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 (perliidi terade vahel on sekundaarse tsementiidi võrk).
Terase struktuur ja omadused (kõvadus, tugevus,
plastsus , sitkus) sõltuvad eelkõige terase C-
sisaldusest ehk põhilisandist.
TUGEVUS (määratakse tõmbeteimiga)
Mida rohkem terases on süsinikku, seda suurem on kõvadus – kuni 0,8%ni. Kui C-d on üle
0,8%, tuleb struktuuri
habras faas tsementiit, mille tõmbetugevus on väike. Sellest tulenevalt
tasakaaluolekus (me ei räägi termotöödeldud terasest) üle 0,8% C ehk üleeutektoidsete teraste
tugevusomadused hakkavad vähenema.
Rm – tugevuspiir
Rp0,2
tinglik voolavuspiir ;
ReL – alumine voolavuspiir;
ReH –ülemine voolavuspiir.
PLASTSUSNÄITAJAD (määratakse tõmbeteimiga)
A –
katkevenivus %
Z- katkeahenemine %
Nendega on vastupidi. Mida rohkem süsinikku, seda madalamad plastsusnäitajad on. Kui
puhtal rahual on A kuskil 30-40%, siis terases 1,5% süsnikusisaldusega, siis A on ainult paar
%. Samamoodi katkeahenemine.
SITKUSNÄITAJAD
Käituvad samamoodi. Puhtal raual 60-70-100 J; aga kui võtta suure süsinikusisaldusega
terase, siis see purustustöö on väike.
KU – purustustöö määratuna u-
kujulise sisselõikega katsekehaga
KV – purustustöö määratuna v-kujulise sisselõikega katsekehaga
Teraste markeerimise üks põhimõte on ka purustustöö järgi. Normaalseks loetakse
terastel 27J
toatemperatuuril vähemalt purustustöö.
Lisandid terastes
C kõrval on ka teisi lisandeid terastes. Lisandid võime jagada kahte suurde gruppi:
TAVALISANDID, mis on kõikides terastes juba nende saamisest peale. Terase
valmistusprotsess on rauasulatus, raua
taandamine , hapniku eemaldamine. Neid taandatakse
põhiliselt kahe elemendiga: räni ja
mangaan . Need kuuluvad gruppi, mida nimetatakse
kasulikeks lisanditeks, kuna tõstavad terase tugevusomadusi, alandades plastsusnäitajaid.
Neid viiakse sisse taandamise eesmärgil. Nende sisaldus on kuskil 0,5% räni ja kuni 1%
mangaani .
Räni tõstab oluliselt terase voolavuspiiri. St halvendab terase survetöödeldavust või
deformeeritavust. Tähendab, räni teeb terase hapraks.
Mangaaniga tõuseb tugevuspiir, kuid oluliselt ei tõuse voolavuspiir ehk teras jääb plastseks.
Kui on vaja survetöötlusoperatsioonidega valmistada terasdetaili, siis sobib selleks
mangaanteras.
KAHJULIKUD LISANDID. Nendeks on Väävel (S) ja
fosfor (P). Nende protsent terastes on
soovitavalt minimaalne. Malmide juures võib see olla ligi 10 korda kõrgem, sest fosfor
parandab vedelvoolavust ja
malm täidab nii paremini vorme. Aga igal juhul on ta kahjulikuks
lisandiks, mistõttu eesmärk on viia nende sisaldus miinimumini – kuni 0,05%. Tavaterastes
lubatakse rohkem, kvaliteetterastes see
alampiir on ainult 0,015 vms.
S põhjustab terases nähtust, mida nimetatakse
punahapruseks ehk teras muutub hapraks
punase hõõgumise temperatuuril, kuskil alates 900 kraadist. (Muidu terase hõõgutusvärvused
on erinevad.) Punahaprus seisneb selles, et umbes 1000 kraadi juures (988 kraadi) tekib meil
väävlis ühend raudsulfiid, mis koos
rauaga moodustab eutektikumi (
eutektikum oli madala
sulamistemperatuuriga). Terases austeniidi terade vahel (1000 kraadi juures oli meil
austeniit )
tekib austeniidi
piiril raudsulfiid koos rauaga, moodustub eutektikum ja tekib sulafaas
austeniidi terade vahel - FeS +A(sel temperatuuril on austeniit). Kui sellist terast sepistada,
siis seal, kus on sulafaas, seal terastruktuur
rikutakse . Ei pruugi plastselt deformeeruda, vaid
te lööte vedela faasi sealt vahelt välja, tekivad praod ja tekib kehva kvaliteediga teras.
