Alaşımlı metallar: təsvir, siyahı və tətbiq xüsusiyyətləri

2024 Müəllif: Howard Calhoun | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2023-12-17 10:18

İnkişaf təkmilləşdirmə ilə müəyyən edilir. Sənaye və məişət imkanlarının təkmilləşdirilməsi mütərəqqi xüsusiyyətlərə malik materiallardan istifadə etməklə həyata keçirilir. Bunlar, xüsusən, ərintilənmiş metallardır. Onların müxtəlifliyi alaşımlı elementlərin kəmiyyət və keyfiyyət tərkibini düzəltmək imkanı ilə müəyyən edilir.

Təbii Alaşımlı Polad

Öz xassələrinə görə qohumlarından fərqlənən ilk əridilmiş dəmir təbii alaşımlı idi. Ərinmiş tarixdən əvvəlki meteorik dəmirin tərkibində artan miqdarda nikel var idi. Eramızdan əvvəl 4-5 minilliklərə aid qədim Misir dəfnlərində tapılmışdır. e., Dehlidəki Qutab Minar memarlıq abidəsi (5-ci əsr) elə həmin dövrdən tikilmişdir. Yapon damask qılıncları molibdenlə doymuş dəmirdən hazırlanmışdı və Dəməşq poladında müasir yüksək sürətli kəsmə üçün xarakterik olan volfram var idi. Bunlar filizləri müəyyən yerlərdən çıxarılan metallar idi.

Müasir istehsal ərintilərində təbii olaraq meydana gələn metal vəxüsusiyyətlərində və xassələrində əks olunan qeyri-metal mənşəli.

Tarixi yol

Alaşımlamanın inkişafı üçün əsas 18-ci əsrdə Avropada poladın əridilməsinin polad üsulunun əsaslandırılması ilə qoyulmuşdur. Daha ibtidai bir versiyada, poladdan qədim dövrlərdə, o cümlədən Şam və Şam poladının əridilməsi üçün istifadə edilmişdir. 18-ci əsrin əvvəllərində bu texnologiya sənaye miqyasında təkmilləşdi və mənbə materialının tərkibini və keyfiyyətini tənzimləməyə imkan verdi.

• Getdikcə daha çox yeni kimyəvi elementin eyni vaxtda kəşfi tədqiqatçıları eksperimental əritmə təcrübələrinə sövq etdi.
• Misin poladın keyfiyyətinə mənfi təsiri müəyyən edilmişdir.
• Tərkibində 6% dəmir olan pirinç tapıldı.

Təcrübələr volfram, manqan, titan, molibden, kob alt, xrom, platin, nikel, alüminium və başqalarının polad ərintisi üzərində keyfiyyət və kəmiyyət təsirləri baxımından aparılmışdır.

Manqanla ərintilənmiş poladın ilk sənaye istehsalı 19-cu əsrin əvvəllərində yaradılmışdır. O, 1856-cı ildən Bessemer əritmə prosesinin bir hissəsi kimi hazırlanmışdır.

Dopinqin xüsusiyyətləri

Müasir imkanlar istənilən tərkibli lehimli metalları əritməyə imkan verir. Sözügedən texnologiyanın əsas prinsipləri:

1. Kompentlər yalnız məqsədyönlü şəkildə təqdim edildikdə və hər birinin məzmunu 1%-dən çox olduqda alaşımlı sayılır.
2. Kükürd, hidrogen, fosfor çirkləri hesab olunur. qeyri-metal kimidaxilolmalar, bor, azot, silikon istifadə olunur, nadir hallarda - fosfor.
3. Kütləvi ərintilər metallurgiya istehsalı çərçivəsində komponentlərin ərimiş maddəyə daxil edilməsidir. Səth yüksək temperaturun təsiri altında səth təbəqəsinin zəruri kimyəvi elementlərlə diffuziya ilə doyurulması üsuludur.
4. Proses zamanı əlavələr "qız" materialının kristal quruluşunu dəyişir. Onlar nüfuz və ya istisna həlləri yarada, həmçinin taxılların mexaniki qarışığı yaradaraq metal və qeyri-metal strukturların sərhədlərində yerləşdirilə bilər. Burada elementlərin bir-birində həll olma dərəcəsi böyük rol oynayır.

Alaşımlı komponentlər

Ümumi təsnifata görə bütün metallar qara və əlvana bölünür. Qara rənglərə dəmir, xrom və manqan daxildir. Əlvanlar yüngül (alüminium, maqnezium, kalium), ağır (nikel, sink, mis), nəcib (platin, gümüş, qızıl), odadavamlı (volfram, molibden, vanadium, titan), yüngül, nadir torpaq və radioaktivlərə bölünür.. Alaşımlı metallara geniş çeşiddə yüngül, ağır, nəcib və odadavamlı əlvan metallar, eləcə də bütün qara metallar daxildir.

