Metelau alloyed: Disgrifiad a nodweddion cais rhestr

Mae'r datblygiad yn cael ei nodi gyda berffeithrwydd. posibiliadau o ddefnydd diwydiannol ac aelwydydd wedi gwella drwy ddefnyddio deunyddiau sydd â nodweddion blaengar. Mae hyn, yn enwedig metel doped. Mae eu amrywiaeth yn cael ei bennu galluoedd cywiro gyfansoddiad meintiol ac ansoddol o'r elfennau alloying.

dur aloi Naturiol-

Yn gyntaf ei haearn tawdd, sydd wedi eiddo yn wahanol i'r perthnasau, yr oedd yn naturiol-doped. Mae'r haearn meteorite cynhanesyddol fwyndoddi hunangynhwysol symiau o nicel cynyddu. Fe'i ceir mewn beddrodau Eifftaidd hynafol 4-5 mileniwm CC. e., a adeiladwyd o'r un heneb bensaernïaeth Qutab Minar yn Delhi (V c). cleddyfau damask Siapan gwneud o haearn, molybdenwm dirlawn a Damascus dur yn cynnwys twngsten, nodweddiadol ar gyfer cyflymder uchel modern. Y rhain oedd y metelau, y mwyn a gafodd ei gloddio o leoedd penodol.

Gall aloion cynhyrchu modern yn cynnwys elfennau naturiol metelig a tharddiad nonmetallic, sy'n cael eu hadlewyrchu yn eu nodweddion a'u priodweddau.

llwybr hanesyddol

Y sylfaen ar gyfer y gwaith o ddatblygu cyffuriau ei sefydlu cyfiawnhad dull toddi pair ar gyfer dur yn Ewrop yn yr unfed ganrif XVIII. Mewn fersiwn mwy cyntefig o'r crucibles a ddefnyddir yn yr hen amser, gan gynnwys ar gyfer y mwyndoddi Damascus a Damascus dur. Yn gynnar yn y 18fed ganrif, mae'r dechnoleg wedi bod yn gwella ar raddfa ddiwydiannol, ac yn caniatáu i addasu cyfansoddiad ac ansawdd y deunydd cychwyn.

• Mae agoriad y pryd o fwy a mwy o elfennau cemegol newydd, gwthio ymchwilwyr i arbrofion mwyndoddi arbrofol.
• dylanwad negyddol o gopr ar ansawdd dur.
• pres agored sy'n cynnwys haearn 6%.

Arbrofion eu cynnal yn nhermau dylanwad meintiol ac ansoddol ar y aloi dur twngsten, manganîs, titaniwm, molybdenwm, cobalt, cromiwm, platinwm, nicel, alwminiwm, ac eraill.

Mae cynhyrchu diwydiannol cyntaf o ddur alloyed gyda manganîs, a sefydlwyd ar ddechrau'r ganrif XIX. Mae hefyd wedi datblygu ers 1856 fel rhan o'r broses Bessemer o doddi.

Nodweddion cyffuriau

Nodweddion modern yn caniatáu i doddi metelau alloyed o unrhyw gyfansoddiad. Egwyddorion sylfaenol dechnoleg hon:

1. cydrannau alloying yn cael eu hystyried dim ond os ydynt yn cael eu cyflwyno ac yn benodol y cynnwys pob yn fwy na 1%.
2. Sylffwr, hydrogen, ffosfforws ystyriwyd amhureddau. Mae'r cynhwysion nonmetallic yn cael eu defnyddio fel boron, nitrogen, silicon, prin - ffosfforws.
3. Cyfrol cyffuriau - yn cyflwyno'r cydrannau mewn i'r sylwedd tawdd o fewn y diwydiant metelegol. Mae'r arwyneb yn broses o dirlawnder tryledu elfennau cemegol sy'n angenrheidiol haen wyneb ar dymheredd uchel.
4. Yn y broses ychwanegyn, addasu strwythur crisialog o "plentyn" y deunydd. Gallant greu neu ddileu treiddiad o atebion a'u rhoi ar ffiniau'r strwythurau metelig ac anfetelig, gan greu cymysgedd mecanyddol o grawn. Mae rhan fawr chwarae yma gan y radd o hydoddedd o'r elfennau yn ei gilydd.

cydrannau alloying

Yn ôl dosbarthiad cyffredinol, pob metel yn cael eu rhannu'n du a lliw. I gynnwys haearn du, crôm a manganîs. Lliwiog rhannu'n ysgafn (alwminiwm, magnesiwm, potasiwm), trwm (nicel, sinc, copr), y fonheddig (platinwm, arian, aur), metelau gwresrwystrol (twngsten, folybdenwm, fanadiwm, titaniwm), yr ysgyfaint, daear prin a ymbelydrol. Drwy alloying metelau cynnwys amrywiaeth sylweddol o olau, trwm, fonheddig a anhydrin anfferrus a phob du.

