qotishmalar ishlatiladi. Metall va qotishmalar
Metall qotishmalari ikki yoki undan ortiq metallar yoki metallarning ba'zi metall bo'lmaganlar bilan o'zaro ta'siri natijasida hosil bo'lgan, tarkibidagi murakkab moddalar deb ataladi. Kimyoviy elementlar yoki ularning barqaror birikmalari
qotishma, odatda komponentlar deb ataladi. Qotishmalar ikki, uch yoki undan ortiq komponentlardan iborat bo'lishi mumkin.
Qotishmada miqdoriy jihatdan ustun bo'lgan komponent asosiy komponent deb ataladi. Qotishmaga kerakli xossalarni berish uchun kiritilgan komponentlar qotishma deyiladi. Qotishma komponentlar to'plami tizim deb ataladi.
Qotishmalar komponentlar soniga ko'ra tasniflanadi - qo'sh (ikkilik), uchlik, chorak va ko'p komponentli; asosiy element bo'yicha - temir, alyuminiy, magniy, titanium, mis va boshqalar; qo'llanilishi bo'yicha - konstruktiv, instrumental, issiqlikka chidamli, ishqalanishga qarshi, bahor, sharli va boshqalar; zichligi bo'yicha - og'ir (volfram, reniy, qo'rg'oshin va boshqalar asosida), engil (alyuminiy, magniy, berilliy va boshqalar); erish nuqtasi bo'yicha - o'tga chidamli (niobiy, molibden, tantal, volfram va boshqalar asosidagi qotishmalar), eruvchan (lehimlar, babbitlar, bosma qotishmalar va boshqalar); yarim tayyor mahsulotlar va mahsulotlarni ishlab chiqarish texnologiyasi bo'yicha - quyish, deformatsiyalanadigan, sinterlangan, granullangan, kompozitsion va boshqalar.
Turli metallarning qotishma hosil qilish qobiliyati bir xil emas; qotishmalarning qattiqlashgandan keyin tuzilishi ham juda xilma-xil bo'lishi mumkin.
Suyuq holatdagi metall qotishmalari, qoida tariqasida, bir hil bo'lib, bir fazani ifodalaydi.
bosqichi bir jinsli bo'lmagan tizimning boshqa qismlaridan interfeyslar bilan ajratilgan bir jinsli qismi deyiladi. Qotishmalarning suyuqlikdan qattiq holatga o'tish jarayonida ularda bir necha fazalar paydo bo'lishi mumkin. Qattiqlashgandan so'ng, tarkibiy qismlarning tabiatiga qarab, qotishmalar bir, ikki yoki undan ortiq qattiq fazalardan iborat bo'lishi mumkin. Ikki yoki undan ortiq fazadan iborat qattiq eritmalar, kimyoviy birikmalar va mexanik aralashmalar hosil qilish mumkin.
qattiq eritmalar qotishmalar (ikki yoki undan ortiq komponentlar) deb ataladi, ularda eruvchan komponentning atomlari erituvchi komponentning kristall panjarasida joylashgan. Qattiq eritma hosil bo'lganda, erituvchi kristall panjarasi asos sifatida saqlanib qolgan metalldir. Agar ikkala metal ham bir xil turdagi kristall panjaralarga ega bo'lsa va natijada qattiq holatda cheksiz o'zaro eruvchan bo'lsa (ular qattiq eritmalarning uzluksiz qatorini hosil qiladi), u holda erituvchi qotishmadagi konsentratsiyasi 50% dan oshadigan (atom ).
Qattiq eritmalarning uzluksiz ketma-ketligini shakllantirish komponentlarning bir xil turdagi kristall panjaralarini va kristall panjaralarning davrlarida kichik farqni talab qiladi.
O'rnini bosuvchi qattiq eritma uning kristall panjarasidagi ba'zi erituvchi atomlarini erigan komponent atomlari bilan almashtirish orqali hosil bo'ladi (1.6-rasm, a). Ushbu echimlar cheklangan va cheksiz bo'lishi mumkin.
Qattiq eritmalarda tarkibiy qismlarning konsentratsiyasi yuqori bo'lgan joylardan past konsentratsiyali joylarga diffuziya o'tishlari konsentratsiya butun hajm bo'ylab bir xil bo'lguncha sodir bo'lishi mumkin. Biroq, qattiq eritmalarda diffuziya suyuq eritmalarga qaraganda ancha sekinroq boradi va haroratning pasayishi bilan uning tezligi kamayadi.
Qattiq eritmalarning uch turi mavjud: almashtirish, kiritish va ayirish. Qattiq eritmalarning faqat birinchi ikki turini ko'rib chiqaylik, chunki ayirma qattiq eritmalar nisbatan kam uchraydi.
Guruch. 1.6. Qattiq eritmalarning hosil bo'lish sxemasi: o - asosiy metallning atomi (erituvchi); - erigan metall atomi
Odatda, atom panjara davrlari 8% dan ko'p bo'lmagan farq qiluvchi komponentlar o'rnini bosuvchi qattiq eritmalarning cheksiz diapazonini hosil qiladi; 8-15% - o'zaro eruvchanligi cheklangan o'rnini bosuvchi qattiq eritmalar; 15% dan ortiq - qattiq eritmalar hosil qilmaydi.
Interstitsial qattiq eritmalar erigan komponent atomlarini erituvchining kristall panjarasining atomlari orasidagi bo'sh bo'shliqlarga joylashtirish orqali hosil bo'ladi (1.6-rasm). b).
Kimyoviy birikmalar qotishma tarkibiy qismlarining qat'iy belgilangan miqdoriy nisbatida hosil bo'ladi va boshlang'ich komponentlarning panjaralaridan farq qiladigan kristall panjara bilan tavsiflanadi. Kimyoviy birikmalar, qoida tariqasida, xarakterli fizik-mexanik xususiyatlarga ega: yuqori qattiqlik, yuqori mo'rtlik, yuqori elektr qarshilik.
Qotishmalardagi kimyoviy birikmalar metallar (intermetalik birikmalar), shuningdek, metallar va metall bo'lmaganlar o'rtasida hosil bo'ladi. Metalllarning metall bo'lmaganlar (karbidlar, nitridlar, oksidlar, fosfidlar va boshqalar) bilan ba'zi birikmalari texnologiyada mustaqil foydalanishni oldi.
Mexanik aralashmalar suyuqlik eritmasidan uning tarkibiy qismlarining kristallarini sovutish paytida (evtektik aralashmalar) bir vaqtning o'zida cho'kishi bilan hosil bo'ladi. Mexanik aralashmaning bir qismi bo'lgan kristallarda qotishmaning dastlabki tarkibiy qismlarining kristall panjarasi saqlanib qoladi. Mexanik aralashmalar sof komponentlar, qattiq eritmalar, kimyoviy birikmalar va boshqalardan iborat bo'lishi mumkin.
Faza qoidasi (Gibbs qonuni) erkinlik darajalari soni, fazalar soni va tarkibiy qismlar soni o'rtasidagi miqdoriy bog'liqlikni o'rnatadi. Tizimning erkinlik darajalari soni deganda tizimdagi fazalar sonini o'zgartirmasdan o'zboshimchalik bilan o'zgartirilishi mumkin bo'lgan mustaqil tashqi (harorat, bosim) va ichki (kontsentratsiya) o'zgaruvchilar soni tushuniladi.
Doimiy bosim ostida metall qotishmalari uchun o'zgaruvchilar harorat va konsentratsiyadir. Bunday holda, bosqich qoidasi quyidagi shaklni oladi:
bu erda C - erkinlik darajalari soni; TO- tizim komponentlari soni;
F - fazalar soni.
Sof metallning kristallanish jarayonida tizim bitta komponentdan iborat (K= 1), qattiq va suyuq fazalar (F = 2). Doimiy bosimda bunday tizim o'zgarmasdir (erkinlik darajalari soni nolga teng) va fazalar sonini o'zgartirmasdan undagi haroratni o'zboshimchalik bilan o'zgartirish mumkin emas.
Sof erigan metall uchun (K = 1, f= 1, C= 1) tizim bir variantli, ya'ni. harorat o'zgarganda, tizimning muvozanati buzilmaydi.
- Ushbu qoidalar shartsiz emas. Masalan, selen-tellur tizimida (davrlar farqi 17% ni tashkil qiladi), cheksiz miqdordagi qattiq eritmalar hosil bo'ladi. Boshqa istisnolar ham mavjud.
Maqolaning mazmuni
qotishmalar, metall xususiyatlarga ega bo'lgan va kamida bitta metall bo'lgan ikki yoki undan ortiq kimyoviy elementlardan iborat materiallar. Ko'pgina metall qotishmalari boshqa elementlarning kichik qo'shimchalari bilan asos sifatida bitta metallga ega. Qotishmalarni olishning eng keng tarqalgan usuli - ularning eritilgan tarkibiy qismlarining bir hil aralashmasini mustahkamlash. Boshqa ishlab chiqarish usullari mavjud, masalan, chang metallurgiya. Aslida, metallar va qotishmalar o'rtasida aniq chegara chizish qiyin, chunki hatto eng sof metallarda ham boshqa elementlarning "iz" aralashmalari mavjud. Biroq, metall qotishmalari odatda asosiy metallga boshqa komponentlarni qo'shish orqali maqsadli ravishda olingan materiallar sifatida tushuniladi.
Sanoat ahamiyatiga ega bo'lgan deyarli barcha metallar qotishma shaklida qo'llaniladi ( sm. tab. 12). Shunday qilib, masalan, eritilgan temirning deyarli barchasi oddiy va qotishma po'latlarni, shuningdek, quyma temirlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Gap shundaki, ma'lum komponentlar bilan qotishma ko'plab metallarning xususiyatlarini sezilarli darajada yaxshilashi mumkin. Agar sof alyuminiy uchun oquvchanlik kuchi atigi 35 MPa bo'lsa, unda 1,6% mis, 2,5% magniy va 5,6% rux bo'lgan alyuminiy uchun u 500 MPa dan oshishi mumkin. Xuddi shunday, elektr, magnit va termal xususiyatlarni yaxshilash mumkin. Ushbu yaxshilanishlar qotishma tuzilishi - uning kristallarining taqsimlanishi va tuzilishi va kristallardagi atomlar orasidagi bog'lanish turi bilan belgilanadi.
Ko'pgina metallar, aytaylik, magniy, undan tayyorlangan qotishmalarning tarkibini aniq bilish uchun yuqori tozalikda ishlab chiqariladi. Bugungi kunda ishlatiladigan metall qotishmalarining soni juda katta va doimiy ravishda o'sib bormoqda. Ular odatda ikkita keng toifaga bo'linadi: temir asosidagi qotishmalar va rangli qotishmalar. Sanoat ahamiyatiga ega bo'lgan eng muhim qotishmalar quyida keltirilgan va ularni qo'llashning asosiy sohalari ko'rsatilgan.
Chelik.
Temirning 2% gacha uglerodli qotishmalari po'latlar deyiladi. Qotishma po'latlarning tarkibi boshqa elementlarni - xrom, vanadiy, nikelni o'z ichiga oladi. Po'latlar boshqa metallar va qotishmalarga qaraganda ko'proq ishlab chiqariladi va ularni qo'llashning barcha turlarini sanab o'tish qiyin. Yumshoq po'lat (0,25% dan kam uglerod) konstruktiv material sifatida ko'p miqdorda iste'mol qilinadi, uglerod miqdori yuqori bo'lgan po'lat (0,55% dan ortiq) esa past tezlikda kesuvchi pichoqlar va burg'ulash asboblarini tayyorlash uchun ishlatiladi. Qotishma po'latlar barcha turdagi mashinasozlikda va yuqori tezlikda ishlaydigan asboblarni ishlab chiqarishda qo'llaniladi.
Quyma temir.
Cho'yan - 2-4% uglerodli temir qotishmasi. Silikon ham quyma temirning muhim tarkibiy qismidir. Quyma temirdan turli xil juda foydali mahsulotlarni quyish mumkin, masalan, teshik qopqoqlari, quvur qismlari, dvigatel bloklari. To'g'ri tayyorlangan quymalarda, yaxshi mexanik xususiyatlar material.
Misga asoslangan qotishmalar.
Asosan bu guruch, ya'ni. 5 dan 45% gacha sinkni o'z ichiga olgan mis qotishmalari. Tarkibida 5 dan 20% gacha sink bo'lgan guruch qizil (tompac) deb ataladi va 20-36% Zn - sariq (alfa guruch). Guruch turli xil kichik qismlarni ishlab chiqarishda qo'llaniladi, bu erda yaxshi ishlov berish va shakllanuvchanlik talab qilinadi. Misning qalay, kremniy, alyuminiy yoki berilliy bilan qotishmalari bronzalar deyiladi. Masalan, mis va kremniyning qotishmasi kremniy bronza deb ataladi. Fosfor bronza (5% qalay va iz miqdori fosfor bo'lgan mis) yuqori quvvatga ega va buloqlar va membranalar tayyorlash uchun ishlatiladi.
qo'rg'oshin qotishmalari.
Oddiy lehim (tretnik) - qo'rg'oshinning ikki qismiga yaqin bo'lgan qotishma. U quvurlarni va elektr simlarini ulash (lehimlash) uchun keng qo'llaniladi. Telefon kabellari va akkumulyator plitalarining g'iloflari surma-qo'rg'oshin qotishmalaridan tayyorlanadi. Qo'rg'oshinning kadmiy, qalay va vismut bilan qotishmalari erish nuqtasi suvning qaynash nuqtasidan ancha past bo'lishi mumkin (~ 70 ° C); ular purkagichli yong'inga qarshi suv ta'minoti tizimlari uchun erituvchi valf vilkalarini tayyorlash uchun ishlatiladi. Ilgari vilkalar pichoqlari (vilkalar, pichoqlar, plastinkalar) quyilgan kalay tarkibida 85-90% qalay (qolganlari qo'rg'oshin) mavjud. Babbits deb ataladigan qo'rg'oshinli qotishma qotishmalari odatda qalay, surma va mishyakni o'z ichiga oladi.
engil qotishmalar.
Zamonaviy sanoat yaxshi yuqori haroratli mexanik xususiyatlarga ega yuqori quvvatli engil qotishmalarga muhtoj. Yengil qotishmalarning asosiy metallari alyuminiy, magniy, titan va berilliydir. Biroq, alyuminiy va magniyga asoslangan qotishmalarni yuqori harorat va agressiv muhitda ishlatish mumkin emas.
alyuminiy qotishmalari.
