420 likes | 785 Views
RAR 2610 MATERJALITEHNIKA PROGRAMM. 4,0 AP 5,0 3 ,5 - 1 -0 ,5 E S Anda üldteadmisi metall- ja mittemetallmaterjalidest ja nendest toodete valmistamise tehnoloogiatest. Eksamieeldused: Teadmiste kontroll:. Arvestatud laboratoorsed tööd jakodutööd 2 kontrolltööd: KT1 – Materjalid;
E N D
RAR 2610 MATERJALITEHNIKAPROGRAMM • 4,0 AP 5,0 3,5-1-0,5 E S • Anda üldteadmisi metall- ja mittemetallmaterjalidest ja nendest toodete valmistamise tehnoloogiatest
Eksamieeldused: Teadmiste kontroll: Arvestatud laboratoorsed tööd jakodutööd 2 kontrolltööd: KT1 – Materjalid; KT2 - Materjalide tehnoloogia. Õpetamiskorraldus
Iseseisev töö: Eksam: Ettevalmistus laboratoorseteks töödeks. Ettevalmistus kontrolltöödeks, kodutöödeks 2 kontrolltöö ja kodutöö põhjal Õpetamiskorraldus
Hindamiskriteeriumid: • mõlema osa keskmine 50% vestlus (vajadusel) • ühe või mõlema osa keskmine < 50% eksamitöö
Metoodilised abimaterjalid • P. Kulu. Materjaliõpetuse laboratoorsete tööde juhendid, TTÜ Kirjastus, 2007, 96 lk. • A. Laansoo, M. Saarna. Materjalitehnika. Tehnoloogiaprotsessid. Laboratoorsete ja kodutööde juhend, TTÜ Kirjastus, 2008, 93 lk.
Põhiõpikud • P. Kulu. Metalliõpetus. TTÜ Kirjastus, 2005, 230 lk. • P. Kulu, J. Kübarsepp, L. Valdma, Metalliõpetus ja metallide tehnoloogia. I Metalliõpetus ja metallurgia, TTÜ Kirjastus, 1998, 2000, 216 lk. • P. Kulu, J. Kübarsepp, A. Laansoo, J. Pirso, L. Valdma, Metalliõpetus ja metallide tehnoloogia. II Metallide tehnoloogia, TTÜ Kirjastus, 2001, 380 lk. • J. Kübarsepp, F. Kommel, A. Laansoo, Metallide tehnoloogia. Juhendmaterjalid harjutustöödeks, TTÜ Kirjastus, 2001, 68 lk.
Laboratoorsete tööde loetelu • Materjalide mehaanilised omadused • Metallide ja sulamite mikrostruktuurid • Metalli termotöötlemine • Metallide purustusenergiamääramine • Materjalide väsimustugevuse hindamine • Vedrude väsimustugevuse hindamine • Mikrokõvaduse määramine
Kodutööd • I kodutöö – Faasidiagramm, terase termotöötlus. • II kodutöö – Valu-, lõike- ja keevitustehnoloogia.
Metallide mehaanilised omadused Loeng 1 01.02.2011
Metallide mehaanilised omadused • Sissejuhatus materjalidesse • Tõmbeteimil ja löökpaindeteimil määratavad mehaanilised omadused. • Механические свойства, определяемые путём испытаний на растяжение и изгиб
Materjalide omaduste liigitus • Füüsikalised omadused:tihedus, sulamistemperatuur, kõvadus, elastsus • Mehaanilised omadused:tugevus, plastsus, sitkus • Tehnoloogilised omadused: valatavus, deformeeritavus, lõiketöödeldavus,termotöödeldavusjt. (keemilised, majanduslikud, esteetilised)
Materjalide omaduste liigitus • Tehnoloogilised omadused: valatavus, deformeeritavus, lõiketöödeldavus,termotöödeldavusjt. (keemilised, majanduslikud, esteetilised)
Füüsikalised omadusedtihedus • Tihedus , kg/m3 (g/cm3) • Metallide ja sulamite liigitus tiheduse järgi: • < 5000 kg/m3 – kergmetallid ja -sulamid • 5000 < < 10000 kg/m3 − keskmetallid ja -sulamid • > 10000 kg/m3 − raskmetallid ja - sulamid
Mendelejevi tabel • http://admhometable.ru/
Füüsikalised omadusedsulamistemperatuur • Metallide ja sulamite liigitus sulamistemperatuuri järgi: • kergsulavad metallid ja sulamid - TS327oC(Pb sulamistemperatuur) - Pb, Sn, Sb • kesksulavad metallid ja sulamid – TS=327−1539 oC -Mn, Cu, Ni, Ag jt. • rasksulavad metallid ja sulamid - TS >1539 oC(Fe sulamistemperatuur) – Ti, Cr, V, Mo, W
Metallid-sulamid • Pb, Sn, Sb-свинец, олово, сурьма • plii, tina , antimon • Mn, Cu, Ni, Ag- марганец, медь, никель, серебро • mangaan , vask , nikkel , hõbe • Ti, Cr, V, Mo, W- титан, хром, ванадий, молибден, вольфрам • Titaan, kroom,vanaadium, molübdeen, volfram
Füüsikalised omadusedelastsus • normaalelastsusmoodul (Youngi moodul) • E = / • Nihkeelastsusmoodul • G = / • Mahtelastsusmoodul • K = p /
Normaalelastsusmoodul • E on suurus, mis näitab materjali elastsust, see avaldub pinge ja elastse deformatsiooni suhtena. Elastsusmoodul näitab, kui suur pinge tekib materjalis ühikulise suhtelise pikenemise korral
Normaalelastsusmoodul E = / σ on mehaaniline pinge ε on elastne deformatsioon
Nihkelastsusmoodul Nihkelastsusmooduliks nimetatakse tugevusõpetusesvõrdetegurit, mis iseloomustab materjali jäikust ehk vastupanu nihkedeformatsioonile. Tähis G.
