Эритме металлдар: сүрөттөмө, тизме жана колдонуу өзгөчөлүктөрү

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2023-12-17 10:34

Өнүгүү жакшыртуу менен аныкталат. Өндүрүштүк жана тиричилик мүмкүнчүлүктөрүн жакшыртуу прогрессивдүү мүнөздөмөлөрү бар материалдарды колдонуу аркылуу ишке ашырылат. Булар, атап айтканда, легирленген металлдар. Алардын ар түрдүүлүгү легирленген элементтердин сандык жана сапаттык курамын оңдоо мүмкүнчүлүгү менен аныкталат.

Табигый эритме болот

Туугандарынан касиеттери боюнча айырмаланган биринчи эритилген темир табигый түрдө легирленген. Эритилген тарыхка чейинки метеордук темирде никель көбөйгөн. Биздин заманга чейинки 4-5 миң жылдыктарга таандык байыркы Египеттин көрүстөндөрүнөн табылган. д., Делидеги Кутаб Минар архитектуралык эстелиги (5-кылым) ошол эле жерден курулган. Жапон дамаск кылычтары молибден менен каныккан темирден жасалган жана Дамаск болоттун курамында заманбап жогорку ылдамдыктагы кесүүгө мүнөздүү вольфрам бар. Бул металлдар болгон, алар үчүн рудалар белгилүү жерлерден казылып алынган.

Заманбап өндүрүш эритмелери табигый түрдө пайда болгон металлдарды жанаалардын мүнөздөмөлөрү жана касиеттери чагылдырылган металл эмес келип чыгышы.

Тарыхый жол

Легирдөөнү өнүктүрүүнүн пайдубалы 18-кылымда Европада болот эритүүнүн тигель ыкмасын негиздеген. Примитивдүү вариантта тигельдер байыркы убакта, анын ичинде Дамаск жана Дамаск болот эритүү үчүн колдонулган. 18-кылымдын башында бул технология өнөр жайлык масштабда өркүндөтүлүп, баштапкы материалдын курамын жана сапатын жөнгө салууга мүмкүндүк берди.

• Бир убакта барган сайын жаңы химиялык элементтердин ачылышы изилдөөчүлөрдү эритүү боюнча эксперименталдык эксперименттерге түрттү.
• Жездин болоттун сапатына терс таасири аныкталды.
• Курамында 6% темир бар жез табылды.

Эксперимент вольфрам, марганец, титан, молибден, кобальт, хром, платина, никель, алюминий жана башкалардын болот эритмелерине сапаттык жана сандык таасири боюнча жүргүзүлдү.

Марганец менен легирленген болоттун биринчи өнөр жай өндүрүшү 19-кылымдын башында түзүлгөн. Ал 1856-жылдан бери Бессемер эритүү процессинин бир бөлүгү катары иштелип чыккан.

Допингдин өзгөчөлүктөрү

Заманбап мүмкүнчүлүктөр ар кандай составдагы легирленген металлдарды эритүүгө мүмкүндүк берет. Каралып жаткан технологиянын негизги принциптери:

1. Компоненттер максаттуу киргизилгенде жана ар биринин мазмуну 1%дан ашса гана легирленген деп эсептелет.
2. Күкүрт, суутек, фосфор аралашмалар болуп эсептелет. металл эмес катарыкошулмалар, бор, азот, кремний колдонулат, сейрек - фосфор.
3. Массалык легирлөө – металлургиялык өндүрүштүн алкагында компоненттерди эритүүчү затка киргизүү. Бети – жогорку температуранын таасири астында беттик катмарды керектүү химиялык элементтер менен диффузиялык каныктыруу ыкмасы.
4. Процесстин жүрүшүндө кошумчалар "кызы" материалынын кристаллдык түзүлүшүн өзгөртөт. Алар кирүү же алып салуу чечимдерин түзө алат, ошондой эле металл жана металл эмес структуралардын чектерине жайгаштырылып, дандардын механикалык аралашмасын түзө алат. Бул жерде элементтердин бири-бирине эригичтик даражасы чоң роль ойнойт.

Легирленген компоненттер

Жалпы классификация боюнча бардык металлдар кара жана түстүү болуп бөлүнөт. Кара түскө темир, хром жана марганец кирет. Түстүү металлдар жеңил (алюминий, магний, калий), оор (никель, цинк, жез), асыл (платина, күмүш, алтын), отко чыдамдуу (вольфрам, молибден, ванадий, титан), жеңил, сейрек кездешүүчү жана радиоактивдүү болуп бөлүнөт.. Эритме металлдарга жеңил, оор, асыл жана отко чыдамдуу түстүү металлдар, ошондой эле бардык кара металлдар камтылган.

