Legert legeringer: beskrivelse, liste og egenskaper ved søknaden

Utviklingen er identifisert med fullkommenhet. Forbedring av industrielle og innenlandske muligheter oppnås ved bruk av materialer med progressive egenskaper. Dette, spesielt legerte metaller. Mangfoldet deres bestemmes av mulighetene for å korrigere den kvantitative og kvalitative sammensetningen av legeringselementene.

Naturlig legeringstål

Det første smeltejernet, som i sinEgenskapene skiller seg fra deres slektninger, det var naturlig dopet. Den smelte forhistoriske meteorittkjertelen inneholdt en økt mengde nikkel. Han ble funnet i gamle egyptiske begravelser 4-5 årtusen f.Kr. e., fra det samme bygget et monument av arkitektur Kutab Minar i Delhi (V århundre). Japansk damask sverd laget av jern, molybden og mettet Damaskus stål inneholder wolfram typisk for moderne høy hastighet. Disse var metaller, malmen som ble hentet fra visse steder.

Legeringer av moderne produksjon kan inneholde naturlige komponenter av metallisk og ikke-metallisk opprinnelse, som reflekteres i deres egenskaper og egenskaper.

Historisk sti

Grunnlaget for utvikling av doping ble lagtbegrunnelsen til smeltedigelmetoden for stålsmelting i Europa i det 18. århundre. I en mer primitiv versjon ble crucibles brukt i oldtiden, blant annet for damask stål og Damaskus stål. I begynnelsen av det 18. århundre ble denne teknologien forbedret i industriell skala og tillatt å justere sammensetningen og kvaliteten på kildematerialet.

• Samtidig oppdagelse av flere og flere nye kjemiske elementer, presset forskerne til eksperimentelle forsøk på smelting.
• Den negative påvirkning av kobber på kvaliteten på stål er etablert.
• Åpent messing, som inneholder 6% jern.

Forsøk ble utført når det gjelder kvantitative og kvalitative innflytelse på stållegering av wolfram, mangan, titan, molybden, kobolt, krom, platina, nikkel, aluminium og andre.

Den første industrielle produksjonen av stål, legert med mangan, ble etablert i begynnelsen av XIX århundre. Det har blitt utviklet siden 1856 innenfor rammen av Bessemer-prosessen med smelting.

Funksjoner av legering

Moderne evner tillater smeltelegerte metaller av enhver sammensetning. Grunnleggende prinsipper for den aktuelle teknologien:

1. Komponenter anses bare å være doping dersom de introduseres målrettet og innholdet av hver overstiger 1%.
2. Svovel, hydrogen, fosfor regnes som urenheter. Som ikke-metalliske inneslutninger brukes bor, nitrogen, silisium og sjelden fosfor.
3. Volumetrisk doping er innføring av komponenter ismeltet stoff innenfor rammen av metallurgisk produksjon. Overflaten er en prosess med overflatelaget diffusjon metning nødvendige grunnstoffer ved høye temperaturer.
4. Under prosessen blir additivene forandret til en krystallinskstruktur av "barn" materialet. De kan skape inntrengnings- eller ekskluderingsløsninger, samt plasseres på grensene for metalliske og ikke-metalliske strukturer, og skaper en mekanisk blanding av korn. En stor rolle her spilles av graden av oppløselighet av elementene i hverandre.

Alloying komponenter

I følge den generelle klassifiseringen er alle metaller deltpå svart og farge. Svart er jern, krom og mangan. Farget delt i lett (aluminium, magnesium, kalium), tunge (nikkel, sink, kobber), en edel (platina, sølv, gull), ildfaste metaller (wolfram, molybden, vanadium, titan), lunger, sjeldne jordarter og radioaktiv. Ved legering metaller omfatter et betydelig utvalg av lys, tung, edel og ildfast ikke-jernholdige og all sort.

Avhengig av forholdet mellom disse elementene og hoveddelen av legeringen, er sistnevnte delt inn i lavlegering (3%), mediumlegert (3-10%) og høylegering (mer enn 10%).

Alloy Steel

Teknisk forårsaker ikke prosessen komplikasjoner. Sortimentet er veldig bredt. Hovedmålene for stål er som følger:

• Styrke styrke.
• Forbedre resultatene av varmebehandling.
• Økning i korrosjonsmotstand, varmebestandighet, varmebestandighet, varmebestandighet, motstand mot aggressive driftsforhold, levetid.

Hovedkomponentene - jernlegering og ildfaste metaller, som inkluderer Cr, Mn, W, V, Ti, Mo, og fargede Al, Ni, Cu.

Krom og nikkel er de viktigste komponentene som bestemmerrustfritt stål (Х18Н9Т), samt varmebestandige arbeidsforhold preges av høye temperaturer og støtbelastninger (15Х5). I en mengde på opptil 1,5% brukes til lagre og friksjonsdeler (15ХФ, ШХ15СГ)

Mangan er en grunnleggende komponent i slitesterk stål (110G13L). I små mengder fremmer deoxidering, reduserer konsentrasjonen av fosfor og svovel.

Silisium og vanadium er elementer som i en viss grad øker elastisiteten og brukes til å lage fjærer og fjærer (55, 50, 50).

Aluminium gjelder for jern med stor elektrisk motstand (X13O4).

Et vesentlig innhold av wolfram er karakteristisk forhøyhastighets stabilt verktøy stål (Р9, Р18К5Ф2). En dopet metallbore laget av slikt materiale er mye mer produktiv og motstandsdyktig mot tripping enn det samme verktøyet av karbonstål.

