Leidsid 25 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Terased ja malmid". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
malm, malmid, näidatud, tsementiit, kõvadus, fe3c, struktuuriskeem, jahutamine, termotöötlus, malmis, perliit, faasipiiri, karastustemperatuur, mereakadeemia, elise, juhendaja, lektor, punaka, täpiline, perliidi, struktuuriosad, kuumutus, tavalises, keeruka, pressvormid, süsinikteraste, valikul, 250c, noolutamist, nind, haprus, struktuurilt2005 Eesmärk: Tutvuda rauasüsinikusulamite (teraste ja malmide) struktuuri termotöötluse ja neist tulenevate omadustega I osa (Terased & malmid) küsimused 1. Joonistage Fe-Fe3C faasidiagramm (FD), märkige FD-i kõikides alades faasid ning tooge üksikute sulamigruppide (eutektsed, ala-ja üleeuteksed; eutektoidsed, ala-ja üleeutektoidsed) struktuuriosad toatemperatuuril. Vastus: Faasid: ferriit F, austenniit A, tsementiit T C sisaldus % Sulam Struktuuriosad toatemperatuuril Alla 0,8 Alaeutektoidne F+P 0,8 Eutektoidne P
Tallinna Tehnikaülikool Materjalitehnika instituut Tehnomaterjalid KODUNE TÖÖ NR 1 Terased ja malmid Tallinn 2011 1. Fe-Fe3C Faasdiagramm 2. Terase struktuuriskeem p- perliit f- ferriit Struktuuriosad tekivad temperatuuril umbes 800°C. Tegemist on alaeutektoidse terasega, mille struktuur on F+P. Kui lähtuda terase kasutusalast, siis on tegemist konstruktsiooni terasega. 3. Eeltermotöötlusviisid antud terasel - lõõmutamine - normaliseerimine Struktuuriosad jäävad samaks, sest jahtumiskiirus on madal ( ferriit ja perliit). 4. Terase grupp lähtuvalt lõpptermotöötlusest
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] 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. [2] 1.1 Karastamise ja noolutamise eesmärk
äravoolule jahtumisel. See on tingitud kristalliseerumissoojuse eraldumisest. 4.2. Loetlege faasid Fe-C-sulameis, tooge nende määratlused. · Tardlahus ferriit (F) Fe(C) - süsiniku tardlahus -rauas (K8), C-sisaldus kuni 0,02% temp.-l 727 kraadi, temp. vahemik 0...911 kraadi. Sitke ja hästi deformeeritav nii kuumalt kui ka külmalt. Kõvadus toatemperatuuril 60-90 HB · Tardlahus austeniit (A) Fe(C) - süsiniku tardlahus -rauas (K12), C-sisaldus kuni 2,14% temp.-l 1147 kraadi, 0,8% temperatuuril 727. Sitke ja hästi deformeeritav nii kuumalt kui ka külmalt, mittemagneetiline. Toatemperatuuril laguneb A -> F+T= Perliit · Keemiline ühend tsementiit (T) Fe3C - C-sisaldus kuni 6,67% . Habras ja väga kõva 820HB. Väga püsiv madalatel temperatuuridel · Vedelfaas L 4
1 Kuidas muutuvad süsiniku sisalduse kasvades terase mehaanilised omadused? : 1. kõvadus väheneb 2. kõvadus suureneb 3. sitkus väheneb 4. sitkus suureneb 5. survetöödeldavus paraneb 6. lõiketöödeldavus halveneb 7. tugevus kasvab kuni 1 % süsiniku sisalduseni terases ja seejärel hakkab vähenema 2 Mis on teras? : 1. Teras on raua ja süsiniku sulam (süsiniku sisaldus kuni 2,14%) 2. Teras on keemiline element 3. Teras on keemilise elemendi raua ajalooliselt kujunenud nimetus 4. Teras on raua ja süsiniku sulam (süsiniku sisaldus alates 2,14%)
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 suureneb Lõiketöödeldavus paraneb Sõltuvalt temperatuurist on raua- süsin. Sulamites järmised struktuurid: NB! Ac1- 727C- alumina kriitiline piir kuumutamisel, Ar1-jahutamisel Ac3-830C- ülemine kriitiline piir kuumut. Ar3- jahutamisel Alatetektoidsed terased C< 0,83% F+P struktuur
