Melnie materiāli tiek plaši izmantoti mašīnbūves nozarē to pārākuma, mehānisko īpašību klāsta un zemāku izmaksu dēļ. Neskatoties uz to lielajām izmaksām, krāsainos materiālus to īpašajām īpašībām salīdzinājumā ar melno sakausējumu izmanto arī dažādos pielietojumos. Vēlamās mehāniskās īpašības šajos sakausējumos var iegūt, rūdot darbu, rūdot pēc vecuma utt., Bet ne ar parastiem termiskās apstrādes procesiem, ko izmanto dzelzs sakausējumiem. Daži no galvenajiem interesējošajiem krāsainajiem materiāliem ir alumīnijs, varš, cinks un magnijs
1. Alumīnijs
No visiem krāsaino metālu sakausējumiem alumīnijs un tā sakausējumi ir vissvarīgākie to izcilo īpašību dēļ. Dažas tīra alumīnija īpašības, kurām to izmanto mašīnbūves nozarē, ir:
1) Lieliska siltuma vadītspēja (0,53 cal / cm / C)
2) Lieliska elektrovadītspēja (376600 / omi / cm)
3) Zems masas blīvums (2,7 g / cm)
4) zema kušanas temperatūra (658C)
5) Lieliska izturība pret koroziju
6) tas nav toksisks.
7) tai ir viena no visaugstākajām atstarojamībām (85 līdz 95%) un ļoti zema izstarojamība (4 līdz 5%)
8) Tas ir ļoti mīksts un elastīgs, kā rezultātā tam ir ļoti labas ražošanas īpašības.
Daži lietojumi, kuros parasti izmanto tīru alumīniju, ir elektrības vadītāji, radiatoru materiāli, gaisa kondicionēšanas ierīces, optiskie un gaismas atstarotāji, folija un iepakojuma materiāli.
Neskatoties uz iepriekšminētajiem noderīgajiem pielietojumiem, tīrs alumīnijs netiek plaši izmantots šādu problēmu dēļ:
1) Tam ir zema stiepes izturība (65 MPa) un cietība (20 BHN)
2. Metināt vai lodēt ir ļoti grūti.
Alumīnija mehāniskās īpašības var ievērojami uzlabot, sakausējot. Galvenie izmantotie leģējošie elementi ir varš, mangāns, silīcijs, niķelis un cinks.
Alumīnijs un varš veido ķīmisko savienojumu CuAl2. Virs 548 C temperatūras tas pilnībā izšķīst šķidrā alumīnijā. Kad tas tiek dzēsts un mākslīgi novecots (ilgstoši turot 100 - 150 ° C temperatūrā), tiek iegūts sacietējis sakausējums. CuAl2, kas nav novecojis, nav laika nogulsnēties no cietā alumīnija un vara šķīduma, un tāpēc tas ir nestabilā stāvoklī (istabas temperatūrā īpaši piesātināts). Novecošanas procesā tiek nogulsnētas ļoti smalkas CuAl2 daļiņas, kas izraisa sakausējuma nostiprināšanos. Šo procesu sauc par šķīduma sacietēšanu.
Pārējie izmantotie leģējošie elementi ir līdz 7% magnija, līdz 1,5% mangāna, līdz 13% silīcija, līdz 2% niķeļa, līdz 5% cinka un līdz 1,5% dzelzs. Bez šiem, titānu, hromu un kolumbiju var pievienot arī nelielos procentos. Dažu tipisko alumīnija sakausējumu sastāvs, ko izmanto pastāvīgā liešanā un liešanā, ir dots 2. tabulā. 10 ar to pielietojumu. Šo materiālu paredzamās mehāniskās īpašības pēc to liešanas, izmantojot pastāvīgas veidnes vai spiediena liešanu, ir parādītas 2.1. Tabulā
2. Varš
Līdzīgi alumīnijam, arī tīrs varš ir plaši pielietojams šādu īpašību dēļ
1) Tīra vara elektrovadītspēja ir tīra (5,8 x 105 / omi / cm). Jebkurš neliels piemaisījums krasi samazina vadītspēju. Piemēram, 0. 1% fosfora samazina vadītspēju par 40%.
2) Tam ir ļoti augsta siltuma vadītspēja (0,92 cal / cm / C)
3) Tas ir smagais metāls (īpatnējais svars 8.93)
4) To var viegli savienot kopā ar cietlodēšanu
5) tas iztur koroziju,
6) Tam ir patīkama krāsa.
