struktuuri saamine Kristalliseerumiseks ehk kristallatsiooniks nimetatakse vedela metalli üleminekut tahkesse (kristalsesse) olekusse. Seda nimetatakse ka tardumiseks. Kristalliseerumine leiab aset, kui süsteem läheb üle termodünaamiliselt püsivamasse olekusse, st. vähima vaba energiaga olekusse (Gibbsi energia) kristallide vaba energia on väiksem kui vedela oleku energia. Puhta metalli kristalliseerumisprotsessi iseloomustab jahtumiskõver. T1- vaike allajahutusaste --> suur Vkr,k, vaike Vkr,t Tulemus: jamedateraline struktuur T2- suur allajahutusaste --> vaike Vkr,k, suur Vkr,t Tulemus: peeneteraline struktuur 2. Sulam.Sulamisüsteem.Sulami komponent.Sulamifaas Sulam on aine, mis on saadud kahe voi enama komponendi (A, B, ...) kokkusulatamise või -paagutamise teel. Metallisulam on sulam, mille põhikomponent (üle 50%) on metall. Sulamisüsteem- antud komponentidest kõikide võimalike sulamite kogum. Sulami komponent- aine, mis moodustab sulami.
tegemist (liigitus kasutusalast ja TT lähtudes)? Milline on antud terase tüüpiline termotöötlus? Tegemist on üleeutektoidterasega, kasutatakse tööriistaterasena. Antud terase tüüpilisteks termotöötlemise meetoditeks on poolkarastamine ja madalnoolutus. 2. Milline on antud terase optimaalne karastustemperatuur ja millised on terase struktuuriosad peale karastamist (jahtumiskiirus kogu ristlõikes >vkr)? Optimaalne karastustemperatuur on 757-777 ºC.Struktuuriosad peale karastust on tsementiit, martensiit ja jääkausteniit. 3. Milline on antud terasest detaili kasutusotstarbest tulenev optimaalne noolutustemperatuur? Kuidas nimetatakse sellist noolutust? Millised on noolutatud terase struktuuriosad? Optimaalne noolutustemperatuur oleks 200 ºC hoides detaili ahjus tund aega e. madalnoolutus.Noolutatud terase struktuuriosad oleks : martensiit ja tsementiit, jääkausteniit
olemasolu korral ●kõrge- ja madalatsüklilise väsimuse korral 5. Puhta metalli kuumutus- ja jahutuskõver- 1...2- tardmetalli kuumenemine 2...3- sulamine püsival temperatuuril 3...4- vedela metalli kuumenemine 4...5- vedela metalli jahtumine 5...6- kristalliseerumine püsival temperatuuril (põhjuseks kristalliseerumissoojuse eraldumine) 6...7- tardunud metalli jahtumine Peeneteralise struktuuri saamine - ΔT2 - suur allajahutusaste --> väike Vkr,k, suur Vkr,t Tulemus: peeneteraline struktuur jämedateralise struktuuri saamine - ΔT1 - väike allajahutusaste --> suur Vkr,k , väike Vkr,t Tulemus: jämedateraline struktuur Amorfse struktuuriga metallisulamid - ΔT3- ülisuur allajahutusaste Tulemus: amorfne (mittekristalliline struktuur) 6. Sulamite struktuur: mehaaniline segu (eutektikum, eutektoid)- Eutektikum- mehaaniline segu, mille
Kus toimub keevisõmbluse purunemine murdekatsel hea keevitatavuse puhul? Vali üks: a. õmbluses 45° nurga all b. puruneb põhimetall c. termomõju tsoonis 45° nurga all d. liide ei purune Küsimus 5 Õige Hinne 4,0 / 4,0 Märgista küsimus Küsimuse tekst Madallegeerteraste kalduvust külmpragudele hinnatakse Vali üks: a. madallegeerterased ei kaldu külmpragudele b. süsinikekvivalendi CE väärtuse järgi c. terase tõmbetugevuse järgi d. kriitilise deformatsioonikiiruse Vkr järgi Küsimus 6 Õige Hinne 4,0 / 4,0 Märgista küsimus Küsimuse tekst Milline element halvendab keevitatavust (külmpragudekindlist) kõige enam? Vali üks: a. S b. C c. P d. Cr Küsimus 7 Õige Hinne 4,0 / 4,0 Märgista küsimus Küsimuse tekst Arvutage terase süsinikekvivalent (CE). Terase keemiline koostis on järgnev: C = 0,15% Si = 0,4% Mn = 0,69% Cr = 0,6% Mo = 0,4% Ni = 2,8% V = 0% W = 0% P = 0,034% S = 0,01% Cu = 0,2%
