12. Millised väited on õiged ruumkesendatud kuupvõre kohta? Student Response A. joonisel on võreelemetn nr 1, kus lisaks võreelemendi tippudes olevaile aatomeile paiknevad aatomid põhitahkude keskel diagonaalide sõlmpunktides B. Ruumkesentatud kuupvõre on alfa raual C. kristallivõre kordinatsiooniarv on 12 D. kristallivõre kordinatsiooniarv on 8 Score: 6/6 13. Millised neist on tardlahused? Student Response A. lahustaja komponent A säilitab oma kristallivõre, kuid lahustuva komponendi B aatomid asendavad lahustaja komponendi A aatomeid. B. lahustaja komponent A säilitab oma kristallivõre ja lahustuva komponendi B aatomid paigutuvad lahustaja komponendi A aatomite vahele. C. Cu aatomid säilitavad kristallivõre ja Ni aatomid asendavad Cu aatomeid D. Fe ja C moodustavad raudkarbiidi Fe3C
Student Response A. joonisel on võreelemetn nr 1, kus lisaks võreelemendi tippudes olevaile aatomeile paiknevad aatomid põhitahkude keskel diagonaalide sõlmpunktides B. Ruumkesentatud kuupvõre on alfa raual C. kristallivõre kordinatsiooniarv on 12 D. kristallivõre kordinatsiooniarv on 8 Score: 6/6 13. Millised neist on tardlahused? Student Response A. lahustaja komponent A säilitab oma kristallivõre, kuid lahustuva komponendi B aatomid asendavad lahustaja komponendi A aatomeid. B. lahustaja komponent A säilitab oma kristallivõre ja lahustuva komponendi B aatomid paigutuvad lahustaja komponendi A aatomite vahele. C. Cu aatomid säilitavad kristallivõre ja Ni aatomid asendavad Cu aatomeid D
12. Millised väited on õiged ruumkesendatud kuupvõre kohta? Student Response A. joonisel on võreelemetn nr 1, kus lisaks võreelemendi tippudes olevaile aatomeile paiknevad aatomid põhitahkude keskel diagonaalide sõlmpunktides B. Ruumkesentatud kuupvõre on alfa raual C. kristallivõre kordinatsiooniarv on 12 D. kristallivõre kordinatsiooniarv on 8 Score: 6/6 13. Millised neist on tardlahused? Student Response A. lahustaja komponent A säilitab oma kristallivõre, kuid lahustuva komponendi B aatomid asendavad lahustaja komponendi A aatomeid. B. lahustaja komponent A säilitab oma kristallivõre ja lahustuva komponendi B aatomid paigutuvad lahustaja komponendi A aatomite vahele. C. Cu aatomid säilitavad kristallivõre ja Ni aatomid asendavad Cu aatomeid D
võrreldes eutektoidsete struktuuridega Score: 6/6 16. Milline on faasidiagrammilt sulami c faasiline koostis ja mikrostruktuur? Student Response Feedback A. tegemist on ühefaasilise struktuuriga ja mikrostruktuuris on ainult eutektikum (alfa+beeta) B. tegemist on kahefaasilise struktuuriga, tardlahused (alfa, beeta). Mikrstruktuur koosneb kahest osast A elemendi tardlahusest alfa ja alfa ning beeta eutektsest mehaanilisest segust. Student Response Feedback C. tegemist on kahefaasilise struktuuriga, tardlahused (alfa, beeta). Mikrstruktuur koosneb kahest osast A elemendi tardlahusest alfa ja
voolamisega e. Sitkus ja plastsus on väiksemad võrreldes eutektoidsete struktuuridega Score: 6/6 Küsimus 16 (6 points) Milline on faasidiagrammilt sulami c faasiline koostis ja mikrostruktuur? Student Response: Õppija Vastuse variandid vastus a. tegemist on kahefaasilise struktuuriga, tardlahused (alfa, beeta). Mikrstruktuur koosneb kahest osast A elemendi tardlahusest alfa ja alfa ning beeta eutektsest mehaanilisest segust. b. tegemist on kahefaasilise struktuuriga, tardlahused (alfa, beeta). Mikrstruktuur koosneb kahest osast A elemendi tardlahusest
