Tehnikas kasutatavad materjalid (0)

1 Hindamata

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 alguses avastatakse sünteetiline kumm( pakeliit ). Sellest algas plastid võidukäik.
komposiitmaterjalid - Kõrtest ja mudast tehtud trellised- Materjal mis koosneb vähemalt kahest materjalist. Esimene komposiit oli kivi, mille sisse pandi heina, et saada tugevamat ehitusmaterjali. 1980 algas nende uus võidukäik, hakati looma väga olulisi komposiite, nagu klaaskiuga tugevdatud vaigud . Ja ka süsinikkiuga tugevdatud vaigud. Oluline on ka Kevlar .
keraamilised materjalid- Eelajaloos klaas(kristuse sünni ajal), savipotid jms(eKr). 1980 hakkavad levima rasked keraamilised materjalid- Alumiinium oksiid- Auto süüteküünla isolaator . Tenokeraamilised materjalid on kallid.

Metallide ja sulamite liigitus:
Tihedus- kergmetallid ja - sulamid – tihedus kuni 5000 kg/m3 magneesium, alumiinium, titaan ...
keskmetallid ja -sulamid – tihedus 5000...10 000 kg/m3 tina, tsink, vask, nikkel , antimon , kroom , mangaan ...
raskemetallid ja -sulamid – tihedus üle 10 000 kg/m3 plii, hõbe, kuld , volfram , molübdeen ...
sulamistemperatuur –
kergsulavad metallid ja –sulamid – sulamistemperatuur ei ületa Pb sulamistemperatuuri 327 °C liitium , tina, plii
kesksulavad metallid ja –sulamid – sulamistemperatuur üle 327 °C, kuid ei ületa Fe sulamistemperatuuri 1539 °C mangaan, vask, nikkel, hõbe...
rasksulavad metallid ja –sulamid – sulamistemperatuur üle 1539 °C titaan, kroom, vanaadium , molübdeen, volfram
Metallide esinemine maakoores
keemilise aktiivsus- Väärismetallid Au,Ag
Haruldased metallid- Li,Be,Co
Leelismetallid- Li,Na,K

Aatomi ehitus.Tüüpilise metalli aatom .
Üleminekugrupi metallid.
Lihtsad metallid.
Tahkete materjalide siseehitus ehk struktuur: Siseehituse ehk aatomite paiknevuse järgi jaotuvad kõik ained amorfseteks ja kristalseteks.
Amorfsus - kui aatomid paiknevad materjalis korrapäratult.
Kristallilisus-Kui aatomid paiknevad korrapäraselt seaduspärasuse järgi
Põhilised metallide kristallivõred- K8-suhteliselt jäigad materjalid: Fe,Ba,Cr,K
K12-Suhteliselt plastsed metallid-kõik väärismetallid: Al(Allumiinium),Cu(Vask),Pb(tina),Au(Kuld),Ag(Hõbe)
H12-Ti( Titaanium ),Mg(Magneesium),Co( koobalt )
Allotroopia-Sama keemiline element ersineb mitme erineva lihtainena, erinevad struktuuri poolest Näiteks süsinik(C) Tavatingimustes grafiit( Hariliku süsi) Kõrge rõhu all suurel temperatuuril saab sellest aga teemant . Teiseks tina, kui temp langel alla 13,9 kraadi, muutub see kasutuks tolmuks.
polümorfism -Metalli või mittemetalli erinevate kristallivõrede esinemine erinevatel temperatuuridel (raud(Fe,)Titaanium(Ti)) isomorfism. Raud toa tep k8-910kraadi k12 kuni 1300 kraadi k8 kuni 1539-edasi on raud vedelas olekus. Ti- H12 kuni 882 kraadi, edasi kuni 1660 k8 kristallivõrega, peale seda titanium sulab.
Isomorfism-Erinevate metallide kristallivõrede samakujulisus ehk isomorfsetel ainetel on sarnased kristallivõred ja aatomi raadiused (Au,Ag –Kuld ja hõbe)

