Metale aliate: descriere, listă și caracteristici ale aplicării

Dezvoltarea este identificată cu perfecțiunea. Îmbunătățirea oportunităților industriale și interne se realizează prin utilizarea materialelor cu caracteristici progresive. Acest lucru, în special, metale aliate. Diversitatea lor este determinată de posibilitățile de corectare a compoziției cantitative și calitative elemente de aliere.

Oțel aliat natural

Primul fier topit, care în proprietățile sale era diferit de rudele sale, a fost aliat în mod natural. Glanda meteoritului preistoric topit conținea o cantitate mai mare de nichel. A fost găsit în înmormântările egiptene antice 4-5 mileniu î.Hr. e., de la același construit un monument de arhitectură Kutab Minar din Delhi (secolul V). Sabiile japoneze au fost făcute din fier, saturat cu molibden, iar oțelul de damasc conține tungsten, caracteristic modernității de mare viteză. Acestea erau metale, minereul pentru care a fost extras din anumite locuri.

Aliajele de producție moderne pot conține componente naturale de origine metalică și nemetalică, care se reflectă în caracteristicile și proprietățile lor.

Cale istorică

Fundația pentru dezvoltarea aliajului a fost pusă de fundația metodei creuzetului de topire a oțelului în Europa în secolul al XVIII-lea. Într-o versiune mai primitivă, crevetele au fost folosite în antichitate, inclusiv pentru oțelul damașc și oțelul Damasc. La începutul secolului al XVIII-lea, această tehnologie a fost îmbunătățită la scară industrială și a permis modificarea compoziției și a calității materialului sursă.

• Descoperirea simultană a tot mai multe elemente chimice noi a împins cercetătorii la experimente experimentale privind topirea.
• Se stabilește influența negativă a cuprului asupra calității oțelului.
• Alamă deschisă, 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 de oțel, aliat cu mangan, a fost înființată la începutul secolului al XIX-lea. Acesta a fost dezvoltat din 1856 în cadrul procesului de topire a lui Bessemer.

Caracteristici ale aliajului

Capacitățile moderne permit topirea metalelor aliate de orice compoziție. Principiile de bază ale tehnologiei în cauză:

1. Componentele sunt considerate dopaj numai dacă sunt introduse în mod intenționat și conținutul fiecăruia depășește 1%.
2. Sulful, hidrogenul, fosforul sunt considerate impurități. Ca incluziuni nemetalice, se utilizează bor, azot, siliciu și rareori fosfor.
3. Volumul dopării volumetrice este introducerea componentelor într-o substanță topită în cadrul producției metalurgice. Suprafața este o metodă de saturație prin difuzie a stratului de suprafață prin elementele chimice necesare sub acțiunea temperaturilor ridicate.
4. În timpul procesului de adăugare, structura cristalină a materialului "fiică" este schimbată. Acestea pot crea soluții de penetrare sau excludere, precum și să fie plasate pe limitele structurilor metalice și nemetalice, creând un amestec mecanic de granule. Un rol important aici este jucat de gradul de solubilitate a elementelor unul în celălalt.

Aliajul componentelor

Conform clasificării generale, toate metalele sunt împărțite în negru și în culoare. Negrul este 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. Metalele de aliaj includ o varietate semnificativă de culori ușoare, grele, nobile și refractare și, de asemenea, toate negre.

În funcție de raportul dintre aceste elemente și cea mai mare parte a aliajului, acestea din urmă sunt împărțite în aliaje joase (3%), aliate medii (3-10%) și aliaje înalte (mai mult de 10%).

Aliaj de oțel

Din punct de vedere tehnologic, procesul nu provoacă complicații. Sortimentul este foarte larg. Obiectivele principale pentru oțeluri sunt următoarele:

• Consolidarea puterii.
• Îmbunătățirea rezultatelor tratamentului termic.
• Creșterea rezistenței la coroziune, rezistenței la căldură, rezistenței la căldură, rezistenței la căldură, rezistenței la condiții de funcționare agresive, duratei de viață.

Componentele principale sunt aliajele neagră și metalele refractare, care includ Cr, Mn, W, V, Ti, Mo, precum și culori 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% sunt utilizate pentru rulmenți și piese de fricțiune (15ХФ, ШХ15СГ)

Manganul este o componentă fundamentală a oțelurilor rezistente la uzură (110G13L). În cantități mici, promovează deoxidarea, reducând concentrația de fosfor și sulf.

Siliciul și vanadiul sunt elemente care, într-o anumită cantitate, sporesc elasticitatea și sunt folosite pentru a produce arcuri și arcuri (55С2, 50ХФА).

Aluminiu este aplicabil la fier cu o rezistență electrică mare (X13O4).