Score: 5/5 12. Millised väited on õiged ruumkesendatud kuupvõre kohta? Student Response A. joonisel on võreelemetn nr 1, kus lisaks võreelemendi t B. Ruumkesentatud kuupvõre on alfa raual C. kristallivõre kordinatsiooniarv on 12 D. kristallivõre kordinatsiooniarv on 8 Score: 6/6 13. Millised neist on tardlahused? Student Response A. lahustaja komponent A säilitab oma kristallivõre, kuid l B. lahustaja komponent A säilitab oma kristallivõre ja lahu C. Cu aatomid säilitavad kristallivõre ja Ni aatomid asend D. Fe ja C moodustavad raudkarbiidi Fe3C Score: 5/5 14. Teil on tegemist vase Cu ja nikli Ni metalli sulamiga, kus on 5 Student Response A
Võre kompaktsusaste ehk ruumpakketihedus on võreelemendi kohta tulevate aatomite ruumala suhe võreelemendi ruumalasse: K8: 0.68 K12 ja H12: 0,74 H6: 0.54 2.4. Mls on polümorfism? Erinevate kristallivõrede esinemine ühel metallil erinevate temperatuuride juures 3. Sulamite struktuur 3.1. Loetlege p6hilised tardfaasid metallisulameis. Mehaanilised segud (EI OLE FAASID): eutektikum: L ->A+B eutektoid: -> A+B Tardlahused: asendustardlahus sisendustardlahus Keemilised ühendid 3.2. Kuidas liigitatakse tardlahused? Millised on nende tekke eeltingimused? Tardlahused - faasid, milles üks komponentidest säilitab oma kristallivõre, teise komponendi aatomid paigutuvad esimese komponendi kristallivõresse, muutes selle perioodi. Asendustardlahus - lahustuva komponendi aatomid asendavad osa lahustajakomponendi aatomeid
3. Mis on sulam? Sulam on aine mis on saadud kahe või enama komponendi kokkusulatamise või paagutamise teel. 4. Missugune on puhta metalli ja eutektsulami jahtumiskõver? Puhas metall Eutektsulam 5. Mis on tardlahus? Tardlahusteks nimetatakse faase, kus üks komponentidest (lahustaja) säilitab oma kristallivõre, teise (lahustunud) komponendi aatomid paigutuvad esimese (lahustaja) komponendi kristallivõredesse, muutes selle perioodi. Tardlahused jagunevad asendus- ja sisendustüüpi tardlahusteks. 6. Mis on keemiline ühend? Keemilist ühendit iseloomustab komponentide kristallivõredest erinev kristallivõre, millele on omane komponentide aatomite korrapärane paigutus ja täisarvkordne suhe komponentide aatomite vahel. Üldiselt võib kahest komponendist koosnevad keemilist ühendit väljendada valemiga AmBn. Kristallivõret kooshoidvatest sidemetest lähtuvalt
2.Metallisulamid Faasid ja mehaanilised segud metallisulameis Sulam on aine,mis on saadud kahe või enama komponende kokkusulatamise või -paagutamise teel.Metallisulami ehitus on puhta metalli ehitusest keerukam ja see sõltub sellest,kuidas toimivad omavahel sulami komponendid.Sulami komponendid võivad vastastikku lahustada üksteise,moodustada tardlahuseid,reageerida omavahel,moodustades keemilisi ühendeid, või mitte lahustuda ega reageerida omavahel. Tardlahused Sulaolekus moodustunud faasid,kus üks komponentidest säilitab oma kristallvõre,teise kompoende aatomid paigutuvad esimese komponende kristallivõresse.Tardlahused jagunevad: 1.Asendustardlahused-lahustuvus võib olla piiratud või piiramatud. 2.Sisendustardlahused-piiratud,ehk mittetäielik lahus.Tekivad metalli ja mt.metalli kui ka metallide vahel. Keemilised ühendid Keemilist ühendit iseloomustab erinevalt tardlahusest komponentide kristallivõredest erinev
