Töö eesmärk: Tutvuda duralumiiniumi Töövahendid:,Rockwelli masin,ahi, termilise töötlemisega ja uurida termilise karastusvann töötlemise mõju duralumiiniumi omadustele. Töö eesmärk Tutvuda duralumiiniumi termilise töötlemisega ja uurida termilise töötlemise mõju duralumiiniumi omadustele. Paljude alumiiniumisulamite puhul on tähtsaks asjaoluks, et lisandid lahustuvad põhimetallis piiratult, kusjuures nende lahustuvus tekkivas tardlahuses väheneb temperatuuri langemisel. Kui kuumutada Al-Cu sulamit, mille vasesisaldus on alla 5,7% (antud töös on tegemist duralumiiniumiga mark D16, mille vasesisaldus on 3,8...4,5%) ühefaasilise tardlahuseni ja seejärel kiirelt jahutada, säilib toatemperatuuril sama struktuur, sest CuAl2 sekundaarsed osakesed ei jõua tardlahusest eralduda. See on karastamine, mille tulemuseks on vasega üleküllastatud ebapüsiv tardlahuseset koosnev struktuur. Ebapüsiva struktuuriga sulamis
DURALUMIINIUMI TERMOTÖÖTLUS Alumiiniumisulamid Deformeeritavad ja termotöödeldavad sulamid Paljude alumiiniumisulamite (Al-Cu, Al-Si, Al- Mg, Al-Mn) puhul on tähtsaks asjaoluks, et lisandid Cu, Si, Mg, Mn lahustuvad põhimetallis – 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
2. Valusulamid: (EN-AC....) Vanandatavad Mitte vanandatav Termotöötus · Tugevus saavutatakse mitte karastamise vaid vanandamisega · Pärast karastamist on tegemist üleküllastunud tardlahusega, mis on plastne. · Vanandamine seisneb karastamisele järgnevas seisutamises toa temperatuuril.. · Vanandamine -Loomulik 20°C ja madala temp kunstlik vanandamine 100-150°C. Toimub tardlahuses vaserikaste tsoonide teke. Kuumutamine temp 200-250°C . Tekib Cu Al 2 tõusevad kõvadus, tõmbetugevus ja voolavus piir. Vähem plastne Termotöötlus jaguneb: Mitte vanandatavad Vanandatavad: Al-Cu, Al-Mg-Si Cu rikaste tsoonide teke tardlahuses toob kaasa pinge Al kristallvõres ja seega ka kõvadus ja tugevuse kasvu Kõrgemal temp. Leiab aset CuAl2 väljasadestumine ja seega sulami tugevuse langus. Valusulamid: 1)Al-si sulamide
b. Lahustaja komponent säilitab oma kristallivõre ja lahustuv komponendi aatomid paigutuvad lahustaja komponendi aatomite vahele c. Kahe erineva komponendi aatomite kristallvõred asetsevad kihtide kaupa sulamis d. Cu aatomid säilitavad kristallivõre ja Ni aatomid asendavad Cu aatomeid Küsimus 6 Õige Hinne 1,00 / 1,00 Märgista küsimus Küsimuse tekst Milline on duralumiiniumi faasiline koostis peale vanandamist? Vali üks: a. Al(Cu), kus vask on asendustüüpi tardlahuses koondunud kokku ja tekitab materjalis pingeid b. Al c. CuAl2 d. Cu Küsimus 7 Õige Hinne 1,00 / 1,00 Märgista küsimus Küsimuse tekst Milline on duralumiiniumi faasiline koostis peale lõõmutamist? Vali üks või enam: a. Al b. Al(Cu) c. Cu d. CuAl2 Küsimus 8 Õige Hinne 1,00 / 1,00 Märgista küsimus Küsimuse tekst Milline on duralumiiniumi faasiline koostis peale karastamist? Vali üks: a
A. Cu aatomid säilitavad kristallivõre ja Ni aatomid asend B. lahustaja komponent säilitab oma kristallivõre ja lahust C. lahustaja komponent säilitab oma kristallivõre, kuid lah D. Kahe erineva komponendi aatomite kristallvõred asetse Score: 5/5 11. Milline on duralumiiniumi faasiline koostis peale vanandamis Student Response A. Al(Cu), kus vask on asendustüüpi tardlahuses koondun B. Al C. Cu D. CuAl2 Score: 5/5 12. Milline on duralumiiniumi faasiline koostis peale lõõmutamis Student Response A. Al(Cu) B. Al C. Cu D. CuAl2 Score: 5/5 13. Milline on duralumiiniumi faasiline koostis peale karastamist Student Response A
