1. MITTERAUDMETALLID JA MITTERAUASULAMID

2. Värvilismetallid ja -sulamid
MITTERAUDMETALLID JA -SULAMID
Värvilismetallid ja -sulamid
Al, Cu, Zn, Mg, Ti, Ni, Co, W, V …
ja nende sulamid – kõik metallid peale Fe ja
selle sulamite (mustmetallide).

3. ρ = 5000...10000 kg/m3 (Sn, Zn, Sb, Cr, Ni, Mn, Fe, Cu)
MITTERAUDMETALLID JA -SULAMID
Liigitus (1)
tiheduse järgi:
kergmetallid ja –sulamid
ρ < 5000 kg/m3 (Mg, Al, Ti)
keskmetallid ja -sulamid
ρ = kg/m3 (Sn, Zn, Sb, Cr, Ni, Mn, Fe, Cu)
raskmetallid ja -sulamid
ρ  kg/m3 (Pb, Ag, Au, Ta, W, Mo)

4. Liigitus (2) b) sulamistemperatuuri järgi:
MITTERAUDMETALLID JA -SULAMID
Liigitus (2)
b) sulamistemperatuuri järgi:
kergsulavad Tsul < TsulPb = 327 °C
(Sn, Pb, Bi)
kesksulavad Tsul = 327…1539 °C
(Al, Mg, Mn, Cu, Ni, Co, Ag, Au)
rasksulavad Tsul  TsulFe = 1539 °C
Element Ti Cr V Nb Mo Ta W
Tsul, °C
1660
1875
1900
2415
2610
2996
3410

5. Liigitus (3) c) muudest omadustest lähtudes:
MITTERAUDMETALLID JA -SULAMID
Liigitus (3)
c) muudest omadustest lähtudes:
väärismetallid (Pt, Pd, Ag, Au)
haruldased metallid (Li, Be, Ti, Ga)
leelismetallid (Li, Na, K)
d) toodete valmistamisviisi järgi (liigituse alus – FD):
deformeeritavad
valusulamid

6. Liigitus (4) e) termotöötluse järgi:
MITTERAUDMETALLID JA -SULAMID
Liigitus (4)
e) termotöötluse järgi:
TT: lõõmutamine, karastamine, vanandamine

7. Alumiinium ja alumiiniumsulamid
MITTERAUDMETALLID JA -SULAMID
Alumiinium ja alumiiniumsulamid
Puhas Al Al-sulamid Pulberalumiinium
Deformeeritavad Valusulamid
sulamid
Termo Mittetermo Termo Mittetermo-
töödeldavad töödeldavad töödeldavad töödeldavad

8. Puhas Al - rafineerimata (99,5…99,8% Al)
MITTERAUDMETALLID JA -SULAMID
Puhas Al
- rafineerimata (99,5…99,8% Al)
- rafineeritud (kuni 99,9% Al)
Al 99,9% Rm = 70…135 N/mm2
Al tugevnemine külmdeformeerimisel
Al oleku tähistus
O – lõõmutatud
H – kalestatud
(kõvenemisaste H1-H9)
W – karastatud
T – karastatud ja
vanandatud (T1-T9)

9. Alumiiniumisulamid (1)
MITTERAUDMETALLID JA -SULAMID
Alumiiniumisulamid (1)
Al-sulamite termotöötlus (1)
Termotöötlus määratud joonega ABC:
kuni punktini B – Tkar üle joone AB,
üle punkti B – alla joone BC.

10. Alumiiniumisulamid Al-sulamite termotöötlus (2)
MITTERAUDMETALLID JA -SULAMID
Alumiiniumisulamid
Al-sulamite termotöötlus (2)
Karastamine → vette → α-struktuuri Rm, Rp0,2 ↓; A, Z ↑
Vanandamine: loomulik vanandamine (20 °C)
kunstlik vanandamine
madal (100…150 °C) kõrge (200…250 °C)
(Rp0,2/Rm = 0,6…0,7) (Rp0,2/Rm = 0,9…0,95)
Lõõmutamine:
→ rekristalliseeriv (300…500 °C) → tera peenendamiseks
→ homogeniseeriv (450…520 °C) → dendriitse likvatsiooni kõrvaldamiseks

11. Alumiiniumsulamid (2) Deformeeritavad sulamid
MITTERAUDMETALLID JA -SULAMID
Alumiiniumsulamid (2)
Deformeeritavad sulamid
deformeeritavad ja termotöödeldavad
Lahustuvus
Al-Cu-Mg-sulamid (duralumiinium) Cu → 5,7%
Al-Cu-Mg-Si-sulamid (sepistatavad) Mg → 14,9%
Al-Mg-Si-sulamid (korrosioonikindlus)
Al-Zn-Mg-Cu-sulamid (kõrgtugevad)
Al-Cu-Mg-Ni-Fe-sulamid (kuumustugevad)
Rm → 500 N/mm2; Rp0,2 → 390 N/mm2; A → 25%

12. Duralumiiniumi vanandamine
MITTERAUDMETALLID JA -SULAMID
Duralumiiniumi vanandamine
Duralumiiniumi vananemiskõverad

13. Alumiiniumsulamid (3) deformeeritavad ja mittetermotöödeldavad
MITTERAUDMETALLID JA -SULAMID
Alumiiniumsulamid (3)
deformeeritavad ja mittetermotöödeldavad
Al-Mn-sulamid …2% Mn
Al-Mg-sulamid (magnaalium) …5% Mg
Rm → 300 N/mm2; Rp0,2 → 150 N/mm2; A → 25%
laagrisulamid (mono- ja bimetalsete laagriliudade valmistamiseks)
Al-Sn; Al-Ni; Al-Cu-Sb Tüüpiline laagrimaterjali struktuur

14. Alumiiniumsulamid (4) Valusulamid (1) Al-Si-sulamid (silumiinid)
MITTERAUDMETALLID JA -SULAMID
Alumiiniumsulamid (4)
Valusulamid (1)
Al-Si-sulamid (silumiinid)
keskm. Rm
Mootoriplokid, plokikaaned
Rm → 250 N/mm2;
A → 1…7%

15. Alumiiniumsulamid (5) Valusulamid (2)
MITTERAUDMETALLID JA -SULAMID
Alumiiniumsulamid (5)
Valusulamid (2)
1) Al-Cu-sulamid
Rm ↑ kui I rühmal
↓ kuumustugev
Plokikaaned, aparaadikered
2) Al-Si-Cu-sulamid
→ 350 °C
3) Al-Mg-sulamid (magnaalium)
Rm, A; hea korr. kindlus; ↓ valatavus
→ 100 °C
4) Al-muud lisandid
kuumustugev
lennukimootori det-d
Rm → 340 N/mm2; A → 8% (sõltuvalt valuviisist)

16. Vask ja vasesulamid MITTERAUDMETALLID JA -SULAMID Puhas Cu Cu-sulamid
Messingid Pronksid Vaseniklisulamid
Deformeeritavad Valusulamid Deformeeritavad Valusulamid
sulamid sulamid

17. Puhas Cu (1) Lõõmutatud Cu (99,85% Cu); Rm → 250 N/mm2
MITTERAUDMETALLID JA -SULAMID
Puhas Cu (1)
Lõõmutatud Cu (99,85% Cu); Rm → 250 N/mm2
Elektrijuhtivus 1/ρ = 58 Ω·mm2/m = 100% IACS
Cu tugevnemine külmdeformeerimisel
Cu oleku tähistus
A – katkevenivus (nt A007)
B – vedru paindepiir (nt B410)
G – tera suurus (nt G020)
H – HB või HV (nt H150)
R – tõmbetugevus (nt R500)
Y – tinglik voolavuspiir (nt Y460)

18. Puhas Cu (2) Cu omaduste muutus rekristalliseerival lõõmutamisel
MITTERAUDMETALLID JA -SULAMID
Puhas Cu (2)
Cu omaduste muutus rekristalliseerival lõõmutamisel

19. Vasesulamid (1) Cu-Zn-sulamid - messingid α-messing (→ 30% Zn)
MITTERAUDMETALLID JA -SULAMID
Vasesulamid (1)
Cu-Zn-sulamid - messingid
α-messing (→ 30% Zn)
α+β-messing (~ 40% Zn)
β-messing
Rm → 700 N/mm2 (kalestatud)

20. Vasesulamid (2) Zn mõju messingi omadustele Pb mõju messingi
MITTERAUDMETALLID JA -SULAMID
Vasesulamid (2)
Zn mõju messingi omadustele Pb mõju messingi
lõiketöödeldavusele
Automaadimessing – 100%
40% Zn, 2% Pb

21. Vasesulamid (3) Cu-ülejäänud elemendid - pronksid Lahustuvus
MITTERAUDMETALLID JA -SULAMID
Vasesulamid (3)
Cu-ülejäänud elemendid - pronksid
Lahustuvus
Cu-Sn (tinapronksid) → 15,8% Sn (5…20%)
Cu-Sn-P (fosforpronksid) → 0,1%P
Cu-Pb (pliipronksid) → 20% Pb
Cu-Al (alumiiniumpronksid) → 9,8% Al (~10% Al)
Rm → 700 N/mm2
Cu-Si (ränipronksid) → 5,3% Si (~3% Si)
Cu-Be (berülliumpronks) – vedrupronks
Rm → 1400 N/mm2 (K + V)

22. Vasesulamid (4) Vaseniklisulamid (→ 50% Ni) jääv joonpaisumine
MITTERAUDMETALLID JA -SULAMID
Vasesulamid (4)
Vaseniklisulamid (→ 50% Ni)
jääv joonpaisumine
(konstantaan) – 45% Ni
korrosioonikindlad
(Ni+Fe+Mn) – 30% Ni
Cu - 25% Ni (mündimelhior)
Cu % Ni % Zn
(uushõbe)