3) Võrrelge seda lihv nr 1 struktuuriga V) Teist lihvi võrreldes esimese lihviga on näha, et esimesel lihvil on terad ühtlasema suuruse, kuju ja paiknemisega. Lihv 3: 4) Mis liiki lahustuvusega on Cu-Ni korral tegemist? V) Cu ja Ni sulami korral on tegemist piiramatu lahustuvusega. 5) Millised on eeldused seda liiki lahustuvuse tekkeks? V) Tegu peab olema asendustardlahusega. Seda liiki tardlahused tekivad metallide korral, mille aatomiraadiused ei erine üksteisest rohkem kui 15%. Mõlemad ained peavad omama üht sama tüüpi Graafik 2 kristallvõresid ja ligilähedasi füüsikalis-keemilisi omadusi. 6) Tooge sulami põhimõtteline jahtumiskõver. V) Graafik 2 7) Millised on sulami füüsikalis-mehaanilised (kõvadus, tugevus, plastsus) ja
happe ja ka leelise kindlad. Osad silitsiidi ei oksudeeru isegi kõrgel temperatuuril. 2.3 Segakeraamika Segakeraamika aluseks on kahe või rohkema raskesti sulava materjali segu. Kõige tavalisemad segakeramika esindajad on näiteks karbiidid jne. 5 Karbonitriidid on karbiidi ja nitriidi baasil tardlahused või keemilised ühendid. Nad on mõnede füüsikaliste omaduste poolest nitriididest ja karbiididest paremad. Näiteks on Ti paindetugevus suurem kui TiC ja TiN oma. Simeonid on keerulise koostisega oksinitriidid räninitriidi ja metallioksiidi (Al, Mg, Be ja Y) baasil. Nad on asendamatud konstruktsioonimaterjalid tänu oma suurele kõrgetemperatuursele tugevusele, kuumaspüsivusele, väikesele joonpaisumistegurile ja heale termokindlusele.
33a, lk30). Asendatud võib olla piiraatud arv aatomeid siis on tegemist piiratud lahustuvusega või mis tahes hulk aatomeid, mistõttu sellist lahustuvust nim. 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)
Silitsiidid on metallide keemilised ühendid. Nad on füüsikalis-keemiliste omaduste poolest lähedased boriididele. Neil on hea soojus- ja elektrijuhtivus, happe- ja leelisekindlus. Mõned neist (MoSi2) ei oksüdeeru õhus isegi kuumutamisel kuni 1700 °Cni 5.4Segakeraamika Segakeraamika aluseks on kahe või enama rasksulava ühendi segu. Tüüpilisteks segakeraamika esindajateks on karbonitriidid, oksinitriidid jne. Karbonitriidid on karbiidi ja nitriidi baasil tardlahused või keemilised ühendid. Nad ületavad mõningate füüsikalis-mehaaniliste omaduste poolest vastavaid karbiide ja nitriide. Näiteks on Ti(C,N) paindetugevus kõrgem kui TiC ja TiN oma. Simeonid on keerulise koostisega oksinitriidid räninitriidi ja metallioksiidi (Al, Mg, Be ja Y) baasil. Nad on perspektiivsed konstruktsioonimaterjalid tänu suurele kõrgetemperatuursele tugevusele, kuumuspüsivusele, väikesele joonpaisumistegurile ja heale termokindlusele.
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: 0/2 Küsimus 6 (2 points) Mis on teras? Student Response: Õppija Vastuse variandid vastus a. Teras on keemilise elemendi raua ajalooliselt kujunenud nimetus b. Teras on raua ja süsiniku sulam (süsiniku sisaldus kuni 2,14%) c. Teras on raua ja süsiniku sulam (süsiniku
Oksiidkeraamika aluseks on oksiidid, mis esinevad looduses puhtal kujul või saadakse metallide kuumutamisel õhus vôi hapnikus. Oksiidid on kõrge sulamistemperatuuriga Segakeraamika jaguneb: Oksinitriidikeraamika Oksikarbiidikeraamika jt. Segakeraamika aluseks on kahe või enama rasksulava ühendi segu. Tüüpilisteks segakeraamika esindajateks on karbonitriidid, oksinitriidid jne. Karbonitriidid on karbiidi ja nitriidi baasil tardlahused või keemilised ühendid. Nad ületavad mõningate füüsikalis-mehaaniliste omaduste poolest vastavaid karbiide ja nitriide. Näiteks on Ti(C,N) paindetugevus kõrgem kui TiC ja TiN oma. Simeonid on keerulise koostisega oksinitriidid räninitriidi ja metallioksiidi (Al, Mg, Be ja Y) baasil. Nad on perspektiivsed konstruktsioonimaterjalid tänu suurele kõrgetemperatuursele tugevusele, kuumuspüsivusele, väikesele joonpaisumistegurile ja heale termokindlusele.