Metallide ja sulamite füüsikalised omadused. ÜHIKUD
Külmhaprus-Sitkuse vastand , Materjalide sitkuse vähenemine madalatel temperatuuridel.
Teim- Standartne katse
Tihedus- ρ mõõdetakse ühikutes kg/m3 (SI-süsteemi põhiühik ) või g/cm3
Sulamistemperatuur- Kraadides ( Celcius , Farenheit)
Kõvadus -Materjali võime vastu pidada deformatsioonile, kui selle sisse tungib mõni tugevam keha. ( ÜHIK- jõud jagatud pinnaühiku kohta )Mohsi skaala-suhtelise kõvaduse skaala mineraalide alusel. Laboris:
Brinelli meetod(Kuulkõvadus- HBW)
Rockwelli meetod(HRW)- Masin suudab ise kõvaduse välja arvutada. (koonus surutakse algraskusesega….jne Otsik võib olla ka kuul pehmete materjalide puhul.)
Vickersi kõvadus(HV)-(teemantpüramiid surutakse materjali, rakendatud jõud jagatakse tekkinud jälje pindalaga-Sama mis brinelli puhul)
Elastus-Materjali võime peale jõu eemaldamist oma esialgne kuju taastada (Ühik 1GPa) E-normaalelastsusmoodul, G-nihkeelastsusmoodul, K-Mahtelastusmoodul
Tugevus(MPa- N ruutmillimeetri kohta)- Materjali võime purunemata taluda koormust,ebaühtlast temperatuuri vm.
Tõmbetugevus :-Maksimaalne materjali võime taluda mingisugust jõudu enne purunemist Rm Ühik 1 MPa
Plastsus (Väljendatakse protsentides)-Materjali võime muuta purunemata talle rakendatud väliskoormuse mõjul oma kuju ja mõõtmed ning säilitada jäävat(plastset) deformatsiooni pärast koormuse eemaldamist. ( Katkevenivus A, Katkeahenemine Z - %)

Metallide ja sulamite mehaanilised omadused. ÜHIKUD
Staatilisel kormamisel määratavad omadused: tõmbeteim- staatilise Tõmbeteimiga määratakse metallide puhul: Voolavuspiir (ReL=1 MPa-maksimaalne tugevus kaduvate deformatsioonide alas , oluline konstruktsioonides), Tõmbetugevus (Rm=1MPa Maksimaalne materjali võime taluda mingisugust jõudu enne purunemist) ja plastsusnäitajad nagu katkevenivus-(A)kui palju keha pikeneb võrreldes esialgse pikkusega enne purunemist (%), Katkeahenemine- (Z) kui palju ristlõike pindala vähenes peale keha purunemist(%),
Surveteim- Vastupidine tõmbeteimiga, Määratakse plastsus- keha surutakse kokku, arvutatakse proovikeha suhteline lühenemine ristlõike pindala suurenemise alusel.
Dünaamilisel koormamisel (muutub jõud suure kiirusega, peamiseks katsetamise mooduseks on löökpaindeteim ) määratavad omadused: löökpaindeteim-Selle järgi hinnatakse, kas materjalil on kalduvus haprale purunemisele.Löökpaindeteim seisneb sisselõikega teimiku purustamises pendellöökmikuga ja purustustöö määramises.(Määratakse löögisitkus KC-J/CM2 või Sitkus- KU või KV ühikuks J (K-Sitkus, U või V Näitab lõike kuju))
Tsüklilisel koormamisel määratavad omadused: väsimusteim- Väsimustugevust iseloomustab väsimuspiir δR, mis on suurim pinge, mida metall purunemata talub koormustsüklit N korda.
Käsutatakse seadmeid, mis võimaldavad määrata proovikehade Väsimustugevust painde- , väände-või tõmbe-survekoormusega, samuti kõrgetel ja madalatel temperatuuridel või korrosioonitingimustes. Kõige enam käsutatakse väsimuskatset paindekoormusega
Tõmbetugevuse ja plastsuse ning sitkuse määramine laboris-

