on saadud sõltuvalt kuumutuse või jahutuse kiirusest. Sõna kitsamas mõttes metallide termotöötluseks võib nimetada metalliõpetuse osa, kus vaadeldakse faasimuutused mittetasakaaluolekus (metastabiilses olekus), so. tingimustes, kus aatomite difusioon ei jõua tasakaalustada sulami faasid kiire jahutuse tõttu. Sellest tulenevalt sulami mehaanilised omadused erinevad nendest, mida saab tasakaaluoleku faasidiagrammist. Peale termotöötlust kasutatakse metallide termokeemilist ja termomehaanilist töötlemist. Esimene neist näeb ette metalli kuumutamine vastavates keemilistes keskkondades eesmärgiga muuta pinna koostist ja omadust. Teine on metalli deformatsiooni ja termilise töötlemise koosmõju selle omadustele. Edaspidi seletan teile termotöötluse olulisemaid mooduseid. Terase lõõmutus Terase lõõmutus seisneb metalli kuumutamises ja järgnevas aeglases jahutamises kiirusega, mis garanteerib tasakaalustruktuuri saamist. See on tavaliselt esmane
martensiidiks. Isotermkarastuse e. beiniitkarastuse korral jahutatakse terast martensiitmuutuse algtemperatuurist kõrgemal temperatuuril (250...350 °C) seisutusega kuni austeniidi lagunemiseni ferriidi ja tsementiidi seguks beiniidiks. Pindkarastamist kasutatakse selleks, et anda detaili pinnakihile suur kõvadus, mis annab suure kulumiskindluse; samal ajal säilib sitke südamik, mis ühtlasi tagab detaili vastupanu dünaamilisele koormusele. Sel eesmärgil kasutatakse ka termokeemilist töötlust (tsementiitimist, nitriitimist jt.), kuid viimasega võrreldes on pindkarastus märksa kiirem. Pinnakihi kuumutamine võib toimuda a) atsetüleenihapnikuleegiga, b) induktsioon- e. kõrgsagedusvooluga, c) elektrolüüdis, d) sulametallis või -soolas, e) laser- või elektronkiirega. Karastusvead... Terase noolutus Terase karastamisel, mil austeniit muutub martensiidiks, saavutatakse
X5CrNi18-10. milles on 0,05% C, 18 % Cr ja 10 % Ni (tuntud kui teras 1.4301).C sisaldus peab olema madal, kui roostevaba terast on vaja keevitada (< 0,03%) ja Cr sisaldus 17-18% ning Ni sisaldus 10-12%. 1.1.2 Kulumiskindlad terased Et kulumine oleks minimaalne, peab pinnakõvadus olema suur, need kaks asja on omavahel tihedalt seotud. Sellepärast kasutatakse kulumiskindluse tõstmiseks selliseid tugevdamise meetodeid nagu legeerimist, pindamist, termokeemilist töötlemist ja pindkarastamist. Läbilegeerimine on vähem tõhus (sisseviidavatest legeerivatest elementidest on detaili läbimõõdu 100 mm korral toimetõhusad ainult 2...3%), kõige efektiivsem on eri pindamismoodustega kõvade pinnete pealekandmine (leek-, plasmapihustamine-, detonatsioon- ja pealesulatamine, sadestamise pealekeevitamine jms.) Kulumiskindlate terastena kasutatakse legeerterastest tsementiiditud ja
lämmastikku; viimaseid lisatakse terastele terade vahelise korrosiooni vältimiseks). Roostevabast terasest valmistatakse korro- deerivas keskkonnas töötavaid masinaosi, ehitus- detaile, arsti- ja köögiriistu jne. Kulumiskindlad terased Vastupanu kulumisele on otseselt seotud materjali pinnakõvadusega, millest tulenevalt kulumiskindluse tõstmiseks kasutatakse selliseid tugevdamise meetodeid nagu legeerimist, pindkarastamist, termokeemilist töötlemist ja pindamist. Vähem tõhus on läbilegeerimine (sisseviida- vatest legeerivatest elementidest on detaili läbi- mõõdu 100 mm korral toimetõhusad ainult 2...3%), eriti efektiivne on aga kõvade pinnete pealekand- mine eri pindamismoodustega: leek-, plasma- ja detonatsioonpihustamise, pealesulatamise, -keevita- mise, sadestamise jm. teel. Legeerterastest kasutatakse kulumiskindlate terastena tsementiiditud ja suurema C-sisaldusega kroomi, mangaani, volframi jt