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. Teras on keemilise elemendi raua ajalooliselt kujunenud nimetus B. Teras on raua ja süsiniku sulam (süsiniku sisaldus kuni 2,14%) C. Teras on raua ja süsiniku sulam (süsiniku sisaldus alates 2,14%) D. Teras on keemiline element Score: 1,5/1,5 7. Mis on austeniit (A) Student Response A
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. Teras on keemilise elemendi raua ajalooliselt kujunenud nimetus B. Teras on raua ja süsiniku sulam (süsiniku sisaldus kuni 2,14%) C. Teras on raua ja süsiniku sulam (süsiniku sisaldus alates 2,14%) D. Teras on keemiline element Score: 1,5/1,5 7.
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 6. Mis on teras? Student Response Feedback A. Teras on keemiline element B. Teras on keemilise elemendi raua ajalooliselt kujunenud nimetus C. Teras on raua ja süsiniku sulam (süsiniku sisaldus kuni 2,14%) D. Teras on raua ja süsiniku sulam (süsiniku sisaldus alates 2,14%) Score: 1,5/1,5
mis on eraldatud süsteemi teistest osadest (faasidest) piirpinnaga. 10. Mis on mehaaniline segu metallisulamis? Mehaaniline segu tekib kahest komponendist A ja B siis, kui sulami kristalliseerumisel komponendid teineteises ei lahustu ega moodusta keemilisi ühendeid. Sulam koosneb siis komponentide A ja B kristallidest, mis mikrostruktuuris on üksteisest hästi eraldatavad. 11. Mis on tardlahus? Tardlahuste tüübid. Tardlahused - faasid, milles üks komponentidest säilitab oma kristallivõre, teise komponendi aatomid paigutuvad esimese komponendi kristallivõresse, muutes selle perioodi. Asendustardlahus - lahustuva komponendi aatomid asendavad osa lahustajakomponendi aatomeid. Kui asendatud võib olla piiratud arv aatomeid, siis on tegemist piiratud lahustuvusega, vastasel korral piiramatu lahustuvusega. Piiramatu asendustardlahuse tekkimise eeltingimused:
Tehnomaterjalid II KT 1. Fe-Fe3C faasidiagramm: faasid rauasüsinikesulameis: F, T, A. Faaside omadused. Raud moodustab süsinikuga järgmised metalsed faasid: Piiratud tardlahused: ferriit, austeniit. Keemilised ühendid: Fe 3C jt. Toatemperatuuril on kõikidel tasakaalulistel rauasüsinikusulamite struktuuriosadeks ferriit ja tsementiit (Fe 3C), temperatuuril üle 727°C lisandub neile austeniit. Ferriit (F) (ferrite)- süsiniku tardlahus a-rauas, mis moodustub süsiniku aatomite paigutumisel -raua ruumkesendatud kuupvõre tühikutesse (eelkõige tahkudel olevatesse). Temperatuuril 727 °C lahustub a-rauas kuni 0,02% C (massi%), toatemperatuuril aga kuni 0,01%
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 Answer A. Teras on keemilise elemendi raua ajalooliselt kujunenud nimetus B. Teras on raua ja süsiniku sulam (süsiniku 100% sisaldus kuni 2,14%) C. Teras on raua ja süsiniku sulam (süsiniku sisaldus alates 2,14%)
Terase puhul paigutuvad raua kristallivõresse väärtuse protsentides, näiteks 0,2% tähis Rp0,2. süsiniku või legeerivate elementide aatomid. 17) Seejuures tekkivad süsiniku tardlahused -rauas 18) 200HB - värviliste metallide, sulamite ja (Fe) ja -rauas (Fe); raua ja süsiniku muude materjalide korral pole soovitatav Brinelli omavahelise reageerimise tulemusena aga
õhukese metalli kõvaduse määramiseks. Materjali sisse surutakse neljatahuline püramiid tahkudevahelise nurgaga 136°, jõuga 9,8.-980 N (1-100 kgf). Vickersi kõvadusarv määratakse püramiidile toimiva jõu ja jälje pindala suhtena. Joonis 12. Vickersi kõvaduse määramise skeem 7. Metalli reaalne struktuur Terase puhul paigutuvad raua kristallivõresse süsiniku või legeerivate elementide aatomid. Seejuures tekkivad süsiniku tardlahused α-rauas (Feα) ja γ-rauas (Feγ); raua ja süsiniku omavahelise reageerimise tulemusena aga keemiline ühend – raudkarbiid. Fe aatomid rauas ja Fe ja C aatomid terases paiknevad kindla korra järgi, mida ise- loomustab kristallivõre. Terase erinevate struktuuride tekke eri termotöötlusviiside korral teeb võimalikuks eelkõige raua polümorfism – erinevate kristallivõrede esinemine erisugustel temperatuuridel. Raual on kaks polü- morfset kuju: α-rauas (Feα) ruumkesendatud
tasakaalutemperatuurist märgatavalt madalamal temperatuuril. Mida puhtam on metall, seda enam on ta kalduv allajahutusele. Metalli jahtumiskõverad erinevatel jahtumiskiirustel Faasid, mehaanilised segud ja tardlahused Faas on sulami kõigi ühesuguse keemilise koostisega ja ühesuguste füüsikaliste omadustega 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.
