Kuidas me küll malmi metalse põhimassi struktuuri ei tugevdaks, grafiidi libled eraldavad siiski endiselt tugevdatud metalli terasid üksteisest ja hallmalmist valandite tugevuse olulist suurenemist ei ole võimalik saavutada. Masinaehitustehaste praktikas kasutatakse malmvalandite karastamist vähe, ja kui seda tehakse, siis mitte tugevuse, vaid kõvaduse suurendamiseks. Tempermalmi termiline töötlemine Tempermalmi saadakse valgemalmist. Tempermalmist valandite tootmine koosneb kahest põhioperatsioonist: 1) valandi saamine valgemalmist ja 2) valandite lõõmutamine valgemalmi tsementiidi lagundamise eesmärgil. Et valamisel tekiks valgemalm, kasutatakse valamiseks väikese ränisisaldusega malmi. Suurema ränisisalduse korral võib valamisel tekkida hallmalmi struktuur ja hallmalmi tempermalmiks muuta ei ole üldse võimalik. Tempermalmi 1õõmutatakse järgmiselt. Valgemalmist valandid paigutatakse teras- või
Student Response: Õige Õppija Vastuse variandid Protsent vastus vastus 34.0% a. On oma kuju poolest nõrgem ja hapram võrreldes keragrafiitmalmiga, aga tugevam ja sitkem kui liblegrafiitmalm -60.0% b Tekib Si lisamisel ja aeglasel jahtumisel . 33.0% c. Pesagrafiitmalm saadakse valgemalmist valudetaili lõõmutamisel umbes 40 tundi, mis teeb pesagrafiitmalmist detailide tootmise kalliks 33.0% d Grafiitmalmi metalse põhimassi . mikrostruktuur võib koosneda ferriidist ja perliidist või siis ainult ferridist või perliidist Score:-2.6 / 10 Küsimus 6 (5 points) Millise struktuuriga on tegemist? Student Response:
10. Lähtuvalt süsinikusisaldusest on tegemist valgemalmiga. Eeltingimused selle malmi tekkeks on vähe lisandeid (nt räni) ning kiire jahutamine valuvormis. Valgemalmi struktuuris (eelkõige pinnakihis) on palju tsementiiti (peamiselt ledeburiidis). Eeldused grafiitmalmi ehk hallmalmi tekkeks on aeglane jahutamine ja räni olemasolu. Mida rohkem on malmis süsinikku ja räni, seda rohkem tekib struktuuri ka grafiiti. 11. Kuna valgemalmi struktuuris on palju tsementiiti, siis on valgemalmist valandid suure kõvaduse tõttu raskesti lõiketöödeldavad. Ledeburiidi olemasolu valgemalmis teeb selle hapraks, mistõttu ei saa seda survega töödelda (valtsida, sepistada jne). Valgemalmi valatavus on väga hea tänu kahefaasilisele struktuurile. 6 Kasutatud kirjandus Kulu P., Saarna M., Tarbe R., Kers J., Veinthal R., 2010. Materjaliõpetuse praktikumide ja kodutööde juhendid
Selest valatakse tööpinkide sänge, mitmesuguseid keredetaile, hoobi, hoo- ja rihmarattaid, kandureid jms. Mehhaanilised omadused sõltuvad struktuurist, see oleneb omakorda keemilisest koostisest, jahtumistingimustest ja modifitseerimisest. Termiliselt töödeldakse hallmalmi harva, kuid viimasel ajal teda legeeritakse. Tempermalm Tempermalmist detailide toorikuid saadakse ainult valamise teel. Saamiseks lõõmutatakse pikka aega valgemalmist valandeid ; tulemusena tekkib pesajas grafiit. Teiste malmidega võrreldes on tempermalmil suurem löögitugevus ning teda kasutatakse detailide valmistamiseks milledele mõjub mõningane (juhuslik) löökkoormus. Tempermalm on hallmalmiga võrreldesvastupidavam staatilisele ja eriti dünaamilisele koormusele. Teda tarvitatakse peamiselt põllumajandus-, masina-, ja autotööstuses. Valgemalm