Bu elementlərin nisbətindən və ərintinin əsas kütləsindən asılı olaraq, sonuncular aşağı ərintili (3%), orta ərintili (3-10%) və yüksək ərintili (10-dan çox) bölünür. %).

Alaşımlı poladlar

Texnoloji cəhətdən proses çətinlik yaratmır. Çeşid çox genişdir. üçün əsas məqsədlərpoladlar aşağıdakılardır:

• Gücünü artırın.
• İstilik müalicəsi nəticələrini yaxşılaşdırın.
• Artıq korroziyaya davamlılıq, istiliyə davamlılıq, istilik müqaviməti, istiliyə davamlılıq, aqressiv iş şəraitinə qarşı müqavimət, xidmət müddəti.

Əsas komponentlər Cr, Mn, W, V, Ti, Mo, eləcə də əlvan Al, Ni, Cu daxil olmaqla qara ərintisi və odadavamlı metallardır.

Xrom və nikel paslanmayan poladı (X18H9T), eləcə də iş şəraiti yüksək temperatur və zərbə yükləri (15X5) ilə xarakterizə olunan istiliyədavamlı poladı müəyyən edən əsas komponentlərdir. 1,5%-ə qədər yataklar və sürtünmə hissələri üçün istifadə olunur (15HF, SHKH15SG)

Manqan aşınmaya davamlı poladların (110G13L) əsas komponentidir. Kiçik miqdarda fosfor və kükürdün konsentrasiyasını azaldaraq deoksidləşməyə kömək edir.

Silikon və vanadium müəyyən miqdarda elastikliyi artıran elementlərdir və yaylar və yaylar hazırlamaq üçün istifadə olunur (55C2, 50HFA).

Alüminium yüksək elektrik müqavimətinə malik (X13Y4) dəmir üçün tətbiq olunur.

Volframın əhəmiyyətli tərkibi yüksək sürətə davamlı alət poladları (R9, R18K5F2) üçün xarakterikdir. Bu materialdan hazırlanmış alaşımlı metal qazma, karbon poladdan hazırlanmış eyni alətlə müqayisədə daha məhsuldar və tetiklənməyə davamlıdır.

Alaşımlı poladlar gündəlik istifadəyə girdi. Eyni zamanda, ərinti üsulları ilə əldə edilən heyrətamiz xüsusiyyətlərə malik ərintilər də məlumdur. Beləliklə, "taxta polad" 1% xrom ehtiva edirvə ağac üçün xarakterik olan yüksək istilik keçiriciliyini təyin edən 35% nikel. Almazın tərkibinə həmçinin 1,5% karbon, 0,5% xrom və 5% volfram daxildir ki, bu da onu almaz kimi xüsusilə sərt kimi xarakterizə edir.

Alaşımlı çuqun

Çuqunlar poladdan əhəmiyyətli karbon tərkibi (2,14-6,67%), yüksək sərtlik və korroziyaya davamlılığı, lakin aşağı gücü ilə fərqlənir. Əhəmiyyətli xassələri və tətbiq sahələrini genişləndirmək üçün o, xrom, manqan, alüminium, silikon, nikel, mis, volfram, vanadium ilə ərintilənir.

Bu dəmir-karbon materialının xüsusi xüsusiyyətlərinə görə onun ərintisi poladdan daha mürəkkəb prosesdir. Komponentlərin hər biri tərkibindəki karbon formalarının çevrilməsinə təsir göstərir. Beləliklə, manqan gücü artıran "düzgün" qrafitin meydana gəlməsinə kömək edir. Başqalarının tətbiqi karbonun sərbəst vəziyyətə keçməsi, çuqun ağardılması və mexaniki xüsusiyyətlərinin azalması ilə nəticələnir.

Texnologiya aşağı ərimə temperaturu (orta hesabla 1000 ˚C-ə qədər) ilə mürəkkəbdir, əksər ərinti elementləri üçün isə bu səviyyəni əhəmiyyətli dərəcədə üstələyir.

Kompleks ərintisi çuqunlar üçün ən effektivdir. Eyni zamanda, bu cür tökmələrin ayrılması ehtimalının artması, çatlama riski və tökmə qüsurları nəzərə alınmalıdır. Texnoloji prosesin elektromaqnit və induksiya sobalarında aparılması daha rasionaldır. Məcburi ardıcıl addım yüksək keyfiyyətli istilik müalicəsidir.

Xromlu çuqunlar yüksək aşınma müqaviməti, möhkəmlik, istilik müqaviməti, qocalmaya və korroziyaya qarşı müqaviməti (CH3, CH16) ilə xarakterizə olunur. Onlar kimya mühəndisliyində və metallurgiya avadanlıqlarının istehsalında istifadə olunur.

