilisusega.Hästi survetöödeldavad.Kuid kehvemate valu- omadustega ja suurest sitkusest tingituna halvemini töödeldavad. Kahefaasilised struktuurid-sulamid on halvemini survetöödeldavad.Parimate valu- omadustega sulamid on eutektse või eutektkoosisele lähedased sulamid.Keemilise ühendi olemasolu struktuuris halvendab selle töödeldavust,eelkõige lõike-ja survetöödeldavust.
2. asendustardlahus 3. sisendustardlahus 4. keemiline ühend 5. eutektikum 6. eutektoid 12 : 4,00 4,00 Kuidas nimetatakse tardfaasist jahutamisel tekkinud kihilise ehitusega segu (nt. perliit). : 1. mehaaniline segu 2. asendustardlahus 3. sisendustardlahus 4. keemiline ühend 5. eutektikum 6. eutektoid 13 : 4,00 4,00 Millised omadused on ühefaasilisel struktuuril (puhtad metallid, tardlahuse struktuuriga sulamid)? : 1. väiksema kõvaduse ja tugevusega võrreldes kahefaasiliste struktuuridega 2. halb survetöödeldavus 3. hea survetöödeldavus 4. halvad valuomadused võrreldes eutektsete struktuuridega (malmid) 5. lõiketöötlemine on keeruline seoses laastu voolamisega 6. lõiketöötlemine on hea seoses materjali suure sitkusega 14 : 4,00 4,00 Millised omadused on kahefaasilisel struktuuril? : 1
Pole teada, kas kõrge vasesisaldus organismis põhjustab ka psüühilisi häireid, kas vase kuhjumine on organismi vastureaktsioon haigusele või haiguse üheks diagnoosiks on vase kuhjumine organismis. Vaseioonid annavad ainele hästi äratuntava kergelt magusa "metalse kõrvalmaitse". Vasesulamid Pronks = Tina + Vask VÕI Alumiinium Põhilisandi järgi eristatakse tinapronkse, alumiinium-pronkse, ränipronkse, jt. Messing = Vask + Tsink Kuna vask annab tsingiga tardlahuse tsingi lahustuvusega kuni 39%, on messingid plastsed ja sobivad külmsurvetöötluseks. Vaseniklisulamid = Vask + Nikkel Vaseniklisulamid on tugevad ja plastsed ning suureprase korrosioonikindlusega ja heade elektri¬liste omadustega. Kasutatud allikad http://et.wikipedia.org/wiki/Vask http://www.physic.ut.ee/materjalimaailm/Kirjed/Vask.htm Pildid: http://max8888.orconhosting.net.nz/images/audio/PCB/IMG_48821.jpg
(mittekristalliline struktuur) 6. Sulamite struktuur: mehaaniline segu (eutektikum, eutektoid)- 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), Asendustardlahus - lahustuva komponendi aatomid asendavad osa lahustujakomponendi aatomeid. Sisendustardlahus - lahustuva komponendi aatomid paigutuvad eelkõige lahustujakomponendi kristallivõre suurematesse tühikutesse ehk pooridesse. Näiteks kristallivõre K12 korral kuubi keskele.
