Gelegerde metalen: beschrijving, lijst en toepassingsfuncties

Ontwikkeling wordt met perfectie geïdentificeerd. Verbetering van industriële en huishoudelijke kansen wordt bereikt door gebruik te maken van materialen met progressieve eigenschappen. Dit is met name gedoteerde metalen. Hun diversiteit wordt bepaald door de mogelijkheden om de kwantitatieve en kwalitatieve samenstelling van de legeringselementen te corrigeren .

Natuurlijk gelegeerd staal

Het eerste gesmolten ijzer, dat in zijn eigenschappen verschilde van zijn familie, was natuurlijk gelegeerd. De gesmolten prehistorische meteorietklier bevat een verhoogde hoeveelheid nikkel. Hij werd gevonden in oude Egyptische begrafenissen 4-5 millennium v. Chr. E., Van hetzelfde gebouwd een monument van architectuur Kutab Minar in Delhi (V eeuw). Japanse ballatzwaarden werden gemaakt van ijzer, verzadigd met molybdeen, en damaststaal bevatte wolfraam, kenmerkend voor de moderne high-speed. Dit waren metalen, waarvan de erts uit bepaalde plaatsen werd geëxtraheerd.

Legeringen van moderne productie kunnen natuurlijke componenten bevatten van metallische en niet-metallische oorsprong, die weerspiegeld zijn in hun eigenschappen en eigenschappen.

Historisch pad

De basis voor de ontwikkeling van legeringen werd gelegd door de oprichting van de smeltbare smeltmethode in Europa in de 18e eeuw. In een meer primitieve versie werden crucibels gebruikt in de oudheid, waaronder het smelten van Damascus en Damascus staal. In de vroege 18e eeuw werd deze technologie op industriële schaal verbeterd en kon de samenstelling en kwaliteit van het bronmateriaal worden aangepast.

• De gelijktijdige ontdekking van steeds meer nieuwe chemische elementen, duwde de onderzoekers naar experimentele experimenten op smelting.
• De negatieve invloed van koper op de kwaliteit van staal is vastgesteld.
• De messing met 6% ijzer is open.

Experimenten werden uitgevoerd vanuit het oogpunt van het kwalitatieve en kwantitatieve effect op de staallegering van wolfraam, mangaan, titanium, molybdeen, kobalt, chroom, platina, nikkel, aluminium en andere.

De eerste industriële productie van staal, gelegeerd met mangaan, werd opgericht in het begin van de XIX eeuw. Het is sinds 1856 ontwikkeld in het kader van het Bessemer proces van smelting.

Kenmerken van legeringen

Moderne mogelijkheden laten smeltlegerende metalen van elke samenstelling toe. Basisbeginselen van de betreffende technologie:

1. Componenten worden alleen als doping beschouwd als zij doelbewust worden ingevoerd en de inhoud van elk meer dan 1% bedraagt.
2. Zwavel, waterstof, fosfor worden beschouwd als onzuiverheden. Als nonmetallic inclusies worden boor, stikstof, silicium en zelden fosfor gebruikt.
3. Volumetrische legering is de introductie van componenten in gesmolten stof in het kader van de metallurgische productie. Oppervlakte is een methode van diffusie verzadiging van de oppervlaktelaag met de nodige chemische elementen onder de werking van hoge temperaturen.
4. Tijdens het proces van toevoeging wordt de kristalstructuur van het "dochter" materiaal veranderd. Ze kunnen penetratie- of uitsluitingsoplossingen creëren, evenals op de grenzen van metalen en niet-metallische structuren, waardoor een mechanisch mengsel van korrels wordt gecreëerd. Hierbij speelt een grote rol de mate van oplosbaarheid van de elementen in elkaar.

Alloying componenten

Volgens de algemene classificatie zijn alle metalen verdeeld in zwart en kleur. Zwart verwijst naar ijzer, chroom en mangaan. Gekleurd zijn verdeeld in licht (aluminium, magnesium, kalium), zwaar (nikkel, zink, koper), edel (platina, zilver, goud), vuurvast (wolfraam, molybdeen, vanadium, titanium), licht, zeldzaam en aardig en radioactief. Dopingmetalen bevatten een aanzienlijke verscheidenheid aan licht, zwaar, nobel en vuurvast, en ook zwart.

