Tidwib ta' Metalli mhux tal-ħadid

Il-metalli tal-ħadid jintużaw b'mod estensiv fl-industrija tal-inġinerija minħabba s-superjorità tagħhom, il-firxa ta 'proprjetajiet mekkaniċi u spejjeż aktar baxxi. Xorta waħda, metalli mhux tal-ħadid jintużaw ukoll f'diversi applikazzjonijiet għall-proprjetajiet speċifiċi tagħhom meta mqabbla ma 'ligi tal-ħadid minkejja l-ispiża ġeneralment għolja tagħhom. Il-proprjetajiet mekkaniċi mixtieqa jistgħu jinkisbu f'dawn il-ligi permezz ta 'twebbis tax-xogħol, ebusija tal-età, eċċ, iżda mhux permezz ta' proċessi normali ta 'trattament tas-sħana użati għal-ligi tal-ħadid. Uħud mill-materjali prinċipali mhux tal-ħadid ta 'interess huma l-aluminju, ir-ram, iż-żingu u l-manjeżju

1. Aluminju

Mill-ligi kollha mhux tal-ħadid, l-aluminju u l-ligi tiegħu huma l-aktar importanti minħabba l-proprjetajiet eċċellenti tagħhom. Uħud mill-proprjetajiet tal-aluminju pur li għalihom jintuża fl-industrija tal-inġinerija huma:

• 1) konduttività termali eċċellenti (0.53 cal/cm/C)
• 2) Konduttività elettrika eċċellenti (376 600/ohm/ċm)
• 3) Densità baxxa tal-massa (2.7 g/cm)
• 4) Punt ta 'tidwib baxx (658C)
• 5) Reżistenza għall-korrużjoni eċċellenti
• 6) Huwa mhux tossiku.
• 7) Għandu waħda mill-ogħla riflessività (85 sa 95%) u emissività baxxa ħafna (4 sa 5%)
• 8) Huwa artab ħafna u duttili li bħala riżultat tiegħu għandu proprjetajiet ta 'manifattura tajbin ħafna.

Uħud mill-applikazzjonijiet fejn l-aluminju pur huwa ġeneralment użat huma f'kondutturi elettriċi, materjali fin-radjaturi, unitajiet ta 'arja kondizzjonata, rifletturi ottiċi u tad-dawl, u fojl u materjali tal-ippakkjar.

Minkejja l-applikazzjonijiet utli ta 'hawn fuq, l-aluminju pur mhux użat ħafna minħabba l-problemi li ġejjin:

• 1) Għandu saħħa tensili baxxa (65 MPa) u ebusija (20 BHN)
• 2. Huwa diffiċli ħafna li tiwweldja jew tissalda.

Il-proprjetajiet mekkaniċi tal-aluminju jistgħu jittejbu sostanzjalment bil-liga. L-elementi prinċipali tal-liga użati huma ram, manganiż, silikon, nikil u żingu.

L-aluminju u r-ram jiffurmaw il-kompost kimiku CuAl2. 'l fuq minn temperatura ta' 548 C tinħall kompletament fl-aluminju likwidu. Meta dan jiġi mkessaħ u maturat artifiċjalment (żamma fit-tul f'100 - 150C), tinkiseb liga mwebbsa. Il-CuAl2, li ma jkunx qed jixjieħ m'għandux ħin biex jippreċipita mis-soluzzjoni solida ta 'aluminju u ram u għalhekk huwa f'pożizzjoni instabbli (super-saturat f'temperatura tal-kamra). Il-proċess tat-tixjiħ jippreċipita partiċelli fini ħafna ta 'CuAl2, li jikkawża t-tisħiħ tal-liga. Dan il-proċess jissejjaħ ebusija tas-soluzzjoni.

L-elementi l-oħra tal-liga użati huma sa 7% manjesju, sa 1. 5% manganiż, sa 13% silikon, sa 2% nikil, sa 5% żingu u sa 1.5% ħadid. Minbarra dawn, it-titanju, il-kromju u l-kolumbju jistgħu wkoll jiġu miżjuda f'perċentwali żgħar. Il-kompożizzjoni ta 'xi liegi tal-aluminju tipiċi użati fl-iffurmar permanenti u l-ikkastjar tad-die hija mogħtija fit-Tabella 2. 10 bl-applikazzjonijiet tagħhom. Il-proprjetajiet mekkaniċi mistennija ta 'dawn il-materjali wara li dawn ikunu mitfugħa bl-użu ta' forom permanenti jew ikkastjar bi pressjoni huma murija fit-Tabella 2.1.

2. Ram

Simili għall-aluminju, ir-ram pur isib ukoll applikazzjoni wiesgħa minħabba l-proprjetajiet li ġejjin tiegħu

• 1) Il-konduttività elettrika tar-ram pur hija għolja (5.8 x 105 /ohm/cm) fil-forma l-aktar pura tagħha. Kwalunkwe impurità żgħira tnaqqas il-konduttività drastikament. Per eżempju, 0. 1% fosfru jnaqqas il-konduttività b'40%.
• 2) Għandu konduttività termali għolja ħafna (0. 92 cal/cm/C)
• 3) Huwa metall tqil (gravità speċifika 8.93)
• 4) Jista 'jingħaqad faċilment flimkien permezz tal-ibbrejżjar
• 5) Jirreżisti l-korrużjoni,
• 6) Għandu kulur pjaċevoli.