· Kroomterased (põhiline legeeriv element Cr) · Mangaanterased (eelkõige Mn-ga legeeritud) · Nikkelterased (eelkõige Ni-ga legeeritud) · Kroomnikkelterased Liigitus termotöötluse järgi: Lähtudes legeerteraste tüüpilistest termotöötluse moodustest, liigitatakse legeerterased kolme põhilisse gruppi: · Tsementiiditavad · Parendatavad · Nitriiditavad terased Legeerelemendid Kroom -suurendab tugevust ja kõvadust. Moodustab Fe alfa-ga piiramatu tardlahuse. Süsteemis Fe- Cr-C esineb samuti kolm kaksikkarbiidi: kroomi sisaldab tsementiit (Fe,Cr) 3C ja kaksikkarbiidid (Cr, Fe) 7C3 ning (Cr,Fe) 23C6. Nikkel-parandab väsimustugevust. Moodustab Fe gamma-ga piiramatu tardlahuse. N korral alaneb tunduvalt polümorfse muutuse temperatuur A3. Ferriitstruktuur saadakse aeglasel jahutamisel ainult kuni 6% Ni- sisalduse korral. Kasutatakse koos Cr-ga suhtes 3/1 , roostevaba terastes kasutatakse
tardlahus D. eutektoid Score: 1,5/1,5 5. Milline väide on õige? Student Response A. Tardlahuseks nimet kristallvõre, teise ko kristallvõresse B. Tardlahuse korral te millele on omane k täisarvkordne suhe C. Tardlahuse korral k D. Puhtad metallid on Score: 1,5/1,5 6. Mis on teras? Student Response A. Teras on keemilise
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 komponentide lahustuvus üksteises võib jääda püsima ka tahkes olekus. Tardlahus on selline faas, kus üks komponent (lahustaja) säilitab oma kristallivõre, teise komponendi (lahustunud) aatomid paigutuvad esimese komponendi kristallivõresse, muutes selle perioodi. Asendustardlahus - lahustuva komponendi aatomid asendavad osa
Puhta vase kasutusaladeks elektrotehnikas on igasugused elektrimhised ja -juhtmed, arhitektuuris pindade katmine, koduses majapidamises, toiduainete- ja keemiatstuses mitmesuguste nude ja mahutite valmistamine, soojusvahetid jm. Vaske legeeritakse mitmesuguste elementidega, saades erisulameid, millistest peamised on: - vasetsingisulamid e. messingid (tuntud ka kui valgevased), - vasetina-, vasealumiiniumi- jt. sulamid e. pronksid, - vaseniklisulamid. Messingid Kuna vask annab tsingiga tardlahuse tsingi lahustuvusega kuni 39%, on messingid plastsed ja sobivad klmsurvettluseks. Suurema Zn-sisaldusega sulamid on samuti survetdeldavad, ent seda krgematel temperatuuridel. Nad on reeglina ka valatavad. Tsingi lisamine vasele soodustab sulami tugevuse suurenemist eelkige tnu tsingi lahustumisele vases; samuti suureneb ka plastsus, mis on ebaharilik. Suure plastsusega sulamina on tuntud 30% Zn-sisaldusega messing, nn hlsimessing. Deformeeritavate messingite Zn-
Rekristalliseeriv lõõmutamine viiakse läbi sõltuvalt sulami koostisest temperatuuril 350...500 °C kestusega kuni paar tundi kalestumise kõrvaldamise ja tera peenendamise eesmärgil. Sele 1.41. Alumiiniumi pehmelõõmutamine Karastamine seisneb kuumutamises temperatuurini, mil sulamis lisandid lahustuvad alumiiniumis kas täielikult või osaliselt, sellel temperatuuril seisutamises ja seejärel kiires jahutamises üleküllastatud tardlahuse saamiseks. Karastamine toimub vees. Pärast karastamist on tardlahuse struktuuriga sulam madalate tugevusomadustega, ent on suure plastsusega. Vanandamine seisneb karastamisele järgnevas seisutamises toatemperatuuril mõne ööpäeva kestel (loomulik vanandamine) või kõrgendatud temperatuuril alates mõnest tunnist (kunstlik vanandamine). Vanandamise käigus toimuvad üleküllastunud tardlahuses muutused (eraldub CuAl2), mille tulemusena sulam tugevneb
keemiline ühend Score: 2/2 Küsimus 5 (2 points) Millised väited on õiged? Student Response: Õppija Vastuse variandid vastus a. Tardlahuseks nimetatakse faase, kus üks komponentidest säilitab oma kristallvõre, teise komponendi aatomid paigutuvad lahustajakomponendi kristallvõresse b. Tardlahuse korral tekib komponentide kristallvõredest erinev kristallvõre, millele on omane komponentide aatomite korrapärane paigutus ja lihtne täisarvkordne suhe komponentide aatomite arvude vahel c. Tardlahuse korral koosneb sulam komponentide A ja B kristallidest d
3. Sulamite struktuur: mehaaniline segu (eutektikum, eutektoid), tardlahus ( asendus- ja sisendustüüpi), keemiline ühend Mehaaniline segu- 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- ehk tahke lahus on sulami faas, mille korral komponentide lahustuvus üksteises võib jääda püsima ka tahkes olekus. Tardlahus on selline faas, kus üks komponent (lahustaja) säilitab oma kristallivõre, teise komponendi (lahustunud) aatomid paigutuvad esimese komponendi kristallivõresse, muutes selle perioodi. Olenevalt komponentide aatomite mõõtmeist, kristallivõre tüübist jm.,
struktuuride ja kristallilise ehituse deformatsioonidefektide kõrvaldamiseks ka lõõmutamist. [11] 9 Karastamine seisneb kuumutamises temperatuurini, mil sulami intermetallilised(keemiline ühend) faasid lahustuvad alumiiniumis kas täielikult või osaliselt, sellel temperatuuril seisutamises ja seejärel kiires jahutamises üleküllastatud tardlahuse saamiseks. [11] Vanandamine on karastamisel järgnev toatemperatuuril seisutamine mõned ööpäevad. Vanandamise käigus toimuvad üleküllastunud a-tardlahuses muutused, mille tulemusena sulam tugevneb. [11] Loomulikul(20 °C) ja madalatemperatuursel kunstlikul(100...150 °C) vanandamisel ei täheldata üleküllastunud tardlahusest liigse vase eraldumist – toimub vaid vase aatomite ümberpaigutus tardlahuse kristallivõres ja vaserikaste tsoonide teke. Kuumutamisel 200..