P põhjustab terase haprust madalatel
temperatuuridel ehk me rääkisime teraste löögisitkuse
sõltuvus temperatuurist. Miinuskraadidel meil läksid terased hapraks ehk purustustöö läheb
väikeseks, nad purunevad – 50 kraadi juures. Kui võtta tavateras, kus on palju P-d, siis ta ei
kannata koormust. TKHL on külmhapruslävi. Meil oleks vaja, et külmahapruslävi oleks
võimalikult madal ehk teras töötaks temperatuuril külmahapruslävest kõrgemal (seal kus
löögisitkus järsult vähendab). Nii et ta tõstab 20-30 kraadi külmhapruslävi. Kui muidu on see
-20 kraadi juures kuskil, siis fosfor tõstab teda, tähendab teras muutub hapraks plusskraadidel.
Seda nähtust nimetatakse
külmahapruseks või sinihapruseks.
Samas on teraseid, mille väävlisisaldus on suhteliselt kõrge. On teraseid, kuhu viiakse
spetsiaalselt väävlit sisse lisandina, et parandada teraste lõiketöödeldavust. Kui te puhast
rauda või väikse C-sisaldusega terast treite, tekib pikk voolav
laast (
pusa ), mida on raske
eemaldada lõikeprotsessis. Ongi üks spetsiaalne grupp teraseid – varem kasutati mõistet
automaaditerased (kasutamiseks automaatpinkidel, kus on kõik
automatiseeritud , ka
laastu eemaldamise protsess – ja kui on pikk
veniv laast, siis te ei saa seda kuidagi sealt tsoonist
kätte). Aga väävel tekitab murduva laastu – nagu malmi treimisel, puru. Ja see
kukub maha ja
viiakse lõiketsoonist ära. Muidugi terase omadused on kehvemad, sest nii S kui P alandavad
terase tugevus- ja plastsusomadusi, aga kasutatakse mittevastutusrikaste detailide korral.
Vähemolulised on juhulisandid, mis on kolmas grupp, aga need on vähemolulised.
Legeerivad elemendid terastes
Ka tavalisand (Mn, Si) muutub legeerivaks
elemendiks , kui teda on üle jämedalt üle 1%.
Legeeriv element on spetsiaalne lisand, mis viiakse terasesse sisse omaduste ja struktuuri
parendamise eesmärgil.
Legeerimine on keemilise koostise muutmine spetsiaalsete elementide
abil.
Mangaan, räni,
kroom , nikkel. Need on põhilised legeerivad elemendid.
Kui me räägime tööriistaterastest, siis W (wolfram), Mo (molipteen) tuleb mängu.
Võiks öelda, et kõik – ka S, P. kui me spetsiaalselt viime sisse lõiketöödeldavuse
parandamiseks, siis me
nimetame teda juba legeerivaks elemendiks ja räägime siis juba
täiendava väävliga legeeritud terasest.
Kui me räägime, et süsinikteraste tõmbetugevus on mitte üle 800, siis kui me räägime
legeeritud terasest + veel termotöötlus sinna juurde, siis me võime saada tugevusomadused
kuni 1500.
Meil on niisugune jäme skaala:
üks legeeriv element – tõmbetugevus kuni 900 Rm
kaks legeerivat elementi – tõmbetugevus kuni 1200 Rm
kolm legeerivat elementi – tõmbetugevus kuni 1500 Rm
Kui me veel enam tahame saada, siis on juba
spetsiaalsed termotöötluse meetmed abiks ja
survetöötluse meetmed. Siis me räägime juba kõrgtugevatest terastest, mille tugevus on üle
1500.
