Магнийн хайлш: хэрэглээ, ангилал, шинж чанар

2024 Зохиолч: Howard Calhoun | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2023-12-17 10:35

Магнийн хайлш нь хэд хэдэн өвөрмөц физик, химийн шинж чанартай бөгөөд тэдгээрийн гол нь нягт багатай, өндөр бат бэх чанар юм. Материалын эдгээр чанарыг магнийн нэмэлттэй хослуулснаар өндөр бат бэх шинж чанартай, бага жинтэй бүтээгдэхүүн, бүтэц үйлдвэрлэх боломжтой.

Магнийн шинж чанар

Магнийн үйлдвэрлэлийн үйлдвэрлэл, хэрэглээ харьцангуй саяхан буюу 100 орчим жилийн өмнө эхэлсэн. Энэ металл нь харьцангуй бага нягттай (1.74 г / смᶟ), агаар, шүлт, фтор, эрдэс тос агуулсан хийн орчинд сайн тэсвэртэй тул бага масстай.

Түүний хайлах цэг нь 650 градус. Энэ нь агаарт аяндаа шатах хүртэл химийн өндөр идэвхжилээр тодорхойлогддог. Цэвэр магнийн суналтын бат бэх нь 190 МПа, уян хатан модуль нь 4500 МПа, харьцангуй суналт нь 18% байна. Металл нь өндөр чийгшүүлэх чадвартай (уян чичиргээг үр дүнтэй шингээдэг), энэ нь түүнийг хангадагМаш сайн цочролыг тэсвэрлэх чадвартай, цуурайтсан үзэгдэлд мэдрэмтгий чанар буурсан.

Энэ элементийн бусад шинж чанарууд нь дулаан дамжуулалт сайтай, дулааны нейтроныг шингээх, цөмийн түлштэй харилцах чадвар багатай. Эдгээр шинж чанаруудын нэгдлээс шалтгаалан магни нь цөмийн реакторын өндөр температурын элементүүдийн битүүмжилсэн бүрхүүлийг бий болгоход тохиромжтой материал юм.

Магнийн хайлш нь төрөл бүрийн металлуудтай сайн зохицдог ба хүчтэй ангижруулагчийн нэг бөгөөд түүнгүйгээр металлотермик процессыг явуулах боломжгүй.

Цэвэр хэлбэрээрээ хөнгөн цагаан, титан болон бусад химийн элементүүдтэй хайлшийг хайлш болгон голчлон ашигладаг. Хар төмөрлөгийн салбарт магнийг ган, ширэмийг гүн хүхэргүйжүүлэхэд ашигладаг бөгөөд графитыг бөмбөрцөгжүүлэх замаар сүүлийнх нь шинж чанарыг сайжруулдаг.

Магни ба хайлшийн нэмэлтүүд

Магнийн суурьтай хайлшид хэрэглэгддэг хамгийн түгээмэл хайлшны нэмэлтүүд нь хөнгөн цагаан, манган, цайр зэрэг элементүүдийг агуулдаг. Хөнгөн цагаанаар дамжуулан бүтэц нь сайжирч, материалын шингэн чанар, бат бөх чанар нэмэгддэг. Цайрыг нэвтрүүлэх нь үр тарианы хэмжээ багатай илүү хүчтэй хайлш авах боломжтой болгодог. Манган эсвэл цирконы тусламжтайгаар магнийн хайлшийн зэврэлтэнд тэсвэртэй байдал нэмэгддэг.

Цайр, циркони нэмснээр металлын хольцын бат бөх, уян хатан чанарыг нэмэгдүүлнэ. Мөн тодорхой ховор шороо байгаа эсэхнеодим, церий, иттрий гэх мэт элементүүд нь магнийн хайлшийн халуунд тэсвэртэй байдал, механик шинж чанарыг дээд зэргээр нэмэгдүүлэхэд хувь нэмэр оруулдаг.

1.3-аас 1.6 г/мᶟ нягттай хэт хөнгөн материалыг бүтээхийн тулд хайлш руу литийг нэвтрүүлдэг. Энэхүү нэмэлт нь хөнгөн цагааны металлын хольцтой харьцуулахад жингээ хоёр дахин багасгах боломжийг олгодог. Үүний зэрэгцээ тэдгээрийн уян хатан чанар, уян хатан чанар, уян хатан чанар, үйлдвэрлэх чадварын үзүүлэлтүүд илүү өндөр түвшинд хүрдэг.

