Metale nealiat: descriere si caracteristici de aplicare listă

Dezvoltarea este identificat cu perfecțiunea. posibilitățile de uz industrial și casnic îmbunătățită prin utilizarea de materiale cu caracteristici progresive. Acest lucru, în special metalic dopat. Diversitatea lor este determinată capabilități de corecție compoziția cantitativă și calitativă a elementelor de aliere.

oțel aliat natural-

În primul rând de fier sa topit, care are proprietăți diferite de la rude, era natural dopat. Topiți fier meteorit preistoric conțineau cantități de nichel a crescut. Se gaseste in mormintele egiptene antice 4-5 milenii BC. e., construită din aceeași arhitectură monument Qutab Minar din Delhi (V c). săbii damasc japoneze din fier, molibden saturate și Damasc oțel conține tungsten, tipic pentru viteză ridicată moderne. Acestea au fost metalele, minereul care a fost extras din anumite locuri.

Aliaje de producție moderne pot conține componente naturale de origine metalice și nemetalice, care se reflectă în caracteristicile și proprietățile lor.

calea istorică

Fundația pentru dezvoltarea dopajului a fost fondat o justificare metoda de topire creuzet de oțel în Europa, în secolul al XVIII-lea. Într-o versiune mai primitivă a creuzetelor folosite în cele mai vechi timpuri, inclusiv pentru topirea oțelului Damasc și Damasc. În secolul al 18-lea, tehnologia a fost îmbunătățirea pe scară industrială, și a permis să se adapteze compoziția și calitatea materialului de pornire.

• Deschiderea simultană a mai multe elemente chimice noi, împins cercetătorii experimente de topire experimentale.
• Influența negativă a cuprului asupra calității oțelului.
• alamă deschis conținând 6% fier.

Experimentele au fost realizate în ceea ce privește influența cantitativă și calitativă asupra aliajului de oțel de tungsten, mangan, titan, molibden, cobalt, crom, platină, nichel, aluminiu, și altele.

Prima producție industrială din oțel aliat cu mangan, stabilit la începutul secolului al XIX-lea. De asemenea, sa dezvoltat 1856, ca parte a procesului Bessemer de topire.

Caracteristici de dopaj

caracteristici moderne permit să se topească metalele aliate de la orice compoziție. Principiile de bază ale acestei tehnologii:

1. Componentele aliere sunt luate în considerare numai în cazul în care acestea sunt introduse și în mod specific conținutul fiecărui depășește 1%.
2. Sulf, hidrogen, impurități fosfor considerate. Incluziunile nemetalice sunt utilizate ca bor, azot, siliciu, rare - fosfor.
3. Volumul dopajul - este introducerea componentelor în substanța topită în industria metalurgică. Suprafața este un proces de difuzie de saturatie elementelor chimice necesare strat de suprafață la temperaturi ridicate.
4. În procesul de aditiv, modifica structura cristalină a „copil“ a materialului. Ele pot crea sau elimina penetrarea soluțiilor și plasate la limitele structurilor metalice și nemetalice, creând un amestec mecanic de granule. Un rol important aici jucat de gradul de solubilitate a elementelor unul în celălalt.

componente de aliere

Conform clasificării generale, toate metalele sunt împărțite în negru și colorate. Pentru a include negru de fier, crom și mangan. Colorate împărțit în greutate redusă (aluminiu, magneziu, potasiu), grele (nichel, zinc, cupru), nobil (platină, argint, aur), metale refractare (wolfram, molibden, vanadiu, titan), plămâni, pământuri rare și radioactive. Prin alierea metalelor includ o varietate semnificativă de lumină, grele, nobil și refractare neferoase și toate negru.

În funcție de raportul dintre aceste elemente și Massey metale comune ultima divizat în slab aliat (3%), srednelegirovannye (3-10%) și mare (mai mult de 10%).

oteluri aliate

Punct de vedere tehnologic, procesul este simplu. Gama este foarte largă. Principalele obiective pentru următoarele oțeluri:

• Creșterea în putere.
• Rezultatele de prelucrare termică îmbunătățită.
• Creșterea rezistenței la coroziune, rezistenta la caldura, rezistenta la caldura, rezistenta la caldura, rezistenta la condițiile de funcționare agresive, durata de viață.

Principalele componente - aliaj feroase și metale refractare, Cr, Mn, W, V, Ti, Mo, și colorat Al, Ni, Cu.

Crom și nichel - principalele componente definitorii din oțel inoxidabil (X18H9T) și refractar, care condițiile de lucru caracterizate prin temperaturi ridicate și sarcini de șoc (15H5). Într-o cantitate de până la 1,5% este utilizat pentru lagăre și piese de fricțiune (15HF, SHH15SG)

Mangan - o componentă fundamentală a oțelurilor rezistente la uzură (110G13L). Cantități mici promovează dezoxidare, reduce concentrația de fosfor și sulf.

Siliciu și vanadiu - elemente care o anumită cantitate de elasticitate crescută și sunt utilizate pentru fabricarea arcurilor (55S2, 50HFA).

Aluminiu este potrivit pentru fier, cu o rezistență electrică mare (H13YU4).

