Lydiniai metalai: aprašymas, sąrašas ir taikymo savybės

Vystymas yra identifikuotas su tobulumu. Pramoninių ir buitinių galimybių tobulinimas yra pasiekiamas naudojant medžiagas, turinčias pažangių savybių. Tai, visų pirma, yra legiruoti metalai. Jų įvairovę lemia galimybės pakoreguoti legiravimo elementų kiekybinę ir kokybinę sudėtį .

Gamtinis legiruotasis plienas

Pirmasis išplautas geležis, kurio savybės skiriasi nuo giminaičių, buvo natūraliai legiruotas. Ištirpusiose priešistorinėse meteoritų liaukose buvo padidėjęs nikelio kiekis. Jis buvo rastas senovės Egipto kapuose 4-5 tūkstantmečio pr. Kr. E., Iš to paties pastatytas architektūros paminklas Kutab Minar Delyje (V a.). Japoniškos bulių kalavijos buvo pagamintos iš geležies, prisotintos molibdenu, ir damasko plieno , turinčio šiuolaikiško greito plieno savybes, volframą. Tai buvo metalai, rūdos, kuri buvo išgaunama iš tam tikrų vietovių.

Šiuolaikinės gamybos lydiniai gali turėti natūralių metalo ir nemetalinės kilmės komponentų, kurie atspindi jų savybes ir savybes.

Istorinis kelias

Liejimo plėtros pagrindas buvo įtvirtintas 18-ojo amžiaus Europoje tiglinio plieno lydymo metodo pagrindu. Dar primityviau tigliai buvo naudojami senovėje, įskaitant Damasko ir Damasko plieno lydymą. 18 a. Pradžioje ši technologija buvo patobulinta pramoniniu mastu ir leido pakoreguoti žaliavos sudėtį ir kokybę.

• Tuo metu, kai vis daugiau naujų cheminių elementų atrado, tyrėjai bandė eksperimentuoti su lydymu.
• Nustatyta neigiama vario įtaka plieno kokybei.
• Žalvaris, kuriame yra 6% geležies, yra atviras.

Eksperimentai buvo atlikti atsižvelgiant į kokybinį ir kiekybinį poveikį volframo, mangano, titano, molibdeno, kobalto, chromo, platinos, nikelio, aliuminio ir kt. Plieno lydiniams.

Pirmoji pramoninė plieno gamyba, lydėta manganu, buvo įkurta XIX a. Pradžioje. Jis buvo sukurtas nuo 1856 m. Pagal Besemerio lydymo procesą.

Lydymo savybės

Šiuolaikinės galimybės leisti lydinius bet kokios kompozicijos metalus. Pagrindiniai nagrinėjamos technologijos principai:

1. Komponentai laikomi dopingu tik tuomet, jei jie pateikiami tiksliai ir jų turinys viršija 1%.
2. Siera, vandenilis, fosforas laikomi priemaišomis. Kaip nemetaliniai inkarai, naudojamas boras, azotas, silicis ir retai fosforas.
3. Volumetrinis lydymas - tai komponentų įvedimas į išlydytą medžiagą metalurgijos gamybos metu. Paviršius yra paviršinio sluoksnio difuzinės sodrumo metodas su reikalingais cheminiais elementais veikiant aukštai temperatūrai.
4. Papildymo procese pakeičiama "dukros" medžiagos kristalų struktūra. Jie gali sukurti skverbimosi ar pašalinimo sprendimus, taip pat būti ant metalinių ir nemetalinių konstrukcijų ribų, sukuriant mechaninį grūdų mišinį. Čia didelį vaidmenį atlieka elementų tirpumas tarpusavyje.

Lydymo komponentai

Pagal bendrą klasifikaciją visi metalai yra padalinti į juodą ir spalvotą. Juodasis reiškia geležį, chromą ir manganą. Spalvotos yra suskirstytos į šviesą (aliuminis, magnis, kalis), sunkieji (nikelis, cinkas, varis), taurieji (platina, sidabras, auksas), ugniai atsparūs (volframas, molibdenas, vanadis, titanas), lengvasis, retąja ir radioaktyvus. Dopingo metalai yra labai įvairūs: lengvi, sunkūs, taurieji ir ugniai atsparūs, taip pat visi juodi.