Afhankelijk van de verhouding van deze elementen en het grootste deel van de legering, zijn deze verdeeld in laaglegering (3%), mediumlegerend (3-10%) en hooggelegeerd (meer dan 10%).

Legering Staal

Technologisch veroorzaakt het proces geen complicaties. Het assortiment is zeer breed. De belangrijkste doelstellingen voor staal zijn als volgt:

• Versterkende kracht.
• Verbetering van de resultaten van warmtebehandeling.
• Verhoging van corrosiebestendigheid, hittebestendigheid, hittebestendigheid, hittebestendigheid, weerstand tegen agressieve bedrijfsomstandigheden, levensduur.

De belangrijkste componenten zijn zwart legerende en vuurvaste metalen, waaronder Cr, Mn, W, V, Ti, Mo, evenals gekleurde Al, Ni, Cu.

Chroom en nikkel zijn de belangrijkste componenten voor het bepalen van roestvrij staal (X18N9T), evenals hittebestendig, waarvan de arbeidsomstandigheden worden gekenmerkt door hoge temperaturen en schokbelastingen (15x5). In een hoeveelheid van maximaal 1,5% worden gebruikt voor lagers en wrijvingsdelen (15ÕФ, ШХ15СГ)

Mangaan is een fundamenteel onderdeel van slijtvast staal (110G13L). In kleine hoeveelheden bevordert deoxidatie, waardoor de concentratie fosfor en zwavel wordt verminderd.

Silicium en vanadium zijn elementen die in een bepaalde mate de elasticiteit verhogen en worden gebruikt om bronnen en veren te maken (55, 50, 50).

Aluminium is geschikt voor ijzer met een grote elektrische weerstand (X13O4).

Een significante inhoud van wolfraam is kenmerkend voor high-speed stabiele gereedschapsstaal (P9, P18K5F2). Een gedoteerde metalen boor gemaakt van dit materiaal is veel productiever en bestand tegen tripping dan hetzelfde gereedschap van koolstofstaal.

Gealloyeerd staal is bij dagelijks gebruik inbegrepen. Tegelijkertijd zijn zogenaamde legeringen met verrassende eigenschappen bekend, ook verkregen door dopingmethoden. Dus "houten staal" bevat 1% chroom en 35% nikkel, die de hoge thermische geleidbaarheid, kenmerkend van hout, bepaalt. Diamond bevat ook 1,5% koolstof, 0,5% chroom en 5% wolfraam, die het bijzonder bijzonder hard aan diamant karakteriseert.

Legering van gietijzer

Gietijzer verschilt van staal met een significant koolstofgehalte (van 2,14 tot 6,67%), hoge hardheid en corrosiebestendigheid, maar onbeduidende sterkte. Om het assortiment van exponentiële eigenschappen en toepassingen te vergroten, is het gelegeerd met chroom, mangaan, aluminium, silicium, nikkel, koper, wolfraam, vanadium.

In verband met de bijzondere kenmerken van dit ijzer-koolstof materiaal, is het legeren van een ingewikkelder proces dan voor staal. Elk van de componenten beïnvloedt de transformatie van de vormen van koolstof daarin. Zo draagt mangaan bij tot de vorming van "correct" grafiet, wat de kracht vergroot. De introductie van anderen leidt tot de overgang van koolstof naar een vrije staat, bleken van gietijzer en vermindering van zijn mechanische eigenschappen.

De technologie is gecompliceerd door een laag smeltpunt (gemiddeld tot 1000 ˚С), terwijl voor de meeste legeringselementen het aanzienlijk hoger is dan dit niveau.

Het meest effectief voor gietijzeren complex legering. Tegelijkertijd moet rekening gehouden worden met de verhoogde waarschijnlijkheid van het vloeien van dergelijke gietstukken, het risico op kraken, gietafwijkingen. Het technologische proces rationeler uitvoeren in elektromagnetische en inductie ovens. Een verplichte opeenvolgende fase is kwalitatieve warmtebehandeling.

Chroomgietijzer wordt gekenmerkt door hoge slijtvastheid, sterkte, hittebestendigheid, weerstand tegen veroudering en corrosie (ЧХ3, ЧХ16). Ze worden gebruikt in de chemische techniek en in de productie van metallurgische apparatuur.

