Logam paduan: deskripsi dan fitur aplikasi daftar

Pembangunan ini diidentifikasi dengan kesempurnaan. Peningkatan kemungkinan penggunaan industri dan rumah tangga dengan menggunakan bahan-bahan dengan karakteristik progresif. Ini, khususnya logam doped. keanekaragaman mereka ditentukan kemampuan koreksi komposisi kuantitatif dan kualitatif dari elemen paduan.

baja alami paduan

Pertama besi cair, yang memiliki sifat yang berbeda dari kerabat, wajar-doped. besi meteorit prasejarah yang dilebur terkandung dalam jumlah nikel meningkat. Hal ini ditemukan di makam-makam Mesir kuno 4-5 ribuan tahun SM. e., dibangun arsitektur monumen yang sama Qutab Minar di Delhi (V c). pedang damask Jepang yang terbuat dari besi, molibdenum jenuh dan baja Damaskus mengandung tungsten, khas untuk kecepatan tinggi modern. Ini adalah logam, bijih yang ditambang dari tempat-tempat tertentu.

Paduan dari produksi modern mungkin berisi komponen alami dari logam dan bukan logam asal, yang tercermin dalam karakteristik dan sifat mereka.

jalan sejarah

Landasan bagi pengembangan doping didirikan justifikasi metode peleburan wadah untuk baja di Eropa pada abad XVIII. Dalam versi yang lebih primitif dari cawan lebur digunakan pada zaman kuno, termasuk untuk peleburan Damaskus dan baja Damaskus. Pada awal abad ke-18, teknologi telah meningkatkan pada skala industri, dan memungkinkan untuk menyesuaikan komposisi dan kualitas bahan awal.

• Pembukaan simultan semakin banyak unsur-unsur kimia baru, mendorong peneliti untuk percobaan peleburan eksperimental.
• pengaruh negatif dari tembaga pada kualitas baja.
• Terbuka kuningan mengandung 6% besi.

Percobaan dilakukan dalam hal pengaruh kuantitatif dan kualitatif pada paduan baja tungsten, mangan, titanium, molibdenum, kobalt, kromium, platinum, nikel, aluminium, dan lain-lain.

Produksi industri pertama baja paduan dengan mangan, didirikan pada awal abad XIX. Hal ini juga telah dikembangkan sejak 1856 sebagai bagian dari proses Bessemer peleburan.

Fitur doping

fitur-fitur modern memungkinkan untuk mencairkan logam paduan dari komposisi apapun. Prinsip-prinsip dasar teknologi ini:

1. komponen paduan dianggap hanya jika mereka diperkenalkan dan secara khusus isi dari masing-masing melebihi 1%.
2. Sulfur, hidrogen, fosfor dianggap kotoran. Inklusi bukan logam digunakan sebagai boron, nitrogen, silikon, langka - fosfor.
3. Volume doping - adalah pengenalan komponen ke dalam zat cair dalam industri metalurgi. permukaan adalah proses lapisan permukaan saturasi difusi unsur-unsur kimia yang diperlukan pada suhu tinggi.
4. Dalam proses aditif, memodifikasi struktur kristal dari "anak" dari materi. Mereka dapat membuat atau menghilangkan penetrasi solusi dan ditempatkan di batas-batas logam dan non-logam struktur, menciptakan campuran mekanik biji-bijian. Sebuah peran besar di sini yang dimainkan oleh tingkat kelarutan unsur-unsur dalam satu sama lain.

komponen paduan

Menurut klasifikasi umum, semua logam dibagi menjadi hitam dan berwarna. Untuk menyertakan besi hitam, krom dan mangan. Berwarna dibagi menjadi ringan (aluminium, magnesium, kalium), berat (nikel, seng, tembaga), yang mulia (platinum, perak, emas), logam tahan api (tungsten, molybdenum, vanadium, titanium), paru-paru, tanah jarang dan radioaktif. Dengan paduan logam termasuk berbagai signifikan dari cahaya, berat, mulia dan tahan api non-ferrous dan semua hitam.