nende sulamitel. Suurem osa rauasulamitest on kahjulikku mõju. süsinikku sisaldavad sulamid – rauasüsinikusula- Malmidele on peale suurema süsinikusisal- mid, mis jagunevad järgmiselt: duse omane ka suur ränisisaldus (1...3%). Räni - terased, mille süsinikusisaldus on kuni 2,14%; peamine mõju on selles, et koos süsinikuga soodus- - malmid, mille süsinikusisaldus on üle 2,14% tab ta grafiidi eraldumist. (tavaliselt kuni 4%). Väävel ja fosfor. Väävel ja fosfor on Peale süsiniku on terastes ja malmides alati terases kahjulikeks lisandeiks. Rauaga moodustab teisi lisandeid, mis on jäänud sulameisse nende väävel keemilise ühendi – raudsulfiidi FeS, mis
Partially correct Mark 1,50 out of 2,00 Question text Kuidas muutuvad süsiniku sisalduse kasvades terase mehaanilised omadused? Vali üks või enam: 1. kõvadus väheneb 2. kõvadus suureneb 3. sitkus väheneb 4. sitkus suureneb 5. survetöödeldavus paraneb 6. lõiketöödeldavus halveneb 7. tugevus kasvab kuni 1 % süsiniku sisalduseni terases ja seejärel hakkab vähenema Question 2 Correct Mark 1,00 out of 1,00 Question text Mis on teras? Vali üks või enam: 1. Teras on keemilise elemendi raua ajalooliselt kujunenud nimetus 2. Teras on raua ja süsiniku sulam (süsiniku sisaldus kuni 2,14%) 3. Teras on keemiline element 4
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:
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%. Temperatuuridel 0...911 °C esineb -ferriit, 1392...1539 °C-ferriit. Ferriiti iseloomustab: ruumkesendatud kuupvõre (K8), väike tugevus ja kõvadus, suur plastsus. -
põhimetalli omadustele. Kuna paljud ehituskonstruktsioonid töötavad tihti madalatel temperatuuridel ja dünaamilistel koor- mustel, siis üheks tähtsamaks omaduste näitajaks on külmahapruslävi. Ehitusterastena kasutatakse: · tavasüsinikteraseid, · mangaanteraseid, · peenterateraseid, · parendatud teraseid, · boorteraseid. 5) Masinaehitusterased ja nende omadused. Kasutamine. Tsementiiditavate terastena kasutatakse madalsüsinikteraseid (0,1...0,25%C), mille kõvadus peale tava- karastust on väike. Peale tsementiitimist (pinnakihi rikastamist süsinikuga, C-sisaldus viiakse ca 1%-ni), karastamist ja madalnoolutamist on nende pinnakõvadus 58...62 HRC, südamiku kõvadus aga 30...42HRC. Tsementiiditavate teraste südamik peab olema heade mehaaniliste omadustega, eriti tähtis on kõrge voolavuspiir, mille tagab eelkõige peeneteraline struktuur. Ka pinnakihis on oluline peeneteraline
(RM/RX 1,7 või RX/RM 0,59). Sisendusfaaside komponentide aatomite arvu suhe on lihtne täisarvkordne ja selliste keemiliste ühendite valemiteks on M4X, M2X, MX, MX2 jne (kus M on metall ja X on mittemetall) ja nende kristallvõred on sarnased sisendustardlahuste kristallvõredega (tavaliselt esinevad võretüübid K8, K12 või H12). Sisendusfaase süsinikuga nim. karbiidideks, lämmastikuga nitriidideks, booriga boriidideks jne. Tuntuimaks sisendusfaasiks rauasüsiniku- sulameis on Fe3C (raudkarbiid), kus raua ja süsiniku aatomite suhe (baasaatomite suhe) on 0,60. Kui rauale on omane kuupvõre (K8 või K12), süsinikule grafiidivõre, siis raudkarbiidile on omane keerukas rombiline kristallivõre (selles on 12 raua ja 4 süsiniku aatomit). 3.Faasidiagramm (lk 33 -45) faasilise tasakaalu diagramm ehk faasidiagramm nätiab sulamite faasilist koostist sõlutvalt temperatuurist ja koostisest (konsentratsioonist).
