Обоените материјали се широко користени во инженерската индустрија поради нивната супериорност, опсегот на механички својства и пониските трошоци. Сепак, обоените материјали се користат и во разни апликации за нивните специфични својства во споредба со црните легури, и покрај нивната генерално висока цена. Посакуваните механички својства може да се добијат во овие легури со стврднување на работата, стврднување на староста, итн., Но не преку нормални процеси на термичка обработка што се користат за црни легури. Некои од главните обоени материјали од интерес се алуминиум, бакар, цинк и магнезиум
1. Алуминиум
Од сите обоени легури, алуминиумот и неговите легури се најважни заради одличните својства. Некои од својствата на чистиот алуминиум за кои се користи во инженерската индустрија се:
1) Одлична топлинска спроводливост (0,53 кал / см / Ц)
2) Одлична електрична спроводливост (376 600 / ом / см)
3) Ниска густина на маса (2,7 g / cm)
4) Ниска точка на топење (658C)
5) Одлична отпорност на корозија
6) Тој е нетоксичен.
7) Има една од највисоките рефлексивности (85 до 95%) и многу мала емисивност (4 до 5%)
8) Тој е многу мек и еластичен како резултат на што има многу добри производствени својства.
Некои од апликациите каде што генерално се користи чист алуминиум се во електрични спроводници, материјали за перки од радијатори, единици за климатизација, оптички и рефлектори на светлина и фолија и материјали за пакување.
И покрај горенаведените корисни апликации, чистиот алуминиум не се користи широко заради следниве проблеми:
1) Има мала цврстина на истегнување (65 MPa) и цврстина (20 BHN)
2. Многу е тешко да се завари или залемени.
Механичките својства на алуминиумот можат значително да се подобрат со легирање. Главните легирачки елементи што се користат се бакар, манган, силициум, никел и цинк.
Алуминиумот и бакарот го формираат хемиското соединение CuAl2. Над температура од 548 C, тој се раствора целосно во течен алуминиум. Кога ова ќе се изгасне и вештачки се остари (продолжено држење на 100 - 150C), се добива стврднат легура. CuAl2, кој не е стар, нема време да таложи од цврстиот раствор на алуминиум и бакар и затоа е во нестабилна положба (супер-заситен на собна температура). Процесот на стареење преципитира многу ситни честички на CuAl2, што предизвикува зајакнување на легурата. Овој процес се нарекува стврднување на растворот.
Другите легирачки елементи што се користат се до 7% магнезиум, до 1. 5% манган, до 13% силициум, до 2% никел, до 5% цинк и до 1,5% железо. Покрај овие, титаниум, хром и колумбиум исто така може да се додадат во мали проценти. Составот на некои типични легури на алуминиум што се користат во трајно обликување и фрлање умре е даден во табела 2. 10 со нивната примена. Механичките својства што се очекуваат од овие материјали откако ќе се фрлат со употреба на трајни калапи или фрлање под притисок, е прикажано во Табела 2.1
2. Бакар
Слично на алуминиумот, чистиот бакар, исто така, наоѓа широка примена поради следниве својства
1) Електричната спроводливост на чистиот бакар е висока (5,8 х 105 / ом / см) во својата најчиста форма. Секоја мала нечистотија ја намалува спроводливоста драстично. На пример, 0. 1% фосфор ја намалува спроводливоста за 40%.
2) Има многу висока топлинска спроводливост (0. 92 кал / см / С)
3) Тоа е тежок метал (специфична тежина 8,93)
4) Може лесно да се спои заедно со лемење
5) се спротивставува на корозија,
6) Има пријатна боја.
Чистиот бакар се користи во производството на електрична жица, шини за шини, кабли за пренос, цевки за ладилници и цевки.
Механичките својства на бакарот во најчиста состојба не се многу добри. Тој е мек и релативно слаб. Може да се легира профитабилно за да ги подобри механичките својства. Главните легирачки елементи што се користат се цинк, калај, олово и фосфор.
Легурите на бакар и цинк се нарекуваат месинг. Со содржина на цинк до 39%, бакарот формира еднофазна (α-фаза) структура. Таквите легури имаат висока еластичност. Бојата на легурата останува црвена до содржина на цинк од 20%, но над тоа станува жолта. Втората структурна компонента наречена β-фаза се појавува помеѓу 39 до 46% од цинк. Тоа е всушност меѓуметалното соединение CuZn кое е одговорно за зголемената цврстина. Јачината на месингот дополнително се зголемува кога ќе се додадат мали количини на манган и никел.
Легурите на бакар со калај се нарекуваат бронзени. Цврстината и јачината на бронзата се зголемуваат со набој во содржината на калај. Еластичноста исто така се намалува со зголемувањето на процентот на калај над 5. Кога се додава и алуминиум (4 до 11%), добиената легура се нарекува алуминиумска бронза, која има значително поголема отпорност на корозија. Бронзеите се релативно скапи во споредба со месинзите поради присуството на калај, што е скап метал.
3. Други обоени метали
Цинк
Цинкот главно се користи во инженерството поради неговата ниска температура на топење (419,4 C) и поголема отпорност на корозија, што се зголемува со чистотата на цинкот. Отпорноста на корозија е предизвикана од формирање на заштитна обвивка од оксид на површината. Основните апликации на цинк се во галванизација за да се заштити челикот од корозија, во индустријата за печатење и за леење на умре.
Лошите страни на цинкот се силната анизотропија изложена во деформирани услови, недостаток на димензионална стабилност под услови на стареење, намалување на јачината на ударот при пониски температури и подложност на меѓу-грануларна корозија. Не може да се користи за сервисирање над температура од 95.C, бидејќи тоа ќе предизвика значително намалување на цврстината и цврстината на истегнување.
Неговата широко распространета употреба при леање на матрици е затоа што бара помал притисок, што резултира со поголем животен век во споредба со другите легури на леано лепење. Понатаму, има многу добра обработливост. Завршницата добиена со дикастирање на цинк е често соодветна за да се гарантира понатамошна обработка, освен за отстранување на блицот присутен во рамнината за разделување.
Магнезиум
Поради нивната мала тежина и добра механичка цврстина, легурите на магнезиум се користат со многу голема брзина. За истата цврстина, легурите на магнезиум бараат само 37,2% од тежината на челик C25 со што се заштедува во тежина. Двата главни легирачки елементи што се користат се алуминиум и цинк. Легурите на магнезиум можат да бидат леано од песок, трајно фрлање на мувла или фрлање на умре. Карактеристиките на компонентите на легура на магнезиум од лесен песок се споредливи со оние на компонентите за трајно фрлање на мувла или леано фрлање. Легурите на леано фрлање генерално сојузник имаат висока содржина на бакар така што дозволуваат да се прават од секундарните метали за да се намалат трошоците. Тие се користат за изработка на автомобилски тркала, куќишта за чудање итн. Колку е поголема содржината, толку е поголема механичката јачина на легурите ковано од магнезиум, како што се валани и фалсификувани компоненти. Легурите на магнезиум можат лесно да се заваруваат со повеќето традиционални процеси на заварување. Многу корисно својство на легурите на магнезиум е нивната висока обработка. Тие бараат само околу 15% моќност за обработка во споредба со челик со низок јаглерод.
Време на објавување: Дек-18-2020