Ram pur jintuża fil-manifattura ta 'wajer elettriku, bus bars, kejbils ta' trasmissjoni, tubi tal-friġġ u pajpijiet.

Il-proprjetajiet mekkaniċi tar-ram fl-iktar stat pur tiegħu mhumiex tajbin ħafna. Huwa artab u relattivament dgħajfa. Jista 'jiġi liga bi profitt biex ittejjeb il-proprjetajiet mekkaniċi. L-elementi ewlenin tal-liga użati huma żingu, landa, ċomb u fosfru.

Il-ligi tar-ram u ż-żingu jissejħu ram. B'kontenut ta 'żingu sa 39%, ir-ram jifforma struttura ta' fażi waħda (α-phase). Ligi bħal dawn għandhom duttilità għolja. Il-kulur tal-liga jibqa 'aħmar sa kontenut taż-żingu ta' 20%, iżda lil hinn minn hekk isir isfar. It-tieni komponent strutturali msejjaħ β-phase jidher bejn 39 sa 46% taż-żingu. Huwa fil-fatt il-kompost inter-metalliku CuZn li huwa responsabbli għall-ebusija miżjuda. Is-saħħa tar-ram tiżdied aktar meta jiżdiedu ammonti żgħar ta 'manganiż u nikil.

Il-ligi tar-ram bil-landa jissejħu bronż. L-ebusija u s-saħħa tal-bronż jiżdiedu bi titkemmex fil-kontenut tal-landa. Id-duttilità hija wkoll imnaqqsa biż-żieda fil-persentaġġ tal-landa 'l fuq minn 5. Meta l-aluminju huwa wkoll miżjud (4 sa 11%), il-liga li tirriżulta tissejjaħ bronż tal-aluminju, li għandu reżistenza għall-korrużjoni konsiderevolment ogħla. Il-bronż huma komparattivament għaljin meta mqabbla ma 'ram minħabba l-preżenza tal-landa li hija metall għali.

3. Metalli oħra li ma fihomx ħadid

Żingu

Iż-żingu jintuża prinċipalment fl-inġinerija minħabba t-temperatura ta 'tidwib baxxa tiegħu (419.4 C) u reżistenza ogħla għall-korrużjoni, li tiżdied mal-purità taż-żingu. Ir-reżistenza għall-korrużjoni hija kkawżata mill-formazzjoni ta 'kisja protettiva ta' ossidu fuq il-wiċċ. L-applikazzjonijiet prinċipali taż-żingu huma fil-galvanizzar biex jipproteġu l-azzar mill-korrużjoni, fl-industrija tal-istampar u għad-die casting.

L-iżvantaġġi taż-żingu huma l-anisotropija qawwija esibita taħt kundizzjonijiet deformati, nuqqas ta 'stabbiltà dimensjonali taħt kundizzjonijiet ta' tixjiħ, tnaqqis fis-saħħa tal-impatt f'temperaturi aktar baxxi u s-suxxettibilità għal korrużjoni inter-granulari. Ma jistax jintuża għal servizz 'il fuq minn temperatura ta' 95.C minħabba li jikkawża tnaqqis sostanzjali fis-saħħa tat-tensjoni u l-ebusija.

L-użu mifrux tiegħu fid-die castings huwa minħabba li jeħtieġ pressjoni aktar baxxa, li tirriżulta f'ħajja ogħla tad-die meta mqabbla ma 'ligi oħra tal-ikkastjar tad-die. Barra minn hekk, għandu makkinarju tajjeb ħafna. Il-finitura miksuba bid-diecasting taż-żingu ħafna drabi hija adegwata biex tiġġustifika kwalunkwe proċessar ulterjuri, ħlief għat-tneħħija tal-flash preżenti fil-pjan tal-firda.

Manjeżju

Minħabba l-piż ħafif tagħhom u s-saħħa mekkanika tajba, il-ligi tal-manjeżju jintużaw f'veloċitajiet għoljin ħafna. Għall-istess ebusija, il-ligi tal-manjeżju jeħtieġu biss 37. 2% tal-piż tal-azzar C25 u b'hekk jiffrankaw il-piż. Iż-żewġ elementi prinċipali tal-liga użati huma l-aluminju u ż-żingu. Ligi tal-manjeżju jistgħu jiġu mitfugħa bir-ramel, fondut permanenti tal-moffa jew mitfugħa. Il-proprjetajiet tal-komponenti ta 'liga tal-manjeżju fondut bir-ramel huma komparabbli ma' dawk tal-komponenti permanenti tal-moffa fondut jew die-cast. Il-ligi tad-die-casting ġeneralment alleati għandhom kontenut għoli ta 'ram sabiex jippermettulhom li jsiru mill-metalli sekondarji biex jitnaqqsu l-ispejjeż. Jintużaw biex isiru roti tal-karozzi, kaxxi tal-krank, eċċ. Aktar ma jkun għoli l-kontenut, iktar tkun għolja s-saħħa mekkanika ta 'ligi maħduma bil-manjeżju bħal komponenti rrumblati u falsifikati. Ligi tal-manjeżju jistgħu jiġu wweldjati faċilment bil-biċċa l-kbira tal-proċessi tradizzjonali tal-iwweldjar. Proprjetà utli ħafna tal-ligi tal-manjeżju hija l-maknabbiltà għolja tagħhom. Huma jeħtieġu biss madwar 15% tal-qawwa għall-magni meta mqabbla mal-azzar b'karbonju baxx.