Terased 1. Fe-Fe3C faasidiagramm ning selle sulamigruppide struktuuriosad toatemperatuuril 2. Temperatuuril 920 C tardub vedelfaas austeniidi ja tsementiidi seguks. Temperatuuril 727 C laguneb austenniit ferriidi ja tsementiidi seguks. Lähtuvalt kasutusalast on tegemist süsiniktööriistaterasega. 3. Antud terase korral on võimalik poollõõmutus ning peale seda on struktuuriosad terajad sferoidaalsed tsementiidiosakesed. 4. Tegemist on termotöödeldava terasega ning antud terase tüüpiline termotöötlus on poolkarastus. 5. Antud terase karastustemperatuur on 757 C- 777 C, sest kui kõrgemat temperatuuri kasutada, siis muutub teras hapramaks, süsinik põleb välja ning saadava terase kõvadus väheneb. Peale karastamist on terase struktuuris martensiit ning tsementiit ning kõvadus HRC-s on 65+ . 6
kohta. Jahutus peab olema aeglane. Rekristalliseeriv lõõmutus - madallõõmutuse üks liik, millega kõrvaldatakse terase kalestumine. Kuumutustemperatuur on tavaliselt 650...700°C. Lõõmutamisel tekkivad struktuurid: Täislõõmutus: alaeutektoidterase ferriitperliitstruktuur muutub kuumutamisel austeniidiks ning jahutamisel tekib ümberkristalliseerumisel austeniidist uuesti ferriit ja perliit (saadakse peeneteraline ferriitperliitstruktuur). Poollõõmutus: saadakse struktuuri terajad tsementiidiosakesed. Madallõõmutus: algstruktuur ei muutu; vähendatakse ainult sise- ning termopingeid. Normaliseerimine: jämedateralisest austeniitstruktuurist saadakse peeneteralisem struktuur. KOKKUVÕTE KATSETULEMUSTEST C35 Katsekeha 1.1: Katsekehale tehti täislõõmutus temperatuuril 850°C. Katsekeha lõppkõvadus oli 75,3 HRB. Võrreldes normaliseeritud terasega on kõvadus väiksem. Katsekeha 1.2: Katsekehale tehti madallõõmutus temperatuuril 600°C. Katsekeha lõppkõvadus oli 22 HRC
8.Struktuurivormid rauasüsinikusulamites: lebeburiit, perliit. Nende olemused ja omadused. 9. Terase tavalisandid, juhulisandid, põhilised legeerivad elemendid Terase juhulisandid: lammastik (N), hapnik (O), vesinik (H) 10. Süsiniku mõju teraste mehaanilistele omadustele. C-sisaldusest ja Fe-Fe3C faasidiagrammist lähtudes liigitatakse terased: - alaeutektoidsed C<0,8%, struktuur F+P - eutektoidsed C=0,8%, struktuur P - üleeutektoidsed C>0,8%, strutkuur P+T´´ Kõvad ja haprad tsementiidiosakesed tõstavad terase vastupanu deformeerimisele, vahendavad terase plastsust ja sitkust. C-sisalduse suurenedes kasvab tsementiidi kogus terase struktuuris ning koos sellega terase kõvadus, tõmbetugevus ja voolavuspiir, vähenevad aga plastsusnäitajad (A ja Z) ning sitkusnäitajad (KU), kasvab vastupanu väsimuspurunemisele. C-sisalduse tõusuga kaasneb terase tiheduse vähenemine, vähenevad ka soojusjuhtivus ja magnetomadused. 11
8. Terased. Terase tavalisandid, juhulisandid, põhilised legeerivad elemendid. Süsiniku mõju terase mehaanilistele omadustele. Teraste tähistamine ja kasutamine. Konstruktsiooniterased(ehitus,masinaehtius),tööriistaterased(lõike-ja mõõteriistateras, stantsiterased,kiirlõiketerased),eriterased(roostevabad,kuumuskindlad,kulumiskindlad) Terase tavalisandid: süsinik, räni, mangaan, fosfor. Terase juhulisandid: lämmastik, hapnik,vesinik. Kõvad ja haprad tsementiidiosakesed tõstavad terase vastupanu deformeerimisele, vahendavad terase plastsust ja sitkust. C-sisalduse suurenedes kasvab tsementiidi kogus terase struktuuris ning koos sellega terase kõvadus, tõmbetugevus ja voolavuspiir, vähenevad aga plastsusnäitajad (A ja Z) ning sitkusnäitajad (KU), kasvab vastupanu väsimuspurunemisele. C-sisalduse tõusuga kaasneb terase tiheduse vähenemine, vähenevad ka soojusjuhtivus ja magnetomadused