4. Milline nimetatud struktuuriosadest on faas? Student Response A. tardlahus B. keemiline ühend C. eutektoid D. eutektikum Score: 1,5/1,5 5. Milline väide on õige? Student Response A. Tardlahuseks nimetatakse faase, kus üks komponentidest säilitab oma kristallvõre, teise komponendi aatomid paigutuvad lahustajakomponendi kristallvõresse B. Tardlahuse korral tekib komponentide kristallvõredest erinev kristallvõre, millele on omane komponentide aatomite korrapärane paigutus ja lihtne täisarvkordne suhe komponentide aatomite arvude vahel C. Tardlahuse korral koosneb sulam komponentide A ja B kristallidest D. Puhtad metallid on tardlahused Score: 1,5/1,5 6. Mis on teras? Student Response A
Student Response A. eutektikum B. keemiline ühend C. eutektoid D. tardlahus Score: 1,5/1,5 5. Milline väide on õige? Student Response A. Tardlahuseks nimetatakse faase, kus üks komponentidest säilitab oma kristallvõre, teise komponendi aatomid paigutuvad lahustajakomponendi kristallvõresse B. Tardlahuse korral tekib komponentide kristallvõredest erinev kristallvõre, millele on omane komponentide aatomite korrapärane paigutu ja lihtne täisarvkordne suhe komponentide aatomite arvude vahel C. Tardlahuse korral koosneb sulam komponentide A j B kristallidest D. Puhtad metallid on tardlahused Score: 1,5/1,5 6. Mis on teras? Student Response A
C. eutektikum D. eutektoid Score: 1,5/1,5 5. Millised väited on õiged? Student Response Feedback A. Tardlahuseks nimetatakse faase, kus üks komponentidest säilitab oma kristallvõre, teise komponendi aatomid paigutuvad lahustajakomponendi kristallvõresse B. Tardlahuse korral tekib komponentide kristallvõredest erinev kristallvõre, Student Response Feedback millele on omane komponentide aatomite korrapärane paigutus ja lihtne täisarvkordne suhe komponentide aatomite arvude vahel C. Tardlahuse korral koosneb sulam komponentide A ja B kristallidest D. Puhtad metallid on tardlahused Score: 1,5/1,5
tegemist on kahefaasilise struktuuriga, A ja B tardlahused. Mikrostruktuur koosneb A komponendi tardlahusest ja nende mõlema tardlahuste eutektsest mehaanilisest segust. Student Response Feedback C. struktuur on kahefaasiline, komponendi A tardlahus ja keemiline ühend. Mikrostruktuur koosneb A komponendi tardlahusest ja tardlahuse ning keemilise ühendi eutektsest mehaanilisest segust. D. tegemist on kahefaasilise struktuuriga, A ja B tardlahused. Mikrostruktuur koosneb A komponendi tardlahusest ja nende mõlema tardlahuste eutektoidsest mehaanilisest segust. Score: 6/6
langeksid need ühte puhaste komponentide A ja B omadustega. Sagedamini esineb mehaaniliste segude korral struktuur, mille terades on vaheldumisi üheaegselt eraldunud tardfaasid. Sellist kihilise ehitusega segu nimetatakse eutektikumiks (kreekakeelsest sõnast eutektos - kergsulav), kui ta tekib vedelast lahusest selle kristalliseerumise tulemusena, või eutektoidiks (sõnast eutektikum + kreekakeelsest lisandist eidos (välimus, kuju) - eutektikumikujuline), kui ta tekib tardlahuse ümberkristalliseerumise või lagunemise tulemusena. Praktiliselt aga ei esine üldse metalle, mis tardolekus teineteises absoluutselt ei lahustu. Seda juhtu võib vaadelda, kui lahustuvus on väga väike. Kahekomponentsete faasidiagrammide põhitüübid- JOONIS Sulamite kristallisatsioon Sulamite üleminek vedelfaasist tahkesse toimub nagu puhastel metallidelgi teatud allajahutusastme korral, kui tardfaasi vaba energia on väiksem vedelfaasi vabast energiast.
