Metais ligados: descrição, lista e recursos da aplicação

O desenvolvimento é identificado com perfeição. A melhoria das oportunidades industriais e domésticas é conseguida através do uso de materiais com características progressivas. Isto, em particular, metais ligados. Sua diversidade é determinada pelas possibilidades de correção da composição quantitativa e qualitativa dos elementos de liga.

Liga de aço natural

O primeiro ferro fundido, que em suapropriedades diferiam de seus parentes, era naturalmente dopada. A glândula de meteorito pré-histórica derretida continha uma quantidade maior de níquel. Ele foi encontrado em antigos enterros egípcios 4-5 milênio aC. e., do mesmo construído um monumento de arquitetura Kutab Minar em Delhi (século V). As espadas japonesas eram feitas de ferro, saturadas com molibdênio, e o aço damasco continha tungstênio, característico da moderna alta velocidade. Estes eram metais, o minério para o qual foi extraído de certos lugares.

As ligas de produção moderna podem conter componentes naturais de origem metálica e não metálica, que se refletem em suas características e propriedades.

Caminho histórico

A base para o desenvolvimento do doping foi estabelecidaa justificativa do método de cadinho de fusão de aço na Europa no século XVIII. Em uma versão mais primitiva, os cadinhos eram usados ​​nos tempos antigos, incluindo o aço damasco e o aço de Damasco. No início do século XVIII, essa tecnologia foi aprimorada em escala industrial e permitiu ajustar a composição e a qualidade do material de origem.

• A descoberta simultânea de mais e mais novos elementos químicos, levou os pesquisadores a experimentos experimentais de fundição.
• A influência negativa do cobre na qualidade do aço é estabelecida.
• Latão aberto, contendo 6% de ferro.

Os experimentos foram realizados sob o ponto de vista do efeito qualitativo e quantitativo na liga de aço de tungstênio, manganês, titânio, molibdênio, cobalto, cromo, platina, níquel, alumínio e outros.

A primeira produção industrial de aço, ligada ao manganês, foi estabelecida no início do século XIX. Ele foi desenvolvido desde 1856 no âmbito do processo de fundição Bessemer.

Características de liga

Capacidades modernas permitem a fusão de metais ligados de qualquer composição. Princípios básicos da tecnologia em questão:

1. Os componentes são considerados como doping apenas se forem introduzidos propositadamente e o conteúdo de cada um exceder 1%.
2. Enxofre, hidrogênio, fósforo são considerados impurezas. Como inclusões não-metálicas, são usados ​​boro, nitrogênio, silício e raramente fósforo.
3. O doping volumétrico é a introdução de componentes emsubstância derretida no âmbito da produção metalúrgica. Superfície é um método de saturação de difusão da camada superficial pelos elementos químicos necessários sob a ação de altas temperaturas.
4. Durante o processo, os aditivos são alterados para um cristalinoestrutura do material "criança". Eles podem criar soluções de penetração ou exclusão, bem como ser colocados nos limites de estruturas metálicas e não metálicas, criando uma mistura mecânica de grãos. Um grande papel aqui é desempenhado pelo grau de solubilidade dos elementos um no outro.

Componentes de ligas

De acordo com a classificação geral, todos os metais são divididosem preto e cor. Para incluir ferro preto, cromo e manganês. Colorido dividida em leve (alumínio, magnésio, potássio), pesado (níquel, zinco, cobre), o nobre (platina, prata, ouro), metais refractários (tungsténio, molibdénio, vanádio, titânio), pulmões, de terras raras e radioactivos. Por metais de liga incluem uma variedade significativa de luz, pesado, nobre e refractário não-ferrosos e toda preta.

Dependendo da proporção desses elementos e da maior parte da liga, os últimos são divididos em baixa liga (3%), média-liga (3-10%) e alta-liga (mais de 10%).

Liga de aço

Tecnologicamente, o processo não causa complicações. A variedade é muito ampla. Os principais objetivos dos aços são os seguintes:

• Fortalecendo a força.
• Melhorando os resultados do tratamento térmico.
• Aumento da resistência à corrosão, resistência ao calor, resistência ao calor, resistência ao calor, resistência a condições operacionais agressivas, vida útil.

Os principais componentes são ligas negras e metais refratários, que incluem Cr, Mn, W, V, Ti, Mo, bem como Al, Ni, Cu colorido.

O cromo e o níquel são os principais componentes que determinamaço inoxidável (Х18−9T), bem como condições de trabalho resistentes ao calor, são caracterizadas por altas temperaturas e cargas de choque (15Х5). Em um montante de até 1,5% são utilizados para rolamentos e peças de fricção (15ХФ, ШХ15СГ)

O manganês é um componente fundamental dos aços resistentes ao desgaste (110G13L). Em pequenas quantidades, promove a desoxidação, reduzindo a concentração de fósforo e enxofre.

O silício e o vanádio são elementos que em certa quantidade aumentam a elasticidade e são usados ​​para fazer molas e molas (55º, 50º).

O alumínio é aplicável ao ferro com uma grande resistência elétrica (X13O4).

Um conteúdo significativo de tungstênio é característicoaços ferramenta de alta velocidade estáveis ​​(Р9, Р18К5Ф2). Uma broca de metal dopada feita de tal material é muito mais produtiva e resistente a tropeços do que a mesma ferramenta feita de aço carbono.