komponetideks on puhas raud(Fe)ja raudkarbiid(Fe3C)ehk tsementiit. Kooskõlas faasidiagrammiga koosneb terase struktuur normaaltemperatuuril ferriidist ja tsementiidist ,kusjuures tsementiidi kogus terase struktuuris kasvab võrdeliselt terase C-sisaldusega.C- sisaldusest ja Fe-Fe3C faasidiagrammist lähtudes liigitatakse terased: -alaeutektoidseiks, C<0,8% ,struktuur F+P ; - eutektoidseiks, C=0,8%,struktuur P; - üleeutektoidseiks,C>0,8%,struktuurP+T" Kõvad ja haprad tsementiidiosakesed üleeutektoidterase struktuuris suurendavad selle vastupanu deformeerimisele ,vähendades samal ajal terrase plastsust ja sitkust. TERASE STRUKTUUR KÕRGEL TEMPERATUURIL. Kui puhta raua korral muutub kuumutamisel ainult selle kristallvõre, siis teraste kuumutamisel tekivad temperatuuridel 727"C 830"C erinevad struktuurid. - alaeutektoidsed(<0,8% C); ferriit-austerniit või austerniit struktuur. - Eutktoidsed (C= 0,8%); 100% austerniitstruktuur
Nimetatud juhtudel ja teraste korral kasutatakse madalamatemperatuursemat mittetäielikku lõõmutamist e. poollõõmutust (partial annealing, incomplete annealing). Kuna sellise lõõmutamise peaeesmärgiks on terase kõvaduse vähendamine ja plastsuse suurendamine, siis nimetatakse seda ka pehmelõõmutuseks (soft annealing). Selle tulemusena saadakse üleeutektoidteraste struktuuris terajad (sferoidaalsed) tsementiidiosakesed. Eriti oluline on selliste karbiidiosakestega struktuur kiirlõike- ja kõrglegeerteraste korral. Poollõõmutust kasutatakse kõrgsüsinikteraste (üleeutektoidteraste) sisepingete kaotamiseks, kõvaduse vähendamiseks, plastsuse suurendamiseks ja lõiketöödeldavuse parandamiseks. Poollõõmutusel kuumutatakse terast tavaliselt üle faasipiiri Ac1, millele järgneb aeglane jahutus. Praktiliselt erinevad need temperatuurid mõnevõrra ala- ja üleeutektoidterastel. Madallõõmutus
Kuni to-ni 727 °C - alaeutektoidseiks, C<0,8%, struktuur F+P; koosneb A ja T-st, alla - eutektoidseiks, C=0,8%, struktuur P; selle F ja T. - üleeutektoidseiks, C>0,8%, struktuur P+T’’. Perliit P F ja T eutektoidsegu C- Kõvad ja haprad tsementiidiosakesed üleeutek- sisaldusega 0,8%. Tekib toidterase struktuuris suurendavad selle vastupanu austeniidi lagunemisel t°-l deformeerimisele, vähendades samal ajal terase 727 °C plastsust ja sitkust. - 10 -
kasutatakse kõrgsüsinikteraste sisepingete kaotuseks, kõvaduse vähendamiseks , plastsuse suurendamiseks ja lõiketöödeldavuse parandamiseks. Selle käigus kuumutatakse terast tavaliselt üle faasipiiri AC1 millele järgneb aeglane jahutus. Praktiliselt erinevad need temperatuurid mõnevõrra ala- ja üleeutektoidterastel. Alaeutektoidteraseid poollõõmutatakse tavaliselt AC1 temperatuurile lähedastel temperatuuridel. Sellise lõõmutuse tulemusena pürgivad perliidis olevad tsementiidiosakesed terastuma. Lõõmutuse aega reguleerides on võimalik saada struktuur kus osa tsementiiti on muutunud terajaks, see tähendab struktuur pole pehmenenud koguulatuses. Sagedamini kasutatakse aga eespool vaadeldud täislõõmutuse asemel termotöötlust, mis seisneb kuumutamisel üle AC3 ja kiiresti alajahutamisel 500..600 kraadini edasise aeglase jahutamisega toatemperatuurini. Teraja struktuuri saamiseks võib täislõõmutusele eelneda
- alaeutektoidseiks, C<0,8%, struktuur F+P; selle F ja T. - eutektoidseiks, C=0,8%, struktuur P; Perliit P F ja T eutektoidsegu C- - üleeutektoidseiks, C>0,8%, struktuur P+T''. sisaldusega 0,8%. Tekib Kõvad ja haprad tsementiidiosakesed üleeutek- austeniidi lagunemisel t°-l toidterase struktuuris suurendavad selle vastupanu 727 °C deformeerimisele, vähendades samal ajal terase plastsust ja sitkust. - 22 - Terase struktuur kõrgel temperatuuril T Kui puhta raua korral muutub kuumutamisel ainult Jämetera -