Tīrs varš tiek izmantots elektrisko vadu, kopņu joslu, pārvades kabeļu, ledusskapja cauruļu un cauruļvadu ražošanā.
Vara mehāniskās īpašības tīrākajā stāvoklī nav pārāk labas. Tas ir mīksts un samērā vājš. To var izdevīgi leģēt, lai uzlabotu mehāniskās īpašības. Galvenie izmantotie leģējošie elementi ir cinks, alva, svins un fosfors.
Vara un cinka sakausējumus sauc par misiņiem. Ar cinka saturu līdz 39% vara veido vienas fāzes (α-fāzes) struktūru. Šādiem sakausējumiem ir augsta elastība. Sakausējuma krāsa paliek sarkana līdz 20% cinka saturam, bet pēc tam tā kļūst dzeltena. Otrais strukturālais komponents, ko sauc par β-fāzi, parādās no 39 līdz 46% cinka. Faktiski starpmetāliskais savienojums CuZn ir atbildīgs par paaugstinātu cietību. Misiņa stiprība kļūst vēl lielāka, ja pievieno nelielu daudzumu mangāna un niķeļa.
Vara sakausējumus ar alvu sauc par bronzām. Bronzas cietība un izturība palielinās, palielinoties alvas saturam. Plastiskums tiek samazināts arī ar alvas procentuālās daļas pieaugumu virs 5. Ja pievieno arī alumīniju (no 4 līdz 11%), iegūto sakausējumu sauc par alumīnija bronzu, kurai ir ievērojami lielāka izturība pret koroziju. Bronzas ir salīdzinoši dārgas salīdzinājumā ar misiņiem, jo ir alva, kas ir dārgs metāls.
3. Citi krāsainie metāli
Cinks
Cinku galvenokārt izmanto inženierzinātnēs tā zemās kušanas temperatūras (419,4 C) un augstākas izturības pret koroziju dēļ, kas palielinās līdz ar cinka tīrību. Izturību pret koroziju izraisa oksīda aizsargpārklājuma veidošanās uz virsmas. Galvenie cinka pielietojumi ir cinkošana, lai aizsargātu tēraudu no korozijas, poligrāfijas rūpniecībā un liešanā.
Cinka trūkumi ir spēcīgā anizotropija, kas tiek parādīta deformētos apstākļos, izmēru stabilitātes trūkums novecošanas apstākļos, triecienizturības samazināšanās zemākā temperatūrā un uzņēmība pret starpgranulu koroziju. To nevar izmantot apkalpošanai virs 95 ° C temperatūras, jo tas ievērojami samazinās stiepes izturību un cietību.
To plaši izmanto liešanā, jo tam nepieciešams zemāks spiediens, kā rezultātā presēšanas mūžs ir lielāks nekā citiem liešanas sakausējumiem. Turklāt tam ir ļoti laba apstrādājamība. Apdare, kas iegūta, izmantojot cinka liešanu, bieži vien ir pietiekama, lai pamatotu turpmāku apstrādi, izņemot atdalīšanas plaknē esošās zibspuldzes noņemšanu.
Magnijs
Vieglā svara un labas mehāniskās izturības dēļ magnija sakausējumus izmanto ļoti lielā ātrumā. Lai iegūtu tādu pašu stingrību, magnija sakausējumiem ir nepieciešami tikai 37,2% no C25 tērauda svara, tādējādi ietaupot svaru. Divi galvenie leģētie elementi ir alumīnijs un cinks. Magnija sakausējumi var būt smilšu liešana, pastāvīga veidņu liešana vai liešana. Smiltīs lietotu magnija sakausējumu sastāvdaļu īpašības ir salīdzināmas ar pastāvīgi veidņu vai liešanas sastāvdaļām. Parasti liešanas sakausējumiem ir liels vara saturs, lai samazinātu izmaksas, lai tos varētu izgatavot no sekundārajiem metāliem. Tos izmanto automobiļu riteņu, kloķvārpstu utt. Ražošanai. Jo lielāks saturs, jo augstāka ir magnija sakausējumu, piemēram, velmētu un viltotu, mehāniskā izturība. Magnija sakausējumus var viegli metināt, izmantojot lielāko daļu tradicionālo metināšanas procesu. Ļoti noderīga magnija sakausējumu īpašība ir to augsta apstrādājamība. To apstrādei ir nepieciešami tikai aptuveni 15% jaudas, salīdzinot ar tēraudu ar zemu oglekļa saturu.
Izlikšanas laiks: decembris-18-2020