Terase legeerivad elemendid 1. Mangaan Mangaan on keemiline element järjenumbriga 25.Tal on üks stabiilne isotoop massiarvuga 55.Omadustelt on mangaan metall.Normaaltingimustel on ta tihedus 7,47 g/cm3. Tema sulamistemperatuur on 1244 Celsiuse kraadi.Mangaan laiendab austeniidi püsivusala kuni toatemperatuurini. Silmas tuleb siinjuures pidada seda, et polümorfsele muutusele on omane teatav aeglus. Mangaan moodustab terases karbiidid, mis avaldavad mõju eelkõige terase tugevusele. See element alandab martensiitmuutuse temperatuure. Tõstab Rm, HB, suurendab läbikarastuvust, soodustab austeniitstruktuuri teket. Kulumiskindlates terastes ca 13%. Kasutatakse ka: raudteerööbaste teras (lihtainena); tööriistad, kirved (sulamina); seifid, adrad (ühendina); patareid, väetised, klaas, must pigment (toormena) 2. Kroom Kroom on keemiline element järjenumbriga 24
TERASE LEGEERIVAD ELEMENDID Legeeritud terasteks nimetatakse niisuguseid teraseid, milledesse on lisatud peale süsiniku, räni, väävli ja fosfori lisatud veel teatud protsent legeerivaid elemente nagu näiteks kroomi, niklit, mangaani. Eristatakse madalalt legeeritud (lisandeid kuni 3%), keskmiselt legeeritud (lisandeid 3...5%) ja kõrgelt legeeritud (lisandeid üle 5,5%) teraseid. Mangaanil Mn - on üks stabiilne isotoop massiarvuga 55. Omadustelt on mangaan metall. Normaaltingimustel on Mangaani tihedus 7,47 g/cm3. Mangaani sulamistemperatuur on 1244°C. Mangaan laiendab austeniidi püsivusala kuni toatemperatuurini. Silmas tuleb pidada, et tänu polümorfsele muutusele on omane teatav aeglus. Mangaan moodustab terases karbiidid, mis avaldavad mõju eelkõige terase tugevusele. See element alandab martensiitmuutuse temperatuure. Kulumiskindlates terastes leidub mangaani umbes 13%.
KODUNE ÜLESANNE 3 TERASEGA LEGEERIVAD ELEMENDID 1. Nikkel(Ni) on keemiline element järjekorranumbriga 28. Omaduselt on ta hõbevalge läikiv metall, kerge kuldse varjundiga. Nikli tihedus normaaltingimustel on 8,9g/m3 ning sulamistemperatuuriks on 1455oC ja keemistemperatuuriks on 2913oC. Nikkel laiendab temperatuurivahemikku, milles ferriit on püsiv. Umbkaudselt on 10% niklit kulub katalüsaatorite valmistamisele. Nikli peamiseks kasutasalaks on kuuma- ja korrosioonikindlate, magnetiliste ja spetsiaalsete füüsikaliste-keemiliste omadustega sulamite valmistamine. Nikkeldimetüülglüooksitiivi kasutatakse värvainena huulepulkades. NiSO4 on tähtsaim nikli sool, mida kasutatakse galvanotehnikas nikeldamisvedeliku koostisosana. Nikli ühendeid kasutatakse ka keraamikatööstustest värviühenditena. Niklist valmistatakse ka münte. 2
Legeerivate elementide mõju teraste omadustele 1) Kroom on üks legeerivatest elementidest, mis avaldab terasele mitut moodi mõju. Kroom tõstab terase tugevust ja kõvadust ning alandab plastsust. Samuti on kroomil karbiidide moodustamise võime, mis aitab vältida Ti-teradevahelist korrosiooni ehk roostet. Kroom takistab ka austeniidi tera kasvu, mis soodustab peeneteralise struktuuri teket. Kroom avaldab mõju ka korrosiooni kindlusele ehk aitab vältida rooste tekkimise terasele (roostevaba teras). Selle saavutamiseks kasutatakse kroomi mõningatel juhtudel ka koos nikliga. 2) Nikkel lainedab temperatuurivahemikku, milles ferriit on püsiv. See ala laieneb legeerivate elementide sisalduse suurenemisega, kuni ferriit muutub stabiilseks kogu temperatuurivahemikus. Nikkel tõstab terase struktuuriosa- ferriidi ja seega ka terase
Erinevad faasid on üksteisest eraldatud piirpinnaga, erinevatel faasidel on erinevad omadused, näiteks teistsugune tihedus, kristallistruktuur või värvus. On olemas homogeenseid ja heterogeenseid sulamisüsteeme, mis koosnevad vastavalt ühest ja kahest faasist. Sageli käsitletakse faase kui aine erinevaid olekuid (vedel, tahke, gaasiline, plasma). Tegelikult hõlmab faas nii aine olekut kui ka oleku sees toimuvaid struktuurimuutusi. Kui näiteks sulam läheb vedelast olekust tahkesse, siis muutub ka selle faas. Aga ühes agregaatolekus olev aine võib olla mitmes teineteisest erinevas faasis. Näiteks grafiit ja teemant on sama aine erinevad faasid - keemiline koostis on identne, aga aine struktuur on erinev. Protsessi, kus aine läheb ühest faasist teise, nimetatakse faasisiirdeks, mille tunnuseks on aine omaduste oluline muutus. Soojushulka, mis neeldub või eraldub aine massiühiku kohta, nimetatakse siirdesoojuseks