valmistatakse proovikeha. Plastsus on materjali võime purunemata muuta talle rakendatud väliskoormuse mõjul oma kuju ja mõõtmeid ning säilitada jäävat (plastset) deformatsiooni pärast väliskoormuse lakkamist. - metallide kalestumine. Metall justkui tugevneb plastse deformatsiooni käigus leiab aset kalestumine (work hardening, cold hardening, strain hardening). Plastse deformatsiooni käigus muutuvad metalli mehaanilised omadused: suureneb tõmbetugevus, voolavuspiir ja kõvadus, väheneb plastsus seda enam, mida suurem on deformatsiooniaste. Põhjuseks on plastse deformatsiooni tulemusena defektide, eriti dislokatsioonide arvu suurenemine kristallivõres, mis tõstabki vastupanu edasisele deformeerimisele. 2. Rauasulamid: - raud ja süsinik, Suurem osa rauasulamitest on süsinikku sisaldavad sulamid - rauasüsinikusulamid (iron- carbon alloys), mis jagunevad järgmiselt: - terased, mille süsinikusisaldus on kuni 2,14%;
..-150 °C. T50 - temperatuur, mille puhul purunemispildis on vähemalt 50% kiulist pinda. T90 - temperatuur, mille puhul vähemalt 90% purunemispinnast on kiulise struktuuriga. Kõvadusnäitajad Kõvadus on materjali võime vastu panna kohalikule plastsele deformatsioonile, kui tema pinda tungib suurema kõvadusega keha. Materjalide põhilised kõvadusarvu määramise meetodid: Brinell – surutakse uuritava materjali pinda kõvasulamkuul. Brinelli kõvadus määratakse kuulile toimiva jõu ja tekkiva sfäärilise jälje pindala suhtena. Kõvaduse väärtusele järgneb tähis HBW, selle järel aga katsetingimused (kuuli läbimõõt, koormus ja koormamise kestus). Rockwell - määratakse materjali kõvadus otsaku (kõvasulam/teraskuuli või teemantkoonuse, mille tipunurk on 120°), materjali sissesurumise teel. Katsetamisel surutakse otsak materjalisse eeljõuga ja fikseeritakse asend
Materjali õpetus Malm Malmideks nimetatakse terastega võrreldes suurema süsinikusisaldusega (üle 2,14%) rauasüsinikusulameid. Malmid liigitatakse süsiniku oleku järgi kahte gruppi: 1) malmid, kus kogu süsinik on seotud olekus tsementiidis (Fe3C). Need on seotud süsinikuga malmid e. valgemalmid; 2) malmid, kus kogu süsinik või suurem osa sellest on vabas olekus grafiidina. Need malmid on tuntud grafiitmalmidena (tuntumad neist on hallmalmid). Suure süsinikusisalduse tõttu on malmi struktuuris kõva ja habras eutektikum ledeburiit (valgemalmis) või süsinik grafiidina (libleja, keraja või pesajana). Nii ledeburiit kui ka grafiit teevad malmi hapraks, mistõttu ei saa ühtki malmiliiki survetöödelda sepistada, valtsida jne. Seepärast kasutatakse malmi valusulamina. Kõige rohkemkasutatakse selleks otstarbeks alaeutektoidse koostisega hallmalmi. Sellisel malmil on
Eksamiküsimused aines „Tehnomaterjalid“ 1. Millised on materjalide füüsikalised omadused? Tihedus Sulamistemperatuur Soojuspaisumine Soojusjuhtivus Elektrijuhtivus Magnetilisus 2. Millised on materjalide mehaanilised omadused? Tugevus Kõvadus Sitkus Plastsus 3. Millised on materjalide tehnoloogilised omadused? Valatavus Survetöödeldavus Sepistatavus Termotöödeldavus Keevitatavus Joodetavus 4. Millised on materjalide talitlusomadused? Korrosioonikindlus Kulumiskindlus Pinnaomadused Tulekindlus Soojuspüsivus Ohutus Keskkonnasõbralikkus 5
1. Aatomi ehituse skeem suhtena. Kõvaduse määramine Rockwelli meetodil Kõvadus Rockwelli meetodil määratakse sissesurumise jälje sügavuse järgi: teraskuul läbimõõduga 1,6 mm ja jõud 980 N (100 kgf) – skaala B; teemantkoonus tipunurgaga 120° ja jõuga 580 N (60 kgf) või kõvasulamkoonus jõuga 1470 N
e Faasid F α -ferriit K8 Ruumkesendatud kuupvõrega tardlahus. C lahustuvus toatemp. 0,01%, 727 °C juures 0,02%. δ-ferriit K8 Ruumkesendatud kuupvõrega tardlahus. Esineb kõrgemal temp., maks. süsiniku lahustuvus 0,1%. Ei esine teraste termotöötlus temperatuuridel. Austeniit A K12 Tahkkesendatud kuupvõrega tardlahus. C lahustuvus kuni 2,14% temperatuuril 1147 °C. Tsementiit T Rombiline Fe ja C keemiline ühend. Pole kindlat sulamistemp. Väga habras, kuid suurima kõvadusega võrreldes teiste faasidega. C sisaldus 6,67%. Mehaanilise d segud
C. eutektoidmuutuse (A->E(F+T) ja tegemist on ühefaasilise struktuuriga ning faasiks on T D. eutektoidmuutuse (A->E(F+T) ja tegemist on kahefaasilise struktuuriga ning faasideks on Fe ja C Score: 1,5/1,5 3. Mis on keemiline ühend? Student Response A. Cu(Zn) B. Fe3C C. keemiline ühend moodustub kahe komponendi vahel ja tekib komponentide kristallivõredest erinev kristallivõre, kus elementide aatomid on paigutunud korrapäraselt D. Keemilises ühendis on kristallivõresse paigutunud erinevad aatomid, kusjuures säilub ühe komponend kristallivõre Score: 0/1,5 4. Milline nimetatud struktuuriosadest on faas?