Бул элементтердин катышына жана эритменин негизги массасына жараша акыркылар аз легирленген (3%), орто легирленген (3-10%) жана жогорку легирленген (10дон ашык) болуп бөлүнөт. %).

Леситтүү болоттор

Технологиялык жактан процесс кыйынчылык жаратпайт. Ассортимент абдан кенен. үчүн негизги максаттарболоттор төмөнкүдөй:

• Күчтү жогорулатуу.
• Жылуулук менен дарылоонун натыйжаларын жакшыртыңыз.
• Коррозияга туруктуулукту, ысыкка туруктуулукту, ысыкка туруктуулукту, ысыкка туруктуулукту, агрессивдүү иштөө шарттарына туруктуулукту, кызмат мөөнөтүн жогорулатуу.

Негизги компоненттери болуп кара эритүүчү жана отко чыдамдуу металлдар саналат, аларга Cr, Mn, W, V, Ti, Mo, ошондой эле түстүү Al, Ni, Cu кирет.

Хром жана никель дат баспас болотту (X18H9T), ошондой эле ысыкка чыдамдуу болотту аныктоочу негизги компоненттер болуп саналат, анын иштөө шарттары жогорку температура жана сокку жүктөмү (15X5) менен мүнөздөлөт. 1,5% чейин подшипниктерге жана сүрүлүүчү бөлүктөргө колдонулат (15HF, SHKH15SG)

Марганец тозууга туруктуу болоттордун негизги компоненти (110G13L). Аз өлчөмдө ал деоксидацияга, фосфордун жана күкүрттүн концентрациясын азайтууга көмөктөшөт.

Кремний жана ванадий белгилүү бир өлчөмдө ийкемдүүлүктү жогорулатуучу элементтер болуп, пружиналарды жана пружиналарды (55C2, 50HFA) жасоо үчүн колдонулат.

Алюминий электрдик каршылыгы жогору темирге (X13Y4) ылайыктуу.

Вольфрамдын олуттуу курамы жогорку ылдамдыктагы инструменталдык болоттор үчүн мүнөздүү (R9, R18K5F2). Бул материалдан жасалган легирленген металл бургу көмүртектүү болоттон жасалган бир эле аспапка караганда алда канча өндүрүмдүү жана триггерге туруктуу.

Эгирленген болоттор күнүмдүк колдонууга кирди. Ошол эле учурда легирлөө ыкмалары менен да алынган укмуштуудай касиеттери бар эритмелер деп аталгандар белгилүү. Ошентип, "жыгач болот" 1% хром камтыйтжана жыгачка мүнөздүү, анын жогорку жылуулук өткөрүмдүүлүгүн аныктайт 35% никель. Алмаздын курамында ошондой эле 1,5% көмүртек, 0,5% хром жана 5% вольфрам бар, бул өзгөчө катуу, алмазга окшош.

Легирленген чоюн

Чоюндар болоттон бир кыйла көмүртектүүлүгү (2,14төн 6,67%ке чейин), катуулугу жана коррозияга туруктуулугу, бирок күчү аздыгы менен айырмаланат. Маанилүү касиеттерин жана колдонуу спектрин кеңейтүү үчүн, ал хром, марганец, алюминий, кремний, никель, жез, вольфрам, ванадий менен эритмеленген.

Бул темир-көмүртек материалынын өзгөчө өзгөчөлүктөрүнөн улам, аны эритмелөө болотко караганда татаал процесс. Компоненттердин ар бири андагы көмүртек формаларынын өзгөрүшүнө таасир этет. Ошентип, марганец күчтү жогорулаткан "туура" графиттин пайда болушуна салым кошот. Башкаларын киргизүү көмүртектин эркин абалга өтүшүнө, чоюндун агартылышына жана анын механикалык касиеттеринин төмөндөшүнө алып келет.

Технология эрүү температурасынын төмөндүгү (орточо эсеп менен 1000 ˚C чейин) менен татаалдашкан, ал эми көпчүлүк легирленген элементтер үчүн бул деңгээлден кыйла ашып кетет.

Татаал легирлөө чоюн үчүн эң эффективдүү. Ошол эле учурда, мындай куюулардын бөлүнүү ыктымалдыгынын жогорулашын, жарылуу коркунучун жана куюудагы кемчиликтерди эске алуу керек. Технологиялык процессти электромагниттик жана индукциялык мештерде жургузуу алда канча рационалдуу. Милдеттүү ырааттуу кадам - бул жогорку сапаттагы жылуулук менен дарылоо.

