Metalet e aliazhit: përshkrimi, lista dhe veçoritë e aplikimit

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2023-12-17 10:40

Zhvillimi identifikohet me përmirësim. Përmirësimi i aftësive industriale dhe shtëpiake kryhet nëpërmjet përdorimit të materialeve me karakteristika progresive. Këto janë, në veçanti, metale të aliazhuara. Diversiteti i tyre përcaktohet nga mundësia e korrigjimit të përbërjes sasiore dhe cilësore të elementeve aliazh.

Çeliku me lidhje natyrale

Hekuri i parë i shkrirë, i cili ndryshonte nga të afërmit e tij në vetitë e tij, ishte aliazh natyral. Hekuri meteorik prehistorik i shkrirë përmbante një sasi të shtuar të nikelit. U gjet në varrosjet e lashta egjiptiane të 4-5 mijëvjeçarëve para Krishtit. e., monumenti arkitekturor i Qutab Minar në Delhi (shek. V) u ndërtua nga i njëjti. Shpatat japoneze të damaskut ishin bërë prej hekuri të ngopur me molibden, dhe çeliku i Damaskut përmbante tungsten, karakteristikë e prerjes moderne me shpejtësi të lartë. Këto ishin metale, minerali për të cilin nxirrej nga vende të caktuara.

Lidhjet moderne të prodhimit mund të përmbajnë metale që gjenden në natyrë dheorigjinë jometalike, të cilat pasqyrohen në karakteristikat dhe vetitë e tyre.

Rruga historike

Themeli për zhvillimin e aliazhit u hodh me justifikimin e metodës së shkrirjes së çelikut në Evropë në shekullin e 18-të. Në një version më primitiv, në kohët e lashta u përdorën crucibles, duke përfshirë për shkrirjen e damaskut dhe çelikut të Damaskut. Në fillim të shekullit të 18-të, kjo teknologji u përmirësua në shkallë industriale dhe bëri të mundur rregullimin e përbërjes dhe cilësisë së materialit burimor.

• Zbulimi i njëkohshëm i gjithnjë e më shumë elementëve të rinj kimikë i shtyu studiuesit në eksperimente eksperimentale të shkrirjes.
• Efekti negativ i bakrit në cilësinë e çelikut është vërtetuar.
• Zbulohet bronzi që përmban 6% hekur.

Eksperimentet u kryen në aspektin e efekteve cilësore dhe sasiore në lidhjen e çelikut të tungstenit, manganit, titanit, molibdenit, kob altit, kromit, platinit, nikelit, aluminit dhe të tjerëve.

Prodhimi i parë industrial i çelikut të lidhur me mangan u krijua në fillim të shekullit të 19-të. Është zhvilluar që nga viti 1856 si pjesë e procesit të shkrirjes Bessemer.

Veçoritë e dopingut

Mundësitë moderne bëjnë të mundur shkrirjen e metaleve të aliazhuara të çdo përbërjeje. Parimet bazë të teknologjisë në fjalë:

1. Përbërësit konsiderohen të lidhur vetëm nëse futen me qëllim dhe përmbajtja e secilit kalon 1%.
2. Squfuri, hidrogjeni, fosfori konsiderohen papastërti. si jometalikepërdoren përfshirje, bor, azot, silic, rrallë - fosfor.
3. Lidhja me shumicë është futja e përbërësve në një substancë të shkrirë brenda kornizës së prodhimit metalurgjik. Sipërfaqja është një metodë e ngopjes me difuzion të shtresës sipërfaqësore me elementët kimikë të nevojshëm nën ndikimin e temperaturave të larta.
4. Gjatë procesit, aditivët ndryshojnë strukturën kristalore të materialit "bijë". Ato mund të krijojnë zgjidhje depërtimi ose përjashtimi, si dhe të vendosen në kufijtë e strukturave metalike dhe jometalike, duke krijuar një përzierje mekanike kokrrizash. Shkalla e tretshmërisë së elementeve në njëri-tjetrin luan një rol të madh këtu.

Përbërësit aliazh

Sipas klasifikimit të përgjithshëm, të gjitha metalet ndahen në ngjyra dhe me ngjyra. Të zezat përfshijnë hekur, krom dhe mangan. Me ngjyra ndahen në të lehta (alumin, magnez, kalium), të rënda (nikel, zink, bakër), fisnikë (platin, argjend, ari), zjarrdurues (tungsten, molibden, vanadium, titan), të lehta, tokë të rrallë dhe radioaktive. Metalet e aliazhit përfshijnë një shumëllojshmëri të gjerë të metaleve me ngjyra të lehta, të rënda, fisnike dhe zjarrduruese, si dhe të gjitha ato me ngjyra.

