Terase termotöötlus (0)

Eesti Mereakadeemia - Materjaliteadus - Metalliõpetus

5 VÄGA HEA

TTÜ EESTI MEREAKADEEMIA
Üld- ja alusõppekeskus
Metallide tehnoloogia , materjalid
Kodune töö nr. 2 – Terase termotöötlus
Üliõpilane: Ksenia Mund Õpperühm: KS-21
Ülesanne:
Määrake alltoodud detailide termotöötluse viisid ja reziimid, kandke tulemused tabelisse ning põhjendage kirjalikult tehtud valikuotsuseid.
1. Reduktori võll pikkusega 300 mm ja läbimõõduga 40 mm, materjal teras C40E .
2. Viil pikkusega 200 mm, ruudukujulise ristlõikega 10 x 10 mm, materjal C125.
Kodutöö kirjaliku aruande sisu:
Koostage lühiülevaade (maht ca 2 lehekülge A4) terase termotöötlusest kõigil alltoodud teemadel :
- karastamise ja noolutamise eesmärk;
- kuumutusviiside kirjeldus ja kuumutamise kestuse valik;
- kuumutustemperatuuri sõltuvus süsinikusisaldusest;
- jahutamiskeskkonna valik ja jahutamiskiirus;
- noolutusviisid ja nende kasutusalad.
Juhendaja :
Mari-Liis Kuuse
Paul Treier
Tallinn 2014
Lühiülevaade
Terase termotöötlus
Terase termotöötlus seisneb materjali kuumutamises üle tema kriitiliste temperatuuride (faasipiiride), sellel temperatuuril hoidmises ning olenevalt järgnevas jahutamise kiirusest, mil faasimuutused kas toimuvad täielikult, osaliselt või üldse ei leia aset.
Terase termotöötlus on laialt levinud meetod tema omaduste muutmiseks nii materjalil kui ka lõpptoodetel. Termotöötlus võimaldab ühe ja sama keemilise koostise korral saada terve rea erinevaid võimalikke mehaanilisi omadusi.
Karastamise ja noolutamise eesmärk
Terase tugevuse ja kõvaduse (konstruktsiooniterased) või kõvaduse ja kulumiskindluse (tööriistaterased) tõstmise üheks viisiks on terase karastamine . Karastamisel tekkinud martensiitstruktuur on suure kõvaduse ja karastamisel tekkinud sisepingete tõttu nii habras , et seda ei saaks kasutada enamikus rakendustes.
Karastatud terase kuumutamist temperatuurini, mis ei ületa Ac1, nimetatakse noolutamiseks. Noolutamisel martensiit laguneb ferriidi ja tsementiidi seguks, suureneb terase sitkus, kuid vähenevad kõvadus ja tugevus. Muutused on seotud faasimuutustega kuumutamisel: jääkausteniidi kadumise ja martensiidi lagunemisega. Karastatud terase kuumutamisel toimub ka karastamisel tekkinud sisepingete vähenemine ja karbiidiosakeste kasv.
Kuumutusviiside kirjeldus ja kuumutamise kestuse valik
Liiga kõrge karastustemperatuur ja pikaajaline seisutamine sellel põhjustavad austeniidi terakasvu ja pinnakihist süsiniku välja põlemist. Jämedateraline austeniit annab karastamisel jämedastruktuurse martensiidi, mis on peenestruktuursest martensiidist hapram. Kuumutuskestus oleneb mitmest mõjurist ja üldised juhised süsinikteraste puhul saab tabelist.
Kuumutustemperatuuri sõltuvus süsinikusisaldusest
Mida rohkem sisaldab teras süsinikku, seda suuremad on karastamisel mahumuutused , ning mida madalamal temperatuuril muutub austeniit martensiidiks, seda suurem on oht deformatsioonide, pragude, pingete ja teiste karastusdefektide tekkeks ning seda hoolikamalt peab valima terase jahutamisrežiimi.
Jahutamiskeskkonna valik ja jahutamiskiirus
Jahutus valitakse niisugune, mis kindlustab terasele vajaliku struktuuri ja soovitavad omadused.
Jahutuskiirust saab reguleerida erinevate jahutuskeskkondade valikuga ja nende temperatuuri muutmisega.
Jahutuskiiruse valikul tuleb lähtuda järgmistest põhilistest seisukohtadest: peab olema võimalikult väike (et tekkivad sisepinged oleksid minimaalsed), kuid seejuures küllaldane vajaliku struktuuri ja soovitud omaduste saamiseks. Austeniit säilib kõige lühemat aega temperatuuripiirkonnas 500…600 oC ja hakkab lagunema juba mõne kümnendiku sekundi pärast. Sellest järeldub, et jahtumiskiirus peab karastamisel olema austeniidi lagunemist võimaldavast jahtumiskiirusest suurem. Temperatuuridel alla 500 oC austeniidi säilivus suureneb ja siin võib jahtumiskiirust vähendada, eelkõige martensiidi tekkepiirkonnas (300...200 oC) karastamisel tekkivate sisepingete vähendamiseks. Sisepinged põhjustavad detailide kõverdumist, kaardumist ja pragunemist. Seega on terase karastamise seisukohalt oluline karastuskeskkonna jahutusvõime kriitilistel temperatuuridel – 650…500 oC (austeniidi minimaalne säilivus) ja 300…200 oC (martensiidi tekkimise algus).
Süsinikteraseid karastatakse vees. Vesi jahutab 300…200 oC piirkonnas liiga intensiivselt, kuid vee kuumenemine vähendab jahtumiskiirust tunduvalt ainult piirkonnas 650…500 oC.Need on vee kui kasutatavama karastusvedeliku põhilised puudused. Süsinikteraseid aga karastatakse kõige sagedamini martensiidile, mis kindlustab maksimaalse kõvaduse.
Noolutusviisid ja nende kasutusalad.
Nr
Nimetus
C %
Karastus-
temperat.
Kuumut .
aeg, min
Jahutus-
keskkond
Noolutus -
temperat.
Saadud
tõmbe-
tugevus
Saadud
kõvadus
HRC
1
C40E
0,4
810-850 oC
E – 40min
S – 10min
P – 4min
Karastus vedelik
500...650 oC
630 N/mm2
15...35
2
C125
1,25
710-750 oC
E – 18min
Vesi, õli, õhk
170...250 oC
45...65