Legeerivad elemendid – nagu ka C - ei ole terastes puhtalt. C on terastes ferriidis, austeniidis,
tsementiidis. Samuti on
legeerivate elementidega – nende mõju ei ole mitte puhta wolframi,
molipteeni vms, vaid läbi muutuste. Nad lahustuvad
rauas – ferridis, austeniidis; moodustavad
keemilisi ühendeid; mõjutavad
temperatuure eutektoidse ja eutektse muutuse temperatuure
jne.
Legeerivate elementide mõju terastes
Põhilised legeerivad elemendid: Mn, Si, W, Cr, Ni jt.
Esimene on
legeeriva elemendi mõju raua polümorfismile. Meil on faasidiagrammil alumine
polümorfse muutuse temp, mida me tähistasime A3-ga ja ülemine polümorfse muutuse
temperatuur, mida tähistasime A4-ga. Süsinik alandas alumist ja tõstis ülemist temperatuuri.
Samamoodi avaldavad mõjud legeerivad elemendid polümorfse muutuse temperatuurile. See
mõju on järgmine:
Kõigepealt me võiksime jagada legeerivad elemendid 2 gruppi.
Esimene grupp – vasakpoolne diagramm – need on siis eelkõige
Si ja
Cr. Need tõstavad
alumist polümorfse muutuse temperatuuri ja alandavad ülemise polümorfse muutuse
temperatuur, mille tulemusena meil sulgub austeniidi ala, kus oli meil muidu gammaraud
(ilma süsinikuta) ja austeniit (süsinikuga). Seega kõrgemal legeeriva elemendi sisaldusel
puudub meil polümofrne faasimuutus gammaraud alfarauaks. St raud on alfaraua struktuuriga
sulamistemperatuurist kuni toatemperatuurini. Kui mängu tuleb veel C, siis on meil tegu
ferriidiga. Nii et need terased on
koguaeg ferriitse struktuuriga.
Teine grupp legeerivaid elemente (Mn ja Ni) on samasuguse mõjuga nagu C – alandades A3 ja
tstes A4. Seega nad laiendavad gammaraua esinemise ala. Muidu oli see vahemikus 1392 ja
911 kraadi, aga kui sealt tulla nüüd edasi, siis võib samuti juhtuda, et terases puudub
faasimuutus ehk siis saadakse toatemperatuuril austeniitse struktuuriga teras. Muidu austeniit
lagunes 727 kraadil. Seega Mn ja Ni soodustavad austeniitse struktuuri teket ja võimaldavad
saada austeniitteraseid. Näiteks
roostevaba teras on kroomnikkelteras, mis on austeniitteras –
tasakaaoluolek tal, kuna ta on väga kõrgelt legeeritud – 18% kroomi ja 10%
nikli koosmõjus
annavad nad austeniitse struktuuri. C-d on seal suhteliselt vähe. Ja muidugi ka veel teised
elemendid.
Legeerivate elementide mõju eutektoidi C-sisaldusele. Muidu räägime, et
eutektoid on 0,8%
C-sisaldusega. See on õige, kui me räägime süsinikterastest. Niipea, kui tulevad mängu
legeerivad elemendid, eutektoidi C-sisaldus
alaneb . Ühed alandavad rohkem –
vanaadium ,
titaanium, molipteen – väga järsult alandavad. Ni, Cr, Mn vähem.
Eutektoidmuutuse temperatuur on 727 kraadi süsinikterastes. Kui vaadata legeerivate
elementide mõju, Ni ja Mn alandavad eutektoidmuutuse temperatuuri ehk ta nihkub ehk see
nihkub allapoole – austeniit ei lagune mitte 727 kraadi juures, vaid hoopis 627 kraadi juures.
Kui võtta ülejäänud legeerivad elemendid titaanist kroomini, siis need tõstavad
eutektoidmuutuse temperatuuri ehk see nihkub kõrgemale ehk austeniit hakkab
tekkima alles
kuumutamisel 900 kraadi juures.
See on oluline just terase termotöötluse juures. Seal räägitakse
kuumutamisest üle selle joone
– ja nüüd ongi küsimus, et kus see joon on.
See määrab ära terase karastustemeratuuri.