Yn dibynnu ar y gymhareb o elfennau hyn a'r Massey metel sylfaen rhannu'n ddiwethaf i mewn i isel-aloi (3%), srednelegirovannye (3-10%) ac yn uchel (mwy na 10%).

dur alloyed

Technolegol, mae'r broses yn syml. Mae'r ystod yn eang iawn. Y prif amcanion ar gyfer y dur canlynol:

• Cynnydd mewn nerth.
• Gwell canlyniadau prosesu thermol.
• Mae'r cynnydd yn y gwrthiant cyrydu, gwrthiant gwres, gwrthiant gwres, gwrthiant gwres, ymwrthedd i amodau gweithredu ymosodol, bywyd gwasanaeth.

Y prif gydrannau - aloi fferrus a metelau gwresrwystrol, sy'n cynnwys Cr, Mn, W, V, Ti, Mo, a lliw Al, Ni, Cu.

Cromiwm a nicel - prif elfennau sy'n diffinio dur di-staen (X18H9T) ac anhydrin, mae amodau gwaith nodweddu gan dymheredd uchel a llwythi sioc (15H5). Mewn swm hyd at 1.5% yn cael ei ddefnyddio ar gyfer Bearings a rhannau ffrithiant (15HF, SHH15SG)

Manganîs - yn elfen sylfaenol o ddur gwisgo-gwrthsefyll (110G13L). symiau bach yn hyrwyddo deoxidation, lleihau crynodiad o ffosfforws a sylffwr.

Silicon a fanadiwm - elfennau bod rhywfaint o gynnydd mewn elastigedd ac yn cael eu defnyddio ar gyfer cynhyrchu ffynhonnau (55S2, 50HFA).

Alwminiwm yn addas ar gyfer haearn gyda gwrthiant trydanol mawr (H13YU4).

Nodwedd arwyddocaol o gynnwys twngsten o offeryn cyflymder uchel sefydlog dur (P9 R18K5F2). dril alloyed gyfer metel o ddeunydd llawer mwy cynhyrchiol a gallu gwrthsefyll gweithrediad na'r un offeryn dur carbon.

dur alloyed yn y defnydd bob dydd. hysbys hyn a elwir yn aloion ar yr un pryd ag eiddo syndod a gafwyd fel dulliau cyffuriau. Felly "dur pren" yn cynnwys 1% cromiwm a 35% nicel, sy'n pennu ei dargludedd thermol uchel, nodwedd ar gyfer pren. Diamond hefyd yn cynnwys 1.5% carbon, 0.5% cromiwm a 5% o twngsten, sy'n nodweddiadol fel arbennig o gadarn, yn debyg i diemwnt.

cyffuriau haearn

heyrn Cast dur yn wahanol i gynnwys sylweddol o garbon (2.14-6.67%), caledwch uchel a gwrthwynebiad cyrydu, ond cryfder isel. Er mwyn ehangu'r amrywiaeth o eiddo a cheisiadau arddangos, mae'n cael ei doped gyda cromiwm, manganîs, alwminiwm, silicon, nicel, copr, twngsten, fanadiwm.

Oherwydd nodweddion arbennig y deunydd haearn a'i dopio - proses fwy cymhleth nag ar gyfer dur. Mae pob un o'r cydrannau yn effeithio ar y trosi ffurfiau carbon ynddo. Ers manganîs yn cyfrannu at ffurfio y "iawn" o graffit, sy'n gwella gwydnwch. Cyflwyno carbon eraill hefyd yn cael yr effaith o drosglwyddo i'r wladwriaeth segur, whitening haearn a lleihau ei eiddo mecanyddol.

Mae'r dechnoleg yn gymhleth dymheredd ymdoddi isel (ar gyfartaledd hyd at 1000? C), ond ar gyfer y rhan fwyaf o'r elfennau alloying yn sylweddol uwch na'r lefel hon.

Mae'r rhan fwyaf effeithiol ar gyfer alloying cymhleth haearn. Ar yr un pryd, dylech ystyried cynyddu'r tebygolrwydd o wahanu o Castings, cracio risg o castio ddiffygion. Cyflawni broses yn fwy effeithlon mewn electromagnetig a ffwrneisi cynefino. dilyniant Gorfodol o gamau yn driniaeth wres o ansawdd uchel.

heyrn cast Cromiwm yn cael eu nodweddu gan ymwrthedd gwisgo uchel, cryfder, gwrthiant gwres, ymwrthedd i heneiddio a cyrydiad (CHH3, CHH16). Maent yn cael eu defnyddio mewn peirianneg gemegol ac wrth gynhyrchu offer metelegol.