Bularga quyma qotishmalar (Al-Si), quyma qotishmalar (Al-Mg) va yuqori quvvatli o'z-o'zidan qotib qoladigan qotishmalar (Al-Cu) kiradi. Alyuminiy qotishmalari tejamkor, oson sotib olinadi, past haroratlarda mustahkam va oson ishlov beriladi (ular oson zarb qilinadi, shtamplanadi, chuqur chizish, chizish, ekstruding, quyish uchun mos, yaxshi payvandlanadi va dastgohlarda ishlov beriladi). Afsuski, barcha alyuminiy qotishmalarining mexanik xususiyatlari taxminan 175 ° C dan yuqori haroratlarda sezilarli darajada yomonlasha boshlaydi, ammo himoya oksidi plyonkasi shakllanishi tufayli ular eng keng tarqalgan korroziy muhitda yaxshi korroziyaga chidamliligini ko'rsatadi. Bu qotishmalar elektr va issiqlikni yaxshi o‘tkazadi, yorug‘lik nurini aks ettiruvchi, magnit bo‘lmagan, oziq-ovqat bilan aloqa qilganda zararsiz (chunki korroziya mahsulotlari rangsiz, mazasiz va zaharli emas), portlashga chidamli (uchqun chiqarmagani uchun) va zarbani o‘ziga singdiradi. yaxshi yuklaydi. Ushbu xususiyatlarning kombinatsiyasi tufayli alyuminiy qotishmalari engil pistonlar uchun yaxshi material bo'lib xizmat qiladi, avtomobil, avtomobil va samolyot qurilishida, oziq-ovqat sanoatida, arxitektura va pardozlash materiallari sifatida, yorug'lik reflektorlari, texnologik va maishiy kabel kanallarini ishlab chiqarishda qo'llaniladi. , yuqori kuchlanishli elektr uzatish liniyalarini yotqizishda.
Yo'q qilish qiyin bo'lgan temirning nopokligi yuqori haroratda alyuminiyning kuchini oshiradi, lekin xona haroratida korroziyaga chidamlilik va süneklik darajasini pasaytiradi. Kobalt, xrom va marganets temirning mo'rtlashtiruvchi ta'sirini zaiflashtiradi va korroziyaga chidamliligini oshiradi. Lityum alyuminiyga qo'shilsa, elastiklik va mustahkamlik moduli oshadi, bu esa bunday qotishmani aviatsiya sanoati uchun juda jozibador qiladi. Afsuski, alyuminiy-litiy qotishmalari o'zlarining mukammal kuch va vazn nisbati (o'ziga xos kuch) bo'lishiga qaramay, zaif egiluvchanlikka ega.
magniy qotishmalari.
Magniy qotishmalari engil, yuqori o'ziga xos kuchga ega, yaxshi quyish xususiyatlariga ega va mukammal ishlov berish qobiliyatiga ega. Shuning uchun ular raketalar va samolyot dvigatellari uchun ehtiyot qismlar, avtomobil uskunalari uchun korpuslar, g'ildiraklar, gaz baklari, ko'chma stollar va boshqalarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Yopishqoq dampingning yuqori koeffitsientiga ega bo'lgan ba'zi magniy qotishmalari kiruvchi tebranishlar sharoitida ishlaydigan mashinalarning harakatlanuvchi qismlari va strukturaviy elementlarni ishlab chiqarishda qo'llaniladi.
Magniy qotishmalari juda yumshoq, aşınmaya yomon qarshilik ko'rsatadi va juda egiluvchan emas. Ular yuqori haroratlarda osongina hosil bo'ladi, yoy, gaz va qarshilik payvandlash uchun mos keladi, shuningdek, lehim (qattiq), murvat, perchinlar va yopishtiruvchi moddalar bilan ulanishi mumkin. Bunday qotishmalar ko'pchilik kislotalarga, chuchuk va sho'r suvlarga ayniqsa korroziyaga chidamli emas, lekin havoda barqarordir. Ular odatda sirt qoplamasi bilan korroziyadan himoyalangan - xrom bilan ishlov berish, dixromat bilan ishlov berish, anodlash. Magniy qotishmalari, shuningdek, eritilgan rux bilan oldindan qoplash orqali mis, nikel va xrom bilan porlashi yoki qoplangan bo'lishi mumkin. Magniy qotishmalarini anodlash ularning sirt qattiqligini va aşınma qarshiligini oshiradi. Magniy kimyoviy faol metalldir, shuning uchun magniy qotishmalaridan yasalgan chiplar va payvandlangan qismlarning yonishini oldini olish choralarini ko'rish kerak.
titanium qotishmalari.
Titan qotishmalari kuchlanish kuchi va elastiklik moduli bo'yicha alyuminiy va magniydan ustundir. Ularning zichligi barcha boshqa engil qotishmalardan kattaroqdir, lekin o'ziga xos kuchga ko'ra ular berilliydan keyin ikkinchi o'rinda turadi. Uglerod, kislorod va azotning etarlicha past miqdori bilan ular juda plastikdir. Titan qotishmalarining elektr o'tkazuvchanligi va issiqlik o'tkazuvchanligi past, ular aşınmaya va aşınmaya bardoshli va ularning charchoqqa chidamliligi magniy qotishmalariga qaraganda ancha yuqori. Ba'zi titanium qotishmalarining o'rtacha kuchlanishda (90 MPa tartibida) o'tish kuchi taxminan 600 ° C gacha qoniqarli bo'lib qoladi, bu alyuminiy va magniy qotishmalari uchun ruxsat etilgan haroratdan ancha yuqori. Titan qotishmalari gidroksidlar, tuz eritmalari, nitrat va boshqa ba'zi faol kislotalar ta'siriga etarlicha chidamli, ammo gidrogal, sulfat va ortofosforik kislotalarning ta'siriga juda chidamli emas.
Titanium qotishmalari 1150 ° C atrofida haroratlarda qadar zarb Ular inert gaz atmosfera (argon yoki geliy), nuqta va rolikli (tikuv) payvandlash yoyi payvandlash imkonini beradi. Ular kesishga unchalik mos kelmaydilar (tutqich kesish vositasi). Titan qotishmalarini eritish mo'rtlashuvga olib keladigan kislorod yoki azot aralashmalari bilan ifloslanmaslik uchun vakuum yoki boshqariladigan atmosferada amalga oshirilishi kerak. Titan qotishmalari aviatsiya va kosmik sanoatda yuqori haroratlarda (150-430 ° C) ishlaydigan qismlarni ishlab chiqarish uchun, shuningdek, ba'zi maxsus kimyoviy apparatlarda qo'llaniladi. Titan-vanadiy qotishmalari jangovar samolyotlarning kokpitlari uchun engil zirh tayyorlash uchun ishlatiladi. Titan-alyuminiy-vanadiy qotishmasi reaktiv dvigatellar va samolyotlar uchun asosiy titanium qotishmasi hisoblanadi.
Jadvalda. 3 maxsus qotishmalarning xususiyatlarini ko'rsatadi va jadvalda. 4 alyuminiy, magniy va titanga qo'shilgan asosiy elementlarni ko'rsatadi, natijada olingan xususiyatlarni ko'rsatadi.
berilliy qotishmalari.
Egiluvchan berilliy qotishmasini, masalan, berilliyning mo'rt donalarini kumush kabi yumshoq, egiluvchan matritsaga solish orqali olish mumkin. Ushbu kompozitsiyaning qotishmasini sovuq haddeleme orqali asl qalinligidan 17% gacha etkazish mumkin edi. Berilliy barcha ma'lum metallardan o'ziga xos kuchga ega. Bu uning past zichligi bilan birgalikda berilliyni raketalarni boshqarish moslamalari uchun mos qiladi. Beriliyning elastiklik moduli po'latdan kattaroqdir va berilliy bronzalari buloqlar va elektr kontaktlarini tayyorlash uchun ishlatiladi. Sof berilliy yadroviy reaktorlarda neytron moderatori va reflektor sifatida ishlatiladi. Himoya oksidi qatlamlarining shakllanishi tufayli u yuqori haroratlarda havoda barqaror bo'ladi. Beriliy bilan bog'liq asosiy qiyinchilik uning toksikligidir. Bu jiddiy nafas olish muammolari va dermatitga olib kelishi mumkin. Shuningdek qarang METALLAR KOROZİYASI va alohida metallardagi buyumlar.
| 1-jadval. BA'ZI MUHIM qotishmalari (tarkibi va mexanik xususiyatlari) | |||||
| Oddiy mexanik xususiyatlar | |||||
| Qotishmalar | Tarkibi (asosiy elementlar,%) | Davlat | Oqim kuchi (deformatsiya 0,2%), MPa | Kuchlanish kuchi, MPa | Cho'zilish (uzunlik bo'yicha 5 sm), % |
| alyuminiy | |||||
| 3003 | 1,2 Mn, 98,8 Al | Tavlangan | 40 | 110 | 30 |
| Sovuq prokat 1 | 186 | 200 | 4 | ||
| 2017 | 4,0 Cu, 0,5 Mn, 0,5 Mg, 95 Al | Tavlangan | 69 | 179 | 22 |
| Issiqlik bilan ishlov berilgan 2 | 275 | 427 | 22 | ||
| 5052 | 2,5 Mg, 0,25 Cr, 97,25 Al | Tavlangan | 90 | 193 | 25 |
| Sovuq prokat 1 | 255 | 290 | 7 | ||
| 6053 | 1,3 Mg, 0,7 Si, 0,25 Cr, 97,75 Al | Tavlangan | 55 | 110 | 35 |
| Issiqlik bilan ishlov berilgan 3 | 220 | 255 | 15 | ||
| Belgilangan 2024 yil | Yadro: 2024 (4,5 Cu, 0,60 Mn, 1,5 Mg, 94,4 Al). Qoplama: 99,75Al | Tavlangan | 76 | 179 | 20 |
| Issiqlik bilan ishlov berilgan 3 | 310 | 448 | 18 | ||
| Issiqlik bilan ishlov berilgan 4 | 365 | 462 | 11 | ||
| 7075 | 5,6 Zn, 2,1 Cu, 3,0 Mg, 0,3 Cr, 89,0 Al | Tavlangan | 100 | 228 | 17 |
| Issiqlik bilan ishlov berilgan 3 | 517 | 572 | 11 | ||
| 13 | 12–13 Si, 87–88 Al | Qolib quyma | 145 | 296 | 2,5 |
| 43 | 5,3 Si, 94,7 Al | Qumga quying shakl | 55 | 130 | 8 |
| Qolib quyma | 110 | 228 | 9 | ||
| 214 | 4 Mg, 96 Al | Qumga quying shakl | 82 | 170 | 9 |
| Mis | |||||
| Qizil guruch | 85 Cu, 15 Zn | Tavlangan | 100 | 310 | 43 |
| Sovuq prokat 1 | 450 | 550 | 4 | ||
| Guruch kartrij | 69 Cu, 31 Zn | Tavlangan | 100 | 317 | 58 |
| Sovuq prokat 1 | 450 | 586 | 10 | ||
| Sariq guruch (yuqori) | 65 Cu, 35 Zn | Tavlangan | 100 | 310 | 60 |
| Sovuq prokat 1 | 480 | 620 | 5 | ||
| Admiralty guruch | 70 Cu, 29 Zn, 1 Sn | Tavlangan | 124 | 365 | 60 |
| Sovuq prokat 1 | 676 | 689 | 3 | ||
| Kema qurish mis | 60 Cu, 39 Zn, 0,75 Sn, 0,25 Pb | Tavlangan | 100 | 372 | 40 |
| Sovuq prokat 1 | 270 | 427 | 30 | ||
| Munts metall | 60 Cu, 40 Zn | Tavlangan | 100 | 393 | 48 |
| Sovuq prokat 1 | 410 | 552 | 9 | ||
| alyuminiy bronza | 92 Cu, 8 Al | Tavlangan | 206 | 524 | 55 |
| Sovuq prokat 1 | 689 | 924 | 13 | ||
| marganets bronza | 68 Cu, 29 Zn, 1 Fe, 1 Mn, 1 Al | Tavlangan | 172 | 414 | 45 |
| Sovuq prokat 1 | 344 | 586 | 20 | ||
| Fosfor bronza | 95 Cu, 5 Sn, P izlari | Tavlangan | 124 | 310 | 50 |
| Sovuq prokat 1 | 517 | 620 | 4 | ||
| kremniy bronza | 96 Cu, 3 Si, qolgan Mn, Sn, Ni yoki Zn | Tavlangan | 150 | 379 | 35 |
| Sovuq prokat 1 | 620 | 758 | 5 | ||
| berilliy bronza | 97,6 Cu, 2,05 Be, 0,35 Ni yoki 0,25 Co | Tavlangan | 210 | 483 | 42 |
| Sovuq prokat 5 | 1100 | 1310 | 2 | ||
| Nikel kumush | 60 Cu, 20 Zn, 20 Ni | Tavlangan | 138 | 310 | 35 |
| Sovuq prokat 1 | 517 | 620 | 3 | ||
| Kupronikel | 70 Cu, 30 Ni | Tavlangan | 228 | 440 | 35 |
| sovuq haddelenmiş | 503 | 552 | 5 | ||
| Magniy | |||||
| AZ92 (daumetal C) |
9 Al, 2 Zn, 0,1 Mn, 88,9 Mg | Qumga quying shakl 3 | 150 | 275 | 3 |
| AZ90 (daumetal R) |
9 Al, 0,6 Zn, 0,2 Mn, 90,2 Mg | Qolib quyma | 150 | 228 | 3 |
| AZ 80X (daumetal 01) | 8,5 Al, 0,5 Zn, 0,2 Mn, 90,8 Mg | ekstrudirovka qilingan | 228 | 338 | 11 |
| Nikel | |||||
| Monel metall | 67 Ni, 30 Cu, 1,4 Fe, 1 Mn | Tavlangan | 240 | 517 | 40 |
| Sovuq prokat 1 | 689 | 758 | 5 | ||
| Inconel | 77,1 Ni, 15 Cr, 7 Fe | Tavlangan | 241 | 586 | 45 |
| Sovuq prokat 1 | 758 | 930 | 5 | ||
| temir | |||||
| ishlangan temir | 2,5 shlak, qolganlari asosiy. Fe | issiq haddelenmiş | 206 | 330 | 30 |
| Texnik jihatdan toza temir | 99,9 Fe | Tavlangan | 130 | 260 | 45 |
| Karbonli po'lat SAE 1020 | 0,2 C, 0,25 Si, 0,45 Mn, 99,1 Fe | Tavlangan | 276 | 414 | 35 |
| Quyma karbonli po'lat | 0,3 C, 0,4 Si, 0,7 Mn, 98,6 Fe | quyma 6 | 276 | 496 | 26 |
| Cast 7 | 414 | 620 | 25 | ||
| 302 zanglamaydigan po'latdan yozing | 18Cr, 8Ni, 0,1C, 73,9Fe | Tavlangan | 207 | 620 | 55 |
| 420 zanglamaydigan po'latdan yozing | 13Cr, 0,35C, 86,65Fe | Tavlangan | 414 | 676 | 28 |
| issiqlik bilan ishlov beriladi | 1380 | 1724 | 8 | ||
| Quyma temir | 3,4 C, 1,8 Si, 0,5 Mn, 94,3 Fe | quyma | - | 174 | 0,5 |
| Nitensil | 2,7 C, 1,8 Si, 0,8 Mn, 2,3 Ni, 0,3 Cr, 92,1 Fe | Cast 8 | 278 | 552 | - |
| Niresist turi 2 | 2,8 C, 1,8 Si, 1,3 Mn, 20 Ni, 2,5 Cr, 71,6 Fe | quyma | - | 207 | 2 |
| Nihard | 2,7 C, 0,6 Si, 0,5 Mn, 4,5 Ni, 1,5 Cr, 90,2 Fe | Qumga quying shakl | - | 379 | - |
| Sovuq qolipga quying | - | 517 | - | ||
| 1 Maksimal vaqtga qoldiring. qattiqlik. 2 Qattiq eritma uchun issiqlik bilan ishlov berish. 3 Qattiq eritma va qarish uchun issiqlik bilan ishlov berish. 4 Eritma issiqlik bilan ishlov berish, qarish va ishni qattiqlashtirish. 5 Maksimal vaqtga qoldiring. qattiqlik va qarish. 6 Quyma va tavlanish. 7 Quyma, suvni o'chirish, 677°C dan temperatura 8. Quyma va issiqlik bilan ishlov berish. | |||||
| 2-jadval. BA'ZI MUHIM qotishmalari (Jismoniy xususiyatlari, xususiyatlari va qo'llanilishi) | |||||||||||
| Jismoniy xususiyatlar | |||||||||||
| Qotishmalar | Zichlik | Erish nuqtasi (diapazon), °S | Koeffitsient. termal kengayish (0-100 ° S), 10 –6 /K |
Issiqlik o'tkazuvchanligi (0–100° S), 10 6 Vt/(mChK) | Maxsus elektro- qarshilik (0 ° C), 10–9 OmChm |
Kuchlanish moduli, 10 3 MPa | Xususiyat va dastur | ||||
| alyuminiy | |||||||||||
| 3003 | 2,73 | 645–655 | 22,9 | 8,32 6,70 |
98,9 125 |
