Aliaje din metale neferoase

metalurgia neferoasă este angajată în extracția minereurilor de metale neferoase, precum și îmbogățirea și topirea metalelor pure și aliaje. metale neferoase au multe proprietăți valoroase :. densitate joasă (magneziu, aluminiu), o conductivitate termică ridicată (cupru), rezistența la coroziune (titan), etc. Convențional, acestea sunt împărțite în grele, ușoare și metale rare.

Grupuri de metale

Metalele grele includ substanțe care sunt foarte dense. Acestea sunt cobalt, crom, cupru, plumb etc. Unele dintre ele (plumb, zinc, cupru) sunt utilizate în miere pură, dar sunt de obicei utilizate ca elemente de aliere.

Densitatea metalelor ușoare este mai mică de 5 g / cm3. Acest grup include aluminiu, sodiu, potasiu, litiu etc. Acestea sunt utilizate ca deoxidanți în fabricarea metalelor pure și a aliajelor și sunt de asemenea utilizate în pirotehnie, medicină, echipament fotografic și alte domenii.

Noile metale sunt foarte rezistente la coroziune. Acest grup include platină, aur, argint, osmiu, paladiu, rodiu, iridiu și ruteniu. Ele sunt folosite în medicină, inginerie electrică, instrumente, bijuterii.

Metalele rare sunt combinate într-un grup separat, deoarece au proprietăți speciale care nu sunt caracteristice altor metale. Acesta este uraniul, tungstenul, seleniul, molibdenul etc.

Se distinge, de asemenea, un grup de metale utilizate pe scară largă. Acesta include titan, aluminiu, cupru, staniu, magneziu și plumb.

Aliajele pe bază de metale neferoase sunt turnate și deformabile. Acestea diferă în ceea ce privește tehnologia de fabricare a semifabricatelor: din turnătorie, piesele sunt produse prin turnarea în matrițe metalice sau nisipoase, iar foile, profilele, firele și alte elemente sunt realizate din părți deformabile. În acest caz, se utilizează metode de presare, forjare și ștanțare. Aliajele de turnare se referă la metalurgia metalelor grele, deformabile - la metalurgia metalelor ușoare.

Aluminiu și aliajele sale

Aluminiu este un metal neferos care are o nuanță argintie albă și se topește la 650 ° C. În sistemul periodic corespunde simbolului Al. Acest element este cel de-al treilea dintre cele mai frecvente dintre toate rocile din scoarța pământului (în primul rând oxigenul, pe cel de-al doilea siliciu). În condiții atmosferice, se formează o peliculă de oxid pe suprafața aluminiului, care previne coroziunea.

Proprietăți importante ale aluminiului:

Densitate scăzută - numai 2,7 g / cm3 (de exemplu, cupru - 8,94 g / cm3).
Conductivitate electrică ridicată (37 * 106 S / m) și conductivitate termică (203,5 W / (m · K)).
Rezistență scăzută în formă pură - 50 MPa.
Structura laturii cristalului este centrică pe față.

Metalul este ușor prelucrat prin presiune. Acesta găsește o aplicație largă în industria electrică: conductorii de curent electric sunt fabricați din aluminiu. În producția de oțel este folosit pentru dezoxidare. Aluminiu face, de asemenea, feluri de mâncare, dar nu este adecvat pentru prepararea murăturilor și depozitarea produselor lactate - elementul este instabil în alcaline și medii acide. Unele părți din oțel sunt acoperite cu aluminiu (procesul de aluminare) pentru a crește rezistența la căldură. Datorită rezistenței reduse, aluminiul nu este practic utilizat în forma sa pură.

Aliaje de aluminiu deformabile

Aliajele de aluminiu deformabile sunt împărțite în întărite și ne-armate.

Aliajele de aluminiu deformabile sunt aliaje duraline (sistem A-Cu-Mg) și aliaje de înaltă rezistență (Al-Cu-Mg-Zn). Proprietățile mecanice ridicate și greutatea specifică mică permit o utilizare pe scară largă a acestor aliaje în domeniul ingineriei, în special în fabricarea pieselor pentru aeronave.