O aço ligado é incluído no diáriouse faz. Ao mesmo tempo, as chamadas ligas com propriedades surpreendentes são conhecidas, também obtidas por métodos de doping. Portanto, "aço de madeira" contém 1% de cromo e 35% de níquel, o que determina sua alta condutividade térmica, característica da madeira. O diamante também inclui 1,5% de carbono, 0,5% de cromo e 5% de tungstênio, o que o caracteriza como particularmente duro, semelhante ao diamante.

Ligas de ferro fundido

O ferro fundido é diferente do aço significativoteor de carbono (de 2,14 a 6,67%), alta dureza e resistência à corrosão, mas resistência insignificante. A fim de expandir a gama de propriedades de demonstração e aplicações, é ligado com cromo, manganês, alumínio, silício, níquel, cobre, tungstênio, vanádio.

Devido às características especiais destematerial ferro-carbonáceo, sua liga é um processo mais complicado que o aço. Cada um dos componentes afeta a transformação das formas de carbono na mesma. Assim, o manganês contribui para a formação de grafite "correta", o que aumenta a força. A introdução de outros resulta na transição do carbono para um estado livre, branqueamento do ferro fundido e redução de suas propriedades mecânicas.

A tecnologia é complicada por um baixo ponto de fusão (em média, até 1000 ° C), enquanto que para a maioria dos elementos de liga excede consideravelmente este nível.

O mais eficaz para o complexo de ferro fundidoliga. Simultaneamente, é necessário levar em conta o aumento na probabilidade de segregação de tais fundições, o risco de rachaduras, defeitos de fundição. Realizar o processo tecnológico de forma mais racional em fornos eletromagnéticos e de indução. Um estágio consecutivo obrigatório é o tratamento térmico qualitativo.

O ferro fundido de cromo é caracterizado porresistência ao desgaste, força, resistência ao calor, resistência ao envelhecimento e corrosão (ЧХ3, ЧХ16). Eles são usados ​​em engenharia química e na produção de equipamentos metalúrgicos.

O ferro fundido, ligado com silício, é distinguido pela altaresistência à corrosão e a resistência aos efeitos de compostos químicos agressivos, embora as propriedades mecânicas satisfatórias (CHS13, CHS17). partes forma do aparelho química, tubagens e bombas.

Um exemplo de um sistema integrado altamente produtivoligas são ferros fundidos resistentes ao calor. Eles contêm em sua composição metais negros e de liga, como cromo, manganês, níquel. Eles são caracterizados pela alta resistência à corrosão, resistência ao desgaste e resistência a altas cargas sob condições de alta temperatura - partes de turbinas, bombas, motores, equipamentos químicos (CHN15D3SH, CHN19X3SH).

Um componente importante é o cobre, que é usado em conjunto com outros metais, enquanto aumenta as características de fundição da liga.

Cobre ligado

É usado em sua forma pura e na composição de ligas de cobre, que têm uma grande variedade dependendo da relação dos elementos básicos e de liga: latão, bronze, prata de níquel, não-silício e outros.

Um latão puro - uma liga com zinco - não é ligado. Se a sua composição inclui ligas de metais não ferrosos em uma determinada quantidade - é considerado multicomponente. Bronzes são ligas com outros constituintes metálicos, podem ser estanho e não contêm estanho, são ligados em todos os casos. Melhore sua qualidade usando Mn, Fe, Zn, Ni, Sn, Pb, Be, Al, P, Si.

O teor de silício em compostos de cobre aumentasua resistência à corrosão, força e elasticidade; estanho e chumbo - determinar as propriedades antifricção e características positivas de usinabilidade por corte; níquel e manganês - componentes das chamadas ligas deformáveis, que também têm um efeito positivo na resistência à corrosão; o ferro melhora as propriedades mecânicas e o zinco - tecnológico.

Eles são usados ​​em engenharia elétrica como a principal matéria-primapara a fabricação de vários arames, material para a fabricação de peças críticas para equipamentos químicos, na construção de máquinas e na fabricação de instrumentos, em tubulações e trocadores de calor.

Liga de alumínio

Utilizado sob a forma de deformáveis ​​ou de fundiçãoligas. Dopados Metais sua base, são os compostos de cobre, manganês, ou de magnésio (duralumínio, etc), o último - um composto com silício, chamados silumins, com todas as opções possíveis são dopados com Cr, Mg, Zn, Co, Cu, Si.

O cobre aumenta sua plasticidade; silício -propriedades de fundição de fluidez e qualidade; cromo, manganês, magnésio - melhora a resistência, propriedades tecnológicas de usinabilidade e resistência à corrosão. Além disso, B, Pb, Zr, Ti e Bi podem ser utilizados como componentes de liga, contribuindo para a resistência ao envelhecimento e para condições de trabalho agressivas.

O ferro é um componente indesejável, maspequenas quantidades são usadas para produzir folhas de alumínio. Silumin usado para fundição de peças críticas e caixas em engenharia. Duralumina e ligas de alumínio fundido são uma importante matéria-prima para a fabricação de elementos de casco, incluindo estruturas de energia, na construção de aeronaves, construção naval e construção de máquinas.

Metais ligados estão envolvidos em todas as esferasindústria como aquelas que têm características mecânicas e tecnológicas aumentadas, em comparação com a matéria-prima. A variedade de elementos de liga e as capacidades das tecnologias modernas possibilitam a produção de várias modificações que ampliam as possibilidades da ciência e da tecnologia.