tardlahused. Mikrostruktuur koosneb A komponendi tardlahusest ja nende mõlema tardlahuste eutektsest mehaanilisest segust. c. struktuur on kahefaasiline, komponendi A tardlahus ja keemiline ühend. Mikrostruktuur koosneb A komponendi tardlahusest ja tardlahuse ning keemilise ühendi eutektsest mehaanilisest segust. d. tegemist on kahefaasilise struktuuriga, A ja B tardlahused. Mikrostruktuur koosneb A komponendi tardlahusest ja nende mõlema tardlahuste eutektoidsest mehaanilisest segust. Score: 6/6 Kogutulemus: 100 / 100 = 100.0%
Termotöötluse käigus võib toimuda nii dispersioonikõvenemine(tugevus suureneb, sest üleküllastunud 1- faasilisest struktuurist tekivad väga peenikesed uued faasid) kui ka martensiidi tekkimine( tekivad sisepinged ning kõvadus ja tugevus tõusevad). Al-sulamites lahustuvad lisandid(Cu,Si, Mg,Mn) piiratult ning nende lahustuvus väheneb temp. langedes. Al-Cu.sulamit karastades tekib Cu-ga üleküllastunud ebapüsiv tardlahuse struktuur, kuid aja jooksul eraldub liigne vask CuAl2 näol- vananemine(eelnevalt Cu- aatmoid n-ö koonduvad)-tugevus ja kõvadus kasvavad, plastsus väheneb. 2-3 tundi peale karastamist toimub inkubatsiooniperiood( saab durAl hästi deformeerida). Tabel: Termotöötlemise viis Vanandami Kõvadus HRB se kestus 1. 2. 3. keskm. 68, 68, 67, Enne karastamist - 68
Student Response A. Sulamil on üks faas (asendus tüüpi tardlahus) ja struktuur koosneb ühest osast. B. tegemist on kahefaasilise struktuuriga, A ja B tardlahused. Mikrostruktuur koosneb A komponendi tardlahusest ja nende mõlema tardlahuste eutektsest mehaanilisest segust. C. struktuur on kahefaasiline, komponendi A tardlahus ja keemiline ühend. Mikrostruktuur koosneb A komponendi tardlahusest ja tardlahuse ning keemilise ühendi eutektsest mehaanilisest segust. D. tegemist on kahefaasilise struktuuriga, A ja B tardlahused. Mikrostruktuur koosneb A komponendi tardlahusest ja nende mõlema tardlahuste eutektoidsest mehaanilisest segust. E. Sulamil on üks faas (sisendus tüüpi tardlahus) ja struktuur koosneb ühest osast. Score: 6/6
A. Sulamil on üks faas (asendus tüüpi tardlahus) ja struktuur koosneb ühest osast. B. tegemist on kahefaasilise struktuuriga, A ja B tardlahused. Mikrostruktuur koosneb A komponend tardlahusest ja nende mõlema tardlahuste eutektsest mehaanilisest segust. C. struktuur on kahefaasiline, komponendi A tardlahus ja keemiline ühend. Mikrostruktuur koosneb A komponendi tardlahusest ja tardlahuse ning keemilise ühendi eutektsest mehaanilisest segust. D. tegemist on kahefaasilise struktuuriga, A ja B tardlahused. Mikrostruktuur koosneb A komponend tardlahusest ja nende mõlema tardlahuste eutektoidsest mehaanilisest segust. E. Sulamil on üks faas (sisendus tüüpi tardlahus) ja struktuur koosneb ühest osast. Score: 6/6
A. Sulamil on üks faas (asendus tüüpi tardlahus) ja struktuur koosneb ühest osast. B. tegemist on kahefaasilise struktuuriga, A ja B tardlahused. Mikrostruktuur koosneb A komponendi tardlahusest ja nende mõlema tardlahuste eutektsest mehaanilisest segust. C. struktuur on kahefaasiline, komponendi A tardlahus ja keemiline ühend. Mikrostruktuur koosneb A komponendi tardlahusest ja tardlahuse ning keemilise ühendi eutektsest mehaanilisest segust. D. tegemist on kahefaasilise struktuuriga, A ja B tardlahused. Mikrostruktuur koosneb A komponendi tardlahusest ja nende mõlema tardlahuste eutektoidsest mehaanilisest segust. E. Sulamil on üks faas (sisendus tüüpi tardlahus) ja struktuur koosneb ühest osast. Score: 6/6