C40E on teras süsinikusisaldusega 0,4%. Karastustemperatuuri valisin 810 - 850 oC piirides, võtsin andmeid karastamise graafikust. Teraste kõvadus leidsin graafikutelt, kus on näidatud karastatud teraste kõvadust sõltuvalt C-sisaldusest.Saadud kõvadus HRC võrdub 15..35. Kõvadust leidsin,ja kõvaduse järgi leidsin noolutustemperatuurit(tabel: Noolutusviisid ja nende kasutusalad). C40E on legeeritav teras, seepärast selle jahutamine toimub karastusvedelikus. Tõmbetugevus on 630 N/mm2 , seda vaatasin õpikust.
Meil on võll läbimõõduga 40mm, karastustemperatuur on umbes 810-850 oC. Kuumutuskestuse tabelist vaatan , et temperatuur elektriahjus on 800 oC ja sellele võrdub 1min/mm.Soolavannis 800 oC – 0,25min/mm ja pliivannis 800 oC – 0,1min/mm. Arvutan : elektriahjus - 40mm×1,0 min/mm = 40min , soolavannis 40mm×0,25 min/mm = 10min ,pliivannis 40mm×0,1 min/mm = 4min.

C125 on teras süsinkusisaldusega 1,25%. Karastustemperatuuri valisin 710 - 750 oC piirides, võtsin andmeid karastamise graafikust. Teraste kõvadus leidsin graafikutelt, kus on näidatud karastatud teraste kõvadust sõltuvalt C-sisaldusest. Saadud kõvadus HRC võrdub 45..65. Kõvadust leidsin,ja kõvaduse järgi leidsin noolutustemperatuurit 170...250(tabel: Noolutusviisid ja nende kasutusalad). C40E on mittelegeeritav teras, selle jahutuskeskonnad on vesi,õli,õhk.
Meil on ruutkujuline detail (10x10) , karastustemperatuur on umbes 710-750 oC. Kuumutuskestuse tabelist vaatan, et temperatuur on ainult elektriahjus umbes 700 oC ja sellele võrdub 1,8min/mm. Arvutan : elektriahjus - 10mm×1,8 min/mm = 18min .

.DOCX Laadi alla originaalfail 4 lk · .docx · 72 allalaadimist

50 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 50 punkti.

~ 4 lehte Lehekülgede arv dokumendis

2016-10-09 Kuupäev, millal dokument üles laeti

72 laadimist Kokku alla laetud

0 arvamust Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid

blahbla Õppematerjali autor

Ülesanne:
Määrake alltoodud detailide termotöötluse viisid ja reziimid, kandke tulemused tabelisse ning põhjendage kirjalikult tehtud valikuotsuseid.
1. Reduktori võll pikkusega 300 mm ja läbimõõduga 40 mm, materjal teras C40E.
2. Viil pikkusega 200 mm, ruudukujulise ristlõikega 10 x 10 mm, materjal C125.
Kodutöö kirjaliku aruande sisu:
Koostage lühiülevaade (maht ca 2 lehekülge A4) terase termotöötlusest kõigil alltoodud teemadel:
- karastamise ja noolutamise eesmärk;
- kuumutusviiside kirjeldus ja kuumutamise kestuse valik;
- kuumutustemperatuuri sõltuvus süsinikusisaldusest;
- jahutamiskeskkonna valik ja jahutamiskiirus;
- noolutusviisid ja nende kasutusalad.