O caracteristică semnificativă a conținutului de tungsten de scule de mare viteză stabile oțeluri (P9 R18K5F2). burghiu pentru aliată de metal dintr-un material mult mai productiv și rezistent la funcționarea decât același instrument de oțel carbon.

otel aliat în utilizarea de zi cu zi. cunoscut simultan așa-numitele aliaje cu proprietăți surprinzătoare obținute ca metode de dopaj. Astfel, „oțel lemn“ conține 1% crom și 35% nichel, ceea ce determină o conductivitate termică ridicată, o caracteristică pentru lemn. Diamond cuprinde, de asemenea, 1,5% carbon, 0,5% crom și 5% din wolfram, pe care o caracterizează ca deosebit de fermă, înrudită cu diamant.

dopajului fier

fontele Oțeluri diferă de la conținut semnificativ de carbon (2.14-6.67%), duritate și rezistență la coroziune, dar rezistență scăzută. Pentru a extinde gama de proprietăți și aplicații demonstrative, este dopat cu crom, mangan, aluminiu, siliciu, nichel, cupru, wolfram, vanadiu.

Datorită caracteristicilor speciale ale materialului de fier și doparea acestuia - un proces mai complicat decât pentru oțel. Fiecare dintre componentele afectează conversia formelor de carbon în ea. Deoarece mangan contribuie la formarea „dreptul“ de grafit, care îmbunătățește durabilitatea. Introducerea altor carbon are de asemenea efectul trecerii la starea de inactivitate, albire fier și reducerea proprietăților sale mecanice.

Tehnologia este complicată de temperatură de topire scăzut (în medie până la 1000? C), în timp ce pentru majoritatea elementelor de aliere este substanțial mai mare decât acest nivel.

Cel mai eficient pentru alierea complexe de fier. În același timp, ar trebui să ia în considerare creșterea riscului de segregare a pieselor turnate, riscul de fisurare defectelor de turnare. Pentru a efectua proces mai eficient în electromagnetice și cuptoare cu inducție. secvență obligatorie de etape este un tratament termic de înaltă calitate.

fonte de crom turnate sunt caracterizate prin rezistență ridicată la uzură, rezistență la căldură, rezistență la îmbătrânire și coroziune (CHH3, CHH16). Acestea sunt utilizate în inginerie chimică și în producția de echipamente metalurgice.

Fonta aliat cu siliciu, sunt caracterizate prin rezistență ridicată la coroziune și rezistență la efectele compușilor chimici agresivi, deși proprietăți mecanice satisfăcătoare (CHS13, CHS17). părți Forma de aparate chimice, conducte și pompe.

Un exemplu de aliere extrem de complexe sunt rezistente la căldură fonte. Acestea conțin în compoziția și aliere negru lor metale, cum ar fi crom, mangan, nichel. Ele sunt caracterizate prin rezistență ridicată la coroziune, rezistența la uzură și rezistență la solicitări ridicate în condiții de mare impact - părți de turbine, pompe, motoare, echipamente pentru industria chimica (CHN15D3SH, CHN19H3SH).

O componentă importantă este cuprul, care este implicat într-un complex cu alte metale, caracteristicile de turnare ale creșterilor de aliaj.

aliaj de cupru

Acesta este utilizat în forma sa pură și compus din aliaje de cupru, care au o largă varietate în funcție de raportul dintre principalele și elemente de aliere, alama, bronz, argint nichel, și alte nelziybery.

Clean alama - aliaj de zinc - nu dopat. În cazul în care include compoziția alierea metalelor neferoase într - o anumită sumă - este considerată a fi multicomponent. Bronz - l aliaje cu alte componente metalice, pot fi staniu sau conținând staniu, dopați în toate cazurile. Calitate îmbunătățită prin utilizarea Mn, Fe, Zn, Ni, Sn, Pb, Be, Al, P, Si.

Conținutul de siliciu al compușilor de cupru le îmbunătățește rezistența la coroziune, rezistență și elasticitate; staniu și plumb, - determinarea calității și antifrictiune caracteristici pozitive prelucrabilitate relativă; nichel și mangan - componente, aliaje deformabile, care au un efect pozitiv asupra rezistenței la coroziune așa-numitele; fier îmbunătățește proprietățile mecanice și zinc - tehnologie.

Acestea sunt utilizate în domeniul ingineriei electrice, ca materie primă de bază pentru fabricarea unei varietăți de fire, un material pentru fabricarea componentelor critice pentru echipament chimic, în inginerie și construcții mecanice aparat, în conducte și schimbătoare de căldură.

dopajului aluminiu

Folosit ca o piesă turnată sau aliaje forjat. Dopate Metale de bază sale sunt compușii de cupru, mangan, sau magneziu (duraluminiu, etc.), acesta din urmă - un compus cu siliciu, așa-numitele silumins, cu toate opțiunile posibile sunt dopați folosind Cr, Mg, Zn, Co, Cu, Si.

Cupru crește plasticitatea; Silicon - fluiditatea și turnare a calității proprietăților; crom, mangan, magneziu - îmbunătăți rezistența, proprietățile de prelucrare și rezistența la coroziune prelucrabilitate presiune. De asemenea, în calitate de componente de aliere care contribuie la rezistența la îmbătrânire și la condițiile de funcționare agresive pot fi adoptate B, Pb, Zr, Ti, Bi.

Iron - o componentă nedorită, dar în cantități mici, utilizate pentru producerea de folie de aluminiu. Silumin utilizate pentru piese turnate critice și carcase în inginerie mecanică. Duraluminiu și stantare o bază de aliaje de aluminiu - o materie primă importantă pentru fabricarea elementelor de coca, inclusiv a structurilor de forță în construcția de aeronave, construcții navale și mașină.

metalele aliate sunt implicate în toate domeniile industriei, cum ar fi cele care s-au îmbunătățit caracteristicile mecanice și tehnologice, în comparație cu materialul de pornire. Gama de elemente de aliere și posibilitățile tehnologiilor moderne permit de a face diverse modificări care extind capabilitățile în domeniul științei și tehnologiei.