muutvad pinged (surve-tõmbepinged), mis põhjustab pragude teket.(väsimuspiir). Mittepurustavad katsed Metalltoodete mittepurustava kontrolli (MPK) meeto- dite ülesanneteks on 1) defektide avastamine toodete pinnal või nende sisemuses (poorid, praod, räbulisandid jms.); 2) materjalide keemilise koostise ja struktuuri määramine; 3) füüsikaliste ja mehaaniliste omaduste mõõtmine (soojus- ja elektrijuhtivus, kõvadus jt.); 4) tehnoloogiliste protsesside pidev kontroll (toote pikkus, paksus, pinnakvaliteet jt.) Kõvaduskatsed Enamlevinud mooduseks on kõvaduse mõõtmine otsaku sissusurumise teel. Kõvaduse määramine Brinelli meetodil Kõvaduse määramisel Brinelli meetodil surutakse katsetavasse materjali karastatud teraskuul läbi- mõõduga (D) kuni 10 mm ja jõuga (F) kuni 29400 N (e. 3000 jõukilogrammi kgf). Brinelli kõvadusarv määratakse kuulile toimiva jõu ja sfäärilise
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 (malmvalandi) juhul vanandamine on sama, mis I-liigi lõõmutus.
1. -2. MALMID, STRUKTUUR, TOOTMINE, LIIGITUS Malm toodetakse kõrgahjudes rauamaagist raua taandamisega. Taandamine toimub kivisöekoksi põlemisel tekkivate gaasidega. Vedelas rauas lahustub 3,5-4% C, samuti Mn, Si ja kahjulike lisandeina ka S ja P. Kõrgahjus toodetakse: 1) toormalmi, mis läheb terase sulatamisel (kuni 90% kogutoodangust); 2) valumalme, mis sulatatakse ümber, et saada valandeid (valatud esemeid) 3) ferrosulameid – suure Mn või Si sisaldusega rauasulameid, mida kasutatakse
Joonis 9. Väsimusteimi skeem pöörleva painde korral 9 6. Mittepurustavad katsed Metalltoodete mittepurustava kontrolli (MPK) meetodite ülesanneteks on: 1)defektide avastamine toodete pinnal või nende sisemuses (poorid, praod, räbulisandid jms.); 2)materjalide keemilise koostise ja struktuuri määramine; 3)füüsikaliste ja mehaaniliste omaduste mõõtmine (soojus- ja elektrijuhtivus, kõvadus jt.); 4)tehnoloogiliste protsesside pidev kontroll (toote pikkus, paksus, pinnakvaliteet jt.) 6.1. Brinelli kõvaduse katsed Kõvaduse määramisel Brinelli meetodil surutakse katsetavasse materjali karastatud teraskuul läbimõõduga (D) kuni 10 mm ja jõuga (F) kuni 29400 N (e. 3000 jõukilogrammi – kgf). Brinelli kõvadusarv määratakse kuulile toimiva jõu ja sfäärilise jälje pindala suhtena. Joonis 10. Brinelli kõvaduse määramise skeem 6.2. Rockwelli kõvaduse katsed
sõnast materia, mis tähendabki ainet. Milline terasemark võtta, kui jalgratta esirattale oleks Materjalid, mis on pärit loodusest endast, on vaja treida uus võll? Kui kõrget temperatuuri kanna- looduslikud materjalid. Inimene kasutab neid, kui tab elektrimootori mähise isolatsioon? Mille poolest vaja, oma huvides, ent ta on loonud väga palju erineb malm terasest? materjale ka ise selliste omadustega, nagu ühe või Mistahes materjali omadused olenevad teise asja jaoks on tarvis. Tehnikas kasutatavad kõigepealt tema koostisest, struktuurist ja saamis- materjalid tehnomaterjalid ongi enamikus nii- viisist. sugused materjalid. Materjaliõpetus, mis moodustab käesoleva
Raami mudel koos LEMi võrguga Pinged Deformatsioonid 8 2. TEHNOMATERJALID. MATERJALIDE OMADUSED JA TUGEVUSNÄITAJAD Tehnikas kasutatavaid materjale nimetatakse tehnomaterjalideks. Neid jagatakse kahte suurte gruppi: metalsed ja mittemetalsed materjalid. Metalsete materjalide põhiesindajad: teras, malm, alumiiniumisulamid, vasesulamid, titaanisulamid jt. Mittemetalsete materjalide hulka kuluvad tehnoplastid, tehnokeraamika, plastkomposiitmaterjalid jt. 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
annaabi.ee 