68,9 | Plastik va engil material. Tanklar, quvurlar, perchinlar va boshqalar. | ||||
| 2017 | 2,79 | 535–640 | 23,2 | 7,41 5,23 |
111 169 |
71,7 | Samolyot qurilishi va yuqori o'ziga xos kuch talab qilinadigan texnologiyaning boshqa tarmoqlari | ||||
| 5052 | 2,67 | 590–650 | 23,6 | 6,00 | 144 | 70,3 | Yaxshi quvvat, engil, korroziyaga chidamli material | ||||
| 6053 | 2,69 | 580–650 | 23,2 | 7,41 6,70 |
111 125 |
69,0 | Bir xil | ||||
| 2024 | - | 500–640 | 23,0 | - | - | - | 2017 yildan kuchliroq | ||||
| 7075 | 2,80 | 480–640 | 23,2 | 5,23 | 169 | 71,7 | Quvvat jihatidan 2024 yildan oshib ketadi. | ||||
| 13 | 2,66 | 576–620 | 19,8 | 6,14 | 140 | 71,0 | Yaxshi quyish xususiyatlari. Qiyin to'qimalar uchun ajoyib material | ||||
| 43 | 2,66 | 576–630 | 22,0 | 6,32 6,32 |
136 122 |
71,0 71,0 |
Yaxshi quyish xususiyatlari, gaz o'tkazmaydigan material.Umumiy maqsadli quyma qotishma | ||||
| 214 | 2,63 | 580–640 | 23,8 | 5,98 | 144 | 71,0 | Yaxshi mexanik xususiyatlar. Ajoyib korroziyaga chidamlilik. Oshxona va sut idishlari | ||||
| Mis | |||||||||||
| Qizil guruch | 8,75 | 1023 | 17,6 | 6,85 | 143 | 103 | Korroziyaga chidamli. Suv quvurlari, armatura | ||||
| Guruch kartrij | 8,50 | 938 | 20,0 | 5,17 | 204 | 97 | Kartrij qutilari va boshqa chuqur chizilgan mahsulotlar | ||||
| Sariq guruch (yuqori) | 8,47 | 932 | 18,9 | 5,17 | 204 | 97 | Umumiy foydalanish uchun guruch. Yaxshi mexanik xususiyatlar. | ||||
| Admiralty guruch | 8,54 | 934 | 18,4 | 4,73 | 214 | 103 | Korroziyaga chidamli. Kondensator quvurlari | ||||
| Kema qurish mis | 8,42 | 885 | 20,1 | 5,00 | 214 | 103 | Tuzli suvga chidamli. Kemasozlik | ||||
| Munts metall | 8,40 | 904 | 19,4 | 5,42 | 184 | 90 | Yaxshi yuqori harorat xususiyatlari va korroziyaga chidamliligi | ||||
| alyuminiy bronza | 7,78 | 1040 | 16,6 | 3,00 | 357 | 103 | Yuqori kuchli qotishma, korroziyaga chidamli. Pervaneler, tishli g'ildiraklar | ||||
| marganets bronza | 8,36 | 896 | 20,1 | 4,36 | 214 | 103 | Kuch kuchaygan. Quvur qismlari | ||||
| Fosfor bronza | 8,86 | 1050 | 16,9 | 3,52 | 290 | 103 | Yuqori charchoq kuchi. Buloqlar, membranalar | ||||
| kremniy bronza | 8,54 | 1018 | 17,1 | 1,40 | 816 | 103 | Yuqori kuch va charchoqqa chidamlilik, korroziyaga chidamlilik | ||||
| berilliy bronza | 8,23 | 954 | 16,6 | 4,00 | - | - | Juda yuqori charchoq kuchi. Buloqlar, membranalar | ||||
| Nikel kumush | 8,75 | 1110 | 16,2 | 1,45 | 893 | 128 | Korroziyaga chidamli oq metall. Kumush bilan qoplangan dasturxon uchun asosiy material | ||||
| Kupronikel | 8,94 | 1227 | 15,3 | 1,25 | 1122 | 139 | Korroziyaga qarshilik. Kondensator quvurlari, sho'r suv quvurlari | ||||
| Magniy | |||||||||||
| AZ 92 (daumetal C) | 1,82 | 599 | 25,2 | 2,89 | 490 | 44,8 | Qum quyish va bir nechta qoliplar uchun engil qotishma | ||||
| AZ 90 (daumetal R) | 1,81 | 604 | 25,2 | 2,98 | 520 | 44,8 | Yengil qotishma quyma | ||||
| AZ 80X (daumetal 01) | 1,80 | 610 | 25,2 | 3,30 | 444 | 44,8 | Ekstruziya uchun engil qotishma | ||||
| Nikel | |||||||||||
| Monel metall | 8,84 | 1299–1349 | 14,0 | 1,12 | 1480 | 179 | Korroziyaga chidamli. Oshxona va shifoxona jihozlari | ||||
| Inconel | 8,51 | 1393–1427 | 11,5 | 0,64 | 3000 | 214 | Termal va korroziyaga chidamli qotishma | ||||
| temir | |||||||||||
qotishmalar
metall xususiyatlarga ega bo'lgan va kamida bitta metall bo'lgan ikki yoki undan ortiq kimyoviy elementlardan iborat materiallar. Ko'pgina metall qotishmalari boshqa elementlarning kichik qo'shimchalari bilan asos sifatida bitta metallga ega. Qotishmalarni olishning eng keng tarqalgan usuli - ularning eritilgan tarkibiy qismlarining bir hil aralashmasini mustahkamlash. Boshqa ishlab chiqarish usullari mavjud - masalan, chang metallurgiyasi. Aslida, metallar va qotishmalar o'rtasida aniq chegara chizish qiyin, chunki hatto eng sof metallarda ham boshqa elementlarning "iz" aralashmalari mavjud. Biroq, metall qotishmalari odatda asosiy metallga boshqa komponentlarni qo'shish orqali maqsadli ravishda olingan materiallar sifatida tushuniladi. Sanoat ahamiyatiga ega bo'lgan deyarli barcha metallar qotishma shaklida qo'llaniladi (1, 2-jadvallarga qarang). Shunday qilib, masalan, eritilgan temirning deyarli barchasi oddiy va qotishma po'latlarni, shuningdek, quyma temirlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Gap shundaki, ma'lum komponentlar bilan qotishma ko'plab metallarning xususiyatlarini sezilarli darajada yaxshilashi mumkin. Agar sof alyuminiy uchun oquvchanlik kuchi atigi 35 MPa bo'lsa, unda 1,6% mis, 2,5% magniy va 5,6% rux bo'lgan alyuminiy uchun u 500 MPa dan oshishi mumkin. Xuddi shunday, elektr, magnit va termal xususiyatlarni yaxshilash mumkin. Ushbu yaxshilanishlar qotishma tuzilishi - uning kristallarining taqsimlanishi va tuzilishi va kristallardagi atomlar orasidagi bog'lanish turi bilan belgilanadi.
Shuningdek qarang
METAL SCIENCE FIZIKA;
KIMYOVIY Elementlar. Ko'pgina metallar, aytaylik, magniy, undan tayyorlangan qotishmalarning tarkibini aniq bilish uchun yuqori tozalikda ishlab chiqariladi. Bugungi kunda ishlatiladigan metall qotishmalarining soni juda katta va doimiy ravishda o'sib bormoqda. Ular odatda ikkita keng toifaga bo'linadi: temir asosidagi qotishmalar va rangli qotishmalar. Sanoat ahamiyatiga ega bo'lgan eng muhim qotishmalar quyida keltirilgan va ularni qo'llashning asosiy sohalari ko'rsatilgan.
Chelik. Temirning 2% gacha uglerodli qotishmalari po'latlar deyiladi. Qotishma po'latlar boshqa elementlarni ham o'z ichiga oladi - xrom, vanadiy, nikel. Po'latlar boshqa metallar va qotishmalarga qaraganda ko'proq ishlab chiqariladi va ularni qo'llashning barcha turlarini sanab o'tish qiyin. Yumshoq po'lat (0,25% dan kam uglerod) konstruktiv material sifatida ko'p miqdorda iste'mol qilinadi, uglerod miqdori yuqori bo'lgan po'lat (0,55% dan ortiq) esa past tezlikda kesuvchi pichoqlar va burg'ulash asboblarini tayyorlash uchun ishlatiladi. Qotishma po'latlar barcha turdagi mashinasozlikda va yuqori tezlikda ishlaydigan asboblarni ishlab chiqarishda qo'llaniladi.
Shuningdek qarang METAL KESISH MASTOSLARI.
Quyma temir. Cho'yan - 2-4% uglerodli temir qotishmasi. Silikon ham quyma temirning muhim tarkibiy qismidir. Quyma temirdan turli xil juda foydali mahsulotlarni quyish mumkin, masalan, teshik qopqoqlari, quvur qismlari, dvigatel bloklari. To'g'ri tayyorlangan quymalarda materialning yaxshi mexanik xususiyatlariga erishiladi.
Shuningdek qarang METALLAR QORA.
Misga asoslangan qotishmalar. Asosan bu guruch, ya'ni. 5 dan 45% gacha sinkni o'z ichiga olgan mis qotishmalari. Tarkibida 5 dan 20% gacha sink bo'lgan guruch qizil (tompak), 20-36% Zn miqdori bilan esa sariq (alfa guruch) deb ataladi. Guruch turli xil kichik qismlarni ishlab chiqarishda qo'llaniladi, bu erda yaxshi ishlov berish va shakllanuvchanlik talab qilinadi. Misning qalay, kremniy, alyuminiy yoki berilliy bilan qotishmalari bronzalar deyiladi. Masalan, mis va kremniyning qotishmasi kremniy bronza deb ataladi. Fosfor bronza (5% qalay va iz miqdori fosfor bo'lgan mis) yuqori quvvatga ega va buloqlar va membranalar tayyorlash uchun ishlatiladi.
qo'rg'oshin qotishmalari. Oddiy lehim (tretnik) - qo'rg'oshinning ikki qismiga yaqin bo'lgan qotishma. U quvurlarni va elektr simlarini ulash (lehimlash) uchun keng qo'llaniladi. Telefon kabellari va akkumulyator plitalarining g'iloflari surma-qo'rg'oshin qotishmalaridan tayyorlanadi. Qo'rg'oshinning kadmiy, qalay va vismut bilan qotishmalari erish nuqtasi suvning qaynash nuqtasidan ancha past bo'lishi mumkin (QITMALAR 70 ° C); ular purkagichli yong'inga qarshi suv ta'minoti tizimlari uchun erituvchi valf vilkalarini tayyorlash uchun ishlatiladi. Ilgari vilkalar pichoqlari (vilkalar, pichoqlar, plastinkalar) quyilgan qalay tarkibida 85-90% qalay mavjud (qolganlari qo'rg'oshin). Babbits deb ataladigan qo'rg'oshinli qotishma qotishmalari odatda qalay, surma va mishyakni o'z ichiga oladi.
engil qotishmalar. Zamonaviy sanoat yaxshi yuqori haroratli mexanik xususiyatlarga ega yuqori quvvatli engil qotishmalarga muhtoj. Yengil qotishmalarning asosiy metallari alyuminiy, magniy, titan va berilliydir. Biroq, alyuminiy va magniyga asoslangan qotishmalarni yuqori harorat va agressiv muhitda ishlatish mumkin emas.
alyuminiy qotishmalari. Bularga quyma qotishmalar (Al - Si), quyma qotishmalar (Al - Mg) va yuqori quvvatli o'z-o'zidan qotib qoladigan qotishmalar (Al - Cu) kiradi. Alyuminiy qotishmalari tejamkor, oson sotib olinadi, past haroratlarda mustahkam va oson ishlov beriladi (ular oson zarb qilinadi, shtamplanadi, chuqur chizish, chizish, ekstruding, quyish uchun mos, yaxshi payvandlanadi va dastgohlarda ishlov beriladi). Afsuski, barcha alyuminiy qotishmalarining mexanik xususiyatlari taxminan 175 ° C dan yuqori haroratlarda sezilarli darajada yomonlasha boshlaydi, ammo himoya oksidi plyonkasi shakllanishi tufayli ular eng keng tarqalgan korroziy muhitda yaxshi korroziyaga chidamliligini ko'rsatadi. Bu qotishmalar elektr va issiqlikni yaxshi o‘tkazadi, yorug‘lik nurini aks ettiruvchi, magnit bo‘lmagan, oziq-ovqat bilan aloqa qilganda zararsiz (chunki korroziya mahsulotlari rangsiz, mazasiz va zaharli emas), portlashga chidamli (uchqun chiqarmagani uchun) va zarbani o‘ziga singdiradi. yaxshi yuklaydi. Ushbu xususiyatlarning kombinatsiyasi tufayli alyuminiy qotishmalari engil pistonlar uchun yaxshi material bo'lib xizmat qiladi, avtomobil, avtomobil va samolyot qurilishida, oziq-ovqat sanoatida, arxitektura va pardozlash materiallari sifatida, yorug'lik reflektorlari, texnologik va maishiy kabel kanallarini ishlab chiqarishda qo'llaniladi. , yuqori kuchlanishli elektr uzatish liniyalarini yotqizishda. Yo'q qilish qiyin bo'lgan temirning nopokligi yuqori haroratda alyuminiyning kuchini oshiradi, lekin xona haroratida korroziyaga chidamlilik va süneklik darajasini pasaytiradi. Kobalt, xrom va marganets temirning mo'rtlashtiruvchi ta'sirini zaiflashtiradi va korroziyaga chidamliligini oshiradi. Lityum alyuminiyga qo'shilsa, elastiklik va mustahkamlik moduli oshadi, bu esa bunday qotishmani aviatsiya sanoati uchun juda jozibador qiladi. Afsuski, alyuminiy-litiy qotishmalari o'zlarining mukammal kuch va vazn nisbati (o'ziga xos kuch) bo'lishiga qaramay, zaif egiluvchanlikka ega.
magniy qotishmalari. Magniy qotishmalari engil, yuqori o'ziga xos kuchga ega, yaxshi quyish xususiyatlariga ega va mukammal ishlov berish qobiliyatiga ega. Shuning uchun ular raketalar va samolyot dvigatellari uchun ehtiyot qismlar, avtomobil uskunalari uchun korpuslar, g'ildiraklar, gaz baklari, ko'chma stollar va boshqalarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Yopishqoq dampingning yuqori koeffitsientiga ega bo'lgan ba'zi magniy qotishmalari kiruvchi tebranishlar sharoitida ishlaydigan mashinalarning harakatlanuvchi qismlari va strukturaviy elementlarni ishlab chiqarishda qo'llaniladi. Magniy qotishmalari juda yumshoq, aşınmaya yomon qarshilik ko'rsatadi va juda egiluvchan emas. Ular yuqori haroratlarda osongina hosil bo'ladi, yoy, gaz va qarshilik payvandlash uchun mos keladi, shuningdek, lehim (qattiq), murvat, perchinlar va yopishtiruvchi moddalar bilan ulanishi mumkin. Bunday qotishmalar ko'pchilik kislotalarga, chuchuk va sho'r suvlarga ayniqsa korroziyaga chidamli emas, lekin havoda barqarordir. Ular odatda sirt qoplamasi bilan korroziyadan himoyalangan - xrom bilan ishlov berish, dixromat bilan ishlov berish, anodlash. Magniy qotishmalari, shuningdek, eritilgan rux bilan oldindan qoplash orqali mis, nikel va xrom bilan porlashi yoki qoplangan bo'lishi mumkin. Magniy qotishmalarini anodlash ularning sirt qattiqligini va aşınma qarshiligini oshiradi. Magniy kimyoviy faol metalldir, shuning uchun magniy qotishmalaridan yasalgan chiplar va payvandlangan qismlarning yonishini oldini olish choralarini ko'rish kerak.