Tergantung pada rasio unsur-unsur dan dasar Massey logam terakhir dibagi menjadi paduan rendah (3%), srednelegirovannye (3-10%) dan tinggi (lebih dari 10%).

baja paduan

Secara teknologi, proses ini sederhana. Rentang ini sangat luas. Tujuan utama untuk baja berikut:

• Meningkatkan kekuatan.
• Peningkatan hasil pengolahan termal.
• Peningkatan ketahanan korosi, tahan panas, tahan panas, tahan panas, tahan terhadap kondisi operasi yang agresif, kehidupan pelayanan.

Komponen utama - paduan besi dan logam tahan api, yang meliputi Cr, Mn, W, V, Ti, Mo, dan berwarna Al, Ni, Cu.

Kromium dan Nikel - komponen utama mendefinisikan stainless steel (X18H9T) dan tahan api, yang kondisi kerja yang ditandai dengan suhu tinggi dan beban kejut (15H5). Dalam jumlah hingga 1,5% digunakan untuk bantalan dan bagian gesekan (15HF, SHH15SG)

Mangan - komponen fundamental dari baja tahan aus (110G13L). jumlah kecil mempromosikan deoksidasi, mengurangi konsentrasi fosfor dan sulfur.

Silikon dan vanadium - elemen yang sejumlah peningkatan elastisitas dan digunakan untuk pembuatan mata air (55S2, 50HFA).

Aluminium cocok untuk besi dengan hambatan listrik yang besar (H13YU4).

Karakteristik penting dari isi tungsten stabil alat kecepatan tinggi baja (P9 R18K5F2). bor paduan logam dari bahan jauh lebih produktif dan tahan terhadap operasi dari alat baja karbon yang sama.

baja paduan dalam penggunaan sehari-hari. Bersamaan dikenal disebut paduan dengan sifat mengejutkan diperoleh sebagai metode doping. Dengan demikian "baja kayu" mengandung 1% kromium dan 35% nikel, yang menentukan konduktivitas termal yang tinggi, karakteristik kayu. Berlian juga terdiri 1,5% karbon, 0,5% kromium dan 5% dari tungsten, yang mencirikan sebagai sangat kuat, mirip dengan berlian.

doping besi

setrika cor baja berbeda dari konten yang signifikan karbon (2,14-6,67%), kekerasan tinggi dan ketahanan korosi, tetapi kekuatan rendah. Dalam rangka memperluas berbagai sifat dan aplikasi demonstrasi, itu didoping dengan kromium, mangan, aluminium, silikon, nikel, tembaga, tungsten, vanadium.

Karena karakteristik khusus dari bahan besi dan doping - proses yang lebih rumit daripada baja. Masing-masing komponen mempengaruhi konversi bentuk karbon di dalamnya. Sejak mangan kontribusi untuk pembentukan yang "benar" dari grafit, yang meningkatkan daya tahan. Pengenalan karbon lainnya juga memiliki efek transisi ke keadaan idle, pemutih besi dan mengurangi sifat mekaniknya.

Teknologi ini rumit temperatur leleh rendah (rata-rata hingga 1000? C), sedangkan untuk sebagian besar elemen paduan secara substansial lebih tinggi dari tingkat ini.

Kebanyakan efektif untuk paduan kompleks besi. Pada saat yang sama, Anda harus mempertimbangkan meningkatkan kemungkinan pemisahan coran, retak risiko pengecoran cacat. Untuk melaksanakan proses yang lebih efisien dalam elektromagnetik dan induksi tungku. Urutan wajib langkah adalah perlakuan panas berkualitas tinggi.

setrika kromium cor ditandai dengan ketahanan aus yang tinggi, kekuatan, ketahanan panas, ketahanan terhadap penuaan dan korosi (CHH3, CHH16). Mereka digunakan dalam teknik kimia dan dalam produksi peralatan metalurgi.