Mõju teraste omadustele. C-st me juba rääkisime, aga kõik legeerivad elemendid tõstavad terase kõvadust ja tugevust,
sest legeerivad elemendid reeglina (nagu Cgi) lahustuvad rauas. Ja kui nad lahustuvad rauas,
kui ta
aatom on teise suurusega, suurem kui rauas, siis ta deformeerib kristallivõret ja
soodustab tugevuse kasvu. Seda võime vaadata ferriidi kõvaduse näitel. Ferrit on praktiliselt
toatemperatuuril kõikide teraste struktuuriosa. Legeerivad elemendid rohkem ferriidi kõvadust
tõstavad Si ja Mn, vähem W ja Cr. Asi on selles, et ega terase tugevus ei ole üksinda määratud
ferriidi tugevusega, mängu tuleb ju veel
karbiidid ja muud ühendid, mis meil terase
struktuuris on. Aga kui me räägime
puhtast ferriidist, mis C-d ei sisalda, siis kõik legeerivad
elemendid tõstavad ferriidi kõvadust ja läbi selle ka terase tugevust.
Mõju karbiidsele faasile
Nii nagu raud moodustab C-ga keemilisi ühendeid karbiide (kõik terased toatemperatuuril
koosnesid ju ferriidist-tsementiidist; ferriit oli pehme faas ja tsementiit oli kõva faas), nii ka
legeerivad elemendid võime jagada kahte gruppi:
ühed (jätame meelde malmi juurest) olid lisandid, mis
soodustasid vaba grafiidi teket ehk
need on siis
grafitiseerivad elemendid – Si, Ni, Cu, Al.
teised, mis
moodustavad C-ga karbiide (suurem grupp):
aktiivsuse rida karbiidide moodustumise suhtes:
Fe ->Mn->Cr->Mo->W->Nb->V->Zr->Ti
Mida paremal pool, seda aktiivsemd karbiidide moodustajad nad on. Tähendab, et kui
legeeriva elemendidna viite terasesse titaani, siis kõigepealt moodustub titaankarbiid, siis alles
võime rääkida kroom- või vanaadiumkarbiidist, kui seal on piisavalt C-d. Hiljem me näeme,
et legeeriva elemendina titaani viiakse mõningatesse terastesse, et vältida karbiidide teket
teiste elementidega.
Karbiide võib olla mitut tüüp:
M4C–tüüpi karbiidid (kus M tähendab metalli ja C süsinikku), need võivad mitmesuguse
valemiga avalduda. Need on niisuguste elementidega, mis lahustuvad paremini austeniidis
ehk mille kristallivõre on K12
MC-tüüpi – need ei ole K12 kristallivõrega ja ei lahustu austeniidis, näiteks K8. MC-tüüpi
karbiid on kõige
tavalisem wolframkarbiid WC, mida kasutatakse näiteks kõvasulamite
valmistamisel. WC ja TiC on põhilised tööriistateraste materjal, kõvasulam.
Põhikomponendiks on seda tüüpi karbiidid.
Kui terase kõvadus oli eelkõige määratud C-sisaldusega terases, siis teraste kulumiskindlus
(kui me räägime tööriistaterastest) on määratud karbiidide protsendiga. Karbiidid olid väga
kõvad. Näiteks Fe3C – kõvadus ligikaudu 900. Võtame WC – 1400. TiC 2000 Vickersi
kõvadus. Ehk mida kõvem ta on, seda kulumiskindlam on teras. Mida rohkem teda on, seda
kulumiskindlam ta on. Teine küsimus on, kuidas teda sinna palju sisse viia.
Mõju termotöötlusele.
Termotöötluse viise on väga mitmeid. Kui aeglaselt terast jahutada, siis seda nimetatakse
lõõmutamiseks (ahjus). Jahutate õhu käes maha, nimetame normaliseerimiseks. Jahutate vees
maha või soolavannis maha, siis me nimetame seda karastamiseks. Karastamisele järgnevat
termotöötlust nimetame noolutamiseks. Legeerivad elemendid eelkõige avaldavad mõju
karastamisele. Aga esllest siis räägime järgmisel korral. Legeerivate elementide mõju
martensiitmuutuse temperatuurile ehk martensiidi tekke termperatuurile, ärme täna räägi.
Martensiit on faas, mille poole me püüdleme karastamisel. Me tahame saada 100%
martensiiti, et saada suurt kõvadust ja kulumiskindlust.