Priklausomai nuo šių elementų ir didelio lydinio santykio, pastarieji yra padalinti į mažai legiruotą (3%), vidutinio ledo (3-10%) ir aukšto lydinio (daugiau kaip 10%).

Lydinio plienas

Technologiškai procesas nesukelia komplikacijų. Asortimentas yra labai platus. Pagrindiniai plieno tikslai yra šie:

• Stiprumo stiprinimas.
• Terminio apdorojimo rezultatų gerinimas.
• Atsparumo korozijai, atsparumo karščiui, atsparumo karščiui, atsparumo karščiui, atsparumo agresyviosioms veikimo sąlygoms, eksploatavimo trukmės padidėjimas.

Pagrindiniai komponentai yra juodieji legiravimo ir ugniai atsparūs metalai, įskaitant Cr, Mn, W, V, Ti, Mo, taip pat spalvotus Al, Ni, Cu.

Chromas ir nikelis yra pagrindiniai komponentai, kurie nustato nerūdijantį plieną (X18N9T), taip pat karščiui atsparias, kurių darbo sąlygos būdingos aukšta temperatūra ir smūgio apkrovos (15X5). Skaičiuose iki 1,5% naudojami guoliai ir trinties dalys (15хФ, ШХ15СГ)

Manganas yra pagrindinis nusidėvėjimui atsparių plienų (110G13L) komponentas. Mažais kiekiais skatinamas deoksidavimas, sumažėja fosforo ir sieros koncentracija.

Silicis ir vanadis yra elementai, kurie tam tikru kiekiu padidina elastingumą ir naudojami spyruoklėms ir spyruoklėms gaminti (55С2, 50ХФА).

Aliuminis tinka geležiniui su dideliu elektriniu pasipriešinimu (X13O4).

Didelio volframo kiekis yra būdingas greitams stabilias įrankių plienams (P9, P18K5F2). Lydytojo metalo gręžtuvas, pagamintas iš tokios medžiagos, yra daug produktyvesnis ir atsparus užsikimšimui nei tas pats įrankis, pagamintas iš anglinio plieno.

Lydinis plienas yra įtrauktas į kasdienį naudojimą. Tuo pačiu metu žinomi taip vadinamieji lydiniai su nuostabiais savybėmis, taip pat gauti dopingo metodais. Taigi "mediniame pliene" yra 1% chromo ir 35% nikelio, kuris lemia didelį šilumos laidumą, būdingą medienai. Deimantas taip pat apima 1,5% anglies, 0,5% chromo ir 5% volframo, kuris itin griežtai charakterizuoja deimantą.

Ketaus lydymas

Ketaus skiriasi nuo didelių anglies turinčių plienų (nuo 2,14 iki 6,67%), didelės kietumo ir atsparumo korozijai, bet nežymios jėgos. Siekiant išplėsti demonstravimo savybių ir taikymo sritį, jis yra legiruotas chromu, manganu, aliuminiu, siliciu, nikeliu, variu, volframu, vanadu.

Atsižvelgiant į šio geležies-anglies medžiagos ypatybes, jo lydymasis yra sudėtingesnis procesas nei plienui. Kiekvienas komponentas turi įtakos anglies formų transformacijai. Taigi, manganas prisideda prie "teisingo" grafito formavimo, kuris padidina jėgą. Dėl kitų įvedimo susidaro anglies perkėlimas į laisvą būseną, ketaus balinimas ir mechaninių savybių mažinimas.

Šią technologiją komplikuoja mažas tirpimo taškas (vidutiniškai iki 1000 ˚С), o daugeliui legiravimo elementų jis žymiai viršija šį lygį.

Labiausiai efektyvi ketaus komplekso lydymui. Tuo pačiu reikėtų atsižvelgti į padidėjusį tokių liejinių suirimo tikimybę, susilpnėjimo riziką, defektų išmetimą. Technologinį procesą racionaliau atlikti elektromagnetinėse ir indukcinėse krosnyse. Būtinas nuoseklus etapas yra kokybinis terminis apdorojimas.