Silikon ilə ərintili çuqunlar qənaətbəxş mexaniki xassələrə (ChS13, ChS17) malik olsalar da, yüksək korroziyaya davamlılığı və aqressiv kimyəvi birləşmələrə qarşı müqaviməti ilə fərqlənirlər. Onlar kimyəvi avadanlığın, boru kəmərlərinin və nasosların hissələrini təşkil edir.

İstiliyədavamlı çuqunlar yüksək məhsuldar kompleks ərintinin nümunəsidir. Onların tərkibində xrom, manqan, nikel kimi qara və alaşımlı metallar var. Onlar yüksək temperatur şəraitində - turbinlərin, nasosların, mühərriklərin, kimya sənayesi avadanlığının hissələrinin (ChN15D3Sh, ChN19Kh3Sh) hissələrinin (ChN15D3Sh, ChN19Kh3Sh) yüksək temperatur şəraitində yüksək korroziyaya davamlılığı, aşınma müqaviməti və yüksək yüklərə qarşı müqaviməti ilə xarakterizə olunur.

Əhəmiyyətli komponent misdir, ərintilərin tökmə xüsusiyyətlərini artırarkən digər metallarla birlikdə istifadə olunur.

Alaşımlı mis

Saf formada və mis ərintilərinin bir hissəsi kimi istifadə olunur, əsas və alaşımlı elementlərin nisbətindən asılı olaraq geniş çeşidə malikdir: mis, bürünc, kupronikel, nikel gümüşü və başqaları.

Saf mis - sink ilə ərinti - ərinti deyil. Əgər onun tərkibində müəyyən miqdarda alaşımlı əlvan metallar varsa, o, çoxkomponentli sayılır. Bürünclər digər metal tərkib hissələri ilə ərintilərdir,qalay ola bilər və tərkibində qalay yoxdur, bütün hallarda ərintidir. Onların keyfiyyəti Mn, Fe, Zn, Ni, Sn, Pb, Be, Al, P, Si köməyi ilə yaxşılaşdırılır.

Mis birləşmələrindəki silisium onların korroziyaya davamlılığını, möhkəmliyini və elastikliyini artırır; qalay və qurğuşun - sürtünmə əleyhinə keyfiyyətləri və emal qabiliyyəti ilə bağlı müsbət xüsusiyyətləri müəyyən edir; nikel və manqan - korroziyaya davamlılığa müsbət təsir göstərən sözdə işlənmiş ərintilərin komponentləri; dəmir mexaniki xüsusiyyətləri yaxşılaşdırır, sink isə texnoloji xüsusiyyətləri yaxşılaşdırır.

Elektrik mühəndisliyində müxtəlif naqillərin istehsalı üçün əsas xammal, kimya avadanlıqları üçün kritik hissələrin istehsalı üçün material, maşınqayırma və cihazqayırmada, boru kəmərlərində və istilik dəyişdiricilərində istifadə olunur.

Alüminium ərintisi

İşlənmiş və ya tökmə ərintilər kimi istifadə olunur. Onun əsasında ərinmiş metallar mis, manqan və ya maqnezium ilə birləşmələrdir (duraluminlər və başqaları), sonuncular siluminlər adlanan silisium ilə birləşmələrdir, onların bütün mümkün variantları Cr, Mg, Zn, Co, Cu, Mis onun elastikliyini artırır; silisium - axıcılıq və yüksək keyfiyyətli tökmə xüsusiyyətləri; xrom, manqan, maqnezium - təzyiq və korroziya müqaviməti ilə gücü, iş qabiliyyətinin texnoloji xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırır. Həmçinin, B, Pb, Zr,Ti, Bi.

Dəmir arzuolunmaz komponentdir, lakin alüminium folqa istehsalında az miqdarda istifadə olunur. Siluminlər maşınqayırmada kritik hissələri və korpusları tökmək üçün istifadə olunur. Duraluminlər və alüminium əsaslı ştamplama ərintiləri təyyarə sənayesində, gəmiqayırmada və maşınqayırmada gövdə elementlərinin, o cümlədən yükdaşıyan konstruksiyaların istehsalı üçün mühüm xammaldır.

Alaşımlı metallar sənayenin bütün sahələrində orijinal materialla müqayisədə təkmilləşdirilmiş mexaniki və texnoloji xüsusiyyətlərə malik olanlar kimi istifadə olunur. Alaşımlı elementlərin çeşidi və müasir texnologiyaların imkanları elm və texnologiya imkanlarını genişləndirən müxtəlif modifikasiyalara imkan verir.