Terase termotöötlus Karastamise ja noolutamise eesmärk Terase termotöötlus Reduktori võll Viil karastamise ja noolutamise eesmärk kuumutusviiside kirjeldus ja kuumutamise kestuse valik kuumutustemperatuuri sõltuvus süsinikusisaldusest jahutamiskeskkonna valik ja jahutamiskiirus noolutusviisid ja nende kasutusalad

Sarnased õppematerjalid

docx

Metallide tehnoloogia kodutöö nr 2

Kodune töö nr. 2 Üliõpilane: Ülesanne: 1. Määrake alltoodud detailide termotöötluse viisid ja reziimid, kandke tulemused tabelisse ning põhjendage kirjalikult tehtud valikuotsuseid. a) Reduktori võll pikkusega 300 mm ja läbimõõduga 40 mm, materjal teras C40E. b) Viil pikkusega 200 mm, ruudukujulise ristlõikega 10 x 10 mm, materjal C125. 2. Koostage lühiülevaade (maht ca 2 lehekülge A4) terase termotöötlusest kõigil alltoodud teemadel: 1) karastamise ja noolutamise eesmärk; 2) kuumutusviiside kirjeldus ja kuumutamise kestuse valik; 3) kuumutustemperatuuri sõltuvus süsinikusisaldusest; 4) valik ja jahutamiskiirus; 5) noolutusviisid ja nende kasutusalad. 1. Terase termotöötlus Terase termotöötlus seisneb kuumutamises üle faasipiiri(de) ning järgnevas jahutmises kiirusel, mil faasimuutused kas toimuvad täielikult, osaliselt või üldse ei leia aset. [1]

Rakendusmehaanika

docx

Terase termotöötlus, metallide tehnoloogia

TTÜ EESTI MEREAKADEEMIA Üld- ja alusõppe keskus Metallide tehnoloogia, materjalid Kodune töö nr. 2 – Terase termotöötlus Üliõpilane: Õpperühm: Ülesanne: 1. Määrake alltoodud detailide termotöötluse viisid ja režiimid, kandke tulemused tabelisse ning põhjendage kirjalikult tehtud valikuotsuseid. a) Reduktori võll pikkusega 300 mm ja läbimõõduga 40 mm, materjal teras C40E. b) Viil pikkusega 200 mm, ruudukujulise ristlõikega 10 x 10 mm, materjal C125. 2. Koostage lühiülevaade (maht ca 2 lehekülge A4) terase termotöötlusest kõigil alltoodud teemadel:

Materjalitehnika

pdf

Terase termotöötlemine

8 2 Ülesanne 1 Kuumutustemperatuuri sõltuvus metallist ja selle süsinikusisaldusest Mida rohkem sisaldab teras süsinikku, seda suuremad on karastamisel mahumuutused ning mida madalamal temperatuuril muutub austeniit martensiidiks, seda suurem on oht deformatsioonide, pragude, pingete ja teiste karastusdefektide tekkeks ning seda hoolikamalt peab valima terase jahutamisrežiimi. Jahutamiskeskkonna valik ja jahutamiskiirus Jahutuskeskkond. Levinum jahutuskeskkond on vesi. Vee jahutusvõimele avaldavad mõju selles leiduvad lisandid (eriti soolad). Nii näiteks destilleeritud vesi või vihmavesi, mis ei sisalda sooli, jahutavad kaks korda aeglasemalt kui kraanivesi. Vees lahustunud gaasid halvendavad vee jahutusvõimet, seetõttu keedetud vesi (või korduvalt kasutatud vesi) võrreldes toorega jahutab intensiivsemalt