Answer A. Tardlahuseks nimetatakse faase, kus üks 100% Student Response Value Correct Answer komponentidest säilitab oma kristallvõre, teise komponendi aatomid paigutuvad lahustajakomponendi kristallvõresse B. Tardlahuse korral tekib komponentide kristallvõredest erinev kristallvõre, millele on omane komponentide aatomite korrapärane paigutus ja lihtne täisarvkordne suhe komponentide aatomite arvude vahel C. Tardlahuse korral koosneb sulam komponentide A ja B kristallidest D. Puhtad metallid on tardlahused Score: 1,5/1,5 6. Mis on teras? Student Response Value Correct
mistõttu neid kasutatakse sageli tinapronkside asemel. Berülliumpronksid on suurima tugevusega vasesulamid. Sulamid on termotöödeldavad (karastatavad ja vanandatavad) analoogselt Al-Cu-sulameile, mille tulemusena saavutatakse tugevus kuni 1400 N/mm2. Enimkasutatav berülliumpronks sisaldab 2% Be. Berülliumpronksi kasutatakse vedrude, membraanide, sädet mitte andvate tööriistade jm. valmistamiseks. Messing Kuna vask annab tsingiga tardlahuse tsingi lahustuvusega kuni 39%, on messingid plastsed ja sobivad külmsurvetöötluseks. Suurema Zn-sisaldusega sulamid on samuti survetöödeldavad, ent seda kõrgematel temperatuuridel. Nad on reeglina ka valatavad. Tsingi lisamine vasele soodustab sulami tugevuse suurenemist eelkõige tänu tsingi lahustumisele vases; samuti 5 suureneb ka plastsus, mis on ebaharilik
põhilisandite keemiliste elementide sümbolid, arvud näitavad nende keskmist sisaldust. 11) termoreaktiivplastide esindajad? Epoksüplastid (EP), fenoplast (PF), aminoplastid 12) konstruktsiooni keraamika grupid lähtudes kasutusest.? Kuumuskindel, termokindel, kulumiskindel, antifriktsioon, poorne, "sitke", biokeraamika. IV variant: 1). Kompaktne heksagonaalvõre tähis, k arv ja baas? H12, k=12, n=12*1/6 + 2*1/2 + 3*1=6 2). Asendustüüpi tardlahuse kristallvõre (lahustajakomponendi A kristallvõre on H6).Selle baas. 3). Keemilise ühendi faasidiagramm. 4). Mehaanilised segud Fe-C sulameis. · Ledeburiit (Le): L=A+T (1147-727C) ja L=F+T (alla 727C); C-sisaldus 4,3%. · Perliit (P): P=F+T (tekib A lagunemisel selle aeglasel jahutamisel alla 727C); C-sisaldus 0,8% · Beiniit (B): B=F+T (tekib A lagunemisel selle allajahutamisel temperatuurivahemikus 400-500C); C-sisaldus 0,8% 5)
osade kogum, mida süsteemi teistest osadest eraldab piirpind. Mehaanilise segu korral koosneb sulam komponentide A ja B kristallidest. Sagedamini esineb mehaaniliste segude korral struktuur, mille terades on vaheldumisi üheaegselt eraldunud tardfaasid. Eutektikum - kihilise ehitusega segu, kui ta tekib vedelast lahusest selle kristalliseerumise tulemusena. Eutektoid - tekib tardlahuse ümberkristalliseerumise või lagunemise tulemusena. Tardlahusteks nim. faase, kus üks komponentidest säilitab oma kristallivõre, teise komponendi aatomid paigutuvad esimese komponendi kristallivõresse. Asendustardlahuse korral asendavad lahustuva komponendi aatomid osa lahustajakomponendi aatomeid. Sisendustardlahuse korral paigutuvad lahustuva komponendi aatomid lahustajakomponendi kristallivõre tühikutesse.