Në varësi të raportit të këtyre elementëve dhe masës kryesore të aliazhit, këto të fundit ndahen në me lidhje të ulët (3%), me lidhje mesatare (3-10%) dhe me lidhje të lartë (më shumë se 10). %).

Çeliqe të aliazhuara

Teknologjikisht, procesi nuk shkakton vështirësi. Gama është shumë e gjerë. Qëllimet kryesore përçeliqet janë si më poshtë:

• Rrisni forcën.
• Përmirësoni rezultatet e trajtimit termik.
• Rritja e rezistencës ndaj korrozionit, rezistencës ndaj nxehtësisë, rezistencës ndaj nxehtësisë, rezistencës ndaj nxehtësisë, rezistencës ndaj kushteve agresive të punës, jetës së shërbimit.

Përbërësit kryesorë janë lidhjet me ngjyra dhe metalet zjarrduruese, të cilat përfshijnë Cr, Mn, W, V, Ti, Mo, si dhe me ngjyra Al, Ni, Cu.

Kromi dhe nikeli janë përbërësit kryesorë që përcaktojnë çelikun inox (X18H9T), si dhe çelikun rezistent ndaj nxehtësisë, kushtet e funksionimit të të cilit karakterizohen nga temperatura të larta dhe ngarkesa goditëse (15X5). Deri në 1,5% përdoren për kushinetat dhe pjesët e fërkimit (15HF, SHKH15SG)

Mangani është një komponent themelor i çeliqeve rezistente ndaj konsumit (110G13L). Në sasi të vogla, kontribuon në deoksidim, duke ulur përqendrimin e fosforit dhe squfurit.

Silikon dhe vanadium janë elementë që rrisin elasticitetin në një sasi të caktuar dhe përdoren për të bërë susta dhe susta (55C2, 50HFA).

Alumini është i aplikueshëm për hekurin me rezistencë të lartë elektrike (X13Y4).

Një përmbajtje e konsiderueshme e tungstenit është tipike për çeliqet e veglave rezistente me shpejtësi të lartë (R9, R18K5F2). Një stërvitje metalike e aliazhuar e bërë nga ky material është shumë më produktive dhe rezistente ndaj goditjes sesa i njëjti mjet i bërë nga çeliku i karbonit.

Çeliqet e aliazhuara kanë hyrë në përdorim të përditshëm. Në të njëjtën kohë, janë të njohura të ashtuquajturat lidhje me veti mahnitëse, të marra edhe me metoda aliazhi. Pra, "çeliku i drurit" përmban 1% kromdhe 35% nikel, që përcakton përçueshmërinë e lartë termike të tij, karakteristikë e drurit. Diamanti përfshin gjithashtu 1,5% karbon, 0,5% krom dhe 5% tungsten, gjë që e karakterizon atë si veçanërisht të fortë, të ngjashëm me diamantin.

Gize aliazh

Gizat ndryshojnë nga çeliqet nga një përmbajtje e konsiderueshme karboni (nga 2,14 në 6,67%), fortësi e lartë dhe rezistencë ndaj korrozionit, por forcë e ulët. Për të zgjeruar gamën e vetive dhe aplikimeve të rëndësishme, ai është i lidhur me krom, mangan, alumin, silikon, nikel, bakër, tungsten, vanadium.

Për shkak të karakteristikave të veçanta të këtij materiali hekur-karbon, aliazhimi i tij është një proces më kompleks sesa për çelikun. Secili nga komponentët ndikon në transformimin e formave të karbonit në të. Pra, mangani kontribuon në formimin e grafitit "korrekt", i cili rrit forcën. Futja e të tjerave rezulton në kalimin e karbonit në gjendje të lirë, zbardhjen e gizës dhe uljen e vetive të tij mekanike.

Teknologjia është e ndërlikuar nga temperatura e ulët e shkrirjes (mesatarisht, deri në 1000 ˚C), ndërsa për shumicën e elementëve aliazh e tejkalon ndjeshëm këtë nivel.

Lidhja komplekse është më efektive për gize. Në të njëjtën kohë, duhet të merret parasysh rritja e probabilitetit të ndarjes së derdhjeve të tilla, rreziku i plasaritjes dhe defekteve të derdhjes. Është më racionale të kryhet procesi teknologjik në furrat elektromagnetike dhe me induksion. Një hap i detyrueshëm vijues është trajtimi termik me cilësi të lartë.

Gizet e kromit karakterizohen nga rezistencë e lartë ndaj konsumit, forcë, rezistencë ndaj nxehtësisë, rezistencë ndaj plakjes dhe korrozionit (CH3, CH16). Ato përdoren në inxhinierinë kimike dhe në prodhimin e pajisjeve metalurgjike.

Gizat e lidhur me silikon dallohen për rezistencë të lartë ndaj korrozionit dhe rezistencë ndaj përbërjeve kimike agresive, megjithëse kanë veti mekanike të kënaqshme (ChS13, ChS17). Ato formojnë pjesë të pajisjeve kimike, tubacioneve dhe pompave.

Gize rezistente ndaj nxehtësisë janë një shembull i lidhjeve komplekse shumë produktive. Ato përmbajnë metale me ngjyra dhe aliazhe si krom, mangan, nikel. Ato karakterizohen nga rezistencë e lartë ndaj korrozionit, rezistencë ndaj konsumit dhe rezistencë ndaj ngarkesave të larta në kushte të temperaturës së lartë - pjesë të turbinave, pompave, motorëve, pajisjeve të industrisë kimike (ChN15D3Sh, ChN19Kh3Sh).

Një komponent i rëndësishëm është bakri, i cili përdoret në kombinim me metale të tjera, ndërsa rrit karakteristikat e derdhjes së lidhjes.

Bakër aliazh

Përdoret në formë të pastër dhe si pjesë e lidhjeve të bakrit, të cilat kanë një shumëllojshmëri të gjerë në varësi të raportit të elementeve bazë dhe aliazheve: bronzi, bronzi, kupronikeli, nikeli argjendi e të tjera.

Tunxhi i pastër - një aliazh me zink - nuk është i lidhur. Nëse përmban metale aliazhe me ngjyra në një sasi të caktuar, ai konsiderohet shumëkomponent. Bronzet janë aliazhe me përbërës të tjerë metalikë,mund të jenë kallaj dhe nuk përmbajnë kallaj, janë të lidhura në të gjitha rastet. Cilësia e tyre përmirësohet me ndihmën e Mn, Fe, Zn, Ni, Sn, Pb, Be, Al, P, Si.

Përmbajtja e silikonit në përbërjet e bakrit rrit rezistencën e tyre ndaj korrozionit, forcën dhe elasticitetin; kallaji dhe plumbi - përcaktoni cilësitë kundër fërkimit dhe karakteristikat pozitive në lidhje me përpunimin; nikel dhe mangan - përbërës të të ashtuquajturave lidhje të farkëtuara, të cilat gjithashtu kanë një efekt pozitiv në rezistencën ndaj korrozionit; hekuri përmirëson vetitë mekanike, ndërsa zinku përmirëson vetitë teknologjike.

Përdoret në inxhinierinë elektrike si lëndë e parë kryesore për prodhimin e telave të ndryshëm, material për prodhimin e pjesëve kritike për pajisjet kimike, në inxhinierinë mekanike dhe instrumentet, në tubacione dhe shkëmbyes nxehtësie.

Lidhje alumini

Përdoret si aliazhe të përpunuara ose të derdhura. Metalet e aliazhuara në bazë të tij janë komponime me bakër, mangan ose magnez (duralumine dhe të tjera), këto të fundit janë përbërje me silic, të ashtuquajturat silumine, ndërsa të gjitha variantet e tyre të mundshme janë të lidhura me Cr, Mg, Zn, Co, Cu, Si.

Bakri rrit duktilitetin e tij; silikoni - rrjedhshmëri dhe vetitë e derdhjes me cilësi të lartë; krom, mangan, magnez - përmirësojnë forcën, vetitë teknologjike të punueshmërisë nga presioni dhe rezistenca ndaj korrozionit. Gjithashtu, B, Pb, Zr,Ti, Bi.

Hekuri është një përbërës i padëshirueshëm, por përdoret në sasi të vogla në prodhimin e letrës së aluminit. Siluminat përdoren për derdhjen e pjesëve kritike dhe strehëve në inxhinierinë mekanike. Duraluminet dhe lidhjet e stampimit me bazë alumini janë një lëndë e parë e rëndësishme për prodhimin e elementeve të bykut, duke përfshirë strukturat mbajtëse, në industrinë e avionëve, ndërtimin e anijeve dhe inxhinierinë mekanike.

Metalet e aliazhuara përdoren në të gjitha fushat e industrisë si ato që kanë karakteristika të përmirësuara mekanike dhe teknologjike në krahasim me materialin origjinal. Gama e elementeve aliazh dhe aftësitë e teknologjive moderne lejojnë një sërë modifikimesh që zgjerojnë mundësitë në shkencë dhe teknologji.