Өнгөт металлын цутгамал

Хар металлыг давуу тал, механик шинж чанар, хямд өртөгтэй тул инженерийн салбарт өргөнөөр ашигладаг. Гэсэн хэдий ч өнгөт металлыг ерөнхийдөө өндөр өртөгтэй хэдий ч төмрийн хайлштай харьцуулахад өвөрмөц шинж чанараараа янз бүрийн хэрэглээнд ашигладаг. Хүссэн механик шинж чанарыг эдгээр хайлшийг ажлын хатуурал, хөгшрөлтийн хатуурал гэх мэт аргаар олж авах боломжтой боловч төмрийн хайлшийг ашигладаг ердийн дулааны боловсруулалтын процессоор биш. Сонирхсон өнгөт бус материалын зарим нь хөнгөн цагаан, зэс, цайр, магни юм.

1. Хөнгөн цагаан

Бүх өнгөт хайлшаас хөнгөн цагаан ба түүний хайлш нь маш сайн шинж чанартай тул хамгийн чухал нь юм. Инженерийн салбарт ашигладаг цэвэр хөнгөн цагааны зарим шинж чанарууд нь:

• 1) Маш сайн дулаан дамжуулалт (0.53 кал/см/С)
• 2) Маш сайн цахилгаан дамжуулах чанар (376 600/ом/см)
• 3) Бага массын нягтрал (2.7 г/см)
• 4) Бага хайлах цэг (658С)
• 5) Маш сайн зэврэлтэнд тэсвэртэй
• 6) Энэ нь хоргүй.
• 7) Энэ нь хамгийн өндөр тусгалтай (85-95%) ба маш бага ялгаруулах чадвартай (4-5%)
• 8) Энэ нь маш зөөлөн бөгөөд уян хатан тул маш сайн үйлдвэрлэлийн шинж чанартай байдаг.

Цэвэр хөнгөн цагааныг ихэвчлэн ашигладаг зарим хэрэглээ нь цахилгаан дамжуулагч, радиаторын сэрвээний материал, агааржуулалтын төхөөрөмж, оптик болон гэрлийн тусгал, тугалган цаас, баглаа боодлын материал юм.

Дээрх ашигтай хэрэглээг үл харгалзан цэвэр хөнгөн цагааныг дараахь асуудлуудаас шалтгаалан өргөн ашигладаггүй.

• 1) Энэ нь бага суналтын бат бэх (65 МПа) ба хатуулаг (20 BHN)
• 2. Гагнах, гагнах нь маш хэцүү байдаг.

Хөнгөн цагааны механик шинж чанарыг хайлшлах замаар эрс сайжруулж болно. Гол хайлшийн элементүүд нь зэс, манган, цахиур, никель, цайр юм.

Хөнгөн цагаан ба зэс нь CuAl2 химийн нэгдлийг үүсгэдэг. 548 хэмээс дээш температурт шингэн хөнгөн цагаанд бүрэн уусдаг. Үүнийг унтрааж, зохиомлоор хөгшрүүлэх үед (100-150С-т удаан хугацаагаар барих) хатуурсан хайлшийг олж авна. Хөгшрөөгүй CuAl2 нь хөнгөн цагаан, зэсийн хатуу уусмалаас тунадасжих хугацаа байхгүй тул тогтворгүй байрлалд (өрөөний температурт хэт ханасан) байдаг. Хөгшрөлтийн явцад CuAl2-ийн маш нарийн тоосонцор тунадасж, энэ нь хайлшийг бэхжүүлэхэд хүргэдэг. Энэ процессыг уусмалын хатуурал гэж нэрлэдэг.

Бусад хайлшийн элементүүд нь 7% хүртэл магни, 1.5% хүртэл манган, 13% хүртэл цахиур, 2% хүртэл никель, 5% хүртэл цайр, 1.5% хүртэл төмөр юм. Эдгээрээс гадна титан, хром, Колумбийг бага хэмжээгээр нэмж болно. Байнгын хэвэнд цутгах болон цутгахад хэрэглэгддэг зарим ердийн хөнгөн цагаан хайлшийн найрлагыг тэдгээрийн хэрэглээний хамт Хүснэгт 2. 10-д үзүүлэв. Эдгээр материалыг байнгын хэв эсвэл даралтат цутгамалаар цутгасны дараа хүлээгдэж буй механик шинж чанарыг Хүснэгт 2.1-д үзүүлэв.

2. Зэс

Хөнгөн цагааны нэгэн адил цэвэр зэс нь дараахь шинж чанартай тул өргөн хэрэглээг олж авдаг

• 1) Цэвэр зэсийн цахилгаан дамжуулах чанар өндөр (5.8 x 105 /ом/см) цэвэр хэлбэрээрээ. Аливаа жижиг хольц нь цахилгаан дамжуулах чанарыг эрс бууруулдаг. Жишээлбэл, 0. 1% фосфор нь цахилгаан дамжуулах чанарыг 40% бууруулдаг.
• 2) Энэ нь маш өндөр дулаан дамжуулалттай (0.92 кал/см/С)
• 3) Энэ нь хүнд металл (өвөрмөц таталцал 8.93)
• 4) Үүнийг гагнах замаар хялбархан холбож болно
• 5) зэврэлтэнд тэсвэртэй,
• 6) Тааламжтай өнгөтэй.

Цэвэр зэсийг цахилгааны утас, автобусны баар, дамжуулах кабель, хөргөгчийн хоолой, дамжуулах хоолой үйлдвэрлэхэд ашигладаг.

Зэсийн хамгийн цэвэр төлөвт байгаа механик шинж чанар нь тийм ч сайн биш юм. Энэ нь зөөлөн бөгөөд харьцангуй сул байдаг. Механик шинж чанарыг сайжруулахын тулд ашигтай хайлш хийж болно. Гол хайлшийн элементүүд нь цайр, цагаан тугалга, хар тугалга, фосфор юм.

Зэс, цайрын хайлшийг гууль гэж нэрлэдэг. 39% хүртэл цайрын агууламжтай зэс нь нэг фазын (α-фазын) бүтцийг бүрдүүлдэг. Ийм хайлш нь өндөр уян хатан чанартай байдаг. Хайлшийн өнгө нь цайрын агууламж 20% хүртэл улаан хэвээр байх боловч үүнээс цааш шар өнгөтэй болно. β-фаз гэж нэрлэгддэг хоёр дахь бүтцийн бүрэлдэхүүн хэсэг нь цайрын 39-46% -д илэрдэг. Энэ нь үнэндээ CuZn хоорондын металлын нэгдэл бөгөөд хатуулгийг нэмэгдүүлэх үүрэгтэй. Бага хэмжээний манган, никель нэмэхэд гуулин хүч улам нэмэгддэг.

Зэсийн цагаан тугалгатай хайлшийг хүрэл гэж нэрлэдэг. Хүрэлийн хатуулаг, бат бөх байдал нь цагаан тугалга агшилтын хэмжээгээр нэмэгддэг. Мөн цагаан тугалганы хувь 5-аас дээш өсөх тусам уян хатан чанар нь буурдаг. Мөн хөнгөнцагаан нэмбэл (4-11%), үүссэн хайлшийг хөнгөн цагаан хүрэл гэж нэрлэдэг бөгөөд энэ нь зэврэлтээс хамаагүй өндөр эсэргүүцэлтэй байдаг. Хүрэл нь гуулинтай харьцуулахад харьцангуй үнэтэй байдаг тул цагаан тугалга нь үнэтэй металл юм.

3. Бусад өнгөт металл

Цайр

Цайр нь хайлах температур бага (419.4 С) ба зэврэлтэнд тэсвэртэй тул цайрын цэвэршилтээр нэмэгддэг тул инженерчлэлд голчлон ашигладаг. Зэврэлтэнд тэсвэртэй байдал нь гадаргуу дээр хамгаалалтын ислийн бүрээс үүссэнээс үүсдэг. Цайрын үндсэн хэрэглээ нь ганг зэврэлтээс хамгаалах цайржуулах, хэвлэх үйлдвэр, цутгамал цутгахад зориулагдсан.

Цайрын сул тал нь хэв гажилттай нөхцөлд хүчтэй анизотропи, хөгшрөлтийн нөхцөлд хэмжээст тогтворгүй байдал, бага температурт цохилтын бат бөх чанар буурах, мөхлөг хоорондын зэврэлтэнд өртөмтгий байдаг. Үүнийг 95 хэмээс дээш температурт ашиглах боломжгүй, учир нь энэ нь суналтын бат бэх, хатуулгийг мэдэгдэхүйц бууруулахад хүргэдэг.

Цутгамал цутгахад өргөн хэрэглэгддэг нь бага даралт шаарддаг бөгөөд энэ нь бусад цутгамал хайлштай харьцуулахад өндөр наслалтад хүргэдэг. Цаашилбал, энэ нь маш сайн боловсруулах чадвартай. Цайрыг цутгах замаар олж авсан өнгөлгөө нь салах хавтгайд байгаа гялбааг арилгахаас бусад тохиолдолд цаашдын боловсруулалтыг баталгаажуулахад хангалттай байдаг.

магни

Хөнгөн жинтэй, механик бат бөх чанар сайтай тул магнийн хайлшийг маш өндөр хурдтайгаар ашигладаг. Ижил хөшүүн байдлын хувьд магнийн хайлш нь зөвхөн C25 гангийн жингийн 37. 2%-ийг шаарддаг тул жингээ хэмнэдэг. Ашигласан хоёр үндсэн хайлшийн элемент нь хөнгөн цагаан, цайр юм. Магнийн хайлш нь элсэн цутгамал, байнгын цутгамал эсвэл цутгамал цутгамал байж болно. Элсээр цутгасан магнийн хайлшийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн шинж чанар нь байнгын цутгамал эсвэл цутгамал цутгамал бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн шинж чанаруудтай харьцуулж болно. Цутгамал хайлш нь ихэвчлэн зэсийн өндөр агууламжтай байдаг тул зардлыг бууруулахын тулд хоёрдогч металлаар хийх боломжийг олгодог. Эдгээр нь автомашины дугуй, бүлүүрт хайрцаг зэргийг хийхэд хэрэглэгддэг. Агуулга их байх тусам цувисан болон хуурамч эд анги зэрэг магнийн хайлшийн механик бат бөх чанар өндөр байдаг. Магнийн хайлшийг уламжлалт гагнуурын ихэнх процессоор амархан гагнах боломжтой. Магнийн хайлшийн маш ашигтай шинж чанар нь тэдгээрийн өндөр боловсруулалт юм. Тэд бага нүүрстөрөгчийн гантай харьцуулахад боловсруулахад ердөө 15% орчим эрчим хүч шаарддаг.