280 likes | 621 Views
PINDED JA PINDAMINE. Priit Kulu, metalliõpetuse professor TTÜ materjalitehnika instituut. PINDED. Materjali/detaili pinnaomadused(1). Pinnatugevus/kõvadus Kriteeriumid: pinnasiledus (väsimustugevus) jääkpinged pinnakihis (kontaktväsimus)
E N D
PINDED JA PINDAMINE Priit Kulu, metalliõpetuse professor TTÜ materjalitehnika instituut
PINDED Materjali/detaili pinnaomadused(1) • Pinnatugevus/kõvadus Kriteeriumid: • pinnasiledus (väsimustugevus) • jääkpinged pinnakihis (kontaktväsimus) • pinnakõvadus: mikro-HV<10N, kriipe- jt. (kulumiskindlus) • Korrosioon - keemiline • elektrokeemiline Kriteeriumid: korrosioonikindlus, kuumuspüsivus, kuumustugevus
PINDED Materjali/detaili pinnaomadused(2) • Kulumine • mehaaniline • korrosiivmehaaniline Kriteeriumid: kulumiskindlus (massi/mahu kaudu, suhteline) • Pindtugevdamise meetodid • kalestamine • pindlegeerimine ja –karastamine • pinded (pihustuspinded, sadestuspinded, sulatuspinded, galvaanpinded, difusioonpinded) • armeerimine (bimetallmaterjalid)
PINDED Süsteem pindematerjal-pindamisprotsess-alusmaterjal PINDEMATERJAL PINDAMISPROTSESS ALUSMATERJAL PINDE OTSTARVE ALUSMATERJALIOMADUSED PINDAMISMOOODUSED Kulumiskindlus Korrosioonikindlus Isoleerivad omadused Elektrilised omadused Optilised omadused Biosobilikkus jt. Mehaanilised Tehnoloogilised Füüsikalised Keemilised Temperatuuri mõju Keemilised Elektrokeemilised Termokeemilised Termopindamine Aurustussadestus Pealekeevitus Plakeerimine jt.
PINDED Tribopinnete struktuur
KEEMILISED ELEKTROKEEMILISED TERMOKEEMILISED TERMOPINDAMINE AURUSTUSSADESTUS MEHAANILISED AlusKasutus Anodeerimine Mg Korrosioon Al Kulumine Fosfaatimine Fe Värvpinde alus Mustamine Fe Korrosioon Kromaatimine Mg Korrosioon Al Värvpinde alus Zn Dekoratiiv PINDED Pindamismoodused(1)
AlusKasutus Nikeldamine Teras Korrosioon - läikiv Cu, Zn, Al Dekoratiiv Plastik Cr aluspinne - must (<5mm) Teras, Cu Korrosioon Dekoratiiv Kroomimine Teras Korrosioon - läikiv Cu, Al Dekoratiiv pluss - kõva kulumine PINDED KEEMILISED ELEKTROKEEMILISED TERMOKEEMILISED TERMOPINDAMINE AURUSTUSSADESTUS MEHAANILISED Pindamismoodused(2)
PINDED KEEMILISED ELEKTROKEEMILISED TERMOKEEMILISED TERMOPINDAMINE AURUSTUSSADESTUS MEHAANILISED AlusKasutus Vasetamine Teras Ag, Ni, värv- Messing pinde alus, Zn-sulamid Jootmine Plastik Tinatamine Al, Cu Jootmine Teras, Malm Tsinkimine Teras, Malm Korrosioon, Cu Värvpinde alus Hõbetamine Teras, Cu, Korrosioon Zn, Ni Pindamismoodused(3)
Kõvakroompinnete kasutus, paksus mm Lõikeriistad 1…5 Mõõteriistad 5…15 Tõmbesilmad ja 5…20 survevormid Plastsurvevaluvormid 5…50 Valtsirullid 50…200 Hüdroseadmete kolvid ja 10…50 silindrid Kuulkraanide kuulid 30…60 Valukokillid 70…400 PINDED KEEMILISED ELEKTROKEEMILISED TERMOKEEMILISED TERMOPINDAMINE AURUSTUSSADESTUS MEHAANILISED Pindamismoodused(4)