Terased Terastes on rauda vähemat 50%. Kui igasugu muid elemente on rohkem ja rauda juba alla 50%, siis me ei räägi enam terasest. Terased on metalsetest materjalidest põhimaterjal ehk umbes 90 protsenti konstruktsioonimaterjalidest. Teras on raua-süsiniku sulam süsinikusisaldusega kuni 2,14%. Süsinik ei ole lisand terases, vaid teeb rauast terase. Eutektoidteras C-sisaldusega 0,8 % ja struktuur 100%-liselt perliit (ferriidi-tsementiidi segu). Alaeutektoidterased C-sisaldusega kuni 0,8%, struktuuriga ferriit-perliit. Terased hakkavad C- sisaldusest 0,05%. Alla selle ei ole teras, vaid puhas raud. Sest väiksema C-sisaldusega ei kasutata. Üleeutektoidsed terased C-sisaldus üle 0,8% kuni 2,14%. struktuur perliit-tsementiit
annab piiramatu tardlahuse. Esimesel juhul vastavalt joonisele 1.45a, lk 42 toodud faasidiagramille koosnevad kõik sulamid peale kristalliseerumist tardlahuse kristallidest (komponendi B piiramatu tardlahus komponendis A). Sulamites koostisega A-C kristalliseerub temperatuuri alanedes tardlahus ümber tardlahuseks (komponendi B piiratud tardlahus komponendis A). Allpool joont EC (polümorfse muutuse algtemperatuurid) koosneb sulam ainult tardlahuse kristallidest; joon ED vastab polümorfse muutuse lõpptemperatuuridele. Joonte EC ja ED vahel on tasakaalus mõlemad tardlahused ja . Teisel juhul vastavalt joonisel 1.45b, lk 42 toodud faasidiagrammile koosnevad kõik sulamid normaaltemperatuuril tardlahuse kristallidest (komponendi B piiramatu tardlahus komponendis A), kõrgtemperatuurne modifikatsioon A annab komponendiga B piiratud tardlahuse . Joon CPD viitab peritektmuutusele. Joonisel 1
meeritavust (stantsimisel, tõmbamisel). Seetõttu Lisandid terases kasutatakse deformeerimise teel valmistatavate Raud on metallidest tähtsaim, kuid puhtal kujul detailide puhul väikese ränisisaldusega teraseid. kasutatakse teda vähe. Põhilised tehnomaterjalid Mangaan tõstab märgatavalt terase valmistatakse rauasulamitest. Nende kasutusala on tugevust, alandamata seejuures plastsust, ning umbes kümme korda laiem kui teistel metallidel ja samal ajal vähendab väävlisisaldusest tingitud nende sulamitel. Suurem osa rauasulamitest on kahjulikku mõju. süsinikku sisaldavad sulamid – rauasüsinikusula- Malmidele on peale suurema süsinikusisal-
piirsisalduse. Tabel 1. Lisandite piirsisaldus mittelegeeterastes Element Al Bi Co Cu Cr Mn Mo Nb Ni Pb Se Ti V W Piirsisaldus 0,3 0,1 0,3 0,4 0,3 1,65 0,08 0,06 0,3 0,4 0,1 0,05 0,1 0,3 % Legeerterastes ületab vähemalt ühe legeeriva (st terase koostise lisatud) elemendi sisaldus tabelis 1 toodu ja teras ei kuulu roostevabade teraste alla. Roostevabades terastes peab kroomi sisaldus olema vähemalt 10,5% ja süsiniku sisaldus alla 1,2%. Kasutamise otstarbest lähtudes nõuab aga mõningate lisandite sisaldus eripiiranguid alla tabelis 1 näidatu, näiteks on auto kere valmistamiseks kasutatavas plekis vajalik piiratud ränisisaldus (üle 0,02%) 5. MITTELEGEERTERASTE LIIGITUS Mittelegeerteraseid liigitatakse mitme tunnuse järgi: a) Otstarve – konstruktsiooniterased (C=0,05-0,65%); tööriistaterased (C=0,7- 1,35%)
terase elastsust; plastne deformatsioon on lubamatu. Seega on vedrumaterjalile peamine nõue kõrge voolavuspiir ja elastsusmoodul. Kuna vedrud töötavad vahelduvtsüklilistel koormustel, siis on tähtis ka vedruteraste väsimuspiir; sitkus- ja ka plastsusnäitajad olulist rolli ei mängi. Vedrud tehakse 0,5...0,7% süsinikusisaldusega terasest, mis on legeeritud räni ja mangaaniga. Vastutusrikaste vedrude korral kasutatakse teraseid, millele on lisatud kroomi ja vanaadiumi. 6) Tööriistaterased ja nende omadused. Kasutamine. Tööriistaterased moodustavad teraste suure grupi, mida iseloomustavad suur kõvadus, tugevus ja kulu- miskindlus, s.o. omadused, mis on vajalikud metallide lõike- ja survetöötlemisel, ja võime neid omadusi kuumenemisel säilitada soojuskindlus. Eelkõige kõvaduse nõudest tulenevalt on tööriistateraste süsinikusisaldus võrreldes konstruktsiooniterastega suurem (reeglina 1...2%).