..520 °C kümneid tunde, jahutatakse õhu käes või koos ahjuga. Rekris - talliseeriv lõõmutamine viiakse läbi sõltuvalt sulami koostisest temperatuuril 350...500 °C kestusega kuni paar tundi kalestumise kõrvaldamise ja tera peenendamise eesmärgil. Karastamine seisneb kuumutamises temperatuurini, mil sulamis lisandid lahustuvad alumiiniumis kas täielikult või osaliselt, sellel temperatuuril seisutamises ja seejärel kiires jahutamises üleküllastatud tardlahuse saamiseks. Karastamine toimub vees. Pärast karastamist on tardlahuse struktuuriga sulam madalate tugevusomadustega, ent on suure plastsusega. Vanandamine seisneb karastamisele järgnevas seisutamises toatemperatuuril mõne ööpäeva kestel (loomulik vanandamine) või kõrgendatud temperatuuril alates mõnest tunnist (kunstlik vanan- damine). Vanandamise käigus toimuvad üleküllastunud tardlahuses muutused (eraldub CuAl2), mille tulemusena sulam tugevneb
Struktuuri ühtlustamiseks ja kalestumise kõrvaldamiseks ka lõõmutamist Lõõmutamine. Rakendatakse homogeniseerivat kui ka rekristalliseerivat lõõmutamist. Esimest kasutatakse esmajoones sulami likvatsiooni (metalli kristallide koostise ebaühtluse) kõrvaldamiseks. Karastamine seisneb kuumutamises tempera- tuurini, mil sulamis lisandid lahustuvad alumiiniumis kas täielikult või osaliselt, sellel temperatuuril seisu- tamises ja seejärel kiires jahutamises üleküllastatud tardlahuse saamiseks. Karastamine toimub vees. Vanandamine seisneb karastamisele järgne- vas seisutamises toatemperatuuril mõne ööpäeva kestel (loomulik vanandamine) või kõrgendatud tem- peratuuril alates mõnest tunnist (kunstlik vanan- damine). Vask Üks vanemaid inimkonnale teadaolevaid metalle.Kasutusel enam kui 5000 aastat.Vasesulamid on kasulikud, kuid kallid. Vase tootmine toimub sulatusmetallurgia ja elektrometallurgia meetoditega. Sulatuse teel saadakse toorvaske (98,5...99,5% Cu + Fe,
Ti parandab pinnaomadusi 9. Alumiiniumsulamite termotöötlus. Termotöödeldavuse põhjal liigitatakse Al sulamid kahte gruppi: Termotöödeldavad (karastuvad ja vanandatavad) Mittetermotöödeldavad (mittekarastatavad ja vanandatavad) Karastamine kuumutamine temperatuurini, mil sulami intermetallilised faasid lahustuvad alumiiniumis täielikult või osaliselt, sellel temperatuuril seisutamises ning sellele järgnevas kiires jahutamises üleküllastunud tardlahuse saamiseks. Vanandamine on karastamisele järgnev protsess, mis seisneb toatemperatuuril hoidmist mõned ööpäevad (loomulik vanandamine) võikõrgendatud temperatuuril hoidmine kuni 1 ööpäev (kunstlik vanandamine). Lõõmutamine . Rakendatakse homogeniseerivat või rekristalliseerivat lõõmutust. Valandite homogeniseerivat lõõmutamist kasutatakse peamiselt dendriitse likvatsiooni kõrvaldamiseks. Lõõmutatakse temperatuuril450... 520 C kestusega 4...40 tundi, jahutatakse koos ahjuga.