Vajaliku temperatuurini kuumutatud detail jahutatakse karastusvedelikus kuni täieliku mahajahtumiseni. Seda viisi käsutatakse süsinik- ja legeerterastest lihtsate detailide karastamisel. Pindkarastamist kasutatakse selleks, et anda detaili pinnakihile suur kõvadus, mis annab suure kulumiskindluse; samal ajal säilib sitke südamik, mis ühtlasi tagab detaili vastupanu dünaamilisele koormusele. Sel eesmärgil kasutatakse ka termokeemilist töötlust (tsementiitimist, nitriitimist jt.), kuid viimasega võrreldes on pindkarastus märksa kiirem. Pinnakihi kuumutamine võib toimuda a) atsetüleenihapnikuleegiga, b) induktsioon- e. kõrgsagedusvooluga, c) elektrolüüdis, d) sulametallis või -soolas, e) laser- või elektronkiirega. Terase noolutus Terase karastamisel, mil austeniit muutub martensiidiks, saavutatakse suur kõvadus see on ka karastuse põhieesmärk. Ühelt poolt jahtumisel tekkivate termopingete ja martensiidi
või jahutuse kiirusest. Sõna kitsamas mõttes metllide termotöötluseks võib nimetada metalliõpetuse osa, kus vaadeldakse faasimuutused mittetasakaaluolekus (metastabiilses olekus), so. tingimustes, kus aatomite difusioon ei jõua tasakaalustada sulami faasid kiire jahutuse tõttu. Sellest tulenevalt sulami mehaanilised omadused erinevad nendest, mida saab tasakaaluoleku faasidiagrammist. Peale termotöötlust kasutatakse metallide termokeemilist ja termomehaanilist töötlemist. Esimene neist näeb ette metalli kuumutamine vastavates keemilistes keskkondades eesmärgiga muuta pinna koostist ja omadust. Teine on metalli deformatsiooni ja termilise töötlemise koosmõju selle omadustele. 1. TERMOTÖÖTLUSE TEOORIA Temperatuur ja aeg Termotöötlemise protsesside peategurid on metalli kuumutamise või jahutuse kiirus, mis graafiliselt kujutatakse kõveraga temperatuur- aeg ja nimetatakse termilise kõveraga
Isotermkarastus Ehk beniitkarastuse korral jahutatakse terast martensiitmuutuse temperatuurist Ma kõrgemal temperatuuril ( 250-350 kraadi) seisutusega kuni austenniidi lagunemiseni ferriidi ja tsementiidi seguks (beniidiks). Terase pindkarastus Pindkarastamist kasutatakse selleks, et anda detaili pinnakihile suur kõvadus, mis tagab suure kulumiskindluse. Samal ajal säilib sitke südamik, mis tagab ka detaili vastupanu dünaamilisele koormusele. Samal eesmärgil kasutatakse termokeemilist töötlust, kuid viimasega võrrelds on pindkarastus märksa lühema kestusega. Kuumutamine võib toimuda a) Atsetüleeni- hapnikuleegiga, b) Induktsioon- ehk kõrgsagedusvooluga, c) Elektrolüütides ja sulametallides või- soolades, d) Laseri- või elektronkiirega. Pindkarastuse kõigi viiside olemus seisneb sellest, et detaili pinnakiht kuumutatakse kiiresti üle faasipiiride AC1 või AC3 ja luuakse temperatuurigradient ristlõikes. Kui kuumutamine
X4CrNiMo17-13-3 0,04 18,5 14,0 3 Mo 2 Mn 220 490 45 Roostevabadest terastest valmistatakse korrodeerivas keskkonnas töötavaid masinaosi, ehitusdetaile, arsti- ja köögiriistu jne. b) Kulumiskindlad terased Vastupanu kulumisele on otseselt seotud materjali pinnakõvadusega, millest tulenevalt kulumiskindluse tõstmiseks kasutatakse selliseid tugevdamise meetodeid nagu legeerimist, pindkarastamist, termokeemilist töötlemist ja pindamist. 21 Vähem tõhus on läbilegeerimine, eriti efektiivne on aga kõvade pinnete pealekandmine eri pindamismoodustega: leek-, plasma- ja detonatsioonpihustamine, pealesulatamise ja – keevitamise, sadestamise jm teel. Legeerterastest kasutatakse kulumiskindlate terastena tsementiiditud ja suurema C- sisaldusega kroomi, mangaani, volframit jt elementidega legeeritud teraseid
.20%) (vt. ka p. detaile, arsti- ja köögiriistu jne. 1.2.4. Niklisulamid). Kulumiskindlad terased Vastupanu kulumisele on otseselt seotud materjali pinnakõvadusega, millest tulenevalt kulumiskindluse Tabel 1.20. Roostevabade teraste struktuur tõstmiseks kasutatakse selliseid tugevdamise meetodeid nagu legeerimist, pindkarastamist, Koostis Omadused termokeemilist töötlemist ja pindamist. Struktuur %, max Karas- Magne- Korrosiooni- Vähem tõhus on läbilegeerimine (sisseviida- tatavus tiline kindlus vatest legeerivatest elementidest on detaili läbi- Martensiit 12...13 ja ja Hea mõõdu 100 mm korral toimetõhusad ainult 2..