Besi cor paduan dengan silikon, yang ditandai dengan ketahanan korosi yang tinggi dan resistensi terhadap efek dari senyawa kimia yang agresif, meskipun sifat mekanik yang memuaskan (CHS13, CHS17). bagian bentuk aparat kimia, pipa dan pompa.

Contoh paduan yang sangat kompleks besi cor tahan panas. Mereka mengandung dalam komposisi dan paduan hitam mereka logam seperti kromium, mangan, nikel. Mereka yang ditandai dengan ketahanan korosi yang tinggi, ketahanan aus dan ketahanan terhadap tekanan tinggi di bawah kondisi dampak tinggi - bagian turbin, pompa, motor, peralatan industri kimia (CHN15D3SH, CHN19H3SH).

Salah satu komponen penting adalah tembaga, yang terlibat dalam sebuah kompleks dengan logam lain, karakteristik casting alloy meningkat.

paduan tembaga

Hal ini digunakan dalam bentuk murni dan terdiri dari paduan tembaga yang memiliki berbagai tergantung pada rasio utama dan paduan elemen, kuningan, perunggu, perak nikel, dan nelziybery lainnya.

Bersih kuningan - paduan seng - tidak didoping. Jika itu termasuk komposisi paduan logam non-ferrous dalam jumlah tertentu - itu dianggap multikomponen. Perunggu - itu paduan dengan komponen logam lainnya, dapat timah atau timah yang mengandung, diolah dalam semua kasus. Peningkatan kualitas dengan menggunakan Mn, Fe, Zn, Ni, Sn, Pb, Jadilah, Al, P, Si.

Isi silikon senyawa tembaga meningkatkan ketahanan korosi mereka, kekuatan dan elastisitas; timah, dan timah, - menentukan kualitas dan antifriction karakteristik positif relatif machinability; nikel dan mangan - komponen, yang disebut-paduan mampudeformasi yang juga memiliki efek positif pada ketahanan korosi; besi meningkatkan sifat mekanik dan seng - teknologi.

Mereka digunakan dalam teknik listrik sebagai bahan baku dasar untuk pembuatan berbagai kabel, bahan untuk pembuatan komponen-komponen penting untuk peralatan kimia, teknik mesin dan peralatan konstruksi, dalam pipa dan penukar panas.

aluminium doping

Digunakan sebagai casting atau paduan tempa. Doped Logam dasarnya adalah senyawa tembaga, mangan, atau magnesium (duralumin, dll), yang terakhir - senyawa dengan silikon, yang disebut silumins, dengan semua pilihan yang mungkin yang didoping menggunakan Cr, Mg, Zn, Co, Cu, Si.

Tembaga meningkatkan plastisitas nya; Silicon - fluiditas dan kualitas pengecoran sifat; kromium, mangan, magnesium - meningkatkan kekuatan, sifat pengolahan dan ketahanan korosi tekanan machinability. Juga sebagai komponen paduan kontribusi untuk ketahanan terhadap penuaan dan kondisi operasi yang agresif dapat diadopsi B, Pb, Zr, Ti, Bi.

Besi - komponen yang tidak diinginkan, tetapi dalam jumlah kecil yang digunakan untuk produksi aluminium foil. Silumin digunakan untuk cor bagian kritis dan perumahan dalam teknik mesin. Duralumin dan meninju sebuah paduan berbasis aluminium - bahan baku penting untuk pembuatan elemen lambung, termasuk struktur kekuatan dalam konstruksi pesawat terbang, galangan kapal dan mesin.

logam paduan terlibat dalam semua bidang industri seperti yang telah ditingkatkan karakteristik mekanik dan teknologi, dibandingkan dengan bahan awal. Kisaran elemen paduan dan kemungkinan teknologi modern memungkinkan untuk membuat berbagai modifikasi yang memperpanjang kemampuan ilmu pengetahuan dan teknologi.