Haearn bwrw alloyed gyda silicon, yn cael eu nodweddu gan ymwrthedd cyrydu uchel a gwrthwynebiad i effeithiau cyfansoddion cemegol ymosodol, er bod eiddo mecanyddol boddhaol (CHS13, CHS17). Ffurflen rhannau o offer cemegol, pibellau a phympiau.

Enghraifft o alloying cymhleth iawn yn heyrn cast gwrthsefyll gwres. Maent yn cynnwys yn eu cyfansoddiad a alloying du metelau fel cromiwm, manganîs, nicel. Maent yn cael eu nodweddu gan ymwrthedd cyrydu uchel, gwisgo gwrthiant a gwrthwynebiad i straen uchel o dan amodau effaith fawr - rhannau o dyrbinau, pympiau, moduron, offer diwydiant cemegol (CHN15D3SH, CHN19H3SH).

Elfen bwysig yw'r copr, sydd yn cymryd rhan mewn cymhleth gyda metelau eraill, nodweddion castio y aloi yn cynyddu.

aloi copr

Mae'n cael ei ddefnyddio yn ei ffurf pur a gyfansoddwyd o aloion copr sy'n cael amrywiaeth eang yn dibynnu ar y gymhareb o brif a alloying elfennau, pres, efydd, arian nicel, a nelziybery eraill.

Clean pres - aloi sinc - nid doped. Os yw'n cynnwys cyfansoddiad alloying metelau anfferrus mewn swm penodol - mae'n cael ei ystyried yn multicomponent. Efydd - mae'n aloion gyda chydrannau metelaidd eraill, gall fod yn tun neu dun sy'n cynnwys, doped ym mhob achos. Gwell ansawdd drwy ddefnyddio Mn, Fe, Zn, Ni, Sn, Pb, Be, Al, P, Si.

Mae cynnwys silicon cyfansoddion copr yn gwella eu gallu i wrthsefyll cyrydu, cryfder ac elastigedd; tun, a phlwm, - penderfynu nodweddion cadarnhaol o ansawdd a antifriction machinability cymharol; nicel a manganîs - cydrannau, hyn a elwir yn aloion deformable sydd hefyd yn cael effaith gadarnhaol ar y gwrthiant cyrydu; haearn yn gwella priodweddau mecanyddol a sinc - dechnoleg.

Maent yn cael eu defnyddio mewn peirianneg drydanol fel deunydd crai sylfaenol ar gyfer cynhyrchu amrywiaeth o wifrau, deunydd ar gyfer gweithgynhyrchu cydrannau hanfodol ar gyfer offer cemegol, mewn peirianneg ac offer adeiladu mecanyddol, mewn pibellau a cyfnewidwyr gwres.

cyffuriau alwminiwm

Ddefnyddio fel castio neu aloiau gyr. Metelau doped ei sail yn y cyfansoddion copr, manganîs, neu fagnesiwm (dwralwmin, ac ati), yr olaf - compownd gyda silicon, hyn a elwir yn silumins, gyda phob un o'r opsiynau posibl yn cael eu doped ddefnyddio Cr, Mg, Zn, Co, Cu, Si.

Copr yn cynyddu ei plastigrwydd; Silicon - hylifedd a chastio ansawdd tai; cromiwm, manganîs, magnesiwm - wella cryfder, eiddo prosesu a phwysau machinability gwrthsefyll cyrydu. Hefyd, fel y gall cydrannau alloying cyfrannu at ymwrthedd i heneiddio ac i amodau gweithredu ymosodol yn cael ei fabwysiadu B, Pb, Zr, Ti, Bi.

Haearn - yn elfen annymunol, ond mewn symiau bach a ddefnyddir ar gyfer cynhyrchu ffoil alwminiwm. Silumin ddefnyddir i fwrw rhannau beirniadol a cwt mewn peirianneg fecanyddol. Dwralwmin a dyrnu yn aloion alwminiwm sy'n seiliedig ar-- yn ddeunydd crai pwysig ar gyfer gweithgynhyrchu elfennau cragen, gan gynnwys strwythurau grym mewn adeiladu awyrennau, adeiladu llongau a pheiriant.

metelau alloyed yn cymryd rhan ym mhob maes o'r diwydiant megis y rhai sydd wedi gwella nodweddion mecanyddol a thechnolegol, o gymharu â deunydd cychwyn. Mae'r ystod o elfennau alloying a'r posibiliadau o dechnolegau modern yn caniatáu i wneud amryw o addasiadau sy'n ymestyn galluoedd mewn gwyddoniaeth a thechnoleg.