kangidena. 4 1.1 Valgemalm Kui malmis on grafitiseerivaid lisandeid (näiteks Si) vähe või on jahtumiskiirus suur, siis kulgeb kristalli-seerumine ebastabiilse Fe-Fe3C faasidiagrammi järgi ja grafiiti üldse ei eraldu. Niisugust malmi nimetatakse tema heleda murdepinna pärast valgemalmiks. Valgemalmi struktuuris (eelkõige pinnakihis) on palju tsementiiti (peamiselt ledeburiidis) ja seetõttu on valgemalmist valandid suure kõvaduse tõttu raskesti lõiketöödeldavad. Valgemalmi struktuuriga valandeid kasutatakse tehnikas harval vajadusel, näiteks valtsirullide tarvis. Mõnikord peavad detaili teatud kohad olema kõvemad (kulumiskindlamad). Siis jahutatakse metallvormi neid kohti valamisel, et valand seal kiiresti jahtuks ja pinnakihis tekiks valgemalmi struktuur. Sellist malmi nimetatakse valgendatud malmiks. Näiteks võivad automootori nukkvõlli nukid olla valgendatud malmist. 1
tempermalm ( vaba süsinik esineb pesaja grafiidina)- saadakse valgemalmi grafitiseerival lõõmutamisel. 45. Mis on valgemalm ja kuidas ta tekib? Kui malmis on grafitiseerivaid lisandeid (näiteks Si)vähe või on jahtumiskiirus suur, siis kulgeb kristalli-seerumine ebastabiilse Fe-Fe3C faasidiagrammi järgi ja grafiiti üldse ei eraldu. Niisugust malmi nimetatakse tema heleda murdepinna pärast valgemalmiks. . 46. Misasi on tempermalm? Tempermalm saadakse perliit – tsementiitstruktuuriga valgemalmist, tooriku pikaajalise lõõmutamisega. Materjal on plastilisem omab suuremat löögitugevust kui hallmalm. Samal ajal on sulam väga heade valamise omadustega, võimaldades valmistada keerulisema kujuga ja suurema korrosioonikindlusega tooteid kui terastest. 47. Miks kasutatakse malmi peamiselt valusulamina? Malmidel on head valuomadused. Tavalistes tingimustes ei ole sepistatavad. Omadusi mõjutavad sulamis olevad lisandid: Mn, Si, P, S. 48
paksuse ja keeruka kuju tooteid. · Valumalmist tehakse kanalisatsioonitorusidtorusid, toruliitmike, kütteradiaatorid, pliitide ja ahjude metallosi. · TERAS on raua sulamid, mille süsinikusisaldus on alla 1,7% ja mis sisaldavad Al 0,2% või ka Cu ja Ni 0,2%-03,%terase roostetamise vältimiseks ja sitkemaks muutmiseks. Nende, nn. mikrolisandite mõju terase kui materjali lõplikele omadustele on eriti suur. · Terast valmistatakse toor e. valgemalmist või ka vanarauast kasutades mitmesuguseid terasesulatamis meetodeid. Teras valmistamisel malmist tuleb süsinikusisaldust vähendada. Süsinik seotakse haplikuga(põletamise teel). · Terased, millesse on sisse viidud veel mahhaaniliste omaduste parandamiseks nn legeerivaid komponente Ni, Cr, Mn, Si, Cu, Al, Ti jt, minetatakse legeeritud terasteks. Ehitusteraseid iseloomustavad omadused on: · Kõrged tugevusnäitajad, tõmbetugevus 300- 600N/mm².