Rauasüsinikusulamid: terased ja malmid . Nende sulamite keemiline koostis, omadused, kasutusvaldkonnad.
Terased: süsiniku sisaldus üle 0,03% ja alla 2,14%, Põhikomponent on raud-Kergesti korroseeriv. Legeerides nt nikkliga saame roostevaba terase. Tavalisandid Si,P,SMn Juhulisandid : O,H,M Legeerivad elemendid: Cr,Ni,W,V,Mo,Co. Tööriista terased,CrV Ehitusterased, Kuullaagriteras(C võimalikult suur) Mida rohkem süsinikku seda kulumiskindlam on teras, kui väheneb sitkus, suureneb kõvadus, suureneb tugevus ja voolavuspiir-kuni C- 1%ni peale mida tõmbetugevus väheneb.
Malmid: süsiniku sisaldus üle 2.14% Valgemal- kui jahtumiskiirus on suur. Hallmalm -süsinik on grafiidina, kui malm jahtub aeglaselt Nimi tuleb murdekeha värvusest. Malmil on head valuomadused. Hea voolavusega. Grafiit muudab malmi mitteläbipaistvaks. Väike tõmbetugevus, väga habras , kasutatakse laialdaselt tööstuses, sest malm on odav.

Mitteraudmetallid ja nende sulamid: Al, Cu, Ni, Ti ja Mg. Põhilised omadused ja kasutusvaldkonnad.
Alumiinium on hõbevalge, pehme ja plastne metal.
Al head omadused: hea korrosioonikindlus ,väike tihedus.
Al kasutatakse: transpordis ,pakenduses,ehituses,eletriliinides jne.
Lähtudes toodete saamise(valmistamise) moodusest,liigitatakse alumiiniumisulamid
kaheks:
1)deformeeritavad(surve- töödeldavad ) sulamid
2) valusulamid
Termotöödeldavusepõhjaljagunevad sulamid samutikaheks:
1) termotöödeldavad (vanan-datavad) sulamid
2)mittetermotöödeldavad(mitte-vanandatavad) sulamid.
Al-sulamite termotöötlemiselrakendadakse:
1) karastamist-plastsuse suurendamine
2) vanandamist-tugevdamine
3) lõõmutamist-struktuuri ühtlustamine ja
kalestumise kõrvaldamine
Vase headeks omadusteks on plastilisus,hea elektri-ja soojusjuhtivus ja
vastupidavus korrosioonile.
Vase kasutusalad:elektrotehnikas,koduses majapidamises ,soojusvahetid jne.
Vasesulamid : messing (vasele listakse Zn),pronks(tinapronks/Al-pronks),Cu-Ni pronksid
Puhas Ni on plastne ja hästi töödeldav ning korrosioonikindel metall. Ni peamiseks kasutusalaks on kuuma- ja korrosioonikindlate, magnetiliste ja spetsiaalsete füüsikalis-keemiliste omadustega sulamite valmistamine.
Niklisulamid:Ni ja Cu sulamid;Ni ja Cr sulamid.
Ti on üks levinuimaid elemente looduses.
Kasutust leiavad Ti-sulamid, mis on legeeritud Al, Cr, V, Moja Mn-ga.
Titaani omadsed: Halvem lõiketöödeldavuskui terastel , plastsed ja kergesti deformeeritavad külmalt.
Kasutusalad:lennukitööstuses,laevaehituses,toiduaine-ja keemiatööstuses, meditsiinis jne.
Mg
Magneesiumit iseloomustab:

Väike tihedus
Madal Ts
Suur kalduvus kalestumisele plastsel deformatsioonil
Õhus kuumutamisel süttib kergesti

Kastusalad:pürotehnikas ja keemiatööstuses.
Mg-sulamite liigitus:

Deformeeritavad- Hea plastsuse, keevitatavuseja korrosioonikindlusega.
Valusulamid- Hea vedelvoolavusega, kuumustgevad

