Metallurgiya sanoati har bir inson hayotida muhim rol o'ynaydi, chunki har kuni turli xil metall buyumlar bilan shug'ullanish kerak. Va ular eritish orqali olinadigan turli xil qotishmalardan tayyorlanadi. Ushbu materiallarni ishlab chiqarishda kamida ikkita metall ishlatiladi va xususiyatlarni yaxshilash uchun maxsus qo'shimchalar qo'llaniladi. Ushbu maqolada bir nechta temir-nikel qotishmalari, ularning xususiyatlari va qo'llanilishi ko'rib chiqiladi.
Temirning xossalari haqida
Sof temir kumushrang-kulrang rangga ega boʻlib, choʻzuvchan va egiluvchan. Tabiatda topilgan mahalliy ingotlar aniq metall nashrida va sezilarli qattiqlikka ega. Materialning balandligi va elektr o'tkazuvchanligida u erkin elektronlar yordamida oqimni osongina o'tkazadi. Metall o'rtacha refrakterlikka ega, +1539 daraja Selsiy haroratda yumshaydi va ferromagnit xususiyatlarini yo'qotadi. Bu kimyoviy faol element. Oddiy haroratda u osongina reaksiyaga kirishadi va qizdirilganda bu xususiyatlar kuchayadi. Havoda u oksidli plyonka bilan qoplanadi, bu reaktsiyaning davom etishiga to'sqinlik qiladi. Nam muhitga ta'sir qilgandazang paydo bo'ladi, bu endi korroziyaga to'sqinlik qilmaydi. Ammo, shunga qaramay, temir va uning qotishmalari keng qo'llaniladi.
Biroz tarix
Invar temir va nikel qotishmasi boʻlib, tarkibida 36% qotishma qoʻshimchasi mavjud. U birinchi marta Frantsiyada 1896 yilda fizik Sharl Giyom tomonidan kashf etilgan. Bu vaqtda u juda qimmat platina-iridiy qotishmasidan tayyorlangan massa va uzunlik o'lchovlari standartlari uchun arzon metallni qidirish ustida ishlamoqda. Ushbu kashfiyot tufayli olim 1920 yilda fizika bo'yicha Nobel mukofotiga sazovor bo'ldi.
Lotin tilida "invar" so'zi o'zgarmas degan ma'noni anglatadi. Bu shuni anglatadiki, temir-nikel qotishmasining termal kengayish koeffitsienti keng harorat oralig'ida - -80 dan 100 darajagacha doimiy bo'lib qoladi. Bu qotishma yana bir qancha nomlarga ega: nilvar, vakodil, nilo-qotishma, radiometal. Invar - Imphy Alloys Inc. kompaniyasining savdo belgisi, u Arcelor Mittal po'lat guruhiga tegishli.
Temir-nikel qotishmasi
Temirning xususiyatlarini yaxshilash uchun turli qo'shimchalar yordamida qotishmalar olinadi. Olimlar metallarning termodinamik xususiyatlarini hisobga olgan holda temir-nikel qotishmasini olish qiyin bo'lmaydi, deb hisoblashgan. Ammo amalda ular muammolarga duch kelishdi. Metalllarning o'zaro ta'sirida, temirning nikel bilan qotishmasini ishlab chiqarishda, yon oksidlanish jarayoni natijasida ikki valentli holatdagi temir uch valentli holatga o'tadi.
Natijada qotishmaning unumi pasayadi va ma'lum fizik xususiyatlari yomonlashadi. Ushbu muammoni hal qilish uchun elektrolitga aminlar va organik kislotalar qo'shiladi, ular temir temir bilan past eruvchan birikmalar hosil qiladi. Shu munosabat bilan cho'kmaning elastikligi yaxshilanadi va uni bir xil taqsimlash uchun elektrolitlar aralashtiriladi. Olingan temir va nikel qotishmasi invar deb ataladi.
Invar qotishmasidan foydalanish
Ahamiyatsiz termal kengayish koeffitsienti uni ishlab chiqarish uchun ishlatishga imkon beradi:
- asbob qismlari;
- geodeziya ishlari uchun lenta va sim;
- Lazerli qo'llab-quvvatlovchi tuzilmalar;
- soat harakati qismlari, xronometr mayatniklari;
- prokat mahsulotlari: issiq haddelenmiş bar va choyshab, sovuq haddelenmiş lenta, choksiz quvurlar, zarb qilingan barlar.
Kuchlilikni oshirish uchun temir-nikel qotishmasining sovuq plastik deformatsiyasi amalga oshiriladi, so'ngra past haroratli issiqlik bilan ishlov berish amalga oshiriladi. Oddiy atmosfera sharoitida korroziyaga nisbatan ko'proq qarshilik ko'rsatish uchun uning yuzasi silliqlanadi va agar mahsulot agressiv muhitda foydalanish uchun mo'ljallangan bo'lsa, himoya qatlami qo'llaniladi. Invarning korroziyaga qarshi xususiyatlari uning tarkibiga taxminan 12% xrom qo'shilganda ham ortadi, shu bilan birga u 100 gradusgacha qizdirilganda doimiy elastiklikni saqlaydi.