Хром чоюндары жогорку эскирүү туруктуулугу, бекемдиги, ысыкка туруктуулугу, эскирүү жана коррозияга туруктуулугу (CH3, CH16) менен мүнөздөлөт. Алар химиялык инженерияда жана металлургиялык жабдууларды өндүрүүдө колдонулат.

Кремний менен эритмеленген чоюндар канааттандырарлык механикалык касиеттерге (ChS13, ChS17) ээ болсо да, жогорку коррозияга туруктуулугу жана агрессивдүү химиялык кошулмаларга туруктуулугу менен айырмаланат. Алар химиялык жабдуулардын, түтүктөрдүн жана насостордун бөлүктөрүн түзөт.

Ысыкка чыдамдуу чоюндар жогорку өндүрүмдүү татаал легирлөөнүн мисалы болуп саналат. Алардын курамында хром, марганец, никель сыяктуу кара жана легирленген металлдар бар. Алар коррозияга жогорку туруктуулугу, эскирүүгө туруктуулугу жана жогорку температуралык шарттарда жогорку жүктөргө туруктуулугу менен мүнөздөлөт - турбиналардын, насостордун, кыймылдаткычтардын тетиктери, химиялык өнөр жай жабдуулары (ChN15D3Sh, ChN19Kh3Sh).

Маанилүү компонент жез болуп саналат, ал эритменин куюу өзгөчөлүктөрүн жогорулатуу менен бирге башка металлдар менен айкалыштырып колдонулат.

Эритме жез

Таза түрүндө жана негизги жана легирлөөчү элементтердин катышына жараша ар түрдүү болгон жез эритмелеринин курамында колдонулат: жез, коло, мельхиор, нейзильбер жана башкалар.

Таза жез - цинк менен эритме - эритилген эмес. Эгерде анын курамында легирленген түстүү металлдар белгилүү өлчөмдө болсо, анда ал көп компоненттүү деп эсептелет. Коло - башка металлдык компоненттер менен эритмелер,калай болушу мүмкүн жана калай камтыбайт, бардык учурларда легирленген. Алардын сапаты Mn, Fe, Zn, Ni, Sn, Pb, Be, Al, P, Si жардамы менен жакшыртылды.

Кремний курамы жез кошулмаларында алардын коррозияга туруктуулугун, бекемдигин жана ийкемдүүлүгүн жогорулатат; калай жана коргошун - сүрүлүүгө каршы сапаттарды жана механикалык иштетүүгө карата оң мүнөздөмөлөрдү аныктоо; никель жана марганец - ошондой эле коррозияга туруктуулугуна оң таасирин тийгизген эритмелер деп аталган компоненттердин компоненттери; темир механикалык касиеттерин жакшыртса, цинк технологиялык касиеттерин жакшыртат.

Электротехникада ар кандай зымдарды жасоо үчүн негизги сырье катары, химиялык жабдуулардын маанилүү бөлүктөрүн жасоо үчүн материал, машина курууда жана прибор курууда, түтүктөрдө жана жылуулук алмаштыргычтарда колдонулат.

Алюминий эритмеси

Согулган же куюлган эритмелер катары колдонулат. Анын негизиндеги легирленген металлдар жез, марганец же магний менен кошулмалар (дюралюминий жана башкалар), акыркылары силуминдер деп аталган кремний менен кошулмалар, ал эми алардын бардык мүмкүн болгон варианттары Cr, Mg, Zn, Co, Cu, Си.

Жез анын ийкемдүүлүгүн жогорулатат; кремний - суюктук жана жогорку сапаттагы куюу касиеттери; хром, марганец, магний - бекемдигин, технологиялык касиеттерин басым жана коррозияга туруктуулугун жогорулатуу. Ошондой эле, B, Pb, Zr,Ти, Би.

Темир жагымсыз компонент, бирок ал алюминий фольга өндүрүүдө аз өлчөмдө колдонулат. Силюминдер машина курууда маанилүү тетиктерди жана корпустарды куюу үчүн колдонулат. Дюралюминий жана алюминий негизиндеги штамптоо эритмелери учак өнөр жайында, кеме курууда жана машина курууда корпустун элементтерин, анын ичинде жүк көтөрүүчү конструкцияларды өндүрүү үчүн маанилүү сырьё болуп саналат.

Легирленген металлдар өнөр жайдын бардык тармактарында баштапкы материалга салыштырмалуу механикалык жана технологиялык мүнөздөмөлөрү жакшыртылган металлдар катары колдонулат. Легирленген элементтердин ассортименти жана заманбап технологиялардын мүмкүнчүлүктөрү илим менен техниканын мүмкүнчүлүктөрүн кеңейтүүчү ар кандай модификацияларды жүргүзүүгө мүмкүндүк берет.