1 / 17

Konstruktsiooni- ja tööriistaterased

Konstruktsiooni- ja tööriistaterased. Metalliõpetuse professor Priit Kulu TTÜ materjalitehnika instituut. Konstruktsiooniterased (1). Liigitus mittelegeerterased legeerterased Mittelegeerterased (C = 0,2...0,65%) tava(kvaliteet)terased (S ≤ 0,05, P ≤ 0,04%)

sai
Download Presentation

Konstruktsiooni- ja tööriistaterased

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Konstruktsiooni- ja tööriistaterased Metalliõpetuse professor Priit Kulu TTÜ materjalitehnika instituut

  2. Konstruktsiooniterased (1) Liigitus • mittelegeerterased • legeerterased Mittelegeerterased (C = 0,2...0,65%) • tava(kvaliteet)terased (S ≤ 0,05, P ≤ 0,04%) • kvaliteetterased (S,P ≤ 0,035%) • vääristerased (S, P ≤ 0,025%) • automaaditerased (C = 0,12...0,4%, g 0,2% S) • valuterased (C = 0,15...0,55%) Rauasüsinikusulamid Priit Kulu

  3. Konstruktsiooniterased (2) Legeerkonstruktsiooniterased (C = 0,2...0,7%, kul. terased 0,9...1,3%) • Madallegeerterased (leg. el. g 2,5%) • ehitusterased • külmvormitavad terased • vedruterased (C = 0,5...0,7%, Si = 1...2%) • kuullaagriterased (C ≈ 1%, Cr = 0,5...0,6%) • Kesklegeerterased (leg. el. 2,5...5%) • tsementiiditavad terased • parendatavad terased • nitriiditavad terased • Kõrglegeerterased (leg. el. üle 5%) • roostevabad terased • kuumuskindlad terased • kulumiskindlad terased Rauasüsinikusulamid Priit Kulu

  4. KonstruktsiooniterasedMadallegeerterased (1) Ehitusterased Madalsüsinikmadallegeerterased C≤0,22%; 1...2% Si, Mn Nõuded: • Külmahaprus: madal külmahapruslävi (TKHL, T50) suur sitkus (hpurustustöö KU, KV) • Keevitatavus CE%=C%+Mn%/6+(Cr%+Mo%+V%)/5+(Ni%+Cu%)/15 CE≤0,40% - rahuldav keevitatavus CE≥0,40% - erimeetmed: ettekuumutus, madallõõmutus. Legeerimise põhimõtted:iP,S giTKHL Üheaegne leg. V,NgTKHL-80°C Rauasüsinikusulamid Priit Kulu

  5. KonstruktsiooniterasedMadallegeerterased (2) Külmvormitavad kõrgvoolavad terased Nõuded • Madal voolavuspiir (Rp0,2/Rm = 0,5...0,65) • Suur plastsus (A ≥ 40%) Legeerimise põhimõtted: C ja Si%h Rp0,2gi stantsitavus; Mn%h, Rm, Rp0,2≈const g hea stantsitavus Eelistatud: • keevterased • kahefaasilised (F + 20...30% M või B) (C = 0,06...0,12%, Poolkarastus g Rp0,2/Rm = 0,5) g hea sügavstantsitavus 10% deformatsiooniastme korral Rp0,2/Rm = 0,8...0,9 • Ballooniterased • Lihtsurvemahutite terased • Õmblusteta torud • Keevistorud Rauasüsinikusulamid Priit Kulu

  6. KonstruktsiooniterasedMadallegeerterased (3) Vedruterased Kõrge Re, σR, elastsusmoodul E C = 0,5...0,7% Mn-terased (1...2% Mn) Si-terased (2...3% Si) Cr-V-terased TT: K + KeN (300...400°C) g Troostiitstruktuur Laagriterased Suur kõvadus (≥ 62 HRC) C ≈ 1%; Cr = 0,6...1,5% Veerevõrud (63...64 HRC), kuulid (61...62 HRC) Rauasüsinikusulamid Priit Kulu

  7. KonstruktsiooniterasedKesklegeerterased (1) Tsementiiditavad terased (0,1...0,25% C) • Cr-terased • Cr-Mn-terased • Cr-Ni-terased • B-terased TT: Tsem + K + MNPind (Cg0,8) – 58...62 HRCSüdamik (C = 0,1...0,25) – 30...42 HRC Rauasüsinikusulamid Priit Kulu

  8. KonstruktsiooniterasedKesklegeerterased (2) Parendatavad terased (0,3...0,5% C; 3...5% leg.el.) Rmg1200 N/mm2; Rp0,2g1100 N/mm2; A = 10...12%; KUg40J Nitriiditavad (C-, leg. el. – sama, mis parend. ter.) Tnitr 500...600°C (erinevalt tsem.) Leg. el. Cr, Mo, Al + N gCrN, MoN, AlN Kõvadus: Pind – legeerterased 950...1150 HV, mittelegeerterased 400...500 HV Südamik 250...300 HB Rauasüsinikusulamid Priit Kulu

  9. KonstruktsiooniterasedKõrglegeerterased (1) Roostevabad terased • Cr-terased C – min (0,08...0,2%) 0,1...0,4% – karastuvuse tarvis Cr = 13, 17 või 27% • Cr-Ni terased C ≤ 0,12% 18% Cr, 10...12% Ni, Ti/Nb ≤ 1% Rm = 500...600 N/mm2 Rp0,2 = 200...250 N/mm2 Teradevaheline korrosioon: g Ti, Nb (0,1...0,2%) g Ci (<0,03%) Rauasüsinikusulamid Priit Kulu