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...150 °C) vanandamisel ei täheldata üleküllastunud tardlahusest liigse vase eraldumist toimub vaid vase aatomite ümberpaigutus tardlahuse kristallivõres ja vaserikaste tsoonide teke. Kuumutamisel 200...250 °C toimub stabiilse ühendi CuAl2 teke. Vanandamine põhineb asjaolul, et süsteemi sulamites esineb piiratud lahustuvus, mis
C. lahustaja komponent säilitab oma kristallivõre ja lahustuv komponendi aatomid paigutuvad lahustaja komponendi aatomite vahele D. lahustaja komponent säilitab oma kristallivõre, kuid lahustuva komponendi aatomid asendavad lahustaja komponendi aatomeid Score: 5/5 11. Milline on duralumiiniumi faasiline koostis peale vanandamist? Student Response Feedback A. Al(Cu), kus vask on asendustüüpi tardlahuses koondunud kokku ja tekitab materjalis pingeid B. Al C. Cu D. CuAl2 Score: 5/5 12. Milline on duralumiiniumi faasiline koostis peale lõõmutamist? Student Response Feedback A. Al(Cu) B. Al C. Cu D. CuAl2 Score: 0/5 13. Milline on duralumiiniumi faasiline koostis peale karastamist? Student Response Feedback A. Al(Cu), kus on tekkinud üleküllastunud tardlahus
C. Kahe erineva komponendi aatomite kristallvõred asetsevad kihtide kaupa sulamis. D. lahustaja komponent säilitab oma kristallivõre, kuid lahustuva komponendi aatomid asendavad lahustaja komponendi aatomeid Score: 5/5 11. Milline on duralumiiniumi faasiline koostis peale vanandamist? Student Response A. Al(Cu), kus vask on asendustüüpi tardlahuses koondunud kokku ja tekitab materjalis pingeid B. Al C. Cu D. CuAl2 Score: 5/5 12. Milline on duralumiiniumi faasiline koostis peale lõõmutamist? Student Response A. Al(Cu) B. Al C. Cu D. CuAl2 Score: 0/5 13. Milline on duralumiiniumi faasiline koostis peale karastamist? Student Response A
Student Response C. lahustaja komponent säilitab oma kristallivõre ja lahustuv komponendi aatomid paigutuvad lahustaja komponendi aatomite vahele D. Cu aatomid säilitavad kristallivõre ja Ni aatomid asendavad Cu aatomeid Score: 5/5 11. Milline on duralumiiniumi faasiline koostis peale vanandamist? Student Response A. Al(Cu), kus vask on asendustüüpi tardlahuses koondunud kokku ja tekitab materjalis pingeid B. Al C. Cu D. CuAl2 Score: 5/5 12. Milline on duralumiiniumi faasiline koostis peale lõõmutamist? Student Response A. Al(Cu) B. Al C. Cu D. CuAl2 Score: 5/5 13. Milline on duralumiiniumi faasiline koostis peale karastamist? Student Response A
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. Sisendustüüpi tardlahuses Student Response B. Keemilises ühendis C. Cu ja Ni eutektses mehaanilises segus D. Ni aatomid on molekulide vahele jaotatud juhuslikult Score: -4,8/6 15. Millised omadused on ühefaasilisel struktuuril? Student Response A. Väiksema kõvaduse ja tugevusega võrreldes kahefaasil B. Hea survetöödeldavusega C
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 Score: 5/5 14. Teil on tegemist vase Cu ja nikli Ni metalli sulamiga, kus on 5 % massist niklit? Student Response A. Sisendustüüpi tardlahuses B. Keemilises ühendis C. Cu ja Ni eutektses mehaanilises segus D. Ni aatomid on molekulide vahele jaotatud juhuslikult Score: 4,2/6 15. Millised omadused on ühefaasilisel struktuuril? Student Response A. Väiksema kõvaduse ja tugevusega võrreldes kahefaasiliste struktuuridega B. Hea survetöödeldavusega C. Halbade valuomadustega võrreldes eutektsete struktuuridega D
