Легирани метали: описание, списък и характеристики на приложението

Развитието се идентифицира със съвършенството. Подобряването на възможностите за промишлени и битови нужди се постига чрез използването на материали с прогресивни характеристики. Това, по-специално, легирани метали. Разнообразието им се определя от възможностите за коригиране на количествения и качествен състав на легиращите елементи.

Естествена легирана стомана

Първото топено желязо, което в негосвойствата им се различаваха от техните роднини, то беше естествено лекувано. Разтопената праисторическа метеоритна жлеза съдържаше по-голямо количество никел. Той е открит в древни египетски погребения 4-5 хилядолетие пр. Хр. д., от същия построен паметник на архитектурата Kutab Minar в Делхи (V век). Японските мечове са били изработени от желязо, наситено с молибден, а дамаски - от волфрам, характерни за модерната високоскоростна скорост. Това са метали, рудата, за която е извлечена от определени места.

Сплавите на съвременното производство могат да съдържат естествени компоненти от метален и неметален произход, които са отразени в техните характеристики и свойства.

Исторически път

Беше поставена основата за развитието на допингаоправдаването на метода на тигела за стопяване на стомана в Европа през 18 век. В по-примитивна версия тигелите са били използвани в древни времена, включително за дамаска и стомана Дамаск. В началото на 18 век тази технология се подобрява в промишлен мащаб и позволява да се коригира състава и качеството на изходния материал.

• Едновременното откриване на все повече и повече нови химически елементи накара изследователите да експериментират експериментално върху топенето.
• Отрицателното влияние на медта върху качеството на стоманата се установява.
• Отворен месинг, съдържащ 6% желязо.

Експериментите бяха проведени по отношение на количествен и качествен влияние върху стоманена сплав от волфрам, манган, титан, молибден, кобалт, хром, платина, никел, алуминий и др.

Първото промишлено производство на стомана, сплави с манган, е създадено в началото на XIX век. Разработена е от 1856 г. в рамките на процеса на топене на Бесемер.

Характеристики на легирането

Съвременните възможности позволяват топенето на легирани метали от всякакъв състав. Основни принципи на въпросната технология:

1. Компонентите се считат за допинг само ако са въведени целенасочено и съдържанието на всеки от тях е по-голямо от 1%.
2. Сяра, водород, фосфор се считат за примеси. Като неметални включвания се използват бор, азот, силиций и рядко фосфор.
3. Обемното допинг е въвеждането на компонентите вразтопено вещество в рамките на металургичното производство. Повърхността е метод на насищане с дифузия на повърхностния слой с необходимите химически елементи под влияние на високи температури.
4. По време на процеса, добавките се променят на кристаленструктурата на "детския" материал. Те могат да създадат решения за проникване или изключване, както и да бъдат поставени на границите на метални и неметални конструкции, създавайки механична смес от зърна. Голяма роля тук играе степента на разтворимост на елементите един в друг.

Сплавяване на компонентите

Според общата класификация, всички метали са разделенина черно и цвят. За да включите черно желязо, хром и манган. Цветна разделена на лека (алуминий, магнезий, калий), тежка (никел, цинк, мед), благороден (платина, сребро, злато), огнеупорни метали (волфрам, молибден, ванадий, титан), белите дробове, редкоземен и радиоактивни. Чрез легиране метали включват значително разнообразие от леки, тежки, благороден и огнеупорен цветни и черно.

В зависимост от съотношението на тези елементи и по-голямата част от сплавта, последните се разделят на нисколегирани (3%), среднолегирани (3-10%) и високолегирани (повече от 10%).

Легирана стомана

Технологично, процесът не причинява усложнения. Асортиментът е много широк. Основните цели за стоманата са следните:

• Укрепване на здравината.
• Подобряване на резултатите от топлинната обработка.
• Увеличаване на устойчивостта на корозия, топлоустойчивост, топлинна устойчивост, топлоустойчивост, устойчивост на агресивни условия на експлоатация, експлоатационен живот.

Основните компоненти са черни легиращи и огнеупорни метали, които включват Cr, Mn, W, V, Ti, Mo, както и цветни Al, Ni, Cu.

Хромът и никелът са основните определящи компонентинеръждаема стомана (X18N9T), както и топлоустойчиви, работните условия на които се характеризират с високи температури и ударни натоварвания (15х5). В количество до 1,5% се използват за лагери и фрикционни части (15ХФ, ШХ15СГ)

Манганът е основен компонент на устойчивите на износване стомани (110G13L). В малки количества, подпомага дезоксидацията, намалява концентрацията на фосфор и сяра.

Силиций и ванадий са елементи, които в известна степен увеличават еластичността и се използват за изработване на пружини и пружини (55С2, 50ХФА).

Алуминият е приложим за желязо с голямо електрическо съпротивление (X13O4).

Значително съдържание на волфрам е характерновисокоскоростни стабилни инструментални стомани (Р9, Р18К5Ф2). Студената метална бормашина, изработена от такъв материал, е много по-продуктивна и устойчива на откъсване, отколкото същият инструмент, изработен от въглеродна стомана.