Mittemetallid T,oCHRC(HV) Tsementiitimine - gaasiline CO, CH-grupp 900-950 58…62 - tahke BaCO3 HRC Nitriitimine - gaasiline NH3 500-700 450…550 HV - ioon N2 450-580 800…950 HV PINDED KEEMILISED ELEKTROKEEMILISED TERMOKEEMILISED TERMOPINDAMINE AURUSTUSSADESTUS MEHAANILISED Pindamismoodused(5)
PINDED KEEMILISED ELEKTROKEEMILISED TERMOKEEMILISED TERMOPINDAMINE AURUSTUSSADESTUS MEHAANILISED Mittemetallid T,oCHRC(HV) Nitrotsementiitimine - gaasiline CO, 500-750 CH-grupp, NH3 - (vedel) soolad 550-950 Si, B Metallid Kroomimine FeCr Kulumine 1000… Alumiinimine FeAl 1100 Kuumus- püsivus Pindamismoodused(6)
Protsessid TKT-l Dissotsiatsioon (monoelemendi teke) 2COg CO2+Ci 2 NH3g3H2+3Ni FeCr+4NH4ClgFeCl4+Cr+2N2+4H2 Adsorbtsioon (lahutumine) Difusioon Kihi koostissügavus Cg1,5% dg1,5 mm Crg30% dg0,5 mm Alg40%dg0,8mm PINDED KEEMILISED ELEKTROKEEMILISED TERMOKEEMILISED TERMOPINDAMINE AURUSTUSSADESTUS MEHAANILISED Pindamismoodused(7)
Põlemisel põhinevad - leek - detonatsioon - kiirleek (HVAF/HVOF) Elektrilised - kaar - plasma - laser PINDED KEEMILISED ELEKTROKEEMILISED TERMOKEEMILISED TERMOPINDAMINE AURUSTUSSADESTUS MEHAANILISED Pindamismoodused(8)
PINDED Pihustuspindamine Pinde struktuur Kiiruse ja temperatuuri mõju
PINDED Pihustuspindematerjalid Metallid Mittemetallid Intermetalliidid Kõvamaterjalid Karbiid- ja nitriid- keraamika: WC, TiN jt. Oksiidkeraamika Al2O3, TiO2 jt. Metallid Sulamid Kermised Kõvad sulamid PINNE
PINDED Pindamismoodused(9) • KEEMILISED • ELEKTROKEEMILISED • TERMOKEEMILISED • TERMOPINDAMINE • AURUSTUSSADESTUS • MEHAANILISED
PINDED PVD PVD põhimõte Plasmanitriitimine 1- katood 2, 3- kiirendid 4- anood 1- ioonplasma 2- anood 3- pinnatav detail
PINDED PVD võimalused • KEEMILISED • ELEKTROKEEMILISED • TERMOKEEMILISED • TERMOPINDAMINE • AURUSTUSSADESTUS • MEHAANILISED
PINDED PVD pinnete struktuur • KEEMILISED • ELEKTROKEEMILISED • TERMOKEEMILISED • TERMOPINDAMINE • AURUSTUSSADESTUS • MEHAANILISED
PINDED CVD põhimõte • KEEMILISED • ELEKTROKEEMILISED • TERMOKEEMILISED • TERMOPINDAMINE • AURUSTUSSADESTUS • MEHAANILISED
PINDED PVD ja CVD temperatuur ja pinde paksus • KEEMILISED • ELEKTROKEEMILISED • TERMOKEEMILISED • TERMOPINDAMINE • AURUSTUSSADESTUS • MEHAANILISED
PINDED PVD ja CVD pinnete kasutus • KEEMILISED • ELEKTROKEEMILISED • TERMOKEEMILISED • TERMOPINDAMINE • AURUSTUSSADESTUS • MEHAANILISED
PINDED Pindamismoodused(10) Valtsimine Lehtmaterjal valtsitakse alusele g difusioonlõõmutus, d =1…20 mm Kuumpressimine Järgneb külmvaltsimine Rullkeevitus Elektrkontaktkeevitus, d al. 50 mm Plahvatuspindamine Sherardeerimine Detailid pöörlevas trumlis koos klaaskuulide, Zn, Al jt. pulbritega toatemperatuuril 400-500 oC (difusioonpindamine) • KEEMILISED • ELEKTROKEEMILISED • TERMOKEEMILISED • TERMOPINDAMINE • AURUSTUSSADESTUS • MEHAANILISED
PINDED Pinnete kasutus(1)Terased Materjal Tarbimisom.
PINDED Pinnete kasutus(2)Terased Materjal Tarbimisom.
PINDED Pinnete kasutus(3)Sulamid Materjal Tarbimisom.
PINDED Pinnete kasutus(4)Sulamid Materjal Tarbimisom.