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 Score: 5/5 14. Teil on tegemist vase Cu ja nikli Ni metalli sulamiga, kus Student Response A. Sisendustüüpi tardlahuses B. Keemilises ühendis C. Cu ja Ni eutektses mehaanilises segus D. Ni aatomid on molekulide vahele jaotatud juhuslikult Score: 6/6 15. Millised omadused on ühefaasilisel struktuuril? Student Response A. Väiksema kõvaduse ja tugevusega võrreldes kahefaasiliste struktuuridega B. Hea survetöödeldavusega C
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 Score: 5/5 14. Teil on tegemist vase Cu ja nikli Ni metalli sulamiga, kus on 5 % massist niklit? Student Response A. Sisendustüüpi tardlahuses B. Keemilises ühendis C. Cu ja Ni eutektses mehaanilises segus D. Ni aatomid on molekulide vahele jaotatud juhuslikult Score: 6/6 15. Millised omadused on ühefaasilisel struktuuril? Student Response A. Väiksema kõvaduse ja tugevusega võrreldes kahefaasiliste struktuuridega B. Hea survetöödeldavusega C. Halbade valuomadustega võrreldes eutektsete struktuuridega D
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. Vanandamisel tõuseb sulami kõvadus, tõmbetugevus ja voolavuspiir. Seejuures väheneb aga plastsus ja sitkus. Tabel 1.26. Alumiiniumisulamite pehme- lõõmutus EN Tlõõm Kestus tunnusnr. °C min AW-1050 380...450 30
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...250 °C toimub stabiilse ühendi CuAl2 teke. [11] Vanandamine põhineb asjaolul, et süsteemi sulamites esineb piiratud lahustuvus, mis erineb suuresti
Cu(vask) ja Mg(magneesium) sisaldav kõva alumiiniumisulam. Vase ja alumiiniumi sulamit nimetatakse duralumiiniumiks. Duralumiiniumi termotöötlus (karastamine + vanandamine). 55. Mis on vanandamine ja kuidas see mõjutab plastsust ja kõvadust? 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. Vanandamisel tõuseb sulami kõvadus, tõmbetugevus ja voolavuspiir. Seejuures väheneb aga plastsus ja sitkus. 56. Titaan ja titaani sulamid. Nende kasutamine? Titaan on tugev, korrosioonikindel ja keemiliselt püsiv hõbevalge metall. Titaanist moodustakse sulamit raua, alumiiniumi, vanaadiumi, molübdeeni ning teiste elementidega, et moodustada tugevaid kergekaalulisi sulameid lennunduse
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. Vanandamisel tõuseb sulami kõvadus, tõmbetugevus ja voolavuspiir.Seejuures väheneb aga plastsus ja sitkus. Tabel 1.26. Alumiiniumisulamite pehmelõõmutus Tabel 1.27. Alumiiniumisulamite Termotöötlusreziimid 1.2.3. Vask ja vasesulamid Vask Vask on üks vanimaid inimkonnale teadaolevaid metalle, mis sulameina (koos tinaga pronksidena) on olnud kasutusel enam kui 5000 aastat
Kordamisküsimused "Konstruktsioonimaterjalide tehnoloogia" I METALLURGIA Metallurgia ja pulbermetallurgia 1. Mille poolest erineb tardlahus mehaanilisest segust ja keemilisest ühendist? Tardlahuses võivad sulami komponendid vastastikku lahustuda üksteises. Keemilises ühendis komponendid reageerivad omavahel ja mehaanilises segus ei lahustu ega reageeri komponendid omavahel. 2. Millised on kristallivõre defektid ja millist mõju nad avaldavad omadustele? *Punktdefektid- vakantsid, omavad suurt liikuvust ja teiste defektidega toimides mängivad plastse deformatsiooni protsessides suurt rolli *Joondefektid- suurim tähtsus dislokatsioonidel