Shuningdek qarang PAYVANDARISH.
titanium qotishmalari. Titan qotishmalari kuchlanish kuchi va elastiklik moduli bo'yicha alyuminiy va magniydan ustundir. Ularning zichligi barcha boshqa engil qotishmalardan kattaroqdir, lekin o'ziga xos kuchga ko'ra ular berilliydan keyin ikkinchi o'rinda turadi. Uglerod, kislorod va azotning etarlicha past miqdori bilan ular juda plastikdir. Titan qotishmalarining elektr o'tkazuvchanligi va issiqlik o'tkazuvchanligi past, ular aşınmaya va aşınmaya bardoshli va ularning charchoqqa chidamliligi magniy qotishmalariga qaraganda ancha yuqori. Ba'zi titanium qotishmalarining o'rtacha kuchlanishda (90 MPa tartibida) o'tish kuchi taxminan 600 ° C gacha qoniqarli bo'lib qoladi, bu alyuminiy va magniy qotishmalari uchun ruxsat etilgan haroratdan ancha yuqori. Titan qotishmalari gidroksidlar, tuz eritmalari, nitrat va boshqa ba'zi faol kislotalar ta'siriga etarlicha chidamli, ammo gidrogal, sulfat va ortofosforik kislotalarning ta'siriga juda chidamli emas. Titanium qotishmalari taxminan 1150 ° S haroratgacha zarb qilish. Ular inert gaz atmosferasida (argon yoki geliy), nuqta va rolikli (tikuv) payvandlashda boshq payvandlash imkonini beradi. Ular kesish uchun juda mos kelmaydi (kesuvchi asbobni tortib olish). Titan qotishmalarini eritish mo'rtlashuvga olib keladigan kislorod yoki azot aralashmalari bilan ifloslanmaslik uchun vakuum yoki boshqariladigan atmosferada amalga oshirilishi kerak. Titan qotishmalari aviatsiya va kosmik sanoatda yuqori haroratlarda (150-430 ° C) ishlaydigan qismlarni ishlab chiqarish uchun, shuningdek, ba'zi maxsus kimyoviy apparatlarda qo'llaniladi. Titan-vanadiy qotishmalari jangovar samolyotlarning kokpitlari uchun engil zirh tayyorlash uchun ishlatiladi. Titan-alyuminiy-vanadiy qotishmasi reaktiv dvigatellar va samolyotlar uchun asosiy titanium qotishmasi hisoblanadi. Jadvalda. 3 maxsus qotishmalarning xususiyatlarini ko'rsatadi va jadvalda. 4 alyuminiy, magniy va titanga qo'shilgan asosiy elementlarni ko'rsatadi, natijada olingan xususiyatlarni ko'rsatadi.
berilliy qotishmalari. Egiluvchan berilliy qotishmasini, masalan, berilliyning mo'rt donalarini kumush kabi yumshoq, egiluvchan matritsaga solish orqali olish mumkin. Ushbu kompozitsiyaning qotishmasini sovuq haddeleme orqali asl qalinligidan 17% gacha etkazish mumkin edi. Berilliy barcha ma'lum metallardan o'ziga xos kuchga ega. Bu uning past zichligi bilan birgalikda berilliyni raketalarni boshqarish moslamalari uchun mos qiladi. Beriliyning elastiklik moduli po'latdan kattaroqdir va berilliy bronzalari buloqlar va elektr kontaktlarini tayyorlash uchun ishlatiladi. Sof berilliy yadroviy reaktorlarda neytron moderatori va reflektor sifatida ishlatiladi. Himoya oksidi qatlamlarining shakllanishi tufayli u yuqori haroratlarda havoda barqaror bo'ladi. Beriliy bilan bog'liq asosiy qiyinchilik uning toksikligidir. Bu jiddiy nafas olish muammolari va dermatitga olib kelishi mumkin.
Shuningdek qarang METALLAR KOROZİYASI va alohida metallardagi buyumlar.
ADABIYOT
Korotich V.I., Bratchikov S.G. Qora metallar metallurgiyasi. M., 1987 yil
Qotishmalardagi fazali diagrammalar. M., 1986 yil
Yudkin V.S. Rangli qotishmalarni ishlab chiqarish va quyish. M., 1967-1971 yillar
Vagner K. Qotishmalarning termodinamiği. M., 1957 yil
Collier entsiklopediyasi. - Ochiq jamiyat. 2000 .
Boshqa lug'atlarda "QITMALAR" nima ekanligini ko'ring:
qotishmalar- qotishmalar, metallarning bir-biridagi qotib qolgan eritmalari. Kumushda ularning tarkibiga kiruvchi sof metallarda mavjud boʻlmagan bir qator yangi xususiyatlar paydo boʻlganligi sababli kumush keng tarqalib, texnikada qoʻllanilgan. Metalllarni eritganda ...... Katta tibbiy ensiklopediya
Ikkita (masalan, guruch) yoki undan ko'p metallardan (kamroq metallar va metall bo'lmaganlar, masalan, po'lat) o'ziga xos metall xususiyatlarga ega bo'lgan metall, makroskopik bir hil tizimlar. Keng ma'noda, qotishmalar har qanday bir hil tizimlar, ... ... Zamonaviy entsiklopediya
qotishmalar, ikki yoki undan ortiq metallarning birikmasidan iborat materiallar. Qotishmaning xossalari asl elementlarning xususiyatlaridan farq qiladi. Qotishmalar odatda qattiqroq va kuchliroq bo'lib, erish nuqtasi pastroqdir. Eng past nuqta bilan kombinatsiyalar ...... Ilmiy-texnik entsiklopedik lug'at
Ikki yoki undan ortiq metallar, metall bo'lmaganlar, oksidlar, organiklarning birlashishi natijasida olingan VAda makroskopik bir hil. in in va boshqalar. Texnologiyada metall ayniqsa muhim rol o'ynaydi. S. (konstruktiv materiallarning asosiy turi). Umumiy holda, S. ...... emas. Jismoniy entsiklopediya
qotishmalar- ikki yoki undan ortiq tarkibiy qismlardan (kimyoviy individual moddalar) iborat yuqori haroratli suyuqlik tizimlarini sovutish va qotib qolish natijasida hosil bo'lgan, shuningdek, usul bilan olingan makroskopik bir hil moddalar (qarang). dan.…… Katta politexnika entsiklopediyasi
Ikki yoki undan ortiq metallardan (kamdan-kam metallar va metall bo'lmaganlar) tashkil topgan, xarakterli metall xususiyatlarga ega bo'lgan metall makroskopik bir hil tizimlar. Keng ma'noda, qotishmalar termoyadroviy natijasida olingan har qanday bir hil tizimlardir ... ... Katta ensiklopedik lug'at
I Metall qotishmalari, metall qotishmalari, qattiq va suyuq tizimlar, asosan, ikki yoki undan ortiq metallarning (Qarang: Metall), shuningdek, metallarning turli metall boʻlmaganlar bilan qoʻshilishidan hosil boʻladi. "S." atamasi. dastlab materiallarga murojaat qilingan ... Buyuk Sovet Entsiklopediyasi
Qotishmalar- suyuqlikdan qattiq agregat holatiga o'tishni boshdan kechiradigan va xarakterli metall xususiyatlarga ega bo'lgan ikki yoki undan ortiq elementlarning bir hil tizimlari. Birinchi qotishmalar tabiiy ravishda qotishma bo'lgan, ularning tarkibi va xususiyatlari ... ... Metallurgiya ensiklopedik lug'ati
Xarakterli metallga ega bo'lgan ikki yoki undan ortiq metallardan (kamdan-kam metallar va metall bo'lmaganlar) iborat makroskopik bir hil tizimlar. Aziz siz. Kengroq ma'noda, C. metallar, metall bo'lmaganlar, inorglarning sintezi natijasida olingan har qanday bir hil tizim. ulanish ... Kimyoviy entsiklopediya
- (kimyoviy). Yaqin vaqtlargacha S.ning tabiati haqida aniq va toʻgʻri tasavvurlar mavjud emas edi va ular eritmalar, stakanlar va izomorf aralashmalar bilan birga noaniq kimyoviy birikmalar sinfiga mansub edi. Ayni paytda bu aniq ... Entsiklopedik lug'at F.A. Brockhaus va I.A. Efron
Uning ichida Kundalik hayot turli metallar bilan o'ralgan. Biz foydalanadigan mahsulotlarning aksariyati ushbu kimyoviy moddalarni o'z ichiga oladi. Bularning barchasi odamlar metallarni olishning turli usullarini topgani uchun sodir bo'ldi.
Metalllar nima
Noorganik kimyo odamlar uchun bu qimmatli moddalar bilan shug'ullanadi. Metalllarni olish insonga hayotimizni yaxshilaydigan tobora mukammal texnologiyani yaratishga imkon beradi. Nima ular? Metalllarni olishning umumiy usullarini ko'rib chiqishdan oldin ularning nima ekanligini tushunish kerak. Metalllar - xarakterli xususiyatlarga ega oddiy moddalar shaklidagi kimyoviy elementlar guruhi:
Issiqlik va elektr o'tkazuvchanligi;
Yuqori plastiklik;
Yaltiroq.
Inson ularni boshqa moddalardan osongina ajrata oladi. Barcha metallarning o'ziga xos xususiyati - bu maxsus yorqinlikning mavjudligi. U tushayotgan yorug'lik nurlarini ularni o'tkazmaydigan sirtga aks ettirish orqali olinadi. Yorqinlik barcha metallarning umumiy xususiyatidir, lekin u kumushda eng aniq ifodalanadi.
Bugungi kunga kelib, olimlar 96 ta shunday kimyoviy elementni aniqladilar, ammo ularning hammasi ham rasmiy fan tomonidan tan olinmagan. Ular xarakterli xususiyatlariga ko'ra guruhlarga bo'linadi. Shunday qilib, quyidagi metallar ajralib turadi:
Ishqoriy - 6;
Ishqoriy er - 6;
O'tish davri - 38;
O'pka - 11;
Yarim metallar - 7;
Lantanidlar - 14;
Aktinidlar - 14.
Metalllarni olish
Qotishma olish uchun eng avvalo tabiiy rudadan metall olish kerak. Mahalliy elementlar tabiatda erkin holatda bo'lgan moddalardir. Bularga platina, oltin, qalay, simob kiradi. Ular aralashmalardan mexanik yoki kimyoviy reagentlar yordamida ajratiladi.
Boshqa metallar ularning birikmalarini qayta ishlash orqali qazib olinadi. Ular turli xil fotoalbomlarda topilgan. Ruda minerallar va qoyalar, ular oksidlar, karbonatlar yoki sulfidlar shaklidagi metall birikmalarini o'z ichiga oladi. Ularni olish uchun kimyoviy ishlov berish qo'llaniladi.
Ko'mir bilan oksidlarni qayta tiklash;
Qalay toshdan qalay olish;
Maxsus pechlarda oltingugurt birikmalarini yoqish.
Ruda jinslaridan metallarni ajratib olishni osonlashtirish uchun ularga fluxlar deb ataladigan turli moddalar qo'shiladi. Ular loy, ohaktosh, qum kabi kiruvchi kirlarni olib tashlashga yordam beradi. Ushbu jarayon natijasida shlaklar deb ataladigan past eriydigan birikmalar olinadi.
Katta miqdordagi aralashmalar mavjud bo'lganda, ruda keraksiz tarkibiy qismlarning katta qismini olib tashlash orqali metallni eritishdan oldin boyitiladi. Ushbu davolash uchun eng ko'p qo'llaniladigan usullar flotatsiya, magnit va tortish usullaridir.
ishqoriy metallar
Ishqoriy metallarni ommaviy ishlab chiqarish ancha murakkab jarayondir. Buning sababi shundaki, ular tabiatda faqat kimyoviy birikmalar shaklida uchraydi. Ular kamaytiruvchi vositalar bo'lgani uchun ularni ishlab chiqarish yuqori energiya xarajatlari bilan birga keladi. Ishqoriy metallarni olishning bir necha yo'li mavjud:
Litiyni uning oksididan vakuumda yoki spodumenni qayta ishlash jarayonida hosil bo'lgan xlorid eritmasini elektroliz qilish orqali olish mumkin.
Natriy mahkam yopilgan tigellarda ko'mir bilan sodani kaltsiylash yoki kaltsiy qo'shilishi bilan xlorid eritmasini elektroliz qilish orqali olinadi. Birinchi usul eng mashaqqatli hisoblanadi.
Kaliy uning tuzlari eritmasini elektroliz qilish yoki uning xlorididan natriy bug'ini o'tkazish yo'li bilan olinadi. Bundan tashqari, 440 ° S haroratda erigan kaliy gidroksid va suyuq natriyning o'zaro ta'siridan hosil bo'ladi.
Seziy va rubidiy xloridlarini 700-800 ° S da kaltsiy yoki 650 ° S da sirkoniy bilan kamaytirish orqali qazib olinadi. Ishqoriy metallarni shu tarzda olish juda energiya talab qiladi va qimmatga tushadi.
Metall va qotishmalar o'rtasidagi farqlar
Metalllar va ularning qotishmalari o'rtasida deyarli aniq chegara yo'q, chunki hatto eng toza, eng oddiy moddalarda ham ma'lum miqdordagi aralashmalar mavjud. Xo'sh, ularning orasidagi farq nima? Sanoatda va xalq xoʻjaligining boshqa tarmoqlarida qoʻllaniladigan deyarli barcha metallar asosiy kimyoviy elementga boshqa komponentlar qoʻshib, maqsadli olingan qotishmalar shaklida qoʻllaniladi.