Siinkohal võiks ikkagi vaadelda legeerivate elementide mõju kuumutamisele. Igasugune
termotöötlus eeldab (võtame faasidiagrammi ette), et me kuumutame üle mingisuguste
temperatuuride. Eesmärk on tavaliselt see, et me püüdleme austeniidi alasse, tahaksime, et
lähtestruktuur oleks austeniit ja seda siis jahutame aeglaselt või kiirelt ja saame erinevad
struktuurid . Kuna me kuumutame austeniidi alasse ja austeniit on samuti teralise struktuuriga
– austeniit võib olla jämedateralisem (mida suurem temperatuur, seda suurem
tera ) või
peeneteralisem. Sellest tulenevalt, kuidas nad mõjutavad austeniidi
tera suurust, jagatakse
legeerivad elemendid või lisandid kahte gruppi:
Ühed legeerivad elemendid, mis soodustavad austeniidi tera kasvu. Kui siin on temperatuur
A1 (joonis 2), toatemperatuuril terased koosnevad terased perliidist, väga väikese
süsinikusisaldusega terastes lisandub ferriit ja suure süsinikusisaldusega terastes lisandub
tsementiit. Olgu perliidi tera läbimõõt dp. Kuumutades üle 727 kraadi, tekib perliidist
austeniit peeneteralisena algselt (da) ehk siis austeniiditera sisse tekib meil mitu
austeniiditera.
dA joonisel on austeniiditera läbimõõt.
Olenevalt legeerivatest elementidest võib teras käituda mitmeti. On teraseid, milles tera
hakkab kasvama vahetult kuumutades üle 727 kraadi. Sellisteks legeerivaks elemendiks on
Mn. Teised legeerivad elemendid reeglina ei
soodusta austeniiditera kasvu, vaid austeniiditera
kuumutamisel esialgu ei kasva (muidugi te hiljem võite jõuda siia, kus see tera on ühesuurune
kõrgemal temperatuuril). Ühesõnaga,
teised legeerivad elemendid peale Mn takistavad
austeniiditera kasvu. Ehk kui teil tekib kuumutades jämedateraline austeniit, siis hiljem, kui
me karastame (meie eesmärk oli martensiit saada), siis martensiidi liistak tekib ka
jämedastruktuurne. Järelikult saate terase haprama. Kui on peeneteraline austeniit, siis on ka
tekkiv martensiit peenelibleline. Sellega me mõjutame martensiidi sitkust.
Terased me liigitame kahte suurde gruppi:
Süsinikterased ehk terased, mis sisaldavad ainult tavalisandeid Mn ja Si. Juhulisanditena
võivad
sisaldada ka neid, mis legeerivate elementidena muidu on – Cr, Ni, Ti jne. Kui neid on
kuni 0,3%, loetakse neid juhulisanditeks.
Legeerivaks elemendiks said Cr ja Ni alates 0,5%. Kui võtta Ti ja V, siis need saavad
legeerivaks elemendiks 0,1% alates. Jämedalt Si ja Mn on 1 %-ni juhulisandid, aga hiljem me
näeme, et on siin teatud
erandeid . Näiteks Mn-ga legeeritud terased (
vedruterased näiteks) on
toodud süsinikteraste alla. Tegelikult need võiks olla
legeerterased , aga see tähendab, et alates
1,8% on Mn-ga on teras legeerteraste alla paigutatud. See on nüüd
liigitus keemilise koostise
järgi.
On olemas
mittelegeerteras=süsinikteras ja legeerteras.
Mõlemad liigitatakse 3 gruppi koostise järgi.
MITTELEGEERTERASED E. SÜSINIKTERASED liigitame koostise järgi:
Madalsüsinikterased – kuni 0,05-0,25%
Kesksüsinikterased – 0,3-0,6%
Kõrgsüsinikterased – üle 0,6%
LEGEERTERASEID liigitatakse tavaliselt legeerivate elementide sisalduse järgi.
Kuni 2,5% on madallegeerterased;
Kuni 5% on kesklegeerterased;
Üle 5% on kõrglegeerterased
Ka markeerimise juures on erimarkeerimine madal- ja kesklegeerterastel ja kõrglegeerterastel.