..20% ferriitsetel, 2...3% perliitsetel malmidel) on tunduvalt suurem kui liblegrafiidiga malmil. Valgemalm Kui malmis on grafitiseerivaid lisandeid (näiteks Si) vähe või on jahtumiskiirus suur, siis kulgeb kristalliseerumine ebastabiilse Fe-Fe3C faasidiagrammi järgi ja grafiiti üldse ei eraldu. Niisugust malmi nimetatakse tema heleda murdepinna pärast valgemalmiks. Valgemalmi struktuuris (eelkõige pinnakihis) on palju tsementiiti (peamiselt ledeburiidis) ja seetõttu on valgemalmist valandid suure kõvaduse tõttu raskesti lõiketöödeldavad. Valgemalmi struktuuriga valandeid (sele 1.38d) kasutatakse tehnikas harval vajadusel, näiteks valtsirullide tarvis. Mõnikord peavad detaili teatud kohad olema kõvemad (kulumiskindlamad). Siis jahutatakse metallvormi neid kohti valamisel, et valand seal kiiresti jahtuks ja pinnakihis tekiks valgemalmi struktuur. Sellist malmi nimetatakse valgendatud malmiks. Näiteks võivad automootori nukkvõlli nukid olla valgendatud malmist.
Hallmalmi metalne põhimassi struktuur võib olla perliit, perliit+ferriit või ferriit (perliithallmalm, ferriitperliithallmalm või ferriithallmalm). Keragrafiitmalm. Saadakse sulamalmi modifitseerimisel magneesiumi või tseeriumiga. Metalne põhimassi struktuur võib olla perliit, ferriit+perliit või ferriit. Keragrafiidiga malmid on heade mehaaniliste omadustega. Plastsus on tunduvalt suurem kui liblegrafiidiga malmil. Valgemalm. Struktuuris (eelkõige pinnakihis) on palju tsementiiti. Valgemalmist valandid (nt valtsrullid) on suure kõvadusega ja seetõttu raskesti lõiketöödeldavad. Malmi valu Toodetakse kõrgahjudes. Saadakse toormalm, mida kasutatakse terase tootmiseks.Malmvalandite valmistamiseks kasutatakse: Masinaehituses peamiselt:hallmalm, keragrafiitmalm Dünaamilistel koormustel (põllumasinad ja autode osad): tempermalm Valuviisidest kasutatakse peamiselt liivsavivormi ja metallvormi (kokilli) valamist. Malmi termotöötlus:
olekus liblegrafiidi kujul; - keragrafiitmalm, kus kogu süsinik või suurem osa sellest on vabas olekus keragrafiidina sellise kujuga grafiidi teket soodustab eelkõige spetsiaalsete lisandite – modifikaatorite (nt Mg) sisseviimine sulamalmi. - tempermalm, kus kogu süsinik või suurem osa sellest esineb vabas olekus pesagrafiidi kujul. Pesagrafiit tekib valgemalmis olevast tsementiidist valgemalmist valandite pikaajalise lõõmutamise tulemusena. Metalse põhimassi struktuurist lähtudes jagunevad vaba grafiidiga malmid järgmistesse liikidesse: - Perliitmalm, mille struktuur koosneb perliidist ja grafiidist. Kuna perliit on suure tugevusega, aga väikese plastsusega struktuuriosa, siis samasugused on ka malmid - Ferriitmalm, mille struktuur koosneb ferriidist ja grafiidist. Ferriidi tõttu on malmil väike kõvadus ja tugevus, kuid suurem plastsus.
Süsinik esineb malmis kahel kujul: - seotud kujul tsementiidina (Fe3C): valgemalm, vaba grafiidina: hallmalm. Kasutatavamate malmiliikide struktuuris on grafiit. Struktuur: Kõrgtugevmalm saadakse hallmalmist modifitseerimisel peeneteralise keralise grafiidiga struktuur. Suur tugevus, plastsus ja suhteliselt sitke. Valmistatakse valtspinkide, stantside, presside detailid ning väntvõllid, kolvid. Tempermalm saadakse perliit – tsementiitstruktuuriga valgemalmist, tooriku pikaajalise lõõmutamisega. Materjal on plastilisem omab suuremat löögitugevust kui hallmalm. Samal ajal on sulam väga heade valamise omadustega, võimaldades valmistada keerulisema kujuga ja suurema korrosioonikindlusega tooteid kui terastest. Omadused: Malmi mehaanilised omadused olenevad suurel määral grafiidiosakeste kujust ja mõõtmetest – mida väiksemad on grafiidiosakesed, seda paremad on mehaanilised omadused
on tunduvalt suurem kui liblegrafiidiga malmil. Valgemalmi struktuuris (eelkõige pinnakihis) on palju tsementiiti (peamiselt ledeburiidis) ja seetõttu on valgemalmist valandid suure kõvaduse tõttu raskesti lõiketöödeldavad. Struktuurilt (faasidiagrammi järgi) jagunevad valgemalmid kolme rühma: 1) eutektoidsed, C=4,3%, struktuur Le;
jt.); kesksulavad (sulamistemperatuur suurem kui Pb, kuid väiksem kui Fe) (Cr, Mn, Ni, Au). 79. Süsiniku modifikatsiooni järgi sulamisstruktuuris eristatakse järgmisi malmi liike: 1. hallmalm- kogu süsinik või suurem osa sellest on vabas olekus liblelise grafiidina (head valuomadused, hästi lõiketöödeldav, kulumiskindel), suuremõõtmelised tooted; 2. tempermalm - süsinik on pesalise grafiidina (suurem löögitugevus, head valamisomadused), saadakse perliit tsementiitstruktuuriga valgemalmist; 3. valgemalm - kogu süsinik on Fe-ga seotud tsementiidina (Fe3C) (suure kõvadusega, habras ning halvasti lõiketöödeldav), kasut. toormalmina. 4. kõrgtugev malm - süsinik on keraja grafiidina "pesadena", saadakse hallmalmist (suur tugevus, plastsus). 80. Teraseid liigitatakse: 1.Tootmisviisi järg 2. Kasutusala järgi 3. Keemilise koostise järgi 4. Kvaliteedi järgi 5. Struktuuri järgi. Omadused: Terasele lisatakse
..400 °C), saades elastse troostiitstruktuuri. 20) Valgemalmid ja nende omadused. Kasutamine. Valgemalm Kui malmis on grafitiseerivaid lisandeid (näiteks Si) vähe või on jahtumiskiirus suur, siis kulgeb kristalli - seerumine ebastabiilse Fe-Fe3C faasidiagrammi järgi ja grafiiti üldse ei eraldu. Niisugust malmi nime- tatakse tema heleda murdepinna pärast valgemalmiks. Valgemalmi struktuuris (eelkõige pinnakihis) on palju tsementiiti (peamiselt ledeburiidis) ja seetõttu on valgemalmist valandid suure kõvaduse tõttu raskesti lõiketöödeldavad. Valgemalmi struktuuriga valandeid (sele 1.38d) kasutatakse tehnikas harval vajadusel, näiteks valtsirullide tarvis. Mõnikord peavad detaili teatud kohad olema kõvemad (kulumiskindlamad). Siis jahutatakse metallvormi neid kohti valamisel, et valand seal kiiresti jahtuks ja pinnakihis tekiks valgemalmi struktuur. Sellist malmi nimetatakse valgendatud malmiks. Näiteks võivad automootori nukkvõlli nukid olla valgendatud malmist.
paberitööstuses. kasutatakse sulfiidide, karbonaatide ja silikaatide korral, mis ei märgu vee toimel 90. Malmid: liigitus, omadused. Hallmalm- kogu süsinik või suurem osa sellest on vabas olekus liblelise (helbelise) grafiidina (head valuomadused, hästi lõiketöödeldav, kulumiskindel), suuremõõtmelised tooted; Tempermalm - süsinik on pesalise grafiidina (suurem löögitugevus, head valamisomadused), saadakse perliit tsementiitstruktuuriga valgemalmist; Valgemalm - kogu süsinik on Fe-ga seotud tsementiidina (Fe3C) (suure kõvadusega, habras ning halvasti lõiketöödeldav), kasut. toormalmina. Kõrgtugev malm - süsinik on keraja grafiidina "pesadena", saadakse hallmalmist (suur tugevus, plastsus) 91. Terased: liigitus, omadused. Tootmisviis, kasutusala (nt konstruktsiooniteras), kvaliteet, keemiline koostis, struktuuri järgi Vastavalt otstarbele on terase koostis erinev. Tema põhikomponendiks on raud. Roostevaba
vahukoor, majonees, kätekreem piim, värvid, tint, veri n tempermalm - süsinik on pesalise grafiidina (suurem seebivaht löögitugevus, head valamisomadused), saadakse perliit TAHKE Tahke vaht Geel Tahke kolloid tsementiitstruktuuriga valgemalmist; pimsskivi, või, juust, zelatiin, rubiinklaas n valgemalm - kogu süsinik on Fe-ga seotud tsementiidina (Fe3C) (suure kõvadusega, habras ning halvasti lõiketöödeldav), kasut. Keskkonna ja osakeste agregaatoleku järgi: toormalmina. Aerosool- gaasiline dispersioonikeskkond. Näiteks suits,
n tempermalm süsinik on pesalise grafiidina (suurem materjaliteaduses. löögitugevus, head valamisomadused), saadakse perliit määratakse millised kristalsed ained on tahkes materjalis; tsementiitstruktuuriga valgemalmist; kontrollitakse materjalide keevisliiteid; uuritakse materjalides varjatud n valgemalm kogu süsinik on Fega seotud tsementiidina (Fe 3C) pragusid; (suure kõvadusega, habras ning halvasti lõiketöödeldav), kasut. määratakse metallide sulamite elementkoostist
Malmi GJS-900-2 tõmbetugevus on 900 N/ mm 2 , katkevenivus 2%. Keragrafiitmalmide puhul kasutatakse samuti vajadusel margitähistust kõvaduse järgi, näiteks EN-GJS-HB230 on keragrafiimalm Brinelli kõvadusega 230. Keragrafiitmalmide ettenähtud tõmbetugevus on 350-900 N/ mm 2 , mille suurendamisel katkevenivus väheneb 22-2%. Tempermalmil on helbekujulised grafiidi osakesed – pesajas grafiit. Tempermalmist valandeid toodetakse valgemalmist valandeid lõõmutamise teel. Vastavalt lõõmutuskeskkonnale eristatakse: a) Musta südamega ehk must tempermalm, mis on põhiliselt ferriitstruktuuriga ja saadakse neutraalses keskkonnas lõõmutamisel (mittesüsinikärastuslõõmutatud tempermalm); b) Valge südamega ehk valge tempermalm, mis on põhiliselt perliitstruktuuriga ja saadakse oksüdeeruvas keskkonnas (rauamaak vm)
kulumiskindel), suuremõõtmelised tooted; 3.kõrgtugev malm - süsinik on keraja grafiidina “pesadena”, saadakse hallmalmist (suur tugevus, plastsus). 4. tempermalm - süsinik on pesalise grafiidina (suurem löögitugevus, head valamisomadused), saadakse perliit – tsementiitstruktuuriga valgemalmist; 91. Terased: liigitus, omadused. raua ja süsiniku sulam, mille süsiniku sisaldus on alla 2% (malmides on süsiniku sisaldus üle 2%), mangaani (Mn) 1%, räni (Si) 0,4%. Teraseid kasutatakse masina- ja aparaadiehituses, ehituskonstruktsioonides, energeetikas (õhuliinide ja antennide mastid) ja tööriistade valmistamisel. Teraseid liigitatakse:
vahemikus 740…710 °C või seisutamisel tempera- malmiks. Valgemalmi struktuuris (eelkõige pinna- tuuril 700…710 °C laguneb tekkinud perliidi koos- kihis) on palju tsementiiti (peamiselt ledeburiidis) ja tises olev tsementiit. Vastavalt sellele tekib ferriit- seetõttu on valgemalmist valandid suure kõvaduse struktuuriga metalne põhimass ja saadud malmi tõttu raskesti lõiketöödeldavad. Valgemalmi struk- nimetatakse ferriittempermalmiks. Toodetakse ja tuuriga valandeid (sele 1.38d) kasutatakse tehnikas kasutatakse nii perliit- kui ka ferriittempermalme.
