Κράματα αλουμινίου: περιγραφή, κατάλογος και χαρακτηριστικά εφαρμογής

Η ανάπτυξη προσδιορίζεται με την τελειότητα. Η βελτίωση των βιομηχανικών και οικιακών ευκαιριών επιτυγχάνεται με τη χρήση υλικών με προοδευτικά χαρακτηριστικά. Αυτό, ειδικότερα, κράματα μετάλλων. Η ποικιλομορφία τους καθορίζεται από τις δυνατότητες διόρθωσης της ποσοτικής και ποιοτικής σύνθεσης των στοιχείων κραματοποίησης.

Φυσικός κραματοποιημένος χάλυβας

Ο πρώτος μετατιθέμενος σίδηρος, ο οποίος στο δικό τουοι ιδιότητες διαφέρουν από τους συγγενείς τους, ήταν φυσικά ντοπαρισμένο. Ο λιωμένος προϊστορικός μετεωρίτης περιείχε αυξημένη ποσότητα νικελίου. Βρέθηκε στις αρχαίες αιγυπτιακές ταφές 4-5 χιλιετίας π.Χ. ε., από την ίδια έχτισε ένα μνημείο της αρχιτεκτονικής Kutab Minar στο Δελχί (V αιώνα). Τα ξίφη Ιαπωνικού βολβού ήταν φτιαγμένα από σίδηρο, κορεσμένα με μολυβδαίνιο και από βερμφατικό βερνέμιο που περιείχε νάμπακ, χαρακτηριστικό της σύγχρονης υψηλής ταχύτητας. Αυτά ήταν μέταλλα, το μετάλλευμα για το οποίο εξήχθη από ορισμένες περιοχές.

Τα κράματα της σύγχρονης παραγωγής μπορεί να περιέχουν φυσικά συστατικά των μεταλλικών και μη μεταλλικών προέλευσης, οι οποίες αντικατοπτρίζονται στα χαρακτηριστικά και τις ιδιότητές τους.

Ιστορικό μονοπάτι

Η βάση για την ανάπτυξη του ντόπινγκ τέθηκετην αιτιολόγηση της μεθόδου χωνευτηρίου χάλυβα στην Ευρώπη τον 18ο αιώνα. Σε μια πρωτόγονη εκδοχή χρησιμοποιήθηκαν χωνευτήρια στην αρχαιότητα, μεταξύ άλλων για χάλυβα δαμασκά και χάλυβα της Δαμασκού. Στις αρχές του 18ου αιώνα, η τεχνολογία αυτή βελτιώθηκε σε βιομηχανική κλίμακα και επέτρεψε να προσαρμόσει τη σύνθεση και την ποιότητα του αρχικού υλικού.

• Η ταυτόχρονη ανακάλυψη όλο και περισσότερων νέων χημικών στοιχείων ώθησε τους ερευνητές σε πειραματικά πειράματα για την τήξη.
• Η αρνητική επίδραση του χαλκού στην ποιότητα του χάλυβα καθιερώνεται.
• Ανοιχτό ορείχαλκο, που περιέχει 6% σίδηρο.

Τα πειράματα διεξήχθησαν από την άποψη των ποσοτικών και ποιοτικών επιρροή στη κράμα χάλυβα του βολφραμίου, μαγγανίου, τιτανίου, μολυβδενίου, κοβαλτίου, χρωμίου, λευκοχρύσου, νικελίου, αλουμινίου, και άλλα.

Η πρώτη βιομηχανική παραγωγή χάλυβα, κράματος μαγγανίου, δημιουργήθηκε στις αρχές του 19ου αιώνα. Έχει αναπτυχθεί από το 1856 στο πλαίσιο της διαδικασίας Bessemer της τήξης.

Χαρακτηριστικά κράματος

Οι σύγχρονες δυνατότητες επιτρέπουν την τήξη αλουμινένιων μετάλλων οποιασδήποτε σύνθεσης. Βασικές αρχές της εν λόγω τεχνολογίας:

1. Τα συστατικά θεωρούνται ως ντόπινγκ μόνο εάν εισάγονται σκόπιμα και το περιεχόμενο τους ξεπερνά το 1%.
2. Το θείο, το υδρογόνο, ο φώσφορος θεωρούνται ακαθαρσίες. Ως μη μεταλλικά εγκλείσματα, χρησιμοποιούνται βόριο, άζωτο, πυρίτιο και σπάνια φωσφόρος.
3. Ογκομετρικό ντόπινγκ είναι η εισαγωγή συστατικών σελιωμένη ουσία στο πλαίσιο της μεταλλουργικής παραγωγής. Η επιφάνεια είναι μια διαδικασία της επιφανειακής στρώσης κορεσμού διαχύσεως απαραίτητα χημικά στοιχεία σε υψηλές θερμοκρασίες.
4. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας, τα πρόσθετα μετατρέπονται σε κρυσταλλικόδομή του υλικού "παιδιού". Μπορούν να δημιουργήσουν διαλύματα διείσδυσης ή αποκλεισμού, καθώς και να τοποθετηθούν στα όρια μεταλλικών και μη μεταλλικών κατασκευών, δημιουργώντας ένα μηχανικό μείγμα κόκκων. Ένας σπουδαίος ρόλος εδώ παίζει ο βαθμός διαλυτότητας των στοιχείων ο ένας στον άλλον.

Συστατικά κράματα

Σύμφωνα με τη γενική ταξινόμηση, όλα τα μέταλλα είναι διαιρεμένασε μαύρο και σε χρώμα. Το μαύρο είναι σίδηρος, χρώμιο και μαγγάνιο. Χρωματιστά χωρίζεται σε ελαφρύ (αλουμίνιο, μαγνήσιο, κάλιο), βαριά (νικέλιο, ψευδάργυρος, χαλκός), την ευγενή (πλατίνα, ασήμι, χρυσό), πυρίμαχα μέταλλα (βολφράμιο, μολυβδαίνιο, βανάδιο, τιτάνιο), πνεύμονες, σπανίων γαιών και ραδιενεργά. Με κράματος μετάλλων περιλαμβάνουν μια σημαντική ποικιλία του φωτός, βαριά, ευγενή και πυρίμαχα μη-σιδηρούχα και όλα μαύρα.

Ανάλογα με την αναλογία αυτών των στοιχείων και της μεταλλικής Massey βάσης τελευταία διαιρείται σε χαμηλής περιεκτικότητας σε κράματα (3%), srednelegirovannye (3-10%) και υψηλή (πάνω από 10%).

Κράμα χάλυβα

Από τεχνολογική άποψη, η διαδικασία δεν προκαλεί επιπλοκές. Η ποικιλία είναι πολύ μεγάλη. Οι κύριοι στόχοι για τους χάλυβες είναι οι εξής:

• Ενίσχυση της αντοχής.
• Βελτίωση των αποτελεσμάτων της θερμικής επεξεργασίας.
• Η αύξηση στην αντίσταση στη διάβρωση, αντοχή στη θερμότητα, αντοχή στη θερμότητα, αντοχή στη θερμότητα, αντοχή σε επιθετικές συνθήκες λειτουργίας, διάρκεια ζωής.

Τα κύρια συστατικά είναι μαύρα κράματα και πυρίμαχα μέταλλα, τα οποία περιλαμβάνουν Cr, Mn, W, V, Ti, Mo, καθώς και χρωματισμένα Al, Ni, Cu.

Το χρώμιο και το νικέλιο είναι τα κύρια συστατικά που καθορίζουναπό ανοξείδωτο χάλυβα (Χ18Η9Τ), καθώς και θερμικές αντοχές, οι συνθήκες εργασίας χαρακτηρίζονται από υψηλές θερμοκρασίες και φορτία κρούσης (15Χ5). Σε ποσότητα μέχρι 1,5% χρησιμοποιούνται για ρουλεμάν και μέρη τριβής (15ХΦ, ШХ15СГ)

Το μαγγάνιο αποτελεί θεμελιώδες συστατικό των ανθεκτικών στη φθορά χαλύβων (110G13L). Σε μικρές ποσότητες, προωθεί την αποξείδωση, μειώνοντας τη συγκέντρωση φωσφόρου και θείου.

Το πυρίτιο και το βανάδιο είναι στοιχεία που σε μια ορισμένη ποσότητα αυξάνουν την ελαστικότητα και χρησιμοποιούνται για την κατασκευή ελατηρίων και ελατηρίων (55С2, 50ХΦΑ).

Το αλουμίνιο εφαρμόζεται σε σίδηρο με μεγάλη ηλεκτρική αντίσταση (X13O4).

Σημαντικό περιεχόμενο βολφραμίου είναι χαρακτηριστικό του(P9, Ρ18Κ5Φ2). Ένα τρυπημένο μεταλλικό τρυπάνι κατασκευασμένο από ένα τέτοιο υλικό είναι πολύ πιο παραγωγικό και ανθεκτικό στην πτώση από ό, τι το ίδιο εργαλείο από ανθρακούχο χάλυβα.

