Legerede metaller: beskrivelse og programfunktioner liste

Udviklingen er identificeret med perfektion. Forbedret mulighederne for industrielt og husholdningsbrug ved anvendelse af materialer med progressive karakteristika. Dette, i særdeleshed doteret metal. Deres forskellighed bestemmes korrektion kapaciteter kvantitative og kvalitative sammensætning af legeringselementer.

Naturlig-legeret stål

Først hans smeltet jern, som har egenskaber forskellige fra de pårørende, var det naturligt-doteret. Den smeltede forhistoriske meteorit jern indeholdt forøgede mængder af nikkel. Det findes i gamle egyptiske grave 4-5 årtusinder BC. e., konstrueret af den samme arkitektur monument Qutab Minar i Delhi (V c). Japansk damask sværd af jern, molybdæn mættede og Damaskus stål indeholder wolfram, typisk for moderne høj hastighed. Disse var de metaller, malm, der blev udvundet fra visse steder.

Legeringer af moderne produktion kan indeholde naturlige bestanddele af metalliske og ikke-metalliske oprindelse, som afspejles i deres karakteristika og egenskaber.

historisk sti

Grundlaget for udviklingen af doping blev grundlagt begrundelse smeltedigel smeltende metode til stål i Europa i det XVIII århundrede. I en mere primitiv udgave af digler, der anvendes i oldtiden, herunder til smeltning af Damaskus og Damaskus stål. I begyndelsen af det 18. århundrede, har teknologien blevet bedre i industriel skala, og fik lov til at justere sammensætningen og kvaliteten af det udgangsmateriale.

• Den samtidige åbning af flere og flere nye kemiske elementer, skubbet forskere til eksperimentelle smeltning eksperimenter.
• Negativ påvirkning af kobber på kvaliteten stål.
• Åben messing indeholdende 6% jern.

Eksperimenter blev udført med hensyn til kvantitativ og kvalitativ indflydelse på stålet legering af wolfram, mangan, titan, molybdæn, cobalt, chrom, platin, nikkel, aluminium og andre.

Den første industrielle produktion af stål legeret med mangan, etableret i begyndelsen af det XIX århundrede. Det har også udviklet sig siden 1856 som en del af Bessemer smeltning af malm.

doping Egenskaber

Moderne funktioner tillader at smelte legerede metaller af enhver sammensætning. De grundlæggende principper i denne teknologi:

1. Legeringselementer komponenter betragtes kun hvis de indføres og specifikt indholdet af hver overstiger 1%.
2. Svovl, hydrogen, fosfor betragtes urenheder. De ikke-metalliske indeslutninger anvendes som bor, nitrogen, silicium, sjældne - fosfor.
3. Volumen doping - er indførelsen af bestanddelene i det smeltede stof inden for metalindustrien. Overfladen er en proces med overfladelag diffusion mætning nødvendig kemiske elementer ved høje temperaturer.
4. I additiv proces, modificere den krystallinske struktur af "barn" af materialet. De kan skabe eller eliminere indtrængning af opløsninger og placeret ved grænserne for de metalliske og ikke-metalliske strukturer, hvilket skaber en mekanisk blanding af korn. En stor rolle her spillet af graden af opløselighed af elementerne i hinanden.

legeringskomponenter

Ifølge samlede stilling, er alle metaller opdelt i sort og farvet. For at inkludere sort jern, krom og mangan. Farvet opdelt i letvægts (aluminium, magnesium, kalium), tung (nikkel, zink, kobber), den ædle (platin, sølv, guld), ildfaste metaller (wolfram, molybdæn, vanadium, titan), lunger, sjældne jordarter og radioaktivt. Ved at legere metaller indbefatter en betydelig række af lys, tung, ædel og refraktær ikke-jernholdige og helt sort.

Afhængigt af forholdet mellem disse elementer og basismetallet Massey sidste opdelt i lav-legering (3%), srednelegirovannye (3-10%) og høj (over 10%).

legerede stål

Teknologisk processen er ligetil. Intervallet er meget bred. De vigtigste mål for følgende stål:

• Øges i styrke.
• Forbedret termisk behandlingsresultater.
• Stigningen i korrosionsbestandighed, varmebestandighed, varmebestandighed, varmebestandighed, modstandsdygtighed over for aggressive driftsbetingelser, levetid.

Hovedkomponenterne - jernlegering og ildfaste metaller, såsom Cr, Mn, W, V, Ti, Mo, og farvet Al, Ni, Cu.

Chrom og nikkel - hovedbestanddelene afgrænser rustfri (X18H9T) og refraktær, som arbejdsbetingelser kendetegnet ved høje temperaturer og chokbelastninger (15H5). I en mængde anvendes op til 1,5% for lejer og friktionsdele (15HF, SHH15SG)

Mangan - en grundlæggende del af slidbestandige stål (110G13L). Små mængder fremmer deoxidering, reducerer koncentrationen af fosfor og svovl.

Silicium og vanadium - elementer, at en vis mængde af forøget elasticitet og anvendes til fremstilling af fjedre (55S2, 50HFA).

Aluminium er egnet til jern med en stor elektrisk modstand (H13YU4).

En væsentlig egenskab ved wolfram indhold af stabile højhastighedstog tool stål (P9 R18K5F2). Legeret bor til metal af et materiale, meget mere produktiv og modstandsdygtige over for drift end den samme kulstofstål værktøj.