Elementele principale de aliere pentru dural sunt magneziu și cupru. Aceste aliaje sunt marcate cu litera D cu un număr. Din D1 face lame de elice, D16 este folosit pentru spars, cadre, aeronave de placare, și D17 - pentru nituri de fixare.

Aliajele de înaltă rezistență, pe lângă aluminiul, cuprul și magneziul, conțin zinc. Indicați cu litera B și cu numărul, aceștia sunt utilizați pentru fabricarea unor părți de configurație complexă, lame elicoptere, structuri încărcate în mare.

Aliajele de aluminiu ne-armate deformabile sunt aliaje de aluminiu cu mangan (marcaj - АМц1) și cu magneziu (АМг2 și АМг3). Sunt bine prelucrate prin sudare, desen, laminare, ștanțare la cald și la rece. Ei au o plasticitate ridicată, dar nu sunt foarte puternici. Ele sunt produse în principal sub formă de foi, care sunt utilizate pentru fabricarea produselor din forme complexe (nituri, cadre, etc.).

Aliaje turnate pe baza de aluminiu

Cele mai utilizate aliaje de turnare din aluminiu și siliciu, care sunt denumite silumin. Acestea conțin mai mult de 4,5% siliciu și sunt desemnate prin litere AK cu numărul mărcii. Siluminele combină o greutate specifică scăzută cu proprietăți mecanice și turnare ridicate. Acestea sunt utilizate pentru turnarea complexă a componentelor auto, motociclete și a aerului, precum și pentru producerea anumitor tipuri de aparate de uz casnic - mașini de tocat carne, schimbătoare de căldură, corpuri sanitare etc.

Aliaje de cupru

Cuprul este un metal neferos care are o nuanță roșie pe suprafață și roz în fractură. În sistemul periodic al D.I. Mendeleyev este notat cu simbolul Cu. În formă pură, metalul are un grad ridicat de plasticitate, conductivitate electrică și termică și este, de asemenea, caracterizat prin rezistența la coroziune. Acest lucru face posibilă utilizarea cuprului și a aliajelor acestuia pentru acoperișurile clădirilor critice.

Proprietăți importante ale metalului:

Punctul de topire este de 1083 ° C.
Structura laturii cristalului este centrică pe față.
Densitatea este de 8,94 g / cm3.

Datorită plasticității, cuprul este ușor supus unui tratament sub presiune, dar este slab tăiat. Datorită contracției mari, metalul are proprietăți reduse de turnare. Orice impurități, cu excepția argintului, au o mare influență asupra substanței și reduc conductivitatea electrică.

La etichetarea cuprului, se utilizează litera M cu numărul care desemnează marca. Cu cât numărul mărcii este mai mic, cu atât este mai pură substanța în ea. De exemplu, M00 conține 99,99% cupru și M4 - 99%.

Cea mai răspândită utilizare în inginerie se regăsește în două grupe de aliaje de cupru - bronz și alamă.

Bronz - aliaje pe bază de cupru, în care elementul de aliere este orice metal, cu excepția zincului. Cele mai comune aliaje de cupru cu plumb, staniu, aluminiu, siliciu și antimoniu.

Toate bronzurile în compoziție chimică sunt împărțite în staniu și speciale, sau fără tinichit, adică nu conțin staniu în compoziția lor.

Bronzii de bronz au cele mai bune proprietăți de turnare, mecanice și antifricțiune și, de asemenea, au o rezistență sporită la coroziune. Din cauza costului ridicat al staniu, aceste aliaje sunt utilizate într-un mod limitat.