tuurini, mil sulamis lisandid lahustuvad alumiiniumis kas täielikult või osaliselt, sellel temperatuuril seisu- Alumiinium ja alumiiniumisulamid tamises ja seejärel kiires jahutamises üleküllastatud tardlahuse saamiseks. Karastamine toimub vees. Pärast karastamist on tardlahuse struktuuriga sulam madalate tugevusomadustega, ent on suure plast- Puhas Al Al-sulamid Pulberalumiinium susega. Vanandamine seisneb karastamisele järgne-
soojusvahetite valmistamiseks. Keemilise koostise järgi liig. Cu-sulamid 3 põhirühma: 1) messingid/valgevased, milles põhikomp-ks on Cu ja Zn. Zn-sisalduse järgi erist.neid a)tombakud - punane messing, mille Zn-sis <10%), b) pooltombakud (Zn 10-20%). Üldkoostise järgi: a) lihtmessingid (Cu sulamid Zn-ga<35%), moodustavad tahkkeskendatud kuupvõrel K12 põhineva tardlahuse; plastsed ja külmsurvetöödeldavad. b)legeer-jaerimessing (sis.Zn+teisi komp.): legeerimisega parandat. omadusi: Mn, Al, Fe, Ni tõstavad tugevust. kas.valatuna või kuumsurvetöödelduna. 2) Pronksid – Cu-sul, kus põhilisandiks Pb<20%, või Al-pronksid, või Be<2,7% 3) Cu-sul, kus põhikomp. on Ni, neid iseloomustab õbedane värvus, hea elektrilised omadused, suur korrosioonikindlus, roomekindlus. Sul, kus Ni=20-25% tuntakse melhioridena, mida kas. mündime-na,
nendevahelise ruumi. WC-Co kõvasulamid koosnevad WC teradest ja koobalti baasil tardlahusest PLV sisaldab koobaldis lahustunud W ja C aatomeid (joon.1a). TiC- NiMo kermised koosnevad kolmest faasist: TiC südamikust, kaksikkarbiidist (Ti,M- o)C rôngast ja Ni - baasil tardlahusest (joon.1b). Tume osa karbiiditerade keskel on TiC, hall "rôngas" nende ümber on (Ti,Mo)C ja hele osa karbiiditerade vahel on tardlahus Ni baasil. Nikli tardlahuse moodustavad temas lahustunud molübdeeni, titaani ja süsiniku aatomid. Kaksikkarbiid omab titaankarbiidi vôret, kus osa titaani 7 aatomeid on asendatud molübdeeni aatomitega. Joon. 1. Kermiste struktuur a- WC-Co, b TiC-NiMo, c - Cr3C2-Ni 8 Cr3C2 baasil kermised koosnevad Cr3C2 teradest ja Ni baasil tardlahusest (joon. 1c).
vask ja tsink. Tsingisisalduse järgi eristatakse neist: a) Tombakud on messingid, mille tsingisisaldus ei ületa 10% (värvusest tulenevalt nimetatakse neid ka punasteks messingiteks) b) Pooltombakud on 10-20% tsingisisaldusega messingid. Üldkoostise järgi eristatakse: Lihtmessingid (vase sulamid ainult tsingiga). Vask moodustab tsingiga (kuni 35% Zn) tahkkesendatud kuupvõrel (K12) põhineva tardlahuse. Saadavad lihtmessingid on plastsed ja külmsurvetöödeldavad, eriti 30% sisaldav standard-ehk hülsimessing. Legeer- ehk erimessingis (sisaldavad peale Cu ja Zn veel teisi komponente). Legeerimisega parandatakse mitmeid messingi omadusi. Tugevust tõstab Al, Fe, Ni, Sn, eriti aga Mn lisamine. Neid sulameid kasutatakse valatuna või külmsurvetöödelduna. Pb lisamine tagab hea lõiketöödeldavuse. 1
tuurini, mil sulamis lisandid lahustuvad alumiiniumis Alumiinium ja alumiiniumisulamid kas täielikult või osaliselt, sellel temperatuuril seisu- tamises ja seejärel kiires jahutamises üleküllastatud tardlahuse saamiseks. Karastamine toimub vees. Pärast karastamist on tardlahuse struktuuriga sulam Puhas Al Al-sulamid Pulberalumiinium madalate tugevusomadustega, ent on suure plast- susega. Vanandamine seisneb karastamisele järgne-
annaabi.ee 