Mittemetalsed materjalid: plastid, tehnokeraamika ja komposiitmaterjalid. Definitsioonid, põhilised head ja halvad omadused, mittemetalsete tehnomaterjalide tüüpilised kasutusvaldkonnad.
Plastid (plastics) ehk plastmassid on sünteetilised materjalid, mis onkas puhtad vaigud (polümeerid) või vaigu ja lisandi sulamid.Plaste kasutatakse pakendina,ehituses,autotööstuses.
Head omadused:
 väike tihedus (kerged, 840… 2200 kg/m3)
 ei vaja viimistlust
 odavad
 lihtsalt töödeldavad
 enamikel plastidel ka suur hõõrdetegur
 head dielektrikud, isolaatorid ja heli summutavad omadused
Halvad omadused:
Väike kuumuspüsivus ja madal tugevus
Pole kraapimiskindlad
Vananedes kaotavad oma omadused
Tehnokeraamika all mõeldakse rasksulavate ühendite baasilsaadud tööriista- ja eriomadustega konstruktsioonimaterjale. Kasutusala järgi: konstruktsiooni-, tööriista- ja elektrokeraamika.
Tehnokeraamika üldised eelised:
●Suur kuumus- ja termopüsivus (keemilise koostise stabiilsus)
●Korrosioonikindlus
●Suur kõvadus ja kulumiskindlus
●Väike tihedus
Tehnokeraamika üldised puudused:
●Väike painde- ja tõmbetugevus (300...500 MPa)
●Suur haprus
●Omaduste suur hajuvus
●Halb töödeldavus
●Kõrge hind
Komposiitmaterjal ehk komposiit on kahest või enamast faasist koosnev liitmaterjal(armatuur ja maatriks ). Tavaliselt on üks faasidest kõva ja tugev ning teine plastne ja elastne. Kõva faasi nimetatakse armatuuriks ja plastset maatriksiks.
Kasutusalad:lennukitööstuses, piduriklotsid ,masinaelemendid, spordiriided .
Head omadused:

Tugevad

Tehnikas kasutatavate materjalid omaduste võrdlus: tihedus, kõvadus, elastsus, soojus - ja elektrijuhtivus.

Valemid: E-Elastsusmoodul ε-Deformatsiion, σ(sigma)-pinge S0-Keha esialgse lõike pindala
E= σ / ε
ε = Δl / L0
σ = F / S0
6

.DOCX Laadi alla originaalfail 6 lk · .docx · 23 allalaadimist

10 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 10 punkti.

~ 6 lehte Lehekülgede arv dokumendis

2017-05-09 Kuupäev, millal dokument üles laeti

23 laadimist Kokku alla laetud

0 arvamust Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid

scorpion6000 Õppematerjali autor

2) Metallide ja sulamite liigitus:
Tihedus- kergmetallid ja -sulamid – tihedus kuni 5000 kg/m3 magneesium, alumiinium, titaan...
keskmetallid ja -sulamid – tihedus 5000...10 000 kg/m3 tina, tsink, vask, nikkel, antimon, kroom, mangaan...
raskemetallid ja -sulamid – tihedus üle 10 000 kg/m3 plii, hõbe, kuld, volfram, molübdeen...
sulamistemperatuur –
kergsulavad metallid ja –sulamid – sulamistemperatuur ei ületa Pb sulamistemperatuuri 327 °C liitium, tina, plii

Materjaliõpetus sulam metall sulamid kõvadus töödeldav malm sulamistemperatuur süsinik plastid komposiit

Sarnased õppematerjalid

docx

TEHNOMATERJALIDE EKSAM

Sitkus on materjali võime purunemata taluda dünaamilist koormust. Sitkusnäitajateks on löökteimil määratav purustustöö, eriteimiga määratav purunemissitkus. Staatilisel kormamisel määratavad omadused: tõmbeteim, surveteim. Tõmbeteimiga määratakse peamiselt tugevusomadused : voolavuspiir, tõmbetugevus Lisaks plastusnäitajad : katkevenivus ehk suhteline pikenemine, katkeahenemine. Surveteimiga määratakse peamised tugevusomadused : voolavuspiir, survetugevus. Plastsed materjalid survejõudude toimel ei purune, vaid jämenevad. Mida laiemaks on läinud proovikeha, seda suuremat jõudu tuleb tema edasiseks deformeerimiseks rakendada. Dünaamilisel koormamisel määratavad omadused: löökpaindeteim. Dünaamilisel koormamisel muutub jõud suure kiirusega.Charpy löökpaindeteim on materjali sitkuse määramise põhimooduseid. Selle järgi hinnatakse, kas materjalil on kalduvus haprale purunemisele. Löökpaindeteim seisneb sisselõikega teimiku purustamises