Legert stål er inkludert i det dagligebruk gjør. Samtidig er såkalte legeringer med overraskende egenskaper kjent, også oppnådd ved dopingmetoder. Så "tre stål" inneholder 1% krom og 35% nikkel, som bestemmer sin høye varmeledningsevne, karakteristisk for tre. Diamond inneholder også 1,5% karbon, 0,5% krom og 5% tungsten, som karakteriserer det som spesielt hardt beslektet med diamant.

Legering av støpejern

Støpejern er forskjellig fra stål betydeligkarboninnhold (fra 2,14 til 6,67%), høy hardhet og korrosjonsbestandighet, men ubetydelig styrke. For å utvide omfanget av demonstrasjonsegenskaper og applikasjoner, er det legert med krom, mangan, aluminium, silisium, nikkel, kobber, wolfram, vanadium.

På grunn av de spesielle egenskapene til dettejern-karbonholdig materiale, er legeringen en mer komplisert prosess enn for stål. Hver av komponentene påvirker transformasjonen av karbonformene i den. Mangan bidrar således til dannelsen av "riktig" grafitt, noe som øker styrken. Innføringen av andre resulterer i overgangen av karbon til en fri tilstand, bleking av støpejern og reduksjon av dets mekaniske egenskaper.

Teknologien er komplisert ved lavt smeltepunkt (i gjennomsnitt opptil 1000 ° C), mens for de fleste legeringselementer det overgår dette nivået betydelig.

Den mest effektive for støpejernskompleksdoping. Samtidig er det nødvendig å ta hensyn til økningen i sannsynligheten for segregering av slike støpegods, risikoen for sprekkdannelse, støpfeil. For å utføre den teknologiske prosessen mer rasjonelt i elektromagnetiske og induksjonsovner. En obligatorisk etterfølgende fase er den kvalitative varmebehandlingen.

Kromstøpejern er preget av høyeslitemotstand, styrke, varmebestandighet, bestandighet mot aldring og korrosjon (CHH3, CHH16). De brukes i kjemisk prosessering og i produksjon av metallurgisk utstyr.

Støpejern, legert med silisium, utmerker seg høytkorrosjonsbestandighet og motstand mot påvirkning av aggressive kjemiske forbindelser, selv om tilfredsstillende mekaniske egenskaper (ChS13, ChS17). Lag detaljer om kjemisk utstyr, rørledninger og pumper.

Et eksempel på en svært produktiv integrertdoping er varmebestandig støpejern. De inneholder i deres sammensetning og svart legerende metaller som krom, mangan, nikkel. De kjennetegnes ved høy korrosjonsmotstand, slitasjemotstand og motstand mot høye spenninger under betingelser med høy slag - deler av turbiner, pumper, motorer, kjemisk industri utstyr (CHN15D3SH, CHN19H3SH).

En viktig komponent er kobber, som brukes sammen med andre metaller, samtidig som legeringsgjennomgivelsene øker.

Alloyed kobber

Den brukes i sin rene form, og bestående av kobberlegeringer som har en lang rekke avhengig av forholdet mellom de største og legeringselementene, messing, bronse, nysølv, og andre nelziybery.

En ren messing - en legering med sink - er ikke legert. Hvis sammensetningen inneholder legering av ikke-jernholdige metaller i en viss mengde, anses den for å være multikomponent. Bronser er legeringer med andre metalliske bestanddeler, kan være tinn og inneholder ikke tinn, legeres i alle tilfeller. Forbedre kvaliteten ved å bruke Mn, Fe, Zn, Ni, Sn, Pb, Be, Al, P, Si.

Innholdet av silisium i kobberforbindelser økerderes korrosjonsmotstand, styrke og elastisitet; tinn og bly - bestemme antifriksjonsegenskapene og positive egenskaper ved bearbeidbarhet ved å kutte; nikkel og mangan - komponenter av såkalte deformerbare legeringer, som også har en positiv effekt på korrosjonsbestandighet; jern forbedrer mekaniske egenskaper, og sink-teknologisk.

De brukes i elektroteknikk som hovedråmaterialettil fremstilling av ulike ledninger, materiale til fremstilling av kritiske deler for kjemisk utstyr, i maskinbygging og instrumentering, i rørledninger og varmevekslere.

Aluminium Alloying

Brukes i form av deformerbar eller støperilegeringer. Dopet Metaller dens basis er de forbindelser av kobber, mangan eller magnesium (duraluminium, etc.), den sistnevnte - en forbindelse med silisium, såkalte silumins, med alle de mulige alternativer er dopet ved hjelp av Cr, Mg, Zn, Co, Cu, Si.

Kobber øker plastisiteten; silisium -flytbarhet og kvalitet støperi egenskaper; krom, mangan, magnesium - forbedrer styrke, teknologiske egenskaper ved maskinbearbeidelse og korrosjonsbestandighet. Også, B, Pb, Zr, Ti, Bi kan tas som legeringskomponenter som bidrar til motstand mot aldring og aggressive arbeidsforhold.

Jern er en uønsket komponent, men ismå mengder brukes til å produsere aluminiumsfolie. Silumin brukes til støping av kritiske deler og hus i konstruksjon. Duralumin og støpt aluminiumslegeringer er et viktig råmateriale for produksjon av skrogelementer, inkludert kraftkonstruksjoner, flybygging, skipsbygging og maskinbygging.

Legert legeringer er involvert i alle sfærerindustri som de som har økt mekaniske og teknologiske egenskaper, i forhold til råmaterialet. Sortimentet av legeringselementer og evnen til moderne teknologi gjør det mulig å produsere ulike modifikasjoner som utvider mulighetene i vitenskap og teknologi.