Metallide termotöötlus Terase tugevuse ja kõvaduse (konstruktsiooniterased) või kõvaduse ja kulumiskindluse (tööriistaterased) tõstmise üheks viisiks on terase karastamine. Karastamiseks nimetatakse termotöötlusviisi, mille tulemusena saadakse ebastabiilne (mittetasakaaluline) struktuur. Enamasti soovitakse karastamise lõpptulemusena saada martensiitstruktuuri (martensiidist on põhjalikumalt kirjutatud töö lõpuosas). Kriitilisest jahtumiskiirusest vkr (joonis 5.3) veidi väiksema jahtumiskiiruse korral saadakse karastamisel beiniit, mis on väga peen ferriidi-tsementiidi segu ja ei nõua järgnevat noolutust. Karastamise tehnoloogiline protsess koosneb järgmistest etappidest: 1) austenisatsioon – terase kuumutamine üle faasimuutuse temperatuuri (üle Ac1 või Ac3); 2) seisutamine sellel temperatuuril, et tagada kogu detailis antud temperatuurile vastava struktuuri tekkimine; 3) jahutamine kiirusega,
tegemist (liigitus kasutusalast ja TT lähtudes)? Milline on antud terase tüüpiline termotöötlus? Tegemist on alaeutektoidterasega, kasutatakse konstruktsiooniterastena. Antud terase tüüpilisteks termotöötlemise meetoditeks on täislõõmutus, täiskarastus ja kõrgnoolutus. 2. Milline on antud terase optimaalne karastustemperatuur ja millised on terase struktuuriosad peale karastamist (jahtumiskiirus kogu ristlõikes >vkr)? Optimaalne karastustemperatuur on 890ºC. Struktuuriosad peale karastust on martensiit ja ferriit, jääkausteniiti ei jää, kuna süsinikusisaldus antud terases on alla 0,5%. 3. Milline on antud terasest detaili tulenev optimaalne noolutustemperatuur? Kuidas nimetatakse sellist noolutust? Millised on noolutatud terase struktuuriosad? Optimaalne noolutustemperatuur oleks 450 ºC -600 ºC. Tegemist on kõrgnoolutusega. Noolutatud terase struktuuriosad on ferriit ja tsementiit. 4
7 1,0 8 1,2 9 1,4 10 1,6 7. Milline on antud terase optimaalne karastustemperatuur ja millised on terase struktuuriosad peale karastamist (jahtumiskiirus kogu ristlõikes >vkr)? 8. Milline on antud terasest detaili kasutusotstarbest tulenev optimaalne noolutustemperatuur? Kuidas nimetatakse sellist noolutust? Millised on noolutatud terase struktuuriosad? 9. Millised on antud noolutatud terase põhilised omadused (kõvadus, tugevus ja sitkus)? 10. Pakkuge välja detaili (tüüpdetaili ja selle omadused võtke tabelist 3) valmistamiseks - sobiv materjaligrupp ja materjali(de) mark(margid) 5
•V = const, isohooriline protsess. Rõhk võrdeline absoluutse temperatuuriga 26.Laminaarne ja turbulentne voolamine (seletus, joonis) •Laminaarne voolamine – osakestel vaid voolu suunaline kiirus, liikumine kihiti. •Turbulentne voolamine – osakesed liiguvad korrapäratult. 26. 27. 28.Reynoldsi arv (valem, seletus) •Üleminek ei toimu järsult (lam<->turb) •Rekr puhul rõhukaod võrdsed nii laminaarsel kui turbulentsel voolamisel •Rekr kaudu saab määrata vkr, mis vastab vedeliku voolukiirusele, kus toimub üleminek. Hõõrdekaod suurenevad hüppeliselt. •Katselised lubatud maksimaalsed kiirused: 28.Hõõrdetakistus (seletus, moody diagramm, turbulentse voolamise valem) •Tingitud hõõrdumisest vastu torustiku seinu ja osakeste omavahelisest hõõrdumisest. Võrdeline teepikkusega. •Turbulentsel voolamisel sõltub Reynoldsi arvust, toru sisepinna karedusest ning läbimõõtust •Kasutatakse Moody diagrammi 29