tehnomaterjalid

pdf

Metallide Tehnoloogia 1 Referaat

TTÜ EESTI MEREAKADEEMIA Üld- ja alusõppe keskus MATERJALIÕPETUS Referaat õppeaines Metallide tehnoloogia, materjalid I Kadett: Andrei Lichman Õppejõud: Paul Treier Rühm: MM42 Tallinn 2015 SISUKORD 1. Metallide kristalliline struktuur ............................................................................. 3 2. Kristallvõre tüübid ....................................................................................................... 3 3. Kristalliseerumine ...............................................................

Metalliõpetus

docx

Tehnomaterjalid-Eksam

1. Materjalide kasutamine inimajaloo vältel, selle muutumise põhjused.- a. 10000BC kasutati eelkõige klaasi,keraamikat ning puitu,nahka. Esmene metall oli kuld . See on pehme ja hea töödelda,samuti leidus seda looduses.Edasi suurenes ka hõbeda,pronksi ja raua kasutus. Metallide kasutamine on järjest suurema protsendi võtnud ning selle hiigelaeg oli 1940-1980, sellel ajal kastuati keraamikat ja plaste väga vähe. Alates 20.sajandi teisest poolest hakkas vähenema metalli kasutus ja väheneb tänapäevalgi.Metalle asendavad aina rohkem erinevad plastid ,komposiitmaterjalid ja keraamilised . 2. Metallide aatom- ja kristallehitus. a. Metalli aatomi ehitus- Metalli aatomid paiknevad kindla seaduspärasuse kohaselt, moodustades korrapärase kristallivõre b. Kristallivõred- Metallide kristallivõred on kuubi ja prisma kujulised, millede tippudes ja tahkude

Materjaliõpetus

docx

Tehnomaterjalide stenogramm

 Vaseniklisulamid (Cu-Ni) – on suurepärase korrosioonikindlusega ja heade elektriliste omadustega. Vaseniklisulam Ni-sisaldusega 25% on tuntud mündimetallina. Tähistus Vase ja vasesulamite margitähistus põhineb ISO-l, nummerdussüsteem aga Eurostandardil (EN-l), mille järgi kasutatakse kahte tähist: - margitähist (määrab keemilise koostise), - tunnusnumbrit (materjali margi numbertähis). Mittemetalsed materjalid – polümeerid, plastid, plastkomposiitmaterjalid Polümeermaterjalid Polümeerid - kõrgmolekulaarsed ühendid (molaarmass jääb vahemikku 1.000-2.000.000 g/mol). Liitumispolümerisatsioon- polümeer moodustub monomeeride liitumise teel. Polükondensatsioon- kondensatsioonipolümeer moodustub ahelreaktsioonil ahela mõlemas otsas, kusjuures igal reaktsioonil eraldub üks vee molekul või happe molekul, seega ei ole tema monomeer identne lähteaine molekuliga.

tehnomaterjalid

pdf

Tehnomaterjali kontrolltöö kordamisküsimused

1. Materjalide kasutamine inimajaloo vältel, selle muutumise põhjused. 10000a eKr oli põhilisteks materjalideks kuld, puit ja kivi. 5 sajandi pärast võeti kasutusele vask ning peale seda ka tina ning nende sulatamisel saadi pronks. Sellel sajandil avastati ka klaas ning telliskivid. 1. sajandi alguses avastati raud, paber ning tsement.10 sajandit elati selle teadmisega, kuid siis hakati uusi asju proovima ning avastati ka tulekindlad materjalid. 20.ndal sajandil hakkas tehnika arenema ning tuli palju uut, avastati teras, alumiinium, magneesium, komposiitmaterjalid. 2. Metallide aatom- ja kristallehitus. Metalli aatomi ehitus. Kristallivõred. Allotroopia, polümorfism, isomorfism. Kristallvõred:primitiivsed(aatom asub võreelemendi sõlmpunktis),ruumkeskend(K8), tahkkesendatud(K12), põhitahkkesendatud.Allotroopia on nähtus, mis seisneb selles, et sama keemiline element võib esineda mitme erineva lihtainena

tehnomaterjalid

docx

Stenogramm eksamiks kokkuvõttev konspekt

Metalsete materjalide korral leiavad kasutamist enamasti A- (kõvasulamid), B- (Al-sulamid) ja C-skaala (tüüpiline teraste puhul), pehmete sulamite ning plastide puhul H-, R- ja M-skaala (plastid). Tähistuseks on HR. Vickers - Võimaldab määrata mis tahes metalli või sulami kõvadust ning sobib nii õhukese metalli kui ka pinnakihi kõvaduse määramiseks. Materjali pind peab selle meetodi korral olema poleeritud. Tüüpiline kasutusala - õhukesed materjalid, tsementiiditud, nitreeritud pinnakihid ja pindkarastatud terased, kõvasulamid, keraamika. Materjali pinda surutakse neljatahuline püramiid tahkudevahelise nurgaga 136 kraadi ja jõuga 1...100 kgf. Jälje diagonaal mõõdetakse optilise mikroskoobi abil ning seejärel kasutatakse Vickersi valemit, et arvutada kõvadust. Tähistuseks on HV. 2. Metallide ja sulamite struktuur Metallide põhilised kristallivõred, neid iseloomustavad parameetrid, polümorfism, isomorfism.

Tehnomaterjalid

docx

Metallide tehnoloogia kontrolltöö kordamiseks

· Võre baas · Võre koordinatsiooniarv · Aatomiraadius · Võre kompaktsusaste Polümorfism. Mõnedel metallidel on sõltuvalt temperatuurist enam kui üks kristallivõre t üüp. Metallid on ained, millel on tahkes olekus iseloomulik läige, hea elektri- ja soojusjuhtivus ning tavaliselt ka hea mehaaniline töödeldavus, suur plastsus ja elastsus. Purustavad katsed (teimid) Tõmbeteim. Vastavalt standardile EVS-EN 10002-1 (Metall- materjalid. Tõmbeteim) määratakse tõmbeteimiga materjali tugevus- ja plastsusnäitajad. (Tõmbetugevus,voolavuspiir, tinglik voolavuspiir, katkevenivus,katkeahenemine). Löökpaindeteim Katsetamine löökpaindele on materjali sitkus-näitajate määramise põhiline meetod. Väsimusteim Tegelikkuses esinevad sagedamini vahelduv- korduvad (tsüklilised) koormused, mille tagajärjel tekivad märki muutvad pinged (surve-tõmbepinged), mis põhjustab pragude teket

Materjalitehnika

docx

Materjaliõpetuse eksami kordamisküsimuste vastused.

-liitium, tina, plii jt. -kesksulavad metallid ja sulamid (temp.üle 327'c,kuid alla 1539'c) -mangaan,vask,nikkel,hõbe,jt. -rasksulavad metallid ja sulamid (sulamistemperatuur üle 1539'c) -titaan, kroom, vanaadium, molübdeen, volfram,jt. Muudest omadustest lähtudes liigitatakse neid väärismetallideks (Pt, Ag. Au jt), haruldasteks metallideks (Li, Be, Ti jt), leelismetallideks (Li, Na, K jt). Kergsulamitest enim kasutatakse alumiiniumsulameid.Tehnikas kasutatavad vähima tihedusega konstruktsioonisulameid on aga magneesiumsulamid. Kergsulavad sulamid on leidnud eelkõige kasutamist joodiste ja laagrimaterjalina. Mitteraudmetallidest(Cr, Mn, Ni, V, Ti, Co, jt)kasutatakse legeerivate elementitena. Alumiinium-titaan ja magneesium sulameid kasutatakse kergkonstruksioonisulamites.

Materjaliõpetus

Rohkem sarnaseid