Nihkeelastsusmoodul E normaalelastsusmoodul, ν poissoni tegur Metallidel
Nihkeelastsusmoodul G = / tangentsiaalpinge nihkenurk
Füüsikalised omadusedjuhtivus • elektritakistus , •mm2/m • elektrijuhtivus 1 / , 1 / •m • IACS – International Annealed Copper Standard • soojusjuhtivus , W / m•K • jt. (optilised, magnetilised
Mehaanilised omadused • Kasutusala: • konstruktsioonide projekteerimisel,tehnoloogilisuse hindamisel,sisend-parameetritenajäikus-,tugevusarvutustes
Mehaanilised omadused • Kõigi materjaligruppide puhul ei ole keemilisekoostisega üheselt määratud. • Sõltuvad materjali töötlusrežiimist. • Komposiitmaterjalidel ka katsetamise suunast. • Polümeermaterjalide puhul koormamiskiirusest
Mehaanilised omadused • Tugevus on materjali võime purunemata taluda koormust,ebaühtlast temperatuuri vm. • Elastsus on materjali võime omandada omaesialgne kuju peale koormuse eemaldamist.
Mehaanilised omadused • Plastsus on materjali võime purunemata muuta talle rakendatudväliskoormuse mõjul oma kuju ja mõõtmeid ning säilitada jäävat(plastset) deformatsiooni pärast väliskoormuse lakkamist
Mehaanilised omadused • Kõvadus on materjali võime vastu panna kohalikule plastseledeformatsioonile • Sitkus on materjali omadus koormamisel taluda (enne purunemist) olulist deformeerimist
Mehaanilised omadused • Sitkuse vastupidine omadus on haprus. • Sõltuvalt tööolukorrast (koormamise viisist)eristatakse staatilisel, dünaamilisel ja tsükliliselkoormamisel määratavaid mehaanilisi omadusi. • Eristatakse konstruktsioonitugevust, staatilist,dünaamilist ja kestustugevust.
Teimid • Metalsete materjalide korral kasutatakse: • tõmbeteim (teras jt. plastsed metallid), • surve- ja paindeteim (malm). • löökpaindeteim.
Teimid • Plastide korral kasutatakse: • tõmbeteimi, • läbipaindetemperatuuri teimi, • surveteimi, • roometeimi • löökpaindeteimi.
Tugevusnäitajad • (Tõmbe)tugevuspiir Rm; • Elastuspiir; • Voolavuspiir ReH, ReL; • Tinglik voolavuspiir Rp; • Paindetugevus; • Survetugevus. • Väsimustugevus. • Roometugevus.
METALLIDE JA SULAMITE OMADUSED Füüsikalised omadusedkõvadus(твёрдость) • Brinelli kõvadus HBW • Rockwelli kõvadus HRA, HRB, HRC • Vickersi kõvadus HV
METALLIDE JA SULAMITE OMADUSED Mehaanilised omadusedtugevus (прочность) (1) • tõmbetugevus (прочностьнарастяжение) Rm • voolavuspiir (tõmbel) (пределтекучести прирастяжении) ReH, ReL, Rp0.2 Pinge - deformatsioon Jõud - pikenemine
METALLIDE JA SULAMITE OMADUSED Mehaanilised omadusedtugevus (прочность) (2) • survetugevus (пределпрочностиприсжатии) RCm • voolavuspiir (survel) (пределтекучести присжатии) RCp0.2 1- plastse materjali SD 2- hapra materjali SD ja TD 3- plastse materjali TD
METALLIDE JA SULAMITE OMADUSED Mehaanilised omadusedtugevus (прочность) (3) • väsimustugevus (усталостная прочность)sR,s-1 Tsüklilisel koormamisel määratav omadus pingetsükkel murdepind koormuse asümmeetria tegur 1- väsimuspurunemise ala 2- lõpp-purunemise ala
METALLIDE JA SULAMITE OMADUSED Mehaanilised omadusedplastsus (пластичность) (1) • katkevenivus A • (oтносительноеудлинение)
METALLIDE JA SULAMITE OMADUSED Mehaanilised omadusedplastsus(2) • katkeahenemine Z (oтносительное cужение)
METALLIDE JA SULAMITE OMADUSED Mehaanilised omadusedsitkus (вязкость) • purustustöö (работаразрушения)KU või KV, J • külmhapruslävi (пределхладноломкости) TKHL, oC