Süsinikteraseid markeeritakse tähega C margi ees ehk siis see
viitab , et meil on süsinikteras.
Margis tuleb arv, mis näitab süsinikusisaldust sajandikes protsentides – teras C45 on 0,45%
süsinikku. See on kõige tüüpilisem masinaehitusteras.
Kui me räägime legeerterastest, kõrglegeerterastele viitab X margi ees ehk legeerivate
elementide sisaldus üksinuna on üle 5%. Edasi tuleb süsinikusisaldus sajandikes protsentides,
näiteks 0,12 süsinikuprotsent. Edasi tulevad legeerivad elemendid täisarvprotsentides ja
kahanemisjärjekorras, näiteks Cr ja Ni 18 ja 10 protsenti:
X12CrNi18-10
Kui võtta madal- ja kesklegeerteras, siis nendega on asi
keerukam natuke. Kõigepealt tuleb
süsinikusisaldus, näiteks 28 ehk 0,28% süsinikku. Siis näiteks legeeriv element Mn ja selle
järel tuleb arv, mis näitab sisaldust – näiteks 8. Ainukese vahega, et legeerivat elementi ei ole
mitte 8%, sest siis ta oleks kõrglegeerteras, vaid see on 2% mangaani ehk kasutatakse
kordajaid legeerivate elementide juures. Cr-l ja Ni-l on see kordaja 4 (st, et 4 korda suuremat
arvu on näidatud margis). Ti ja Al kordaja on 10. Kordaja on vajalik selleks, et saaks eristada
väga väikese legeeriva elemendiga teraseid (kuna esitatakse alati täisarvudes)
28Mn8 (nagu öeldud, Mn sisaldus 2%) Koostise järgi legeerterased liigitatakse veel ka legeerivatest elementidest lähtudest. Kui on
Cr, siis nimetatakse kroomterasteks; kui on Ni, siis nikkelterasteks; kui Cr ja Mn, siis
kroommangaanterased, jne. Tavaliselt üle kolme nimetuse ei tooda.
Omakorda liigitatakse nii süsinik- kui legeerterased kvaliteedi järgi.
Kvaliteedi määrab eelkõige väävel ja fosfor.
Süsinikterased:
Kuni 0,05% - tavakvaliteediga terased;
0,035% - kvaliteetne teras
00025% - kõrgekvaliteetne ehk vääristeras.
Legeerteraseid on üks liigitus vähem, kuna ei ole mõtet kehva kvaliteediga legeerterast teha.
Seega liigitus on:
Kvaliteetterased – mitte üle 0,035%
Kõrgkvaliteetterased – mitte üle 0,025% väävli- ja fosforisisaldust.
Süsinikterased liigitatakse lähtuvalt taandamis- ehk desoksüdatsiooniastmest. Terasesse
viiakse taandamise eesmärgil Si ja Mn.
Ainult Mn-ga taandatud terased ehk ühekordselt taandatud terased – 1x(Mn)
Selline teras ei ole lõpuni taandatud,
metall veel
keeb ja hapnikku on seal veel sees, aga
selliseid teraseid kasutatakse, kui kvaliteet ei ole oluline. Neid teraseid nimetatakse
keevateks
terasteks. Mn sisaldus umbes 0,3-0,4%
Kahekordselt taandatud terased ehk Mn ja Si-ga taandatud terased - 2xMn,Si
Kui Si % on mitte rohkem kui 0,2, siis neid nimetatakse
poolrahulikeks terasteks. See on
terase käitumine vedelas olekus.
Kui Si % on kuni 0,5 (tavaliselt 0,37-0,4), siis sellist terast nimetatakse
rahulikuks teraseks.
Terase markeeringutes see tuuakse ära.
Legeeritud terased liigitatakse veel struktuuri järgi.
Sõltuvalt olekust – struktuuri järgi
lõõmutatud olekus (kas ferriitsed, perliitsed)
normaliseeritud olekus – nii et teil võib olla ferriit-perliit, martensiit, võib olla austeniit.
Sõltuvalt sellest, milline oli terase keemiline koostis. Kroomteras on ferriit sajaprotsendiliselt,
nikkelteras on austeniitteras.
Üks suur liigitus on veel kasutusotstarbe järgi. Mis otstarbeks kasutatakse.