Gegoten ijzers gedoteerd met silicium worden onderscheiden door hoge corrosiebestendigheid en weerstand tegen de invloed van agressieve chemische verbindingen, hoewel bevredigende mechanische eigenschappen (ChS13, ChS17). Vorm de details van chemische apparatuur, pijpleidingen en pompen.

Een voorbeeld van zeer productieve complexe legeringen zijn hittebestendige gietijzeren. Ze bevatten in hun samenstelling zwarte en legerende metalen, zoals chroom, mangaan, nikkel. Ze worden gekenmerkt door hoge weerstand tegen corrosie, slijtvastheid en weerstand tegen hoge belastingen onder hoge temperaturen - onderdelen van turbines, pompen, motoren, chemische uitrusting (CHN15D3SH, CHN19X3SH).

Een belangrijk onderdeel is koper, dat wordt gebruikt in combinatie met andere metalen, terwijl de casting eigenschappen van de legering worden verhoogd.

Gelegerde koper

Gebruikt in zijn zuivere vorm en in de samenstelling van koperlegeringen, die een grote variëteit hebben, afhankelijk van de verhouding tussen de basis- en legeringselementen: messing, brons, cupronickel, niet-silicium en anderen.

Een pure messing - een legering met zink - is niet gelegeerd. Als het in een bepaalde hoeveelheid legerende non-ferrometalen bevat, wordt het beschouwd als multicomponent. Bronzen zijn legeringen met andere metalen componenten, ze kunnen tin zijn en geen tin bevatten, ze zijn in alle gevallen gelegeerd. Verbeter hun kwaliteit door gebruik te maken van Mn, Fe, Zn, Ni, Sn, Pb, Be, Al, P, Si.

Het siliciumgehalte in koperverbindingen vergroot hun corrosieweerstand, sterkte en elasticiteit; Tin en lood - Bepaal de antifrictie eigenschappen en positieve eigenschappen van machinabiliteit door snijden; Nikkel en mangaan - componenten van de zogenaamde vervormbare legeringen, die ook een positief effect hebben op corrosiebestendigheid; Ijzer verbetert mechanische eigenschappen, en zink-technologisch.

Zij worden gebruikt in de elektrotechniek, als belangrijkste grondstof voor de vervaardiging van diverse draden, materiaal voor de productie van kritische onderdelen voor chemische uitrusting, in de bouw van machines en in instrumenten, in pijpleidingen en warmtewisselaars.

Aluminium Alloying

Gebruikt in de vorm van vervormbare of gietlegeringen. Gealloyeerde metalen op basis daarvan zijn verbindingen met koper, mangaan of magnesium (duralumine en anderen), de laatste zijn verbindingen met silicium, de zogenaamde siluminen, met al hun mogelijke varianten gedoteerd met Cr, Mg, Zn, Co, Cu en Si.

Koper verhoogt zijn plasticiteit; Silicon - vloeibaarheid en kwaliteit gieterij eigenschappen; Chroom, mangaan, magnesium - verbeteren sterkte, technologische eigenschappen van bewerkbaarheid en corrosiebestendigheid. B, Pb, Zr, Ti, Bi kunnen ook worden gebruikt als legerende componenten die de weerstand tegen veroudering en agressieve werkomstandigheden bevorderen.

Ijzer - een ongewenste component, maar in kleine hoeveelheden die gebruikt worden voor de productie van aluminiumfolie. Silumine gebruikt voor het gieten van kritieke onderdelen en behuizingen in de techniek. Duralumine en gegoten aluminiumlegeringen zijn een belangrijk grondstof voor de vervaardiging van rompelementen, met inbegrip van machtstructuren, in vliegtuigbouw, scheepsbouw en machinebouw.

Gealloyeerde metalen zijn in alle sectoren van de industrie betrokken als die welke mechanische en technologische eigenschappen hebben verhoogd in vergelijking met het grondstof. Het assortiment legeringselementen en de mogelijkheden van moderne technologieën maken het mogelijk om diverse wijzigingen aan te brengen die de mogelijkheden in wetenschap en technologie uitbreiden.