Qotishmalar
Texnika turli xil metall materiallarni talab qiladi. Shu bilan birga, sof kimyoviy elementlar amalda qo'llanilmaydi, chunki ular odamlar uchun zarur bo'lgan xususiyatlarga ega emas. Bizning ehtiyojlarimiz uchun biz qotishmalarni olishning turli usullarini ixtiro qildik. Bu atama 2 yoki undan ortiq kimyoviy elementlardan tashkil topgan makroskopik bir hil materialga ishora qiladi. Bunday holda, qotishmada metall komponentlar ustunlik qiladi. Ushbu moddaning o'ziga xos tuzilishi mavjud. Qotishmalarda quyidagi komponentlar ajralib turadi:
Bir yoki bir nechta metallardan tashkil topgan asos;
O'zgartirish va qotishma elementlarning kichik qo'shimchalari;
Tozalanmagan aralashmalar (texnologik, tabiiy, tasodifiy).
Bu asosiy konstruktiv material bo'lgan metall qotishmalari. Texnologiyada ularning 5000 dan ortig'i bor.
Bunday turli xil qotishmalarga qaramasdan, temir va alyuminiyga asoslanganlar odamlar uchun eng katta ahamiyatga ega. Ular kundalik hayotda eng keng tarqalgan. Qotishmalarning turlari har xil. Bundan tashqari, ular bir nechta mezonlarga ko'ra bo'linadi. Shuning uchun qotishmalarni ishlab chiqarishning turli usullari qo'llaniladi. Ushbu mezonga ko'ra ular quyidagilarga bo'linadi:
Aralash komponentlar eritmasining kristallanishi natijasida olinadigan quyma.
Kukunlar aralashmasini bosish va keyinchalik yuqori haroratda sinterlash natijasida hosil bo'lgan kukun. Bundan tashqari, ko'pincha bunday qotishmalarning tarkibiy qismlari nafaqat oddiy kimyoviy elementlar, balki qattiq qotishmalardagi titanium yoki volfram karbidlari kabi turli xil birikmalardir. Ularning ma'lum miqdorda qo'shilishi materiallarni o'zgartiradi.
Tayyor mahsulot yoki blanka shaklida qotishmalarni olish usullari quyidagilarga bo'linadi:
Quyma (silumin, quyma temir);
Deformatsiyalanadigan (po'latlar);
Kukun (titan, volfram).
Qotishma turlari
Metalllarni olish usullari har xil, ular yordamida tayyorlangan materiallar esa har xil xususiyatlarga ega. Agregatning qattiq holatida qotishmalar:
Bir xil turdagi kristallardan tashkil topgan bir hil (bir hil). Ular ko'pincha bir fazali deb ataladi.
Heterojen (heterojen), ko'p fazali deb ataladi. Ular olinganda qotishma asosi sifatida qattiq eritma (matritsa fazasi) olinadi. Ushbu turdagi heterojen moddalarning tarkibi uning kimyoviy elementlarining tarkibiga bog'liq. Bunday qotishmalar quyidagi tarkibiy qismlarni o'z ichiga olishi mumkin: oraliq va almashtirishning qattiq eritmalari, kimyoviy birikmalar (karbidlar, intermetalidlar, nitridlar), oddiy moddalarning kristallitlari.
Qotishma xususiyatlari
Metall va qotishmalarni olishning qaysi usullari qo'llanilishidan qat'i nazar, ularning xossalari fazalarning kristall tuzilishi va ushbu materiallarning mikro tuzilishi bilan to'liq aniqlanadi. Ularning har biri boshqacha. Qotishmalarning makroskopik xususiyatlari ularning mikro tuzilishiga bog'liq. Har holda, ular faqat materialning kristalli tuzilishiga bog'liq bo'lgan fazalarining xususiyatlaridan farq qiladi. Geterogen (ko'p fazali) qotishmalarning makroskopik bir xilligi metall matritsadagi fazalarning bir xil taqsimlanishi natijasida olinadi.
Qotishmalarning eng muhim xususiyati payvandlanish qobiliyatidir. Aks holda, ular metallar bilan bir xil bo'ladi. Shunday qilib, qotishmalarning issiqlik va elektr o'tkazuvchanligi, egiluvchanligi va aks ettiruvchanligi (porlashi) mavjud.
Qotishmalarning turlari
Qotishmalarni olishning turli usullari insonga turli xossa va xususiyatlarga ega bo'lgan juda ko'p miqdordagi metall materiallarni ixtiro qilishga imkon berdi. Maqsadiga ko'ra ular quyidagi guruhlarga bo'linadi:
Strukturaviy (po'lat, duralumin, quyma temir). Ushbu guruhga maxsus xususiyatlarga ega bo'lgan qotishmalar ham kiradi. Shuning uchun ular ichki xavfsizlik yoki ishqalanishga qarshi xususiyatlar bilan ajralib turadi. Bularga mis va bronza kiradi.
Rulmanlarni quyish uchun (babbitt).
Elektr isitish va o'lchash uskunalari uchun (nikrom, manganin).
Kesish asboblarini ishlab chiqarish uchun (g'olib bo'ladi).
Ishlab chiqarishda odamlar past eriydigan, issiqlikka chidamli, korroziyaga chidamli va amorf qotishmalar kabi boshqa turdagi metall materiallardan ham foydalanadilar. Magnitlar va termoelektriklar (vismutning teluridlari va selenidlari, qo'rg'oshin, surma va boshqalar) ham keng qo'llaniladi.
Temir qotishmalari
Yerda eritilgan deyarli barcha temir oddiy temir ishlab chiqarishga yo'naltirilgan.U cho'yan ishlab chiqarishda ham qo'llaniladi. Temir qotishmalari odamlar uchun foydali bo'lgan xususiyatlarga ega bo'lganligi sababli mashhurlikka erishdi. Ular oddiy kimyoviy elementga turli komponentlar qo'shish orqali olingan. Shunday qilib, turli xil temir qotishmalari bir modda asosida tayyorlanganiga qaramay, po'lat va cho'yanlar turli xil xususiyatlarga ega. Natijada ular turli xil ilovalarni topadilar. Ko'pgina po'latlar quyma temirdan qattiqroqdir. Ushbu metallarni olishning turli usullari ushbu temir qotishmalarining turli markalarini (markalarini) olish imkonini beradi.
Qotishma xususiyatlarini yaxshilash
Ba'zi metallar va boshqa kimyoviy elementlarni eritib, yaxshilangan xususiyatlarga ega materiallarni olish mumkin. Masalan, sof alyuminiy 35 MPa ni tashkil qiladi. Ushbu metallning mis (1,6%), rux (5,6%), magniy (2,5%) bilan qotishmasini olgandan so'ng, bu ko'rsatkich 500 MPa dan oshadi.
Turli xil kimyoviy moddalarni turli nisbatlarda birlashtirib, yaxshilangan magnit, issiqlik yoki elektr xususiyatlariga ega bo'lgan metall materiallarni olish mumkin. Ushbu jarayonda asosiy rolni qotishma tuzilishi o'ynaydi, bu uning kristallarini taqsimlash va atomlar orasidagi bog'lanish turidir.
Chelik va quyma temirlar
Bu qotishmalar va uglerod (2%) tomonidan olinadi. Qotishma materiallar ishlab chiqarishda ularga nikel, xrom va vanadiy qo'shiladi. Barcha oddiy po'latlar turlarga bo'linadi:
Past uglerodli (0,25% uglerod) turli tuzilmalarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi;
Yuqori uglerodli (0,55% dan ortiq) kesish asboblarini ishlab chiqarish uchun mo'ljallangan.
Mashinasozlikda va boshqa mahsulotlarda turli xil qotishma po'latlardan foydalaniladi.
Temirning uglerodli qotishmasi, ulushi 2-4% bo'lgan qotishma cho'yan deyiladi. Ushbu materialda kremniy ham mavjud. Yaxshi mexanik xususiyatlarga ega bo'lgan turli xil mahsulotlar quyma temirdan quyiladi.
Rangli metallar
Temirdan tashqari boshqa kimyoviy elementlar ham turli metall materiallarni tayyorlash uchun ishlatiladi. Ularning kombinatsiyasi natijasida rangli qotishmalar olinadi. Odamlar hayotida materiallar quyidagilarga asoslangan:
Mis, guruch deb ataladi. Ularda 5-45% sink mavjud. Agar uning tarkibi 5-20% bo'lsa, guruch qizil, 20-36% bo'lsa - sariq deb ataladi. Misning kremniy, qalay, berilliy, alyuminiy bilan qotishmalari mavjud. Ular bronzalar deb ataladi. Bunday qotishmalarning bir nechta turlari mavjud.
Umumiy lehim (tretnik) bo'lgan qo'rg'oshin. Ushbu qotishmada qalayning 2 qismi ushbu kimyoviy moddaning 1 qismiga to'g'ri keladi. Rulmanlar ishlab chiqarishda qo'rg'oshin, qalay, mishyak va surma qotishmasi bo'lgan babbitt ishlatiladi.
Alyuminiy, titanium, magniy va berilliy, yuqori quvvat va mukammal mexanik xususiyatlarga ega engil rangli qotishmalar.
Qanday qilib olish mumkin
Metall va qotishmalarni olishning asosiy usullari:
Turli xil eritilgan komponentlarning qotib qolishi sodir bo'lgan quyma. Qotishmalarni olish uchun metallarni olishning pirometallurgiya va elektrometallurgiya usullari qo'llaniladi. Birinchi variantda yoqilg'ini yoqish jarayonida olingan issiqlik energiyasi xom ashyoni isitish uchun ishlatiladi. Pirometallurgiya usulida o’choq pechlarida po’lat, portlash pechlarida esa quyma temir ishlab chiqariladi. Elektrometallurgiya usuli bilan xom ashyo induksion yoki elektr yoy pechlarida isitiladi. Shu bilan birga, xom ashyo juda tez parchalanadi.
Kukun, uning tarkibiy qismlarining kukunlari qotishma qilish uchun ishlatiladi. Bosish tufayli ularga ma'lum bir shakl beriladi, so'ngra maxsus pechlarda sinterlanadi.
Har qanday ishlab chiqarish, yirikdan garajgacha, sof metallar bilan emas, balki metall qotishmalari bilan shug'ullanadi (sof metallar faqat atom sanoatida qo'llaniladi). Axir, hatto keng tarqalgan po'lat ham ikki foizgacha uglerodni o'z ichiga olgan qotishma hisoblanadi, ammo bu nuances quyida batafsilroq ko'rib chiqiladi. Ushbu maqolada qotishmalarning ko'pchiligi, ularning ishlab chiqarilishi, asosiy va foydali xususiyatlari, ilovalari va boshqa ko'plab nuanslar tasvirlanadi.
Ushbu maqola metall qotishmalari haqida bo'lib, biz materialshunoslik o'rmoniga chuqur kirmaymiz va mutlaqo barcha qotishmalarni tavsiflaymiz va bu bitta maqolada haqiqatga to'g'ri kelmaydi. Oxir oqibat, agar siz ushbu mavzuni o'rgansangiz va hech bo'lmaganda ko'pchilikka tegsangiz, maqolani ulkan tuvalga cho'zishingiz mumkin. Avtomobil va mototsikl sanoati nuqtai nazaridan eng mashhur qotishmalar (sayt mavzusiga ko'ra) bu erda tavsiflanadi, garchi sanoatning boshqa jihatlari biroz ta'sir qiladi.
Ammo qotishmalardan tashqari, metallarning o'zlari haqida, aniqrog'i ularning ajoyib xususiyatlari haqida bir necha so'z yozish kerak, buning natijasida turli xil qotishmalar paydo bo'ldi. Va metallarning asosiy xususiyati shundaki, ular boshqa metallar bilan ham, metall bo'lmaganlar bilan ham qotishmalar hosil qiladi.
Qotishma tushunchasining o'zi ham majburiy kimyoviy birikma emas, chunki kristall panjaraning o'ziga xos xususiyatlari shundan iboratki, bir metallning ba'zi atomlari boshqa metall atomlari yoki ikkita kristall panjara bilan almashtiriladi. edi, bir-biriga qurilgan.
Va shu bilan birga, tartibsiz qotishmalar olinadi, lekin eng ajablanarlisi shundaki, bu tartibsiz qotishmalar o'z xususiyatlariga ko'ra sof metallarga qaraganda ancha yaxshi olinadi. Bundan tashqari, qo'shimchalar bilan tajriba o'tkazish va manipulyatsiya qilish orqali siz kerakli va foydali fazilatlarga ega bo'lgan materiallarni (qotishmalarni) olishingiz mumkin.
Shuni ta'kidlash kerakki, qo'llash texnologiyasiga ko'ra, barcha qotishmalar ikkita katta guruhga bo'lingan. Birinchi guruh zarb qilingan qotishmalar bo'lib, ulardan ko'plab qismlar ishlov berish yo'li bilan tayyorlanadi: zarb qilish, shtamplash, kesish va boshqalar. Qotishmalarning ikkinchi guruhi esa quyish bo'lib, ulardan qoliplarga quyish yo'li bilan qismlar olinadi.
Birinchi guruh qotishmalari qattiq shaklda yaxshi egiluvchanlik va yuqori mustahkamlik kabi xususiyatlarga ega, ammo birinchi guruhning quyish sifatlari yuqori emas. Ikkinchi guruh, aksincha, mukammal quyish xususiyatlariga ega, ular quyish paytida qolipni yaxshi to'ldiradi, lekin ular qattiqlashganda, ularning kuchi juda ko'p narsani talab qiladi.
Kuch nima? - bu qimmatbaho xususiyat turli parametrlar bo'yicha baholanadi, ulardan o'ndan ortiq, lekin eng qimmatli xususiyat qotishmaning kuchlanish kuchidir. Ilmiy ma'noda, bu qotishma kuchlanishi (N / m², quduq yoki kg / mm² bilan o'lchanadi), bu sinovdan o'tkazilayotgan qismning yo'q qilinishi boshlanishidan oldingi eng katta yukga to'g'ri keladi, dastlabki xochga nisbatan. qismning kesim maydoni.
Va endi, soddaroq tilda gapiradigan bo'lsak: biz sinovdan o'tayotgan qotishmadan maxsus tayyorlangan qismni (sinov standartiga muvofiq) olamiz va uni maxsus mashinaga mahkamlaymiz, biz uni qisman yo'q bo'lguncha cho'zamiz, yukni asta-sekin oshiramiz ( buziladi).
Xo'sh, qo'llaniladigan kuch (qurilmalar tomonidan boshqariladigan va qismga qo'llanilgan, u sinishidan oldin darhol) qismning tasavvurlar maydoniga bo'linadi va uning kuchlanish kuchini ko'rsatadi (va, albatta, sinovdan o'tgan qism tayyorlangan qotishmaning kuchlanish kuchi).
Sayyoramizdagi eng keng tarqalgan metallar (va, albatta, ular asosida olingan qotishmalar) temir, alyuminiy, magniy va ko'pchilik uchun g'alati darajada titandir. Ushbu metallarning barchasi sof shaklda texnologiyada qo'llanilmaydi, lekin ularning qotishmalari, aksincha, juda keng tarqalgan.
Unga asoslangan temir va metall qotishmalari.
Metall temir butun dunyo sanoatining "noni" dir. Axir, jahon sanoatida ishlatiladigan qotishmalarning ko'pchiligi (to'qson foizdan ko'prog'i) temir qotishmalaridan foydalanadi. Bundan tashqari, temirga juda muhim qo'shimcha metall qo'shilishi emas, balki metall bo'lmagan - ugleroddir.