7 1,0 8 1,2 9 1,4 10 1,6 7. Milline on antud terase optimaalne karastustemperatuur ja millised on terase struktuuriosad peale karastamist (jahtumiskiirus kogu ristlõikes >vkr)? Vastus: Antud terase optimaalne karastustemperatuur on 880-900oC. Peale karastamist on 100% martensiit. 8. Milline on antud terasest detaili kasutusotstarbest tulenev optimaalne noolutustemperatuur? Kuidas nimetatakse sellist noolutust? Millised on noolutatud terase struktuuriosad? Vastus: Konstruktsioonteraste puhul püüeldakse suure sitkuse ja tugevuse poole, mis saavutatakse suhteliselt kõrgel temperatuuril noolutusega: 450..
Kõige enam rakendatakse pidevate kiudude tõmbamine klaasimassist läbi tõmbesilma. 16. Tooge näiteid kuumustugevates polükristalsetest kiududest. kvartsklaasil, mis kujutab endast praktiliselt puhast SiO2. süsinikkiud 17. Mis vahe on nn. pigikiududel ja PAN kiududel? Pigikiude onvõimalik saada sulamist e. Märgmeetodil (suur tootlikkus), mida ei saa teha PAN - polüakrüülnitriil kiude kasutades. 18. Mida tähendab armatuuri kriitiline maht kiudkomposiitides? Vkr on selline maht, kus komposiitmaterjali tugevus võrdub armeerimata maatriksi tugevusega 19. Mida tähendab kiu kriitiline pikkus kiudkomposiidis? Armatuuri kriitiliseks pikkuseks lkr loetakse sellist pikkust, mille korral on kiud täielikult koormatud ja purunevad ning nendest sõltub komposiitmaterjali tugevus. 20. Millised on meetodid, mille abil püütakse tõsta komposiitmaterjali sitkust (vastupanu prao tekkele ja
iseloomustab jahtumiskõver. Mida kiiremini toimub puhta metalli jahutamine, seda suurem on allajahutusaste. Jahtumiskõvarale iseloomulik horistontaalne lõik on tingitud kristalliseerumis-soojuse eraldumisest. Peene- ja jämedateralise struktuuri saamine – ΔT1 - väike allajahutusaste --> suur kristalli kasvu kiirus, väike kristallisoonikestme tekkimise kiirus Tulemus: jämedateraline struktuur. ΔT2 - suur allajahutusaste --> väike Vkr,k, suur Vkr,t Tulemus: peeneteraline struktuur Amorfse struktuuriga metallisulamid - ΔT3- ülisuur allajahutusaste Tulemus: amorfne (mittekristalliline struktuur). Kristalliseerumisel tekkivate kristallide (terade) kuju sõltub eelkõige nende kasvu tingimustest, peamiselt soojuse äravoolu suunast ja jahtumiskiirusest. 6. Sulamite struktuur: mehaaniline segu (eutektikum, eutektoid) - sulami faas, mille korral koosneb sulam komponentide A ja B kristallidest
Kui Er on minimaalne, voolu sügavust nim kriitiliseks
1
sügavuseks, voolamist aga kriitiliseks voolamiseks. !Kriitiline sügavus: Er min=hkr+vkr2/2g
Froude´I arv Fr, mis võrdne Fr=Q2B/gA3=1, B-pealtlaius. Et see on niimoodi, siis vkr2/ghk
2
kr=1, kus hk kr on kriitilise voolu keskmine sügavus=Akr/Bkr. vkr /2g=0,5hk kr, ja seega Er
min=hkr+0,5hk kr. Rietkülikulises sängis hk kr=hkr ja Er min=1,5hkr . 5.Rahulik ja käre vool.