Kaks suurt gruppi.
Süsinikteraste puhul on
piiriks 0,7% C-sisadust. 0,7% C-d on konstruktsiooniterased ja üle 0,7
on tööriistaterased.
Legeeritud teraste puhul on see piir natuke ebamäärasem. Legeerterastel
konstruktsiooniterased jäävad põhimõtteliselt
samasse -0,7%.
Tööriistaterased sõltuvad sellest, kus seda tööriista kasutatakse. Kui kasutatakse
löökinstrumente (nt
vasar ), siis suur süsinikusisaldus teeb terase hapraks. Tähendab, ei tohi
kasutada suurt süsinikusisaldust, et oleks suurem sitkus. Siin on piiriks kuskil 0,4%
Viimane legeerteraste liigitus on
eriomadustega terased.
Korrosioonikindlad ehk roostevabad terased. Selleks, et teras oleks roostevaba, on
kroomisisaldus üle 13%. See on see sama sulgumise ala polümorfismi juures. Kui meil sulgub
asuteniidi ala ja seesama 13% kroomi korral on teras ühefaasiline ferriitstruktuuriga.
Veel üks suur liigitus teraste korral on lähtudes termotöötlusest.
Liigitatakse 2 gruppi ehk milline on terase tüüpiline termotöötlus. Tegelikult võite terast
termotöödelda, kuidas iganes
soovite .
Kuni 0,25% C-d – neid teraseid võib karastada, aga kui terases on vähe süsinikku, siis saab
väikse kõvaduse ehk
karastus ei anna efekti. Selleks, et ikkagi väikse süsinikusisaldusega
terasele saada suurt kõvadust ja kulumiskindlust, nagu masinaosal tarvis on, aga et oleks ka
samal ajal sitke (mille väike süsinikusisaldus tagab), siis neid teraseid pinnakihi
kulumiskindluse saavutamiseks termokeemiliselt töödeldakse, pinnakihti rikastatakse C-ga.
Seda protsessi nimetatakse tsementiitimiseks. Nii et need on
tsementiiditavad terased ja
nende tüüpiline termotöötlus on tsementiitimine (kuskil 900-1000 kraadi juures pinnakihti
rikastades süsinikuga saate
pinnakihis süsinikusisalduse kuni 1%. Seega pinnakihis saate
tööriistaterase struktuuri, aga südamikus jääb 0,2 edasi). Tsementiitimisele järgneb
karastamine . Pind on üleeutektoid, südamik on
alaeutektoid . Saate hea
kombinatsiooni – väga
kõva ja kulumiskindel pinnakiht ja sitke südamik. Tavaliselt käib siia juurde ka
madalnoolutus. See on tüüpiline termotöötlus tsementiiditavatele terastele.
Ts+K+MN Teine grupp on
0,3-0,6% C-d, mille tüüpiline termotöötlus on karastamine. Kohe vahetult –
teete detaili valmis ja kohe karastate. Kuid sinna karastamisele käib otsa veel kõrgnoolutus.
Seda protsessi karastamine+kõrgnoolutus nimetatakse parendamiseks. Neid teraseid
nimetatakse
parendatavateks terasteks, sest see on nende puhul tüüpiline. Esiteks
karastamine, et saada suur tugevus ja siis suhteliselt kõrge
noolutus 550 kraadi juures, et
saada sitkust.
K+Kõ.
On veel kolmas grupp -
nitriiditavad terased. Nitriitimine on pinnakihi
rikastamine lämmastikuga. Nitriiditavad terased langevad kokku parendatavate terastega C-sisalduse
poolest, ainult seal tuleb mängu spetsiaalsed legeerivad elemendid, et saada keemilisi
ühendeid kõvu nitriide.
On ka veel võimalus kombineerida – süsiniku ja lämmastikuga rikastamine, mida nimetatakse
nitrotsementiitimiseks. Need terased langevad kokku tsementiiditavate terastega
süsinikusisalduse poolest.
Legeeritud terased on mõeldud kasutamiseks eelkõige termotöödelduna. Vastasel korral on
legeerimine raiskamine, sest te ei kasuta legeeriva elemendi potentsiaali ära.
Kõik kommentaarid