Magnit qotishmalar
Bu qotishmalar elektrotexnikada keng qoʻllaniladi. Ular doimiy magnitlar, transformator yadrolari,elektr o'lchash asboblari, elektromagnitlar. Odamlar temirning magnit ekanligini qadimdan bilishadi va natijada u juda ko'p qo'llaniladi.
Ko'p vaqt o'tgach, xuddi shu xususiyat nikel va boshqa metallarga xos ekanligi aniqlandi. Temir va nikelning magnit qotishmasidan tayyorlangan mahsulotlar, shuningdek, tashqi magnit maydon yo'q bo'lganda, o'zlarining magnit maydonini saqlab qolish qobiliyatiga ega. Bundan tashqari, bu shaxsiy maydon yana boshqa magnit jismlarga ta'sir qilishi mumkin.
Nikel, kob alt va ularning qotishmalari
Kob alt va nikel temir kichik guruhining elementlari hisoblanadi. Barcha uch element o'xshash xususiyatlarga ega, ammo sezilarli farqlar ham mavjud. Ikkala metal ham temirdan zichroq va temirdan qattiqroq va kuchliroqdir. Ular kimyoviy jihatdan kamroq faol, korroziyaga chidamliligi bilan farqlanadi. Bundan tashqari, metallar gaz korroziyasiga nisbatan yuqori chidamliligi uchun baholanadi.
Kob alt va nikelning kamchiliklari ularning yuqori zaharliligi va temirga nisbatan sezilarli narxidir. Ular elektrokimyoviy reaktsiyalar orqali uglerod po'latlari va temirdan tayyorlangan mahsulotlarning korroziyaga qarshi tashqi qoplamasi uchun o'zlarining qo'llanilishini topadilar. Shuningdek, ular mustahkamlik va qattiqlikni talab qiluvchi komponentlar va qismlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Koinvar, invar, supermalloy, permalloy va malloy deb ataladigan temir, nikel va kob alt qotishmalarining alohida ahamiyatini ta'kidlash kerak. Ularning asosiy ustunligi yuqorida joylashganmagnit xususiyatlari. Bu qotishmalar turli elektromagnit qurilmalar uchun magnit zanjirlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.
Qotishma Kovar
Aralashma mukammal mexanik xususiyatlarga ega metallardan iborat. Ularni qayta ishlash oson, ular osonlik bilan prokat, broshlash, zarb qilish va shtamplashga duchor bo'ladi. Kob alt, nikel va temir qotishmasi esa kovar deb ataladi. Kimyoviy elementlarning to'g'ri tanlangan kombinatsiyasi materialni ajoyib xususiyatlarga ega bo'lishini ta'minlaydi. Ushbu qotishma yaxshi issiqlik o'tkazuvchanligiga, elektr qarshiligining yuqori koeffitsientiga va keng harorat oralig'ida nolga yaqin chiziqli kengayish indekslariga ega. Yagona kamchilik - nam muhitda korroziyaga chidamliligi past, shuning uchun ko'pincha kumushning himoya qoplamalari qo'llaniladi. Kovar sanoatda keng qo'llaniladi:
- quvurlar, lentalar va simlar;
- kondansatkichlar;
- asbob-uskunalardagi asbob-uskunalar holatlari;
- radioelektronikadagi tafsilotlar;
- elektrovakuum sanoatidagi holatlar.
Qotishma qimmatbaho kob alt va nikelni o'z ichiga oladi, bu material narxini oshiradi, lekin yaxshi ishlash va uzoq xizmat muddati dastlabki sarmoyani qoplaydi.
Alni qotishmalari
Alni - temir-nikel-alyuminiy magnit qotishmalarining guruh nomi. Alyuminiy va nikel konsentratsiyasining ma'lum chegaralarda ortishi bilan qoldiq induksiya kamayadi va majburlash kuchi ortadi. Eng ko'p ishlatiladigan qotishmalar, unda alyuminiy 11 dan18%, nikel esa 20-34%. Bunday qotishmalarning asosiy xususiyatlari elektr o'tkazuvchanligi, issiqlik o'tkazuvchanligi va egiluvchanligidir. Ularning barchasi yaxshi payvandlash bilan ajralib turadi.
Magnit ishlab chiqarishda qotishmalardan foydalanish uchun ular kob alt va mis bilan qotishtiriladi. Bunday holda, material qattiqlik va mo'rtlikni oladi va qo'pol taneli tuzilishga ega. Alni qotishmalari uzoq vaqt davomida 1000 darajadan yuqori yuqori haroratlarda ishlaydigan gaz turbinali va reaktiv dvigatellarning qismlari uchun konstruktiv material sifatida ishlatiladi va metallni shikastlanmasdan saqlaydi.
Xulosa
Zamonaviy sanoatda keng qoʻllaniladigan barcha metallar qotishmalardir. Masalan, dunyoda ishlab chiqariladigan deyarli barcha temir temir va po'lat ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Buni qotishmalarning ular olingan metallarga qaraganda yaxshiroq xossalari bilan tavsiflanishi bilan izohlash mumkin. Shuni ta'kidlash kerakki, sanoat tomonidan ishlab chiqarilgan qotishmalar ular uchun umumiy xususiyatlarga ega: mustahkamlik, qattiqlik, elastiklik va plastiklik. Temir-nikellar ham magnit xususiyatlarga ega bo'lib, ular ishlab chiqarish jarayonida qo'shimcha qotishma yordamida yaxshilanadi.