В днешно време е включена легираната стоманаупотреба. В същото време са известни така наречените сплави с изненадващи свойства, получени също и чрез допинг методи. Така че "дървената стомана" съдържа 1% хром и 35% никел, което определя неговата висока топлопроводимост, характерна за дървото. Диамантът също така съдържа 1,5% въглерод, 0,5% хром и 5% волфрам, което го характеризира като особено твърд, сякаш с диамант.

Сплавяване на чугун

Чугунът е различен от този на стоманатавъглеродно съдържание (от 2.14 до 6.67%), висока твърдост и устойчивост на корозия, но незначителна здравина. За да разшири обхвата на демонстрационните свойства и приложения, той е легиран с хром, манган, алуминий, силиций, никел, мед, волфрам, ванадий.

Поради специалните характеристики на товажелязо-въглероден материал, неговата сплав е по-сложен процес, отколкото за стомана. Всеки от компонентите влияе върху трансформацията на формите на въглерод в него. По този начин манганът допринася за образуването на "правилен" графит, което увеличава силата. Въвеждането на други води до прехода на въглерод към свободно състояние, избелване на чугун и намаляване на неговите механични свойства.

Технологията се усложнява от ниска точка на топене (средно до 1000 ° C), докато за повечето легиращи елементи значително надвишава това ниво.

Най-ефективен за чугунен комплексдопинга. В същото време, трябва да се разгледа възможността за увеличаване на вероятността за сегрегация на отливки, напукване на риск от леене дефекти. За да се извърши процеса по-ефективен в електромагнитни индукционни пещи и. Задължително последователност от стъпки е висококачествена топлинна обработка.

Хромираните чугуни се характеризират с високаустойчивост на износване, якост, топлоустойчивост, устойчивост на стареене и корозия (ЧХ3, ЧХ16). Те се използват в химическата промишленост и в производството на металургично оборудване.

Чугунът, легиран със силикон, се отличава с високакорозионна устойчивост и устойчивост на въздействието на агресивни химични съединения, въпреки че задоволителни механични свойства (ChS13, ChS17). Създайте подробности за химическото оборудване, тръбопроводите и помпите.

Пример за високопроизводителна интеграциядопинга са топлоустойчиви чугуни. Те съдържат в техния състав и черен легиращи метали като хром, манган, никел. Те се характеризират с висока устойчивост на корозия, устойчивост на износване и устойчивост на високи напрежения при условията на висока степен на въздействие - части от турбини, помпи, двигатели, химическа промишленост (CHN15D3SH, CHN19H3SH).

Важен компонент е медта, която се използва заедно с други метали, като същевременно се увеличават характеристиките на отливката на сплавта.

Сплав от мед

Използва се в чиста форма и в състава на медни сплави, които имат голямо разнообразие в зависимост от съотношението на основните и легиращи елементи: мед, бронз, никел сребро, несилиций и други.

Чистият месинг - сплав с цинк - не е легиран. Ако неговият състав включва легиране на цветни метали в определено количество - тя се счита за многокомпонентна. Бронзовете са сплави с други метални съставки, могат да бъдат калай и да не съдържат калай, във всички случаи са легирани. Подобрете качеството им с помощта на Mn, Fe, Zn, Ni, Sn, Pb, Be, Al, P, Si.

Съдържанието на силиций в медните съединения се увеличаватяхната устойчивост на корозия, сила и еластичност; калай и олово - да се определят антифракционните свойства и положителните характеристики на обработваемостта чрез рязане; никел и манган - компоненти на така наречените деформируеми сплави, които също имат положителен ефект върху корозионната устойчивост; желязото подобрява механичните свойства и цинко-технологичните.

Те се използват в електротехниката като основна суровиназа производство на различни проводници, материали за производство на критични части за химическо оборудване, машиностроене и инструментално производство, в тръбопроводи и топлообменници.

Алуминиево сплавяване

Използва се под формата на деформируема или леярнасплави. Легирани метали негова основа са съединенията с мед, манган, или магнезий (дуралуминиум, и т.н.), като последният - съединение с силиций, така наречените silumins, с всички възможни варианти са легирани използване Cr, Mg, Zn, Co, Cu, Si.

Медта увеличава своята пластичност; силиций -гъвкавост и качество на леярските свойства; хром, манган, магнезий - подобряват здравината, технологичните свойства на обработваемостта и корозионната устойчивост. Също така, B, Pb, Zr, Ti, Bi могат да се приемат като сплавни компоненти, допринасящи за устойчивостта на стареене и агресивните условия на работа.

Желязото е нежелан компонент, но вза производството на алуминиево фолио се използват малки количества. Силумин, използван за леене на критични части и корпуси в машиностроенето. Дъралумините и алуминиевите сплави са важна суровина за производството на корпусни елементи, включително мощните конструкции, в строителството на самолети, корабостроенето и машиностроенето.

Във всички сфери участват легирани металикато тези, които са увеличили механичните и технологичните характеристики, в сравнение със суровината. Асортиментът от легиращи елементи и възможностите на съвременните технологии позволяват да се създадат различни модификации, които разширяват възможностите в науката и технологиите.