Tehnomaterjalid

doc

KAT31_Termotöötluse materjal ja kuesimused

Noolutus ja vanandamine on erinevalt lõõmutusest või karastusest sekundaarse iseloomuga termiline operatsioon, mida tehakse ainult peale karastamist, ilma selleta nendel ei ole mõtet. Karastatud metall on termodünaamiliselt ebastabiilne, tema siseenergia võrreldes lõõmutatud olekuga on suurem. Isegi toatemperatuuril temas aeglaselt tekivad protsessid, mis lähenevad metalli struktuur ja omadused tasakaluoleku seisundiks. Näiteks karastatud terase kõvadus väheneb kauaaegsel hoidmisel toatemperatuuril, seda enam need protsessid aktiviseeruvad metalli kuumutamisel. Just sellist karastatud metalli kuumutamist alla faasimuutuse temperatuuri nimetatakse noolutamiseks.Ei ole printsipiaalset vahet noolutuse ja vanandamise vahel, kuid siiski noolutuseks tavaliselt nimetatakse karastatud terase kuumutamine, vanandamiseks aga sama protsessi värvmetallsulami või malmvalandi puhul. Viimasel

Tehnomaterjalid

doc

Terase termotöötlemine

Terase termotöötlemine Terase struktuurimuutused termotöötlusel Terase termotöötlemine seisneb terase kuumutamises üle faasipiiri(de) ning järgnevas jahutamises kiirusel, mil faasimuutused kas toimuvad täielikult, osaliselt või üldse ei leia aset. Selle põhjal eristatakse kahte peamist terase termotöötluse moodust: · lõõmutamine (kuumutamine aeglase jahutamisega faasimuutused toimuvad täielikult), · karastamine (kuumutamine kiire jahutamisega faasimuutused ei leia aset või toimuvad osaliselt). Lõõmutamine Karastamine Plastsus suureneb Kõvadus tõuseb Sisepinged vähenevad Tugevus suureneb Survetöödeldavus Sitkus väheneb paraneb Kulumiskindlus Struktuur peeneneb

Keevitus

docx

Materjaliõpetuse eksami kordamisküsimuste vastused.

t. faas, millest ta kiire jahtumise tagajärjel tekkis. Austeniitmuutus - Analoogselt rauasüsinikusulamite jahutamisel toimuvate muutustega toimuvad faasimuutused sulamite struktuuris ka kuumutamisel üle faasipiiride. Kuumutades terast üle faasipiiri, leiab aset perliitmuutusele vastupidine muutus FP+TKAS, mille tulemusena tekib austeniit. Sellist muutust nimetatakse austeniitmuutuseks e. austenitisatsiooniks RAAMAT ALATES LK 81 - terased: - süsiniku ja tavalisandite mõju terase struktuurile ja omadustele; Süsinik- C-sisalduse suurenedes kasvab tsementiidi kogus terase struktuuris ning koos sellega terase kõvadus, tõmbetugevus Rm ja voolavuspiir Rp; vähenevad aga plastsus (katkevenivus A ja katkeahenemine Z) ning sitkusnäitajad kasvab aga vastupanu väsimuspurunemisele. Süsinik avaldab mõju ka terase külmahapruse temperatuurile e. külmahapruslävele, soodustades terase haprumist madalatel temperatuuridel iga kümnendik protsent

Materjaliõpetus

docx

Tehnomaterjalide stenogramm

Sel juhul jääb austeniit metastabiilsena püsivaks või muutub süsinikuga üleküllastunud ferriidiks e. martensiidiks, mille C-sisaldus on võrdne lähteausteniidi C-sisaldusega.  Austeniitmuutus - kuumutades terast üle temperatuuri Ac1, leiab aset perliitmuutusele vastupidine muutus, mille tulemusena tekib austeniit. Terased (C-sisaldus kuni 2,14%) Terase tasakaalustruktuur koosneb normaaltemperatuuril ferriidist ja tsementiidist, kusjuures tsementiidi kogus terase struktuuris kasvab võrdeliselt selle C-sisaldusega. C-sisaldusest lähtudes liigitatakse terased:  alaeutektoidseiks, C < 0,8%, struktuur F + P;  eutektoidseiks, C = 0,8%, struktuur P;  üleeutektoidseiks, C > 0,8%, struktuur P + T". C-sisalduse suurenedes kasvab T kogus terase struktuuris ning koos sellega terase kõvadus, tõmbetugevus Rm ja voolavuspiir Rp; vähenevad aga plastsus –ning sitkusnäitajad. Malmid (C-sisaldus üle 2,14%)

tehnomaterjalid

docx

Mõisted

1.1. Metalsed materjalid 1,0%. Lisandid viiakse terasesse selle desoksüdee- rimise käigus; ühinedes terases oleva hapnikuga lähevad nad räbusse. Lahustudes rauas paran- 1.1.1. Rauasüsinikusulamid davad nad terase omadusi. Räni lahustununa rauas tõstab terase Teras voolavuspiiri, mis aga halvendab terase külmdefor- meeritavust (stantsimisel, tõmbamisel). Seetõttu Lisandid terases kasutatakse deformeerimise teel valmistatavate

Kategoriseerimata

Rohkem sarnaseid