Karastamine- Kui Al-Cu sulamit, mille vasesisaldus on alla 5,7 %, ühefaasilise tardlahuse alfa alasse (üle lahustuvuse joone) ja seejärel kiirelt jahutada, ei jõua CuAl2 sekundaarsed osakesed ei jõua tekkida ja tulemuseks on vasega üleküllastunud ebapüsiv tardlahuse struktuur. Vanandamine- Saab jagada kaheks: loomulik ja kunstlik vanandamine. Selle käigus eelnevalt tekkinud üleküllastunud tardlahuses toimuvad muutused, mille tulemusena sulam tugevneb. Lõõmutamine- Valandite homogeniseerivat lõõmutamist kasutatakse esmajoones metallikristallide koostise ebaühtluse kõrvaldamiseks. Rekristalliseeriv lõõmutamine viiakse läbi sõltuvalt sulami koostisest, kalestumise kõrvaldamise ja tera peenendamise eesmärgil. Põhilised Al-sulamite grupid (tähistus) Alumiiniumsulamite tähistused eurotähistussüsteemi kohaselt kasutatakse kahte tähist:
neis rauasüsinikusulamites, milles C>0,02%. Perliit tekib austeniidi (süsiniku- sisaldusega 0,8%) lagunemisel tempera- tuuril 727 °C: F e a a to m C a a to m A P (F+T). Sele 1.18. Aatomite paigutus raua-süsiniku tardlahuses Fe Feα(K8) Tihedus 7800 kg/m3 Sulamistemperatuur Ts 1539 °C Kristallivõre 0...911 °C K8 911...1392 C K12°
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. Vanandamisel tõuseb sulami kõvadus, tõmbetugevus ja voolavuspiir. Seejuures väheneb aga plastsus ja sitkus. 27) Vask ja tema sulamid. Kasutamine. Vask on üks vanimaid inimkonnale teadaolevaid metalle, mis sulameina (koos tinaga pronksidena) on olnud kasutusel enam kui 5000 aastat. Tänapäeval on palju väga kasulikke vasesulameid, kuid metalli
Need terased ei ole ettenähtud termotöötlemiseks kõvaduse või tugevuse saamiseks ja kasutatakse ainult nagu roostevabad agressiivses keskkonnas. Selleks on nende süsinikusisaldus viidud miinimumini (reeglina alla 0,1 %). Siiski ka nii madala süsinikusisalduse korral võib terase aeglasel jahutusel (näiteks keevisõmbluses) tekitada nn. kristallidevaheline (interkristalne) korrosioon. Metalli terade piiridel süsinik moodustab kroomiga karbiid Cr 23C6, see vähendab kroomisisaldust raua tardlahuses ja vähendab piiride korrosioonikindlust. Süsiniku negatiivse mõju neutraliseerimiseks legeeritakse terast aktiivsete kroomimoodustajatega - Ti, Nb, Zr, mis ise, reageerides süsinikuga, takistavad kroomi vähendamist austeniidis. Lisaks sellele on soovitav detaili karastamine peale keevitamist, vastasel korral keevisõmblus hakkab roostetama. Klapiterased. Silkroomid kasutatakse sisepõlemismootorite väljalase klapide valmistamiseks. Sulamite kuumuskindlust tagab
Protsess o viiakse läbi temperatuuridel 950 ...1100 C ja rõhul 50-800 mmHg. Selliseid pindeid kasutatakse rasketes tingimustes treimisel. 2.9.4. Termiline töötlemine WC-Co kõvasulamid, vastavalt olekudiagrammile, on termiliselt töödeldavad (vt. joon.12). Volframi ja süsiniku sisaldus koobaldis väheneb 4% eutektikumi sualmistemperatuurilt kuni 1 % toatemperatuuril. Seega kiirel jahutamisel W ja C sisaldus koobaldi tardlahuses kasvab. Praktikas siiski WC-Co karastamist ei kasutata, kuigi on täheldatud, et karastamisel kermiste paindetugevus ja kõvadus veidi kasvavad ning purunemisitkus ei muutu. Küll aga kasutatakse termilist töötlemist TiC- Fe kermiste puhul. 2.9.5. Isostaatiline kuumpressimine Vastutusrikaste detailide (stantsid, mäepuurid jt) valmistamisel on väga oluline kasutada defektideta sulameid, mis on suurema tugevusega. Kermiste tugevuse
neis rauasüsinikusulamites, milles C>0,02%. Perliit tekib austeniidi (süsiniku- sisaldusega 0,8%) lagunemisel tempera- tuuril 727 °C: Fe aatom C aatom A P (F+T). Sele 1.18. Aatomite paigutus raua-süsiniku tardlahuses - 21 - 1147 E o T, C G 900
annaabi.ee 