Stållegering i daglig brug. Samtidigt kendt såkaldte legeringer med overraskende egenskaber opnået som doping metoder. Således "træ stål" indeholder 1% chrom og 35% nikkel, som bestemmer dets høje varmeledningsevne, en egenskab til træ. Diamant omfatter også 1,5% carbon, 0,5% chrom og 5% af wolfram, som kendetegner den som en særlig fast, beslægtet med diamant.

jern doping

Støbejern stål adskiller sig fra væsentligt indhold carbon (fra 2,14 til 6,67%), høj hårdhed og korrosionsbestandighed, men lav styrke. For at udvide udvalget af egenskaber og demonstration anvendelser er det doteret med chrom, mangan, aluminium, silicium, nikkel, kobber, wolfram, vanadium.

På grund af de særlige karakteristika af jern materiale og dets doping - en mere kompliceret proces end for stål. Hver af komponenterne påvirker omdannelsen af carbon former i det. Idet mangan bidrager til dannelsen af den "rigtige" af grafit, som forbedrer holdbarhed. Indførelse af andre carbon har også den effekt af overgang til tomgangstilstanden kridtning jern og reducere dets mekaniske egenskaber.

Teknologien er kompliceret lav smeltetemperatur (i gennemsnit op til 1000? C), mens der for de fleste af legeringselementerne er væsentligt højere end dette niveau.

Mest effektivt for jern kompleks legering. På samme tid, bør du overveje at øge sandsynligheden for adskillelse af støbegods, revner risiko for støbning defekter. At udføre processen mere effektiv i elektromagnetiske og induktionsovne. Obligatoriske sekvens af trin er en høj kvalitet varmebehandling.

Chrom støbejern er kendetegnet ved høj slidstyrke, styrke, varmebestandighed, modstandsdygtighed over for ældning og korrosion (CHH3, CHH16). De anvendes i kemiingeniør og i produktionen af metallurgiske udstyr.

Støbejern legeret med silicium, er kendetegnet ved høj korrosionsbestandighed og modstandsdygtighed over for virkningerne af aggressive kemiske forbindelser, skønt tilfredsstillende mekaniske egenskaber (CHS13, CHS17). Danner dele af kemiske apparater, rørledninger og pumper.

Et eksempel på meget kompleks legering er varmeresistente støbejern. De indeholder i deres sammensætning og sort legerende metaller såsom chrom, mangan, nikkel. De er karakteriseret ved høj korrosionsbestandighed, slidstyrke og modstandsdygtighed over for høje belastninger under betingelser med høj effekt - dele af turbiner, pumper, motorer, kemisk industri udstyr (CHN15D3SH, CHN19H3SH).

En vigtig komponent er kobber, som er involveret i et kompleks med andre metaller, støbning egenskaber af legeringen stiger.

kobberlegering

Det anvendes i sin rene form og sammensat af kobberlegeringer, som har en lang række afhængigt af forholdet af de vigtigste og legeringselementer, messing, bronze, nysølv, og andre nelziybery.

Ren messing - zink legering - ikke dopet. Hvis den indeholder sammensætningen legere ikke-jernholdige metaller i et bestemt beløb - det anses for at være flerkomponent. Bronze - det legeringer med andre metalliske komponenter, kan være tin eller tinholdige, doteret i alle tilfælde. Forbedret kvalitet ved hjælp af Mn, Fe, Zn, Ni, Sn, Pb, Be, Al, P, Si.

Indholdet af kobberforbindelser silicium forbedrer deres korrosionsbestandighed, styrke og elasticitet; tin og bly, - at bestemme kvalitet og antifriktionslejer positive egenskaber relativ bearbejdningsegenskaber; nikkel og mangan - komponenter, såkaldte deformerbare legeringer, der også har en positiv effekt på korrosionsbestandigheden; jern forbedrer de mekaniske egenskaber og zink - teknologi.

De anvendes i elektroteknik som er et vigtigt råmateriale til fremstilling af en række tråde, et materiale til fremstilling kritiske komponenter til kemisk udstyr, i maskinindustrien og apparatet konstruktion, i rør og varmevekslere.

aluminium doping

Anvendes som støbning eller smedede legeringer. Doterede Metaller sin basis er forbindelserne med kobber, mangan eller magnesium (duraluminium, etc.), sidstnævnte - en forbindelse med silicium, såkaldte silumins, med alle de mulige indstillinger er doteret anvendelse Cr, Mg, Zn, Co, Cu, Si.

Kobber øger sin plasticitet; Silicium - fluiditeten og kvalitet støbning egenskaber; chrom, mangan, magnesium - forbedre styrken, bearbejdningsegenskaber og tryk bearbejdelighed korrosionsbestandighed. Også som legeringselementer komponenter, der bidrager til resistens over for ældning og over for aggressive driftsbetingelser kan vedtages B, Pb, Zr, Ti, Bi.

Jern - en uønsket bestanddel, men i små mængder, der anvendes til fremstilling af aluminiumsfolie. Silumin bruges til at kaste kritiske dele og huse i maskinindustrien. Duraluminium og stansning en aluminium-baserede legeringer - et vigtigt råmateriale til fremstilling af skrog elementer, herunder styrkestrukturer i flyindustrien, skibsbygning og maskine.

Legerede metaller er involveret i alle områder af industrien, såsom dem, der har forbedrede mekaniske og teknologiske egenskaber i sammenligning med udgangsmaterialet. Rækken af legeringselementer og mulighederne for moderne teknologi gør det muligt at foretage forskellige modifikationer, der udvider mulighederne inden for videnskab og teknologi.