...................................... 14 1.2.1. Rauasüsinikusulamid ................................................................................................................. 14 1.2.2. Alumiinium ja alumiiniumisulamid .............................................................................................. 30 1.2.3. Vask ja vasesulamid................................................................................................................... 33 1.2.4. Nikkel ja niklisulamid .................................................................................................................. 35 1.2.5. Titaan ja titaanisulamid............................................................................................................... 36 1.2.6. Magneesium ja magneesiumisulamid ........................................................................................ 36 1.2.7. Tsink, plii, tina ja nende sulamid ............................
47. Lõike- ja jahutusvedelikud, 48. Abrasiivmaterjalid, 49. Tuleohutuse alused Materjalide omadused Materjali tihedus. Tiheduseks nim antud materjali massi ruumalaühiku kohta. = m / V (kG/m³) ; · raud = 7870 kG/m³, · vask = 8960 kG/m³, · alumiinium = 2700 kG/m³, · plii = 11340 kG/m³, · elavhõbe = 13520 kG/m³ · titaan = 4500 kG/m³ ; · tina = 7300 kG/m³ ; · volfram = 19300 kG/m³. Materjali sulamistemperatuur. Sulamis temperatuuriks nim niisugust temperatuuri, mille juures materjal muutub tahkest olekust vedelaks. · volfram = 3410ºC, · raud = 1539ºC; · vask = 1083ºC; · alumiinium = 660ºC; · titaan = 1665ºC ; · tina = 220ºC; · plii = 327ºC; · plastid = 60....200ºC ; · alumiiniumoksiid = 2050ºC; · elavhõbe = - 40ºC. Elektrijuhtivus. Elektrijuhtivuseks nim omadust elektrit juhtida
47. Lõike- ja jahutusvedelikud, 48. Abrasiivmaterjalid, 49. Tuleohutuse alused Materjalide omadused Materjali tihedus. Tiheduseks nim antud materjali massi ruumalaühiku kohta. = m / V (kG/m³) ; · raud = 7870 kG/m³, · vask = 8960 kG/m³, · alumiinium = 2700 kG/m³, · plii = 11340 kG/m³, · elavhõbe = 13520 kG/m³ · titaan = 4500 kG/m³ ; · tina = 7300 kG/m³ ; · volfram = 19300 kG/m³. Materjali sulamistemperatuur. Sulamis temperatuuriks nim niisugust temperatuuri, mille juures materjal muutub tahkest olekust vedelaks. · volfram = 3410ºC, · raud = 1539ºC; · vask = 1083ºC; · alumiinium = 660ºC; · titaan = 1665ºC ; · tina = 220ºC; · plii = 327ºC; · plastid = 60....200ºC ; · alumiiniumoksiid = 2050ºC; · elavhõbe = - 40ºC. Elektrijuhtivus. Elektrijuhtivuseks nim omadust elektrit juhtida
2.1. Materjalide omadused Materjalide omadused võib jagada kolme gruppi: füüsikalised, mehaanilised ja tehnoloogilised omadused (vt. Tabel 2.1). Materjalide kasutusomadusi iseloomustavad talitlusomadused. Tabel 2.1. Materjalide omadused. Füüsikalised Mehaanilised Tehnoloogilised Talitlusomadused omadused omadused omadused Tihedus Tugevus Valatavus Korrosioonikindlus Sulamistemperatuur Kõvadus Survetöödeldavus Kulumiskindlus Soojuspaisumine Sitkus Lõiketöödeldavus Pinnaomadused Soojusjuhtivus Plastsus Termotöödeldavus Tulekindlus Elektrijuhtivus Keevitatavus Soojuspüsivus Magnetilisus Joodetavus Ohutus Keskkonnasõbralikkus Materjalide füüsikalised omadused
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