Bronzurile speciale sunt adesea folosite ca înlocuitori pentru staniu, iar unele au proprietăți tehnologice mai bune. Se disting următoarele tipuri de bronzuri speciale:

Aluminiu. Acestea conțin între 5% și 11% aluminiu, precum și mangan, nichel, fier și alte metale. Aceste aliaje au proprietăți mecanice mai mari decât bronzurile de staniu, dar proprietățile lor de turnare sunt mai mici. Bronzii din aluminiu sunt utilizați pentru a face mici părți critice.
Leaded. Acestea cuprind aproximativ 30% plumb. Aceste aliaje au proprietăți antifricțiune ridicate și, prin urmare, sunt utilizate pe scară largă în producția de lagăre.
Silicios. Aceste bronzuri conțin aproximativ 4% siliciu, sunt dopate cu nichel și mangan. Proprietățile lor mecanice corespund cu oțelurile. Ele sunt utilizate în principal pentru fabricarea elementelor de primăvară în domeniul construcțiilor navale și al aviației.
Beriliu. Conține până la 2,3% beriliu, caracterizat printr-o elasticitate ridicată, duritate și rezistență la uzură. Aceste bronzuri sunt folosite pentru izvoare care lucrează într-un mediu agresiv.

Toate bronzurile au proprietăți antifricțiune bune, rezistență la coroziune, proprietăți de turnare înalte, care permit utilizarea aliajelor pentru realizarea monumentelor, clopotelor etc.

La marcarea bronzurilor, se folosesc literele inițiale Br, urmate de primele litere ale denumirilor metalelor de bază, indicând conținutul lor procentual. De exemplu, aliajul BrOF8-0.3 include 8% staniu și 0,3% fosfor.

Alama, numite aliaje de cupru și zinc, cu adăugarea altor metale -. Aluminiu, plumb, nichel, mangan, siliciu, etc. alamă simplă conține numai cupru și zinc și aliaje multicomponente cuprind de la 1% la 8% din diferite elemente de aliere sunt adăugate pentru a îmbunătăți proprietăți diferite.

Manganul, nichelul și aluminiu sporesc rezistența aliajului la coroziune și proprietățile sale mecanice.
Datorită adaosurilor de siliciu, aliajul devine mai fluid în stare lichidă și mai ușor de sudat.
Plumbul face procesul de tăiere mai ușor.

Magneziu și aliajele sale

Magneziul este un metal neferos care are o nuanță de argint și este notat cu simbolul Mg în tabelul periodic.

Proprietăți importante ale magneziului:

Punctul de topire este 650 ° C.
Densitatea este de 1,74 g / cm3.
Duritatea este de 30-40 НВ.
Aderarea relativă este de 6-17%.
Rezistența temporară este de 100-190 MPa.

Metalul are o activitate chimică mare, în condiții atmosferice este instabilă la formarea de coroziune. Se taie bine, absoarbe forțele de șoc și dă vibrații. Deoarece magneziul are proprietăți mecanice scăzute, acesta nu este practic utilizat în scopuri structurale, ci este utilizat în industria pirotehnică, chimică și metalurgie. De multe ori acționează ca agent de reducere, element de aliere și deoxidant în fabricarea aliajelor.

Aliajele pe bază de magneziu se caracterizează prin rezistență specifică ridicată (rezistență maximă - până la 400 MPa). Ele sunt bine tăiate, lustruite, lustruite, forjate, presate, laminate. Din dezavantajele aliajelor de magneziu - rezistență scăzută la coroziune, proprietăți slabe de turnare, tendință de aprindere în timpul fabricării.

Aliaje de magneziu deformabile

Cele mai frecvente sunt trei grupuri de aliaje pe bază de magneziu.

Aliaje de magneziu dopate cu mangan

Conține până la 2,5% mangan, necalificat prin tratament termic. Are rezistență bună la coroziune. Deoarece aceste aliaje sunt ușor sudate, acestea sunt folosite pentru piese sudate o configurație simplă, precum și pentru sistemele de piese de armare, ulei si benzina, care nu se confruntă cu sarcini grele. Printre acest grup sunt aliajele MA1 și MA8.

Aliaje ale sistemului Mg-Al-Zn-Mn

Compoziția acestor aliaje, pe lângă magneziu și mangan, include aluminiu și zinc. Acestea măresc semnificativ rezistența și ductilitatea, datorită cărora aliajele sunt potrivite pentru fabricarea pieselor forjate și forjate din forme complexe. Acest grup include mărcile MA2-1 și MA5.