Ο κραματοποιημένος χάλυβας περιλαμβάνεται στην καθημερινήχρήση. Ταυτόχρονα, είναι γνωστά τα λεγόμενα κράματα με εκπληκτικές ιδιότητες, που λαμβάνονται επίσης με μεθόδους ντόπινγκ. Έτσι ο "ξύλινος χάλυβας" περιέχει 1% χρώμιο και 35% νικέλιο, γεγονός που καθορίζει την υψηλή θερμική αγωγιμότητά του, χαρακτηριστική του ξύλου. Το Diamond περιλαμβάνει επίσης 1,5% άνθρακα, 0,5% χρώμιο και 5% βολφράμιο, το οποίο το χαρακτηρίζει ιδιαίτερα σκληρό, παρόμοιο με το διαμάντι.

Κράμα χυτοσιδήρου

Ο χυτοσίδηρος είναι διαφορετικός από τον χάλυβα σημαντικόςπεριεκτικότητα σε άνθρακα (από 2,14 έως 6,67%), υψηλή σκληρότητα και αντοχή στη διάβρωση, αλλά ασήμαντη αντοχή. Προκειμένου να επεκτείνει το φάσμα των ιδιοτήτων επίδειξης και εφαρμογών, είναι κράμα με χρώμιο, μαγγάνιο, αλουμίνιο, πυρίτιο, νικέλιο, χαλκό, βολφράμιο, βανάδιο.

Λόγω των ιδιαίτερων χαρακτηριστικών τουσιδήρου-ανθρακούχου υλικού, το κράμα του είναι μια πιο περίπλοκη διαδικασία από ότι για τον χάλυβα. Κάθε ένα από τα συστατικά επηρεάζει τη μετατροπή των μορφών άνθρακα σε αυτό. Έτσι, το μαγγάνιο συμβάλλει στο σχηματισμό του "σωστού" γραφίτη, ο οποίος αυξάνει τη δύναμη. Η εισαγωγή άλλων συνεπάγεται τη μετάβαση του άνθρακα σε ελεύθερη κατάσταση, τη λεύκανση του χυτοσιδήρου και τη μείωση των μηχανικών ιδιοτήτων του.

Η τεχνολογία περιπλέκεται από ένα χαμηλό σημείο τήξης (κατά μέσο όρο, μέχρι 1000 ° C), ενώ για τα περισσότερα στοιχεία κράματος υπερβαίνει σημαντικά αυτό το επίπεδο.

Το πιο αποτελεσματικό για χυτοσίδηρο σύμπλεγμακράμα. Ταυτόχρονα, είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη η αύξηση της πιθανότητας διαχωρισμού τέτοιων χυτών, ο κίνδυνος ρωγμών, ελαττώματα χύτευσης. Να διεξάγεται πιο ορθολογικά η τεχνολογική διαδικασία σε ηλεκτρομαγνητικούς και επαγωγικούς κλιβάνους. Ένα υποχρεωτικό διαδοχικό στάδιο είναι η ποιοτική θερμική επεξεργασία.

Ο χυτοσίδηρος χρωμίου χαρακτηρίζεται από υψηλόαντοχή στη φθορά, αντοχή, αντοχή στη θερμότητα, αντίσταση στη γήρανση και τη διάβρωση (ЧХ3, ЧХ16). Χρησιμοποιούνται στη χημική μηχανική και στην παραγωγή μεταλλουργικού εξοπλισμού.

Χυτοσίδηρος, κράμα με πυρίτιο, διακρίνονται από υψηλήαντοχή στη διάβρωση και αντίσταση στην επίδραση επιθετικών χημικών ενώσεων, αν και ικανοποιητικές μηχανικές ιδιότητες (ChS13, ChS17). Δημιουργήστε τις λεπτομέρειες του χημικού εξοπλισμού, των αγωγών και των αντλιών.

Ένα παράδειγμα υψηλής παραγωγικής ολοκλήρωσηςκράματα είναι χυτοσίδηροι ανθεκτικοί στη θερμότητα. Περιέχουν στη σύνθεσή τους μαύρα και κράματα μετάλλων, όπως χρώμιο, μαγγάνιο, νικέλιο. Χαρακτηρίζονται από υψηλή αντοχή στη διάβρωση, αντοχή στη φθορά και αντοχή σε υψηλά φορτία σε συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας - μέρη τουρμπίνες, αντλίες, κινητήρες, χημικό εξοπλισμό (CHN15D3SH, CHN19X3SH).

Ένα σημαντικό συστατικό είναι ο χαλκός, ο οποίος χρησιμοποιείται σε συνδυασμό με άλλα μέταλλα, ενώ αυξάνει τα χαρακτηριστικά χυτεύσεως του κράματος.