Un conținut semnificativ de tungsten este caracteristic pentru oțelurile sculelor de mare viteză (P9, P18K5F2). Un burghiu de metal dopat, realizat din astfel de materiale, este mult mai productiv și mai rezistent la declanșare decât același instrument oțel carbon.

Aliaj de oțel a intrat în uz zilnic. În același timp, sunt cunoscute așa-numitele aliaje cu proprietăți surprinzătoare, obținute și prin metode de dopaj. Astfel, "oțelul din lemn" conține 1% crom și 35% nichel, ceea ce determină conductivitatea termică ridicată, caracteristică lemnului. Diamantul include de asemenea 1,5% carbon, 0,5% crom și 5% tungsten, ceea ce îl caracterizează ca fiind deosebit de greu, asemănător diamantului.

Alierea fontei

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.

În legătură cu caracteristicile speciale ale acestui material de fier-carbon, alierea acestuia este mai complicată decât pentru oțel. Fiecare componentă afectează transformarea formelor de carbon din el. Astfel, manganul contribuie la formarea grafitului "corect", ceea ce mărește puterea. Introducerea altora are ca rezultat trecerea carbonului într-o stare liberă, albirea fontei și reducerea proprietăților sale mecanice.

Tehnologia este complicată de un punct de topire scăzut (în medie, până la 1000 ° C), în timp ce pentru cele mai multe elemente de aliere depășește considerabil acest nivel.

Cea mai eficientă pentru alierea complexă a fontei. În același timp, este necesar să se ia în considerare creșterea probabilității de segregare a acestor piese turnate, riscul de fisurare, defectele de turnare. Pentru a realiza procesul tehnologic mai rațional în cuptoarele electromagnetice și de inducție. O etapă consecutivă obligatorie este tratamentul calitativ calitativ.

Fierurile turnate cu crom se caracterizează prin rezistență ridicată la uzură, rezistență, rezistență la căldură, rezistență la îmbătrânire și coroziune (ЧХ3, ЧХ16). Ele sunt utilizate în ingineria chimică și în producția de echipamente metalurgice.

Fierurile turnate dopate cu siliciu se disting prin rezistență ridicată la coroziune și rezistență la influența compușilor chimici agresivi, deși au proprietăți mecanice satisfăcătoare (ChS13, ChS17). Formați detaliile echipamentului chimic, conductelor și pompelor.

Un exemplu de aliaj complex de înaltă productivitate este oțelurile turnate rezistente la căldură. Acestea conțin negru și aliaje de metale, cum ar fi cromul, manganul, nichelul. 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 utilizat împreună cu alte metale, mărind în același timp caracteristicile de turnare ale aliajului.

Cupru aliat

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.

O alama pură - un aliaj cu zinc - nu este aliat. Dacă compoziția sa include aliere metale neferoase într-o anumită cantitate - se consideră a fi multi-componentă. Bronzii sunt aliaje cu alți constituenți metalici, pot fi staniu și nu conțin staniu, sunt aliați în toate cazurile. Îmbunătățiți calitatea acestora utilizând Mn, Fe, Zn, Ni, Sn, Pb, Be, Al, P, Si.

Conținutul de siliciu al compușilor de cupru le îmbunătățește rezistența la coroziune, durabilitate și staniu și plumb uprugost- - determinate caracteristicile calitative fricțiunii și pozitive în ceea ce privește prelucrabilitatea nichel rezaniem- și mangan - componente, așa-numitele, aliaje forjat, care au un efect pozitiv asupra rezistenței la fier korrozii- îmbunătățește proprietățile mecanice, și zinc - tehnologice.

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.

Alierea aluminiului

Utilizat sub formă de aliaje deformabile sau turnate. 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 siliciu său plastichnost- - Fluiditate și crom calitatea turnare Proprietăți-, mangan, magneziu - îmbunătăți rezistența, proprietățile de prelucrare și rezistența la coroziune prelucrabilitate presiune. De asemenea, B, Pb, Zr, Ti, Bi pot fi luate ca componente de aliere care contribuie la rezistența la îmbătrânire și la condiții de lucru agresive.

Fierul - o componentă nedorită, dar în cantități mici utilizate pentru fabricarea foliei de aluminiu. Silumin utilizat pentru turnarea părților critice și carcaselor în inginerie. Duralina și aliajele de aluminiu turnate sub presiune sunt o materie primă importantă pentru fabricarea elementelor corpului, inclusiv a structurilor de putere, în construcția de aeronave, construcția de nave și construcția de mașini.

Metalele aliate sunt implicate în toate sferele industriei ca fiind cele care au crescut caracteristicile mecanice și tehnologice, în comparație cu materia primă. Gama de elemente de aliere și posibilitățile tehnologiilor moderne permit de a face diverse modificări care extind capabilitățile în domeniul științei și tehnologiei.