Aliaje ale sistemului Mg-Zn

Aliajele pe bază de magneziu și zinc sunt aliate în plus cu metale de cadmiu, zirconiu și pământuri rare. Acestea sunt aliaje de magneziu de înaltă rezistență, care sunt folosite pentru componente care se confruntă cu încărcături mari (în avioane, mașini, mașini-unelte etc.). Acest grup include aliaje de MA14, MA15, MA19.

Aliaje turnate din magneziu

Cea mai obișnuită grupă de aliaje de magneziu de turnătorie aparține sistemului Mg-Al-Zn. Aceste aliaje practic nu absoarbe neutronii termici, prin urmare ele sunt utilizate pe scară largă în ingineria nucleară. De asemenea, fac detalii despre aeronave, rachete, mașini (uși de cabină, cutii de instrumente, rezervoare de combustibil etc.). Aliajele de magneziu, zinc și aluminiu sunt utilizate la fabricarea instrumentelor și la fabricarea carcaselor pentru echipamente electronice. Acest grup include mărcile ML5 și ML6.

Aliajele de magneziu de turnare de înaltă rezistență se disting prin proprietăți mecanice și tehnologice mai bune. Acestea sunt utilizate în aviație pentru producția de piese încărcate. Acest grup include aliaje ML12 (magneziu, zinc și zirconiu), ML8 (magneziu, zinc, zirconiu și cadmiu), ML9 (magneziu, zirconiu, neodim), ML10 (magneziu, zinc, zirconiu, neodim).

Zincul și aliajele sale

Zincul este un metal colorat de nuanță gri-albastru. În sistemul lui DI Mendeleyev este notat cu simbolul Zn. Are o rezistență ridicată la vâscozitate, ductilitate și coroziune. Proprietăți importante ale metalului:

Un punct de topire mic este de 419 ° C.
Densitate mare - 7,1 g / cm3.
Rezistență scăzută - 150 MPa.

În forma sa pură, zincul este utilizat pentru galvanizarea oțelului pentru a proteja împotriva coroziunii. Se folosește pentru imprimare, imprimare și galvanizare. Adesea se adaugă la aliaje, în principal cupru.

Aliaje de zinc deformabile

Aliajele de zinc deformabile sunt utilizate pentru fabricarea pieselor prin tragere, presare și laminare. Sunt procesate într-o stare fierbinte la o temperatură cuprinsă între 200 și 300 ° C. Elementele de aliere sunt cuprul (până la 5%), aluminiul (până la 15%) și magneziu (până la 0,05%).

Aliajele de zinc deformabile sunt caracterizate de proprietăți mecanice ridicate, datorită cărora ele sunt adesea folosite ca înlocuitori ai alamelor. Ei au o rezistență ridicată, cu ductilitate bună. Aliajele de zinc, aluminiu și cupru sunt cele mai frecvente, deoarece au cele mai mari proprietăți mecanice.

Aliaje de zinc turnate

La turnarea aliajelor de zinc, elementele de aliere sunt de asemenea cupru, aluminiu și magneziu. Aliajele sunt împărțite în 4 grupe:

Pentru turnarea prin injecție.
Anti-frecare.
Pentru turnarea centrifugală.
Pentru turnare în matrițe de răcire.

Lingourile sunt ușor lustruite și galvanizate. Turnarea aliajelor de zinc are o fluiditate ridicată în stare lichidă și formează turnări dense în formă înghețată.

aliaje de turnare sunt utilizate pe scară largă în industria de automobile: unul face pompa de locuințe, carburatoarele, vitezometre, masca radiatoarelor. Aliajele sunt, de asemenea, utilizate pentru producția anumitor tipuri de aparate de uz casnic, fitinguri și părți de dispozitive.

În Rusia, metalurgia neferoasă este una dintre cele mai competitive industrii. Multe companii naționale sunt lideri mondiali în subsectoarele de nichel, titan și aluminiu. Aceste realizări au devenit posibile din cauza investițiilor mari în metalurgia neferoasă și a aplicării tehnologiilor inovatoare.

Trimiteți-vă prietenilor

Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare