Yerdagi eng keng tarqalgan metallardan biri alyuminiydir. U "uchuvchi metall" deb ham ataladi. Tabiatda sof holda topilmasa-da, ko'plab minerallarda uchraydi. Ko'p qismlar va tuzilmalarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladigan eng keng tarqalgan qotishma - duralumin (duralumin).
Uni Dürener Metallwerke AG zavodida (Dyuren) ishlagan nemis olimi Alfred Vilm ixtiro qilgan. U alyuminiy va mis qotishmasi sof shakldagi metallning o'zidan ancha yaxshi xususiyatlarga ega ekanligini aniqladi.
Yuqori mustahkam qotishma guruhi
Aslida, duralumin qotishmalarning butun guruhi bo'lib, uning asosiy komponenti alyuminiy bo'lib, uning qotishma elementlari mis, rux, marganets, magniydir. Ammo umuman olganda, ularning xususiyatlari nafaqat tarkibi, balki issiqlik bilan ishlov berish usuli bilan ham belgilanadi. 1903 yilda birinchi marta qarish jarayonida alyuminiy qotishmasi aniqlanganmis yanada mustahkam va qattiqroq bo'ladi.
Keyinchalik ma'lum bo'lishicha, bu qattiqlashgandan so'ng, metall xona haroratida bir necha kun bo'lganda, uning o'ta to'yingan qattiq eritmasi parchalanadi va bu, o'z navbatida, qattiqlashishi bilan birga keladi. material.
Qarish jarayoni va oldingi holatga qaytish
Yuqorida aytib o'tilganidek, metallning qarishi muhim jarayon bo'lib, u fizik va mexanik xususiyatlarning o'zgarishiga olib keladigan strukturaviy o'zgarishlar tufayli yuzaga keladi. Bu tabiiy va sun'iy bo'lishi mumkin. Birinchi holda, qotishma bir necha kun davomida xona haroratida saqlanadi.
Sun'iy qarish bilan ishlov berish vaqti qisqaradi, lekin harorat ko'tariladi. Qotishmani avvalgi holatiga qaytarish uchun uni bir necha soniya davomida 270 darajaga qizdirish va keyin tezda sovutish kerak.
Alyuminiy ishlab chiqarish
Alyuminiyning mis bilan qotishmasini tayyorlash uchun sizga yuqori texnologiyali uskunalar va, albatta, metallning o'zi kerak. U boksitdan qazib olinadi. Bu toshni maydalash, unga suv qo'shish va yuqori bosim ostida bug'lash kerak. Shunday qilib, kremniy aluminadan ajratiladi. Keyin qalin massa to'g'rilangan kriolit bilan maxsus hammomga joylashtiriladi. Tarkibi 950 ° C ga qadar isitiladi va u orqali 400 kA elektr toki o'tkaziladi.
Bu kislorod va alyuminiy atomlari orasidagi aloqani uzish imkonini beradi. Natijada, ikkinchisi suyuq metall sifatida pastki qismga joylashadi. Suyuq alyuminiydan quyma shunday tayyorlanadi. Endi metallishlov berishga to'liq tayyor. Biroq, uning mustahkamligini oshirish uchun unga qotishma elementlarni qo'shish va shu bilan yuqori sifatli alyuminiy-mis qotishmasini olish kerak.
Duralumin ishlab chiqarish
Jami barcha alyuminiy qotishmalari ikki guruhga bo'linadi: quyma va deformatsiyalangan. Ularni ishlab chiqarish jarayoni oxir-oqibat qaysi turni olish kerakligiga bog'liq. Bundan tashqari, ishlab chiqarish usuli ham kerakli xususiyatlarga bog'liq.
Dyuralyumin ishlab chiqarish uchun alyuminiy ingotlari elektr pechda eritiladi. Qizig'i shundaki, bu qattiqdan suyuqlikka va aksincha ko'p marta aylantirilishi mumkin bo'lgan bir nechta metallardan biridir. Bu uning ishlashiga ta'sir qilmaydi. Marganets, temir va magniy kabi mis va boshqa qotishma elementlar o'z navbatida eritilgan alyuminiyga qo'shiladi. Foiz nisbatiga rioya qilish juda muhim: 93% alyuminiy, 5% mis, qolgan 2% boshqa qotishma elementlardir.
Duraluminning qattiqlashishi va tavlanishi
Bunday qotishma uchun majburiy qotish jarayonidir. Kichkina qismlarni ushlab turish muddati atigi bir necha daqiqa, harorat esa 500 °C atrofida. Jarayondan so'ng darhol duralumin yumshoq va yopishqoq bo'ladi. Uni deformatsiya qilish va qayta ishlash oson. Biroz vaqt o'tgach, qotishma qattiqlashadi va uning mexanik xususiyatlari ortadi. Agar harorat chegarasi oshib ketgan bo'lsa, oksidlanish sodir bo'ladi va material o'z xususiyatlarini yo'qotadi. Qattiqlashgandan keyin uni sovuq suvda sekin sovutish kerak.
Demak, siz alyuminiy-mis qotishmasining nomini allaqachon bilasiz. Ko'pincha deformatsiyaga duchor bo'ladi: sovuq haddeleme, chizish, zarb qilish. Bunday holda, qattiqlashuv deb ataladigan narsa sodir bo'ladi. Bu metall konstruktsiyada dislokatsiyalarning harakati va ko'payishi sodir bo'lgan jarayondir. Natijada, qotishma o'zi tuzilishini o'zgartiradi, qattiqroq va kuchliroq bo'ladi. Bu uning egiluvchanligi va zarba kuchini pasaytiradi. Deformatsiyalar osonroq o'tishi va ishning qattiqlashishi metallni yo'q qilmasligi uchun tavlanish qo'llaniladi. Buning uchun qotishma 350 ° C ga qadar isitiladi va keyin havoda sovutiladi.
Qotishma holati jadvali (alyuminiy va mis)
Dyuralumin tarkibiy qismlarining qattiq va suyuq holatdagi oʻzaro taʼsirini eng aniq tasvirlash, shuningdek, qotishma xossalarining oʻzgarishi xarakterini tushuntirish uchun holat diagrammasidan foydalaning.
Bundan ko'rinib turibdiki, Cu ning alyuminiy bilan qotishmasida eng yuqori eruvchanligi 548 ° C haroratda kuzatiladi va shu bilan birga u 5,7% ni tashkil qiladi. Harorat ko'tarilsa, u ko'tariladi, pasayganda esa pasayadi. Xona haroratida minimal eruvchanlik (0,5%) kuzatiladi. Agar duralumin 400 ° C dan yuqori qotib qolsa, u qattiq bir hil eritmaga aylanadi - a.
Bu jarayon davomida qattiq eritma parchalanadi. Alyuminiy va mis qotishmasi o'zini juda noodatiy tutadi, formulasi CuAl2. Bu jarayon ortiqcha A1 fazasining chiqishi bilan birga keladi. Bu buzilish paytida sodir bo'ladiuzoq vaqt. Bu biz yuqorida aytib o'tgan tabiiy qarish.
Qotishma xususiyatlari
Metalni ma'lum elementlar bilan qotishma uning xususiyatlarini oshirish imkonini beradi. Alyuminiy-mis qotishmasining nomini eslaysizmi? U qanday xususiyatlarga ega?
Alyuminiyning o'zi juda engil, yumshoq va butunlay mo'rt. Kuchsiz konsentrlangan gidroksidi va kislotalarda eriydi. Alyuminiyga mis va magniy qo'shib, siz allaqachon juda kuchli qotishma olishingiz mumkin. Uning ishlashini yaxshilash juda oson - siz uni xona haroratida yotish uchun qoldirishingiz kerak. Shunday qilib, qarish ta'siri, yuqorida aytib o'tganimizdek, duraluminning kuchini oshiradi.
Alyuminiyning oʻzi ancha yengil. Misning kichik foizi qotishmani og'irlashtirmaydi. Yana bir ijobiy xususiyat - qotishmani qayta-qayta eritish qobiliyati. Shu bilan birga, u o'z xususiyatlarini yo'qotmaydi. Kerak bo'lgan yagona narsa - kastingdan keyin bir necha kun "dam olish".
Dyuraluminning kamchiligi uning past korroziyaga chidamliligidir. Shuning uchun, ko'pincha bunday material alyuminiyning toza qatlami bilan qoplangan yoki laklar va bo'yoqlar bilan bo'yalgan.
Alyuminiy qotishmalari va ularning qoʻllanilishi
Birinchi marta duralumin havo kemalarini yasash uchun ishlatilgan. Ushbu materialning engilligi va mustahkamligi ajoyib samolyotni yaratishga imkon berdi. Buning uchun D16t brendi ishlatilgan. Hozirgi vaqtda alyuminiy, sink, mis va boshqa qotishma elementlari bo'lgan qotishmalar keng qo'llaniladiastronavtika, aviatsiya va mashinasozlikning boshqa sohalari.
Demak, masalan, avtomobil ishlab chiqarishda duralumindan foydalanish uning ogʻirligi va narxini sezilarli darajada kamaytirishi mumkin, biroq ayni paytda u yetarlicha kuchli boʻladi.
Umuman olganda, ushbu qotishmaning assortimenti juda keng ekanligini ta'kidlash mumkin: quvurlar, simlar, choyshablar, lentalar, novdalar va har xil shakldagi quyma qismlar. D16t hali ham eng mashhur va keng tarqalgan brendlardan biri hisoblanadi. Belgilanish oxiridagi kichik "t" harfi qotishma qotib qolgan va tabiiy ravishda qariganligini anglatadi. Ishlatiladi:
- Kosmik kemalar, kemalar va samolyotlar konstruksiyalarida.
- Mashina asboblari va dastgohlari uchun turli qismlarni ishlab chiqarish uchun.
- Ko'cha belgilari, yo'l belgilarini ishlab chiqarish uchun.
Alyuminiy va mis qotishmasining nomini hamma bilishi kerak. Dural neft sanoatida ham qo'llaniladi. Demak, undan tayyorlangan maxsus quvurlar quduqning 6-7 yil ishlashini ta'minlaydi.
Alyuminiy va mis qotishmasining nomi nima, eslash oson. Shunday qilib, biz uning qanday xususiyatlarga ega ekanligini va qaerda ishlatilishini aytdik. U prokatni oson almashtirishi mumkin, ayniqsa konstruksiyani engillashtirish zarur bo'lsa.