  10. KonstruktsiooniterasedKõrglegeerterased (2) Kuumuskindlad terased Kuumuskindlus = kuumuspüsivus + kuumustugevus Kuumuspüsivus = tagikindlus Kuumustugevus: kestustugevus σtT roometugevus σε/tT 350...500°C - katlaterased 0,1...0,15% C, 0,5...1% Mo, W või V 0,5...1% Cr (perliitterased) 2...6% Cr (martensiitterased) - silkroomid 0,5...0,6% C, 1,5...3% Si, 5...15% Cr 600...700°C - austeniitterased 13...25% Cr; 14...20% Ni 13...25% Cr; g37% Ni + Al, W, Nb, Ti, Mo üle 700°C - Ni- ja Co-sulamid (supersulamid) Rauasüsinikusulamid Priit Kulu

  11. KonstruktsiooniterasedKõrglegeerterased (3) Kulumiskindlad terased Nõuded Suur pinnakõvadus Legeerimise põhimõtted • läbilegeerimine (ebaefektiivne – 2...3% /Ø100mm) • pindlegeerimine • Mittelegeer- ja legeertööriistaterased (Cr, Mn, W jt.) • Tsementiiditavad terased • Mn-terased (Hadfieldi teras) (1,1...1,3% C, 12...13% Mn) TT: K (1050...1100°C) g A-struktuur Rm=800...1000, Rp0,2=250...350 N/mm2, A = 40...50%, 180...220 HB Kalestumine g 50...55 HRC Rauasüsinikusulamid Priit Kulu

  12. Tööriistaterased (1) Nõuded kõvadus ja kulumiskindlus tugevus ja sitkus soojuskindlus • Mittelegeertööriistaterased (C = 0,7...1,3%) • Legeertööriistaterased (C = 0,4...1,6%) • mittesoojuskindlad (g200°C) • poolsoojuskindlad (g300...500°C) • külmstantsiterased • kuumstantsiterased • soojuskindlad terased (g500...750°C) • karbiidse noolutuskõvadusega • intermetalliidse noolutuskõvadusega Rauasüsinikusulamid Priit Kulu

  13. Tööriistaterased (2) Mittesoojuskindlad terased (200...250°C) • Mittelegeertööriistaterased (0,7...1,2% C) • Madallegeerterased (Cr, W, Mn) Poolsoojuskindlad terased (300...500°C) • Külmstantsiterased (150...200°C) Cr-terased (1,2...2,3% C; 12% Cr + Mo, V) Struktuur: M + 13...20% karbiide C = 0,6...0,7 – tükeldus- ja löökinstrumendid • Kuumstantsiterased Nõuded: kuumustugevus soojuskindlus ja termokindlus suur läbikarastuvus ja mittekalduvus noolutusrabedusele väike adhesioon Terased 0,5...0,6% C g hea sitkuse 1,5...2% Ni, Mo g suure läbikarastuvuse Rauasüsinikusulamid Priit Kulu

  14. Tööriistaterased (3) Soojuskindlad terased (500...750°C) • Karbiidse noolutuskõvadusega (500...650°C) Legeerivad elemendid: W (18 või 9% + Mo, V, Co) HS-18-0-1 (P18) HS-6-5-2-5 (P6M5K5) TT: K (1200...1300°C); 3X N (570...650°C) giAjääk ; g64...65 HRC • Intermetalliidse noolutuskõvadusega (650...750°C) Legeerivad elemendid: Co, W, Mo g Co7W6; (Co,Fe)7W6 jt. (0,1...0,3% C, 20...25% Co, 11...20% W, ca 7% Mo) TT: K (1200...1300°C) g 68 HRC; N (700...720°C) g 60 HRC Rauasüsinikusulamid Priit Kulu

  15. Muud tööriistamaterjalid Kõvasulamid ja kermised • WC-Co, WC-TiC-Co, WC-TiC-TaC-Co (g30% Co, 87...92 HRA) • TiC-NiMo, TiCN-NiMo (g50% NiMo, 1100...1450 HV) • Cr3C2-Ni (g30%Ni, 850...1300 HV) Tööriistakeraamika Al2O3, Si3N4, Sialon (2000 ja 1600 HV) Teemant (C modifikatsioon) (kõvadus 10 Mohsi skaala järgi) Rauasüsinikusulamid Priit Kulu

  16. Eriterased ja -sulamid (1) Magnetterased • Pehmemagnetmaterjalid • puhas Fe (C < 0,05%) • elektrotehniline teras (1...4% Si) • Kõvamagnetmaterjalid • suure C-sisaldusega mittelegeertööriistaterased (1,1...1,3% C) • kroomterased (ca 1% C; 1,5...3% Cr) • koobaltterased (ca 1% C; 1,5...3% Cr; 5...15% Co) • Fe-Ni-Al-sulamid (alniko) (11...14% Al; 22...34% Ni) Rauasüsinikusulamid Priit Kulu

  17. Eriterased ja -sulamid (2) Krüoterased Nõuded madal külmahapruslävi TKHL Terased tööks • kuni –60°C (mittelegeer- ja madallegeerkvaliteetterased) • kuni –100°C – väikese C-sisaldusega Ni-terased – 2...5% Ni + Cr, V, Ti • kuni –190°C (vedela N2 kasutamisel) – austeniitsed roostevabad terased) • alla –190°C (vedela H2, O2 kasutamisel) – kõrglegeeritud korrosioonikindlad terased – Cr > 10%; Ni > 20% Rauasüsinikusulamid Priit Kulu

More Related