Agar temirga ikki foizdan ko'p bo'lmagan uglerod qo'shilmasa, biz eng ko'p talab qilinadigan qotishma (birinchi qotishma) ni olamiz - bu po'latdir. Xo'sh, agar temir qotishmasidagi uglerod miqdori ikki foizdan ortiq bo'lsa (ikkidan beshgacha), unda biz quyma temirni olamiz, bu ham jahon sanoatida eng muhim materialdir. Keling, temir qotishmalari haqida batafsilroq to'xtalib o'tamiz.
Chelik.
Ikki foizdan ko'p bo'lmagan uglerodni o'z ichiga olgan temir va uglerod qotishmasi. Bundan tashqari, tarkibida kremniy, marganets, fosfor, oltingugurt va boshqalarning aralashmalari mavjud. Yuqorida aytib o'tilganidek, u sanoat uchun eng muhim qotishma hisoblanadi, chunki u mukammal egiluvchanligi va etarlicha yuqori quvvatga ega.
Avtomobilning, mototsiklning yoki uskunaning qaysi qismiga (zavodda yoki oddiy garajda) qaramasligimizdan qat'i nazar, hamma joyda po'lat qismlar mavjudligini ko'ramiz. Avtomobillar va mototsikllarning bir xil osma elementlari, avtomobil kuzov qismlari, ramkalar, rul g'ildiraklari, ko'pchilik mototsikllarning osma va bog'ichlari, ichki qismlar yoki, ha, turli xil jihozlarning eng murakkab qismlaridan oddiy murvat va yong'oqlargacha.
Kuchlanish kuchi 30 dan 115 kg / mm² gacha - bu karbonli po'lat uchun, yaxshi, qotishma po'lat uchun kuchlanish 165 kg / mm² ga etadi.
Qotishma po'lat, ugleroddan tashqari, po'latga turli xil muhim va foydali xususiyatlarni qo'shadigan turli xil qotishma elementlarni qo'shish orqali olinadi.
- Misol uchun, marganets qo'shilishi po'latning zarba yuklariga chidamliligini oshiradi va qattiqlikni oshiradi.
- Nikel qo'shilishi korroziyaga chidamlilik va egiluvchanlikni yaxshilaydi va kuch qo'shadi.
- Vanadiy zarba yuklariga, ishqalanishga chidamliligini oshiradi (ishqalanish koeffitsientini kamaytiradi), shuningdek, po'latga kuch qo'shadi.
- Po'lat tarkibidagi xrom korroziyaga chidamliligi va mustahkamligini ham oshiradi.
Xo'sh, ma'lum nisbatlarda xrom va molibden qo'shilishi bilan eng bardoshli va egiluvchan xrom-molibdenli po'lat olinadi, u muhim qismlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi, masalan, sport avtomobillari va molibdenlar uchun ramkalar ishlab chiqarish uchun.
Xo'sh, metallurgiya evolyutsiyasining eng yuqori cho'qqisi eng yuqori kuchlanish kuchiga ega afsonaviy eng kuchli po'lat "xromansil" (xrom-kremniy-marganets po'lati) edi.
Va garchi eng yangi texnologiya bir joyda turmang va hozir, xrom-molibden va alyuminiy ramkalarga qo'shimcha ravishda, kompozit materiallardan (aniqrog'i bir-biriga yopishtirilgan) ramkalar tayyorlanmoqda (bir xil uglerod, kevlar va boshqalar), ammo shunga qaramay, po'lat ramkalar, qo'shimcha ravishda ularning kuchiga ko'ra, ular ham sezilarli darajada arzon va shuning uchun hali ham ishlatiladi. Xo'sh, o'ylaymanki, dvigatellar, vites qutilari va jihozlarning (stanoklar) ichki qismlarining aksariyati uzoq vaqt davomida po'latdan yasalgan bo'ladi.
Yuqorida sanab o'tilgan barcha tarkibiy qismlardan uzoqda, ularning qo'shilishi po'latning xususiyatlarini sezilarli darajada yaxshilaydi va mohirona yondashuv bilan kerakli va natijaga erishishga imkon beradi. muhim fazilatlar turli sharoitlarda ishlaydigan po'lat qismlar.
Ko'pgina afzalliklarga qo'shimcha ravishda, ularning asosiylari mustahkamlik va egiluvchanlik, po'latning kamchiliklari ham bor. Ulardan birinchisi, qotishma po'latlarning payvandlash qobiliyatiga nisbatan ancha yuqori narx va cheklovlardir (ular murakkab payvandlash texnologiyasidan foydalanadilar), chunki oddiy qotishma elementlar "uchuvchi" va payvandning mustahkamligini sezilarli darajada kamaytiradi.
Xo'sh, ko'pchilik po'latlar uchun (zanglamaydigan po'latlardan tashqari) yana bir muhim kamchilik past korroziyaga chidamlilikdir, garchi yana kerakli elementlarning to'g'ri qo'shilishi bilan korroziyaga chidamliligini sezilarli darajada oshirish mumkin.
Har xil turdagi po'lat prokat shaklida ishlab chiqariladi: chiziqlar, chiziqlar, choyshablar, novdalar (dumaloq va olti burchakli), profil materiallari, quvurlar, simlar va boshqalar.
Maqsadiga ko'ra po'lat konstruktiv, asbob va maxsus bo'linadi:
- Strukturada 0,7 foizgacha uglerod mavjud boʻlib, undan mashinalar, asbob-uskunalar, turli asboblar va asboblar qismlari tayyorlanadi.
- Asbob po'lati 0,7 dan 1,7 foizgacha uglerodni o'z ichiga oladi va odatda turli xil asboblarni tayyorlash uchun ishlatiladi.
- Maxsus po'latlar issiqlikka chidamli po'latlar, zanglamaydigan po'latlar, magnit bo'lmagan po'latlar va maxsus xususiyatlarga ega bo'lgan boshqa po'latdir.
Sifatiga ko'ra, oddiy sifatli po'lat, yuqori sifatli va yuqori sifatli po'latdir:
Oddiy sifatli uglerodli konstruktiv po'lat 0,08 dan 0,63 foizgacha uglerodni o'z ichiga oladi. Ushbu po'latning har bir navidagi uglerod miqdori, qoida tariqasida, aniq saqlanmaydi va nav bu po'latning mexanik xususiyatlari bilan belgilanadi.
Plitalar va tasma materiali 1-sonli po'latdan, shuningdek, turli xil qistirmalari, perchinlar, yuvuvchilar, tanklar va boshqalardan tayyorlanadi. Va 2-sonli po'latdan ular tutqichlar, ilmoqlar, kancalar, murvatlar, yong'oqlar va boshqalarni yasashadi. Qoidaga ko'ra, qurilish konstruktsiyalari № 3 va 4-sonli po'latdan yasalgan, kalitlar, shisha muftalar, takozlar, relslar, buloqlar esa 7-sonli po'latdan tayyorlanadi, keyinchalik ular issiqlik bilan ishlov beriladi.
Karbonli strukturali sifatli po'lat 0,2 foizgacha uglerodni o'z ichiga oladi va undan qismlar ishlab chiqariladi, ularning mexanik xususiyatlariga va issiqlik bilan ishlov beriladigan qismlarga qo'shimcha talablar qo'yiladi. Ushbu po'lat 8 dan 70 gacha bo'lgan po'latga ega. Va bu raqam taxminan o'rtacha uglerod miqdorini foizning yuzdan bir qismida ko'rsatadi.
Ushbu po'lat juda egiluvchan va yopishqoq bo'lib, buning natijasida u mukammal muhrlangan va payvandlangan. Va zarba yuklari bilan ishlaydigan yoki ishqalanishga duchor bo'lgan qismlarni ishlab chiqarishda bu po'latdan bunday qismlar sementlanadi. Va uglerod miqdori 0,3 foizdan ortiq bo'lgan po'lat sementlanmaydi.
Yong'oqlar, murvatlar, shpallar va rondelalar (tanqidiy tuzilmalar uchun) St 30 yoki 35 markali po'latdan tayyorlanadi va vallar, muftalar, vtulkalar va boshqa shunga o'xshash qismlar issiqlik bilan ishlov berish (söndürme va temperleme) dan o'tkaziladigan 45 po'latdan tayyorlanadi. Xo'sh, tishli g'ildiraklar, tishli g'ildiraklar (tishli g'ildiraklar), ulash novlari, buloqlar va issiqlik bilan ishlov beriladigan boshqa qismlar St 50, 55 va 60 markali kuchli va qattiq po'latdan yasalgan.
Qattiqligi va mustahkamligini oshiradigan marganets miqdori yuqori bo'lgan uglerodli konstruktiv sifatli po'lat 15G, 20G, 30G va 70G gacha yoki 2: 10G2, 30G2 va 50G2 gacha bo'lgan navlarda ishlab chiqariladi. Xo'sh, G harfi oldidagi raqam yana uglerodning o'rtacha foizini (foizning yuzdan bir qismida) ko'rsatadi. G harfi bu po'latdagi marganetsning taxminan 1 foizni tashkil etishini anglatadi va agar G harfidan keyin 2 raqami bo'lsa, unda bunday po'latdagi marganets miqdori taxminan 2 foizni tashkil qiladi.
Tsementlangan qismlar 10G2, 15G va 20G po'latdan, dvigatelning biriktiruvchi rodlari va vagon o'qlari 45G2 po'latdan, dvigatel klapanlari kamonlari 65G po'latdan yasalgan.
Strukturaviy qotishma po'latdan ular qotishma komponentlarini qo'shish orqali erishiladigan katta quvvatga, kislotaga chidamliligiga, qattiqligiga (hatto kuchli isitishda ham) va boshqa sifatlarga ega bo'lishi kerak bo'lgan mashina qismlarini yaratadilar.
Po'lat navining boshidagi ikki xonali raqam uglerodning yuzdan bir qismidagi foizini ko'rsatadi. Quyidagi harflar qotishma qo'shimchasini ko'rsatadi: H - nikel, X-xrom, C - kremniy, B - volfram, K - kobalt, T - titan, M - molibden, G - marganets, Yu - alyuminiy, D - mis .. ...
- Xromning qo'shilishi po'latning qattiqligi va mustahkamligini (shuningdek korroziyaga chidamliligini) oshirishga yordam beradi, shu bilan birga po'latning etarlicha pishiqligini saqlaydi. Tishli (tishli), krank mili, chuvalchanglar va boshqa detallar xromli po'latlardan tayyorlanadi. Agar po'lat tarkibida 14 foizgacha xrom bo'lsa, u korroziyaga mukammal darajada qarshilik ko'rsatadi. Bunday po'latdan nazorat-o'lchov va tibbiy asboblarni tayyorlash uchun foydalaniladi. Xo'sh, agar xromning ulushi 17 foizdan ortiq bo'lsa, unda bunday po'lat kislotaga chidamli va zanglamaydigan bo'ladi.
- Nikel qo'shilishi po'latning mustahkamligini oshiradi, shuningdek, korroziyaga chidamliligini oshiradi, shuningdek, po'latni egiluvchan (kamroq mo'rt) qiladi.
- Kremniy qo'shilishi po'latning mustahkamligi va elastikligini oshiradi va shuning uchun uni prujina po'latiga qo'shiladi.Agar po'lat tarkibida kremniy va xrom sezilarli darajada bo'lsa, unda bunday po'lat silxrom deb ataladi va yuqori issiqlikka chidamlilikka ega. Dvigatel klapanlari silxrom po'latdan yasalgan.
- Molibden va volfram qo'shilishi po'latning qattiqligi va mustahkamligini oshiradi va bu sifatlar juda yuqori haroratlarda ham saqlanib qoladi va shuning uchun kesish asboblari bunday po'latdan tayyorlanadi.
Maktubning orqasidagi raqamlar qotishma komponentining foizini ko'rsatadi. Agar harfning orqasida raqamlar bo'lmasa, unda qotishma komponent po'latda faqat taxminan 1 foizni tashkil qiladi. Agar A harfi markirovkaning oxirida bo'lsa, unda bu po'lat yuqori sifatga ega.
Strukturaviy po'lat plitalar, chiziqlar va lentalar, quvurlar, turli qalinlikdagi, shuningdek, turli xil qismga ega bo'lgan turli xil nurlar (T-nur, I-nur) shaklida barlar (yumaloq, kvadrat va olti burchakli) shaklida ishlab chiqariladi. , burchak, kanal va boshqalar).
Uglerodli po'latdan turli xil chilangar asboblari yasaladi: keskilar, bolg'alar, pichoqlar, fayllar, markaziy zımbalar, tikanlar, matkaplar, kalitlar, rozetka boshlari va boshqa turli xil asboblar.
Quyma temir.
Yuqorida aytib o'tilganidek, agar metall qotishmasidagi uglerod miqdori (aniqrog'i, temir) ikki foizdan besh foizgacha bo'lsa, unda bunday material quyma temirdir. Ugleroddan tashqari, quyma temirga fosfor, kremniy, oltingugurt va boshqa komponentlarning aralashmalari qo'shiladi. Cho'yanga maxsus xossalarni beradigan maxsus aralashmalar (xrom, nikel va boshqalar) bo'lgan quyma temir qotishma deyiladi. Quyma temirning erish nuqtasi 1100 - 1200 daraja.
Quyma temir kulrang, oq, egiluvchan va egiluvchan.
- Kulrang quyma temir qatlamli grafit (va sementitning bir qismi) shaklida uglerodni o'z ichiga oladi va nisbatan past qattiqlik va mo'rtlikka ega va oson ishlov beriladi. Ammo arzonligi va mukammal quyish xususiyatlari tufayli kulrang cho'yandan turli xil ustunlar, plitalar, mashina yotoqlari, elektr motorlar korpuslari, g'ildiraklar, volanlar, tishli g'ildiraklar, isitish radiatorlari va boshqa ko'plab detallar quyiladi. Kulrang quyma temir SCH harflari va ikkita ikki xonali raqam bilan belgilanadi. Masalan, SCh21-40 markali kulrang quyma temir 210 MN / m² (yoki 21 kgf / mm²) kuchlanish kuchiga ega va egilishda quvvat 400 Mn / m² (yoki 40 kgf / mm²) ni tashkil qiladi.
- Oq quyma temir - u sementit ko'rinishidagi barcha uglerodni o'z ichiga oladi va bu oq quyma temirga katta qattiqlik beradi, lekin ayni paytda mo'rtlik va bu quyma temirni qayta ishlash qiyin.
- Egiluvchan temir tarkibida nodulyar erkin grafit (sementit qo'shilishi bilan) qo'shimchalari ko'rinishidagi uglerod mavjud va bu yuqorida tavsiflangan kulrang quyma temirga qaraganda egiluvchan temirga katta kuch beradi. Ushbu quyma temirning mustahkamligi nikel, xrom, molibden va titan kabi qotishma komponentlar qo'shilishi bilan ortadi. Ammo egiluvchan temirni ishlov berish kulrang quyma temirga qaraganda qiyinroq. Ushbu quyma temirdan muhim qismlar quyiladi: bloklar, boshlar, gilzalar, dvigatellarning pistonlari va silindrlari, kompressorlar, viteslar va mashina va jihozlarning boshqa qismlari. Ushbu quyma temir ikkita HF harfi va ikkita raqam bilan belgilanadi. Masalan, VCh40-10 markasi uning yuqori quvvatli quyma temir ekanligini, nisbiy cho'zilishi 400 Mn / m² (yoki 40 kgf / mm²) bo'lgan 10 foizga teng ekanligini ko'rsatadi.