toormalmina. hallmalm- kogu süsinik või suurem osa sellest on vabas olekus liblelise (helbelise) grafiidina (head valuomadused, hästi lõiketöödeldav, kulumiskindel), suuremõõtmelised tooted; kõrgtugev malm - süsinik on keraja grafiidina “pesadena”, saadakse hallmalmist (suur tugevus, plastsus). tempermalm - süsinik on pesalise grafiidina (suurem löögitugevus, head valamisomadused), saadakse perliit –tsementiitstruktuuriga valgemalmist; 91. Terased: liigitus, omadused. Raua ja süsiniku sulam, mille süsiniku sisaldus on alla 2% (malmides on süsiniku sisaldus üle 2%) Teraseid kasutatakse masina- ja aparaadiehituses, ehituskonstruktsioonides, energeetikas (õhuliinide ja antennide mastid) ja tööriistade valmistamisel. Teraseid liigitatakse: 1. Tootmisviisi järgi: - martäänteras - bessemer ehk toomasteras - elektriteras. 2.Kasutusala järgi - konstruktsiooniteras
Keragrafiidiga malmi saadakse modifitseerimise teel. Keragrafiidi tekitamiseks kasutatakse modifikaatorina magneesiumi (samui ka tseeriumi ja teisi), mille jääkkogus malmis peaks olema ~0,05%. Enamikul juhtudel kasutatakse modifitseerimiseks magneesiumirikkaid lisasulameid (ligatuure) 3) Tempermalm, kus kogu süsinik või suurem osa sellest esineb vabas olekus pesagrafiidi ehk lõõmutussüsiniku kujul. Lõõmutussüsinik tekib valgemalmis olevast tsementiidist valgemalmist valandite pikaajalise lõõmutamise tulemusena. Tempermalmi saamisel on olulisim, et malmi tardumisel ei tekiks liblegrafiiti. c)Metalse põhimassi järgi Metalse põhimassi struktuurist lähtudes jagunevad vaba grafiidiga maömid järgmistesse liikidesse: 1. Perliitmalm, millse struktuur koosneb perliidist ja grafiidist. Kuna perliit on suure tugevusega, aga väiksese plastsusega struktuuriosa, siis samasugused on ka malmid
järgi ja grafiiti üldse ei eraldu. Niisugust malmi nime- perliitmalmi; aeglasel jahutamisel temperatuuri- tatakse tema heleda murdepinna pärast valge- vahemikus 740...710 °C või seisutamisel tempera- malmiks. Valgemalmi struktuuris (eelkõige pinna- tuuril 700...710 °C laguneb tekkinud perliidi koos- kihis) on palju tsementiiti (peamiselt ledeburiidis) ja tises olev tsementiit. Vastavalt sellele tekib ferriit- seetõttu on valgemalmist valandid suure kõvaduse struktuuriga metalne põhimass ja saadud malmi tõttu raskesti lõiketöödeldavad. Valgemalmi struk- nimetatakse ferriittempermalmiks. Toodetakse ja tuuriga valandeid (sele 1.38d) kasutatakse tehnikas kasutatakse nii perliit- kui ka ferriittempermalme. harval vajadusel, näiteks valtsirullide tarvis. Mõni- Tempermalmi tugevusomadused on võrrelda-
annaabi.ee 