Chromo ketaus būdingas didelis atsparumas dilimui, stiprumas, atsparumas karščiui, atsparumas senėjimui ir korozijai (CHK3, CHX16). Jie naudojami chemijos inžinerijoje ir metalurgijos įrangos gamyboje.

Silicio lydiniai yra atsparūs korozijai ir yra atsparūs agresyvių cheminių junginių įtakai, nors ir patenkinamos mechaninės savybės (ChS13, ChS17). Suformuokite cheminės įrangos, vamzdynų ir siurblių detales.

Labai produktyvaus kompleksinio legiravimo pavyzdys yra karščiui atsparūs liejiniai. Juose jų sudėtyje yra juodų ir legiruojančių metalų, tokių kaip chromas, manganas, nikelis. Jie pasižymi dideliu atsparumu korozijai, atsparia dilimui ir atsparumu didelėms apkrovoms aukštos temperatūros sąlygomis - turbinų, siurblių, variklių, cheminių įrenginių dalių (CHN15D3SH, CHN19X3SH).

Svarbus komponentas yra varis, kuris naudojamas kartu su kitais metalais, tuo pačiu didinant liejimo charakteristikas.

Lydytas varis

Jis naudojamas gryna forma ir varinių lydinių sudėtyje, kurios turi didelę įvairovę, priklausomai nuo pagrindinių ir legiruojančių elementų santykio: žalvario, bronzos, nikelio sidabro, ne silicio ir kt.

Grynas žalvaris - lydinys su cinku - nėra legiruotas. Jei juose yra tam tikro kiekio legiravimo spalvotųjų metalų , tai laikoma daugiakomponenčiu. Bronzos yra lydiniai su kitomis metalinėmis sudedamosiomis dalimis, jie gali būti alavo ir neturi alavo, jie yra legiruoti visais atvejais. Pagerinkite jų kokybę naudodami Mn, Fe, Zn, Ni, Sn, Pb, Be, Al, P, Si.

Silicio kiekis vario junginiuose padidina jų atsparumą korozijai, stiprumą ir elastingumą; Alavas ir švinas - pjaustant nustatoma antifrikcijos savybė ir teigiamos apdirbamosios medžiagos savybės; Nikelis ir manganas - vadinamųjų deformuojamųjų lydinių komponentai, kurie taip pat daro teigiamą poveikį atsparumui korozijai; Geležis pagerina mechanines savybes, o cinko technologija.

Jie yra naudojami elektrotechnikos, kaip pagrindinės žaliavos įvairių laidų gamybai, medžiagos, skirtos cheminių įrenginių kritinėms dalims gaminti, mašinų gamybos ir prietaisų gamybai, vamzdynuose ir šilumokaičiuose.

Aliuminio lydymasis

Naudojamas deformuojant arba išlietuosius lydinius. Lydinio metalo pagrindu yra junginiai su variu, manganu ar magnezu (duraliuminu ir kt.), Pastarieji yra junginiai su siliciu, vadinamieji siluminai, su visais jų variantais, legiruoto Cr, Mg, Zn, Co, Cu ir Si.

Varis padidina jo plastiškumą; Silicio slėgio ir kokybės liejimo savybės; Chromas, manganas, magnis - padidina atsparumą, technologines savybes, atsparumą spaudimui ir atsparumą korozijai. Be to, B, Pb, Zr, Ti, Bi gali būti laikomi legiruojančiais komponentais, kurie skatina atsparumą senėjimui ir agresyvias darbo sąlygas.

Geležis - nepageidaujamas komponentas, tačiau nedideliais kiekiais naudojamas aliuminio folijai gaminti. Siluminas, naudojamas inžinerinių elementų ir korpusų liejimui. Duraliuminiai ir liejiniai aliuminio lydiniai yra svarbi žaliava korpuso elementų gamybai, įskaitant energetikos struktūras, orlaivių statyboje, laivų statyboje ir mašinų gamyboje.

Lydinti metalai yra susiję su visomis pramonės šakomis, kaip su mechaninėmis ir technologinėmis savybėmis, palyginti su žaliavomis. Lydymo elementų asortimentas ir šiuolaikinių technologijų galimybės leidžia gaminti įvairius modifikacijas, kurios plečia mokslo ir technologijų galimybes.