- Egiluvchan temir oq cho'yandan yasalgan quymalarni (quymalarni) yuqori haroratda uzoq vaqt davomida cho'ktirish natijasida ishlab chiqariladi, bu uglerodning bir qismini yoqish va qolgan qismini grafitga o'tishga yordam beradi. Shu bilan birga, egiluvchan quyma temir foydali fazilatlarni oladi: nisbatan yuqori egilish qarshiligi, yaxshi ishlov berish qobiliyati va past zichlik. Sfero temirdan kuchlanish va zarba yuklarining kuchayishi sharoitida ishlaydigan mexanizmlarning qismlarini, shuningdek, bug ', suv va gazlarning yuqori bosimida ishlaydigan mexanizmlarni tayyorlash uchun foydalaniladi. Ular avtomobillarning orqa o‘qlari va uzatmalar qutilari uchun karterlar, sanoat uskunalari uchun tishli korpuslar, tormoz disklari, kalibrlar va klapanlar, suv ta’minoti klapanlari, tokarlik stanoklari va boshqa qismlar uchun shtutserlar va old panellar yasaydi. Egiluvchan temir KCh harflari va ikkita raqam bilan belgilanadi. Masalan, KCh45-6 markasidagi harflar va raqamlar bunday quyma temirning egiluvchanligini va nisbiy uzayishi 6 foizga teng bo'lgan 450 Mn / m² (yoki 45 kgf / mm²) kuchlanish kuchiga ega ekanligini anglatadi.
Sanoatda (ayniqsa, dastgoh sanoatida) po'latdan kam bo'lmagan keng tarqalgan bo'lib, uning arzonligi (axir, bu konstruktiv materiallarning eng arzoni) mashhurligining asosiy omillaridan biri bo'lishi mumkin.
Bundan tashqari, quyma temir, uning kamchiliklariga qo'shimcha ravishda, juda foydali xususiyatlarga ega. Quyma temir turli shakllarni mukammal darajada to'ldiradi, ammo uning asosiy kamchiliklaridan biri uning mo'rtligidir. Ammo past kuchga qaramay, quyma temir uzoq vaqtdan beri dvigatel qurilishida ishlatilgan. Yaqinda dvigatel bloklari, karter qismlari, turli vites qutilarining karterlari, silindrli liniyalar, dvigatel bloklari boshlari va pistonlar quyma temirdan quyilgan.
Aytgancha, men mavzudan uzoqlashaman: quyma temir pistonlar, alyuminiydan farqli o'laroq, quyma temir yeng bilan bir xil kengayish koeffitsientiga ega va shuning uchun piston-tsilindr bo'shlig'ini minimallashtirish mumkin va bu yordam beradi. quvvat va boshqa foydali xususiyatlarni oshirish. Albatta, alyuminiy pistonlar quyma temirdan sezilarli darajada engilroq va yuqori tezlikda va nikel bilan qoplangan alyuminiy blokda o'zini yaxshi tutadi, lekin hali ham quyma temirdan turli xil kompressorlarning pistonlarini yasash afzalroqdir.
Xo'sh, va yana bir narsa, nikel bilan qoplangan alyuminiy bloklari hozirgi vaqtda zamonaviy mashinalar uchun ishlab chiqarilayotganiga qaramay, ko'plab zavodlar hali ham quyma temir bloklarni quyishmoqda. Axir, agar siz quyma temirga ozgina grafit qo'shsangiz, gilzadagi pistonning ishqalanish koeffitsientini sezilarli darajada kamaytirishingiz mumkin.
Ammo shunga qaramay, quyma temir dvigatel bloklari asta-sekin engil qotishmalarga, ayniqsa mototsikl dvigatel bloklariga almashtiriladi. Va barchasi quyma temirning yana bir muhim kamchiligi borligi sababli - bu juda og'ir. Va shuning uchun sport avtomobillari va mototsikllarning dvigatellari bloklari (va tsilindrlari) o'tgan asrning yigirmanchi yillaridan beri alyuminiydan quyilgan (quyida alyuminiy haqida).
Avvaliga ular alyuminiy bloklar va tsilindrlarni quyma temir yeng bilan yasadilar, keyin ular quyma gilzadan voz kechdilar va endi silindrlarning devorlarini turli xil qattiq va aşınmaya bardoshli galvanik qoplamalar bilan qoplashni boshladilar, avval xrom, keyin nikosil, keyin yana. murakkab metall-keramika kompozitsiyalari, ularning eng ilg'orlari keronit bo'lib, ular haqida men ko'proq yozganman.
Ammo hali ham quyma temir (ayniqsa, dastgoh sanoatida) va ayniqsa egiluvchan quyma temirdan foydalaniladi. Axir, egiluvchan quyma temir odatdagidan ko'ra ko'proq egiluvchan va kuchliroqdir. Egiluvchan temirning kuchlanish kuchi 30 dan 60 kg / mm² gacha va bu uni nafaqat dastgohsozlikda, balki mashina va mototsikl qismlarini ishlab chiqarishda ham qo'llash imkonini beradi, chunki tormoz disklari hali ham egiluvchan temirdan yasalgan.
Xo'sh, quyma temirning ba'zi markalari hali ham dvigatel krank mili ishlab chiqarishda (masalan, ichida) ishlatiladi, shuningdek ishlab chiqarish uchun grafit qo'shilganda, quyma temir halqalar past ishqalanish koeffitsientiga ega ekanligini unutmang. Bu har qanday dvigatel uchun muhimdir. Yana bir narsa: ko'pchilik, ehtimol, quyma temir dvigatelning boshi (katta og'irligiga qaramay) engil alyuminiy kallagiga qaraganda deformatsiyaga kamroq moyil ekanligini biladi.
Va shunga qaramay, uzoq vaqt davomida quyma temir deyarli har qanday og'ir sanoatda ikkinchi raqamli material (po'latdan keyin) bo'ladi.
Rangli metallar va metall qotishmalari.
Maqolaning mavzusi metall qotishmalari bo'lishiga qaramay, ko'pchilik qotishmalar olinadigan rangli metallarni albatta eslatib o'tish kerak. Rangli metallarga temirdan tashqari deyarli barcha metallar kiradi. Va ular quyidagilarga bo'linadi:
- yorug'lik: rubidiy, litiy, natriy, kaliy, natriy, seriy, berilliy, kaltsiy, magniy, titanium va alyuminiy.
- og'ir: qo'rg'oshin, rux, mis, kobalt, nikel, marganets, qalay, surma, xrom, vismut, mishyak va simob.
- olijanob: platina, oltin, kumush, palladiy, rodyum, iridiy, oktium, ruteniy.
- kam: molibden, volfram, vanadiy, tantal, tellur, selen, indiy, seziy, germaniy, sirkoniy va boshqalar.
Ammo agar siz hamma narsani tasvirlashni boshlasangiz, maqolaning boshida aytib o'tilganidek, u ulkan tuvalga aylanadi. Va quyida faqat eng keng tarqalgan va avtomobil sanoatida ishlatiladigan metallar va ularning qotishmalari tasvirlanadi.
alyuminiy.
Ko'pchilik biladiki, temir insoniyatga bir necha ming yillardan beri ma'lum, ammo alyuminiy faqat bir necha yuz yil davomida ishlatilgan. Va eng qizig'i shundaki, alyuminiy dastlab zargarlik materiali hisoblangan va uni qazib olish va ishlab chiqarish texnologiyalari shunchalik qimmat ediki, u kumushdan deyarli qimmatroq hisoblangan.
Ko'pchilik ma'lum bir hukmdor zargardan o'zi yasagan va sayqallagan alyuminiy kosani olib, bu metall va undan yasalgan buyumlarning go'zalligidan shunchalik hayratda qolganki, u kumush zahiralari va kumushlari haqida qayg'ura boshlagan. alyuminiy tufayli qadrsizlanadi. Bundan kambag'al zargar qatl qilindi va qadah xavfsiz tarzda yashirildi.
Va, ehtimol, bu oq metall va uning qotishmalari, agar aviatsiya rivojlanishi bo'lmasa, zargarlik buyumlari bo'lib qolar edi. Haqiqatan ham, ertami-kechmi, yog'ochdan yasalgan birinchi samolyot o'zlarining mo'rtligini isbotlashi kerak edi, bu sodir bo'ldi va keyin muhandislar alyuminiy ishlab chiqarishni yaxshilashga jiddiy kirishdilar.
Va sinab ko'rishga arziydi, chunki bu strukturaviy material po'latdan uch baravar engilroq. Alyuminiy qotishmalarining zichligi 2,6 dan 2,85 g / sm² gacha (tarkibiga qarab). Albatta, muhandislar dastlab alyuminiyning mexanik xususiyatlari unchalik yuqori emasligiga duch kelishdi, chunki hatto quyma alyuminiy qotishmalari uchun valentlik kuchi atigi 15 dan 35 kg / mm² gacha, ishlangan qotishmalar uchun esa 20 dan 50 kg / mm² gacha. va faqat eng qimmat va ko'p komponentli qotishmalar uchun quvvat 65 kg / mm² ga etadi.
Va agar biz uni po'lat bilan taqqoslasak, birinchi qarashda hech qanday foyda yo'qdek tuyuladi: alyuminiy po'latdan uch baravar engilroq, lekin uch baravar zaifroq. Ammo hech kim materiallarning mustahkamlik qonunlarini bekor qilmadi va ular muhandislar uchun najot bo'ldi, chunki strukturaviy qismning qattiqligi nafaqat u tayyorlangan materialning mustahkamligiga, balki uning geometrik shakli va o'lchamlariga ham bog'liq.
Va nihoyat, po'lat bilan bir xil og'irlikdagi alyuminiy qismi buralish va egilishda ancha qattiqroq ekanligi ma'lum bo'ldi. Xo'sh, agar po'lat va alyuminiy qismlarning qattiqlik ko'rsatkichlari bir xil bo'lsa, alyuminiy qismi hali ham engilroq og'irlikda bo'ladi, bu nafaqat aviatsiya uchun zarur, balki u uchun.
Birinchi jahon urushidan keyin alyuminiy qotishmalari jahon sanoatini zabt eta boshladi. Albatta, dastlab aviatsiya sanoatiga alyuminiy quyildi (samolyotlarning korpuslari, qanotlari), keyinchalik undan karterlar, pistonlar nafaqat samolyot dvigatellari, balki avtomobillar va mototsikllar uchun ham quyildi. Va hatto keyinchalik ular silindr boshlarini va silindrlarning o'zlarini yoki deyarli barcha transport vositalari uchun dvigatel bloklarini quyishni boshladilar.
Aytgancha, masala dvigatel qismlari bilan chegaralanib qolmadi va hatto o'tgan asrning yigirmanchi yillarining oxirida alyuminiy qotishmalaridan, shuningdek kuzovlardan sport avtomobillari va mototsikllarning ramkalarini yasashga urinishlar kuzatildi, ammo shunga qaramay, bunday mahsulotlar faqat ko'plab ommaviy ishlab chiqarilgan avtomobillar va mototsikllar uchun sotuvga chiqarildi.1980-yillarning oxirlarida.
Xo'sh, zamonaviy texnologiyada alyuminiy qismlarni (yuqorida sanab o'tilganlardan tashqari) deyarli cheksiz sanab o'tish mumkin - bu avtomobillar va mototsikllarning qismlari (skuterlar, velosipedlar), ramkalar, mayatniklar, rul g'ildiraklari, shpallar, turli xil qavslar, tomgacha. avtomobil tokchalarida yoki mototsiklning orqa qanotida. Ha, boshqa oz narsa bor.
Bundan tashqari, alyuminiyning o'zi va alyuminiy metall qotishmalarining bir xususiyatini eslatib o'tish kerak. Alyuminiy hujum qilish uchun juda faol metalldir muhit, lekin eng qiziq narsa shundaki, super faollikning o'zi omon qolishga yordam beradi (korroziyadan himoya qilish uchun). Axir, alyuminiy shunday faol metallki, u havodagi kislorod (va undagi namlik) bilan bir zumda reaksiyaga kirishadi.
Va bundan alyuminiy qismi yuzasida bir zumda eng nozik oksidli plyonka hosil bo'ladi va bu har qanday alyuminiy qismini korroziyadan himoya qiladi. Turli xil qotishmalar, tarkibiy qismlarga qarab, turli xil korroziyaga chidamliligiga ega. Misol uchun, quyma qotishmalar yaxshi himoyaga ega, ammo deformatsiyalanadigan qotishmalarda oksid plyonkasi juda nozik va zaif bo'lib, uning himoya xususiyatlari to'g'ridan-to'g'ri qotishma qo'shimchalariga bog'liq.
Masalan, aviatsiyada keng ma'lum bo'lgan va ishlatiladigan duralumin kabi alyuminiy qotishmasi juda zaif oksidli plyonkaga ega bo'lib, u juda tez korroziyaga uchraydi, oq qoplama bilan qoplanadi va agar u himoya qoplamasi bilan qoplanmagan bo'lsa, korroziya paydo bo'ladi. uni tezda "yeng".
Qoplama sifatida u ilgari sof alyuminiydan yupqa plyonka bilan qoplangan (qoplangan), ammo hozir keng rivojlanish bilan u turli xil yorqin ranglardagi (oltin, yorqin ko'k, qizil va boshqalar) turli xil qoplamalar bilan qoplangan.
Xo'sh, alyuminiyning o'zi haqida bir necha so'z yozishga arziydi - bu zarb qilish, shtamplash, presslash, kesish uchun yaxshi mos keladigan past zichlikdagi metall va bundan tashqari, u juda yuqori elektr va issiqlik o'tkazuvchanligiga ega. Va shuning uchun u elektrotexnika (elektrotexnika sanoati), asbobsozlik, mashinasozlik, aviatsiyada sof shaklda ham, qotishma shaklida ham keng qo'llaniladi.
Nisbatan etarlicha mustahkamlik va qattiqlikka ega bo'lgan mis, marganets, kremniy va magniyli alyuminiy qotishmalari yuqorida aytib o'tilganidek, samolyotsozlik, mashinasozlik va boshqa sohalarda qo'llaniladigan duralumin deb ataladi.
Duralumin bilan bir qatorda deyarli barcha alyuminiy asosidagi qotishmalar (po'lat kabi) prokat mahsulotlari shaklida ishlab chiqariladi: chiziqlar, lentalar, choyshablar, novdalar (dumaloq va olti burchakli), profil materiallari, quvurlar, simlar ...
Magniy.
Ehtimol, bu qiziqarli va eng engil metallardan birini qo'lida ushlab turgan har bir kishi, u umuman metall emas, balki plastmassa bo'lib tuyuladi, u juda engil. Bu muhandislikda ishlatiladigan eng engil metallardan biridir. Va uning rux, alyuminiy, kremniy va marganets bilan qotishmalari radiotexnika, asboblar va boshqalarning turli qismlarini ishlab chiqarishda ishlatiladi.
Ilgari, bu metal elektron deb atalgan. Ushbu metallning zichligi temirdan to'rt yarim baravar kam va faqat 1,74 g / sm³ va alyuminiy qotishmalaridan 1,5 baravar kam. Ammo magniyning kuchi pastroq va quyma magniy qotishmalari uchun valentlik kuchi 9 dan 27 kg / mm² gacha, ishlangan qotishmalar uchun esa 18 dan 32 kg / mm² gacha.