Χαλκός κράματος

Χρησιμοποιείται σε καθαρή μορφή του και αποτελούνται από κράματα χαλκού τα οποία έχουν μια μεγάλη ποικιλία ανάλογα με την αναλογία των κύριων και στοιχεία κράματος, ορείχαλκο, μπρούντζο, ασήμι νικέλιο, και άλλα nelziybery.

Ένας καθαρός ορείχαλκος - κράμα με ψευδάργυρο - δεν είναι κραματοποιημένος. Εάν η σύνθεσή του περιλαμβάνει κράματα μη σιδηρούχων μετάλλων σε μια ορισμένη ποσότητα - θεωρείται ότι είναι πολυσύνθετη. Τα μπρονζέ είναι κράματα με άλλα μεταλλικά συστατικά, μπορούν να είναι κασσίτερος και δεν περιέχουν κασσίτερο, είναι σε όλες τις περιπτώσεις κράματα. Βελτιώστε την ποιότητά τους χρησιμοποιώντας Mn, Fe, Zn, Ni, Sn, Pb, Be, Al, P, Si.

Η περιεκτικότητα του πυριτίου σε ενώσεις χαλκού αυξάνεταιτην αντοχή στη διάβρωση, τη δύναμη και την ελαστικότητά τους. κασσίτερο και μολύβι - καθορίστε τις ιδιότητες αντιτριβής και τα θετικά χαρακτηριστικά της μηχανικής κατεργασίας με κοπή. νικέλιο και μαγγάνιο - συστατικά των αποκαλούμενων παραμορφώσιμων κραμάτων, τα οποία επίσης έχουν θετική επίδραση στην αντοχή στη διάβρωση, ο σίδηρος βελτιώνει τις μηχανικές ιδιότητες, και ο ψευδάργυρος - τεχνολογικός.

Χρησιμοποιούνται στην ηλεκτροτεχνία ως κύρια πρώτη ύληγια την κατασκευή διαφόρων καλωδίων, υλικό για την κατασκευή κρίσιμων εξαρτημάτων για χημικό εξοπλισμό, στη μηχανική κατασκευή και στην κατασκευή οργάνων, σε αγωγούς και εναλλάκτες θερμότητας.

Αλουμινίου κράματος

Χρησιμοποιείται με τη μορφή παραμορφώσιμου ή χυτηρίουκράματα. Νοθευμένα μέταλλα βάση του είναι οι ενώσεις του χαλκού, μαγγανίου, ή μαγνήσιο (ντουραλουμίνιο, κλπ), το τελευταίο - μια ένωση με το πυρίτιο, το λεγόμενο silumins, με όλες τις δυνατές επιλογές είναι ενισχυμένα χρησιμοποιώντας Cr, Mg, Ζη, Co, Cu, Si.

Ο χαλκός αυξάνει την πλαστικότητα του. πυρίτιο -ρευστότητα και ποιότητας ιδιότητες χυτηρίου? χρωμίου, μαγγανίου, μαγνησίου - βελτιώνουν την αντοχή, τις τεχνολογικές ιδιότητες της μηχανικής αντοχής και της αντοχής στη διάβρωση. Επίσης, τα Β, Pb, Zr, Ti, Bi μπορούν να ληφθούν ως συστατικά κράματος συμβάλλοντας στην αντοχή στη γήρανση και στις επιθετικές συνθήκες εργασίας.

Ο σίδηρος είναι ένα ανεπιθύμητο συστατικό, αλλά στομικρές ποσότητες χρησιμοποιούνται για την παραγωγή φύλλου αλουμινίου. Silumin που χρησιμοποιείται για τη χύτευση κρίσιμων εξαρτημάτων και περιβλημάτων στη μηχανική. Ντουραλουμίνιο και διάτρησης από αλουμίνιο, κράματα με βάση - μια σημαντική πρώτη ύλη για την κατασκευή των στοιχείων του κύτους, συμπεριλαμβανομένων των δομών δύναμη στην κατασκευή αεροσκαφών, ναυπηγική βιομηχανία και η μηχανή.

Τα αλουμινένια μέταλλα εμπλέκονται σε όλες τις σφαίρεςβιομηχανία ως εκείνες που έχουν αυξήσει τα μηχανικά και τεχνολογικά χαρακτηριστικά, σε σύγκριση με την πρώτη ύλη. Η ποικιλία των στοιχείων κραματοποίησης και οι δυνατότητες των σύγχρονων τεχνολογιών καθιστούν δυνατή την παραγωγή διαφόρων τροποποιήσεων που επεκτείνουν τις δυνατότητες στην επιστήμη και την τεχνολογία.