elektrienergiat kasutatakse sulatamisprotsessiks (legeerteraste, Ti, Cr, Mo jt. metallide tootmisel) või elektrolüüsimisel (Al, Mg jt. metallide tootmisel). • Pulbermetallurgia – metallidest ja sulamitest toodete tootmine pulbrilisi lähtematerjale kasutades. 2. Metalli reaalne struktur Terase puhul paigutuvad raua kristallivõresse süsiniku või legeerivate elementide aatomid. Seejuures tekkivad süsiniku tardlahused α-rauas (Feα) ja γ-rauas (Feγ); raua ja süsiniku omavahelise reageerimise tulemusena aga keemiline ühend – raudkarbiid. Fe aatomid rauas ja Fe ja C aatomid terases paiknevad kindla korra järgi, mida ise- loomustab kristallivõre. Terase erinevate struktuuride tekke eri termotöötlusviiside korral teeb võimalikuks eelkõige raua polümorfism – erinevate kristallivõrede esinemine erisugustel temperatuuridel. Raual on
(60...80%) ja lisandina kroomi (40...20%) (vt. ka p. 1.2.4. Niklisulamid). Terase struktuur Terase puhul paigutuvad raua kristallivõresse süsiniku või legeerivate elementide aatomid. Tabel 1.20. Roostevabade teraste struktuur Seejuures tekkivad süsiniku tardlahused -rauas (Fe) ja -rauas (Fe); raua ja süsiniku omavahelise Koostis Omadused reageerimise tulemusena aga keemiline ühend – Struktuur %, max Karas- Magne- Korrosiooni- raudkarbiid. Fe aatomid rauas ja Fe ja C aatomid tatavus tiline kindlus terases paiknevad kindla korra järgi, mida ise-
6 0 0 °C 2 0 °C 40 2 -T h e ta 50 Joon.6 Aktiviseeritud Cr ja C pulbri difraktogrammi muutus peale kuumutamist 600, o 900 ja 1200 C juures. 2.1.4. Karbonitriidid Suur hulk karbiide ja nitriide moodustavad piiramatu lahustuvusega tardlahused, mida nimetatakse karbonitriidideks (carbonitrides). Nad ületavad môningate füüsikalis- mehaaniliste omaduste poolest vastavaid monokarbiide ja -nitriide. Näiteks, paindetugevus on Ti(C,N) baasil kermistel kôrgem kui TiC baasil kermistel. Karbonitriidide valmistatakse vastavate metallpulbrite kuumutamisel lämmastiku (N2) või ammoniaagi (NH3) keskkonnas. Karbonitriide baasil kermiseid valmistatakse samasuguse tehnoloogia järgi kui vastavaid karbiide baasil kermised
- 20 - Terase struktuur Fe Terase puhul paigutuvad raua kristallivõresse 3 süsiniku või legeerivate elementide aatomid. Tihedus 7800 kg/m Seejuures tekkivad süsiniku tardlahused -rauas Sulamistemperatuur Ts 1539 °C (Fe) ja -rauas (Fe); raua ja süsiniku omavahelise Kristallivõre 0...911 °C K8 reageerimise tulemusena aga keemiline ühend 911...1392 C K12° raudkarbiid. Fe aatomid rauas ja Fe ja C aatomid 1392...1539 °C K8 2
annaabi.ee 