Bu juda oz kuch bor, deb tuyulishi mumkin, lekin yana, biz hech kim materiallar mustahkamlik qonunlarini bekor, deb unutmaymiz, va juda oz vazn hamma narsani qamrab ko'rinadi.
Ammo past kuchga qo'shimcha ravishda, magniy ko'proq muhim kamchiliklarga ega, ulardan birinchisi yuqori narx. Va magniydan tayyorlangan mototsikl yoki avtomobil qismlari ularning narxini sezilarli darajada oshiradi. Lekin bu barcha kamchiliklar emas: maniya ishlab chiqarishda u quyma (yaxshi yoki payvandlashda) va hatto ishlov berilganda ham juda oson yonadi!
Bundan tashqari, magniy atrof-muhit ta'siriga (korroziyaga) juda beqaror va magniydan tayyorlangan har bir qism ikki marta korroziyadan himoyalangan bo'lishi kerak - avval oksidlanadi, keyin esa qoplanadi (bo'yoq yoki galvaniz). Ammo yomon sharoitlarda (masalan, qishki yo'llarning tajovuzkor muhitida) magniy qismining qoplamasida kichik tirnalish etarli va u bir zumda korroziyaga tushib, tezda qulab tusha boshlaydi.
Ammo shunga qaramay, juda oz vazn barcha kamchiliklarni qoplaydi va magniy qotishmalari avtomobillar va mototsikllar uchun qimmatbaho qismlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi (va nafaqat). Va ular uni o'tgan asrning yigirmanchi yillarida ishlatishni boshladilar va 80-yillarda undan foydalanish hatto seriyali uskunalarda deyarli ikki baravar ko'paydi. Masalan, ba'zi unchalik muhim bo'lmagan qismlar - karter qopqoqlari, karterlarning o'zlari, bosh qopqoqlari va boshqa qismlar (Aytgancha, hatto bizning eng arzon sovet avtomobilimiz - Zaporojetsning dvigatel karteri magniy qotishmasidan quyilgan).
Ammo baribir magniy qotishmalari faqat ramkalar, shassilar, g'ildiraklar va sport anjomlarining boshqa qismlarini, aniqrog'i, ba'zi qimmatbaho avtomobillar va mototsikllarni, masalan, Italiyaning Agusta kompaniyasining elita sport velosipedlarini ishlab chiqarish uchun ishlatilgan va hozir ham qo'llaniladi. mototsikl modeli MV Agusta F4 750 Serie Oro , xuddi shu kompaniyaning sportbikelaridan ikki baravar qimmat, ammo alyuminiy ramkalar bilan va og'irlikdagi farq faqat 10 kg edi.
Ammo menimcha, kelajakda elektrokaplamaning rivojlanishi va yanada chidamli qoplamalardan foydalanish bilan magniydan foydalanish yanada oshadi.
Titan.
Xo'sh, bu juda qiziqarli material va ismning o'zi o'zi uchun gapiradi. Aytgancha, u er qobig'idan uni qazib olishning titanik qiyinchiliklari tufayli paydo bo'ldi, ayniqsa uni qazib olishning dastlabki bosqichida. Bir qarashda, titan po'latga o'xshaydi, toki siz uni olib, uning og'irligi sezilarli darajada kamroq ekanligini his qilasiz.
Yuqorida aytib o'tganimdek, uni yer qobig'idan olishning ancha murakkab texnologiyasi uning yuqori narxini va past tarqalishini aniqladi. Ko'pgina metallar va qotishmalar bir necha asrlar davomida qazib olingan, ammo metall titan faqat o'tgan asrning 1910-yillarida olingan. O'tgan asrning 50-yillariga kelib, butun sayyoramizda ikki tonnadan sal ko'proq titan qazib olindi!
Ammo o'tgan asrning 50-yillaridan so'ng, kosmik tadqiqotlar (kosmik texnologiyalar va yuqori tezlikdagi aviatsiya) rivojlanishi bilan titan o'zining kuchliligi va yengilligi tufayli eng yaxshi konstruktiv materiallarga aylandi (biz bu haqda gaplashamiz. titanning o'ziga xos xususiyatlari birozdan keyin) va uni ishlab chiqarish tez rivojlana boshladi.
Titan po'latdan (4,51 g / sm³) sezilarli darajada engilroq bo'lishiga qaramay, uning qotishmalarining kuchi eng yaxshi qotishma po'latlarniki bilan deyarli bir xil (75 - 180 kg / sm²). Bundan tashqari, po'latdan farqli o'laroq, titan mukammal korroziyaga chidamliligiga ega, chunki uning oksidi plyonkasi yuqori quvvatga ega. Ammo bu hammasi emas: ba'zi titanium qotishmalari juda yuqori issiqlik qarshiligiga ega.
Buning ustiga titanium qotishmalari odatda neytral muhitda payvandlangan, yomon ishlov berilmagan, yaxshi, ular yaxshi quyish xususiyatlariga ega. Muxtasar qilib aytganda, titanning ko'plab afzalliklari bor va agar u bitta muhim minus bo'lmaganida - uning yuqori narxi bo'lsa, unda hamma po'latni unutishi mumkin edi.
Va aniq yuqori narx tufayli, avtomoto sanoatida titandan foydalanish hali ham cheklangan. Ammo hech qachon kamtarona narx bilan ajralib turmagan sport jihozlarida titandan foydalanish har yili ortib bormoqda. Axir, hech kimga sir emaski, kosmik sanoatdan deyarli barcha texnik yutuqlar muammosiz avtomotosportga aylanadi.
Va vaqt o'tishi bilan sport avtomobillari va mototsikllarning pastki qismining qismlari titan va uning qotishmalaridan yasala boshlandi, ammo shunga qaramay, majburiy aylanadigan motorlarning qismlari ko'pincha undan tayyorlanadi: klapanlar va ularning kamonlari, ulash novlari va boshqa qismlar. asosiy talab - yuqori quvvat va qulaylik. Va eng qimmat sport avtomobillarida, hatto mahkamlagichlar (murvatlar, tirgaklar va yong'oqlar) titandan qilingan.
Yana bir narsani aytish kerak: kosmik sanoatidan sportga titan qismlarining silliq "oqimi" bo'lgani kabi, menimcha, keyinchalik titandan avtomobillar va mototsikllar ishlab chiqarish uchun foydalanishning bosqichma-bosqich oqimi bo'ladi, ammo keling, kuting va ko'ring ...
Mis.
Bu metall nisbatan yuqori zichlikka ega, xarakterli qizg'ish rangga va mukammal egiluvchanlikka ega. Bundan tashqari, mis juda yuqori ishqalanish koeffitsienti va mukammal elektr va issiqlik o'tkazuvchanligiga ega.
Ushbu xususiyat tufayli mis va uning qotishmalaridan elektr simlari, kontaktlar, terminallar, radio jihozlari va qurilmalarining qismlari (lehim dazmollarigacha) ishlab chiqariladi va oziq-ovqat sanoati uskunalari uchun ishlatiladi. Xo'sh, ishqalanishning yuqori koeffitsienti tufayli mis hatto ishqalanish debriyajlarining turli xil ishqalanish astarlarini ishlab chiqarish uchun ishlatiladi va mis qo'shimchalarini hatto avtomobillar va mototsikllarning debriyaj disklarida ham topish mumkin.
Ammo ko'p hollarda sof mis endi pulni tejash uchun juda kamdan-kam qo'llaniladi, asosan unga asoslangan qotishmalarning bir qismi sifatida (guruch va bronza - ular haqida keyinroq) yoki qoplama sifatida (darvoqe, hozir mis qoplamasi yanada ko'proq bo'ldi) xromdan ko'ra mashhur, masalan, eski maktabni sozlash uslubidagi maxsus mototsikllarda - eski maktab).
Ammo baribir, sof mis, hatto qoplamalar uchun ham, hozir kamdan-kam qo'llaniladi va shuning uchun biz sof misga ko'p to'xtalmaymiz va uning qotishmalariga o'tmaymiz.
Guruch.
Ko'pchilik bilganidek, bu mis va sinkning qotishmasi. Bundan tashqari, sink, bu qotishmaning bir qismi sifatida, kuch va qattiqlikni oshiradi va eng muhimi, qotishma narxini pasaytiradi. Guruch nisbatan yumshoqligi, egiluvchanligi tufayli keng qo'llaniladi, u kesish orqali ham yaxshi qayta ishlanadi, egilish, shtamplash, cho'zish (tortishish) va lehimlash uchun yaxshi mos keladi.
Ular choyshablar, chiziqlar, rodlar, quvurlar va simlarning ingotlari (quymalari) shaklida guruch ishlab chiqaradilar. Guruch (shuningdek, bronza), misdan farqli o'laroq, past ishqalanish koeffitsientiga ega bo'lganligi sababli, tekis rulmanlar quyma (yoki barlardan) qilingan.
Guruch turli asboblarni ishlab chiqarishda ham keng qo'llaniladi. Guruchning korroziyaga qarshi chidamliligi ancha yuqori bo'lganligi sababli, u sanitariya-tesisatda keng qo'llaniladi: turli xil vtulkalar (silgichlar, muftalar), suv kranlari, klapanlar va boshqalar. Yupqa guruch choyshablaridan esa turli xil shimlar yasaladi.
Xo'sh, korroziyaga chidamliligiga qo'shimcha ravishda, guruch ham mukammal issiqlik o'tkazuvchanligiga ega va shuning uchun undan radiatorlar (alyuminiy bilan birga) ishlab chiqariladi, radiator quvurlari va sanoatdagi turli quvurlar quvurlardan tayyorlanadi.
Bronza.
Bronza - misning alyuminiy, qalay, marganets, kremniy, qo'rg'oshin va boshqa metallar bilan qotishmasi. Bronza yuqorida tavsiflangan guruchdan ko'ra mo'rtroq va qattiqroq materialdir, lekin u ishqalanish koeffitsientiga ega va shuning uchun oddiy podshipniklarda ko'proq qo'llaniladi.
Eng sifatli va eng qimmatli qalay bronza bo'lib, u yanada foydali fazilatlarga ega, chunki qotishma tarkibidagi qalay bronzaning mexanik xususiyatlarini oshiradi (uni kamroq mo'rt qiladi) va bronzaga korroziyaga chidamliligini oshiradi, shuningdek, bu qotishmani yanada ko'proq qiladi. silliq (ishqalanishga qarshi xususiyatlarni oshiradi) . Qalay bronza eng yuqori sifatli va etarlicha bardoshli tekis podshipniklarni (babbitlar bilan birga) ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.
Bronza yaxshi ishlov beriladi va yaxshi lehimlanadi, lekin u guruchdan qimmatroq. Yuqorida aytib o'tilganidek, tekis podshipniklar, turli xil butalar, shuningdek, 25 kg / sm² gacha bosim ostida ishlaydigan qismlar ko'pincha bronzadan tayyorlanadi. Ular guruch kabi bronza, chiziqlar, simlar, quvurlar, quyma va boshqalar shaklida ishlab chiqariladi.
Babbitlar.
Ushbu qotishmalar juda past ishqalanish koeffitsientiga ega (agar moylangan bo'lsa, ishqalanish koeffitsienti atigi 0,004 - 0,009) va juda past erish nuqtasi (faqat 240 - 320 daraja). Va shuning uchun babbitlar ko'pincha tekis podshipniklarning ishqalanish yuzalarini to'ldirish uchun ishlatiladi. Va babbitlarning erish nuqtasi juda past bo'lganligi sababli, ular dvigatellarda ishlatilmaydi, lekin ko'pincha krank mili podshipniklari uchun.
Babbitlarning qotishmalarida asosiy komponent qalay bo'lib, eng yuqori sifatli B83 babbitida 83% qalay mavjud. Shuningdek, mishyak va nikel qo'shilgan qo'rg'oshin asosiga quyilgan, kalay miqdori kamroq bo'lgan babbitlar (masalan, B16) o'rnini bosuvchi moddalar ishlab chiqilgan - bular BN va BT va boshqa metall qotishmalari.
Qo'rg'oshin.
Ushbu metall va unga asoslangan qotishmalar (masalan, lehimlar) nisbatan past erish nuqtasi (327,46 ° C) va kumush-oq (ko'k rangli) rangga ega. U yaxshi qattiqlik (egiluvchanlik) va mukammal quyish xususiyatlariga ega. Lekin u juda yumshoq, o'tkir pichoq bilan osongina kesiladi va hatto tirnoq bilan tirnaladi. Juda og'ir metall (zichligi 11,3415 g / sm³ va harorat oshishi bilan uning zichligi pasayadi.
Ushbu metallning mustahkamligi juda past (cho'zilish kuchi - 12-13 MPa (MN / m²). Qadim zamonlardan beri ma'lum va ishlatilgan, chunki u past erish nuqtasiga ega va ko'pincha Kremlda quvurlarni quyish uchun ishlatilgan. va qadimgi Rim (o'sha yerda Qadimgi Rimda uning ishlab chiqarilishi katta hajmlarga yetdi - yiliga 80 ming tonna).
Qo'rg'oshin va uning birikmalari zaharli va suvda eriydi, masalan, qo'rg'oshin atsetat va uchuvchi birikmalar, masalan, tetraetil qo'rg'oshin, ayniqsa zaharli hisoblanadi. Qadimgi Rim va Kremlda suv quvurlarini quyish paytida hech kim qo'rg'oshinning zararli ekanligini bilmas edi va qo'rg'oshin quvurlari orqali o'tadigan suv odamlarning hayotini sezilarli darajada qisqartirdi.
Hozirgi vaqtda qo'rg'oshinning asosiy ishlatilishi akkumulyator to'rlarini quyish bo'lib, u tibbiyotda rentgen nurlaridan himoya qiluvchi choyshablar (kameralar) qilish uchun ham ishlatiladi. Qo'rg'oshin, surma va qalay qotishmalari dekorativ quyishda (keyin raqamlar mis bilan qoplangan), shuningdek, tekis rulmanlar ishlab chiqarishda (yuqoridagi babbitlarga qarang) va lehimlash uchun turli xil lehimlar uchun ishlatiladi.
Qattiq metall qotishmalari.
Bular o'tga chidamli volfram, vanadiy, titan karbidlari asosidagi qotishmalar bo'lib, bu qotishmalar hatto yuqori haroratlarda ham yuqori quvvat, qattiqlik va aşınmaya bardoshliligi bilan ajralib turadi. Qattiq qotishmalar ko'pincha kesish asbobining ishchi qismlarini (, frezalashtirgichlar va boshqalar) ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.
Kobalt-volfram qattiq qotishmalari VK2, VK3 va VK15 gacha brend nomi ostida ishlab chiqarilgan. Belgilanishdagi raqamlar qotishmadagi kobaltning foizini ko'rsatadi, qolganlari esa odatda volfram karbididir.
Titan-volfram qattiq qotishmalari markalashdagi raqamlar kobalt va titanning foizini ko'rsatadi, qolganlari esa volfram karbididir (T5K10, T15K6).
Hammasi shu kabi ko'rinadi. Albatta, bitta maqolada turli metallar va metall qotishmalari bilan bog'liq foydali va qiziqarli faktlarning butun massasini tasvirlash haqiqatga to'g'ri kelmaydi, ammo shunga qaramay, ko'plab metallurglar (materialshunoslar) meni kechiradilar deb umid qilaman, chunki buni tushunish mumkin emas. cheksiz, barchaga muvaffaqiyat!