Kriitiline sügavus: Voolu olukord sõltub sellest, missugune energia on ülekaalus:
potentsiaalne või kineetiline. Pot energia ülekaalus-vool on rahulik. h>hkr Sügav, aeglane. Kin
energia ülekaalus-vool on käre h
Ruumala, vahemikus V1 V2, kuid rõhk jääb selles ruumalade vahemikus konstantseks. Vastavalt rõhule nim küllastunud auru rõhuks. Need rõhud on vedelikele iseloomulikud ja füüsikaliste konstantide tabelis. Kriitilisest olekust on kaks faasi, vedelik ja aur, omavahel tasakaalus. Vastavalt sellele, millest kõrgema temperatuuri puhul gaasi veeldamine pole enam võimalik. Reaalse gaasi kriitlilise oleku parameetreid P kr, Vkr, Tkr. 3 Pkr * Vkmkr = RTkr 8 3.1.14. Esimest ja teist liiki faasisiirded: Faasi mõiste kätkeb endas erinevaid agrekaatolekuid või kristallilisi modifikatsioone ühe ja sama aine piires. Faasisiirde puhul toimub muutus aine molekulide või aatomite paiknemise iseloomus. Tahkise soojendamisel hakkab selle temperatuur tõusma, teatud hetkest alates jääb temperatuur
tervikuna. See on kõigi kere ja suletud tekiehitiste ruumide maht. (Joon. 3.40). ¿= ( 0,2+0,02 log 10 V KR ) × V KR 31 Kapten Rein Raudsalu MNI Loengud Eesti Mereakadeemias Teema 3. Koostatud 30.12..2004. Laevade ehitus. Täiendatud 23.07.2012. Kus VKR on kõikide laevaruumide ja kinniste tekiehitiste täielik ruumala kuupmeetrites. Joon. 3.40. Puhasmahutavus ehk netotonnaaž, Net Tonnage (NT) näitab lasti ja reisijateruumide s.o. tulutoovate ruumide mahtu. (Joon. 3.41). 4T 2 NT =K 2 V C( ) 3D
karastuse kriitiline kiirus on võrdne joonisel toodud horisontaalse punktiirjoonega, siis detail ei karastu läbi ja karastavuse sügavus on võrdne viirutatud kihi paksusega. On ilmne, et karastamise kriitilise kiiruse vähenemisega suureneb ka karastatud kihi sügavus ja kui v kr on väiksem, jahtumiskiirusest detaili südamikus, siis sellise ristlõikega detail karastub läbini. Järelikult, mida väiksem on v kr, seda suurem on läbikarastuvus. Läbikarastuvus, nagu ka vkr on tihedalt seotud austeniidi lagukiirusega ja seega austeniidi lagunemise algjoone asetusega C- kõverail. Joonisel on toodud C kõverale paigutatud jahtumiskõverad silindrilise detaili korral südamikus v s, pinnal- vp, ja poole raadiuse kaugusel pinnast v 0,5r. Sellistel jahtumiskiirustel tekib pinnakihis martensiitstruktuur, südamikus - perliiditaolised laguproduktid või beiniit, poole raadiuse kaugusel pinnast martensiit koos laguproduktidega
annaabi.ee 