Магнийн хайлшийн ангилал

Магнийн хайлшийг хэд хэдэн шалгуурын дагуу ангилдаг. Энэ нь:

• боловсруулах аргын дагуу - цутгамал болон хэв гажилтанд зориулагдсан;
• дулааны боловсруулалтанд мэдрэмтгий байдлын зэрэглэлээр - дулааны боловсруулалтаар хатуураагүй болон хатуурсан;
• шинж чанар, хэрэглээгээр - халуунд тэсвэртэй, өндөр бат бэх, ерөнхий зориулалтын хайлшуудад зориулагдсан;
• хайлшлах системийн дагуу - хатуурдаггүй, халуунд хатуурдаг магнийн хайлш хэд хэдэн бүлэг байдаг.

Цутгамал хайлш

Энэ бүлэгт хэлбэрт цутгах замаар төрөл бүрийн эд анги, элемент үйлдвэрлэх зориулалттай магнийн нэмэлттэй хайлш багтана. Эдгээр нь өөр өөр механик шинж чанартай бөгөөд үүнээс хамааран тэдгээрийг гурван ангилалд хуваадаг:

• дунд хүч;
• өндөр хүч чадал;
• халуунд тэсвэртэй.

Химийн найрлагын хувьд хайлшийг мөн 3 бүлэгт хуваадаг:

• хөнгөн цагаан + магни + цайр;
• магни + цайр + циркони;
• магни + ховор шорооэлементүүд + циркони.

Хайлшны цутгах шинж чанар

Энэ гурван бүлгийн бүтээгдэхүүнээс хамгийн сайн цутгах шинж чанар нь хөнгөн цагаан магнийн хайлштай байдаг. Эдгээр нь өндөр бат бэх материалын ангилалд багтдаг (220 МПа хүртэл) тиймээс эдгээр нь механик болон дулааны ачаалалд ажилладаг нисэх онгоц, автомашин болон бусад тоног төхөөрөмжийн хөдөлгүүрийн эд анги үйлдвэрлэхэд хамгийн тохиромжтой сонголт юм.

Бат бөх чанарыг нэмэгдүүлэхийн тулд хөнгөн цагаан-магнийн хайлшийг бусад элементүүдтэй хайлуулдаг. Гэхдээ эдгээр элементүүд нь хайлшийн гагнах чадвар, зэврэлтээс хамгаалах чадварт сөргөөр нөлөөлдөг тул төмөр, зэсийн хольц байх нь зохимжгүй юм.

Цутгамал магнийн хайлшийг янз бүрийн төрлийн хайлуулах зууханд бэлтгэдэг: цуурайт зуух, хий, тос эсвэл цахилгаан халаалттай тигель зуух, эсвэл тигель индукцийн зуух.

Хайлах болон цутгах явцад шатахаас сэргийлэхийн тулд тусгай урсгал болон нэмэлтүүдийг ашигладаг. Цутгамал нь элс, гипс, хясааны хэвэнд цутгаж, даралтын дор, хөрөнгө оруулалтын загвар ашиглан үйлдвэрлэдэг.

Цэвэр хайлш

Цутгамал хайлштай харьцуулахад магнийн хайлш нь илүү бат бөх, уян хатан, хатуу байдаг. Эдгээр нь өнхрөх, дарах, тамгалах замаар хоосон зайг үйлдвэрлэхэд ашиглагддаг. Бүтээгдэхүүнийг дулааны боловсруулалтын хувьд 350-410 градусын температурт хатууруулж, дараа нь хөгшрөлтгүйгээр дур мэдэн хөргөнө.

Халах үедИйм материалын хуванцар шинж чанар нэмэгддэг тул магнийн хайлшийг даралт, өндөр температурт боловсруулдаг. Битүү шахалтын тусламжтайгаар даралтын дор 280-480 градусын температурт тамга дардаг. Хүйтэн цувихад завсрын дахин талстжуулалтыг байнга хийдэг.

Магнийн хайлшийг гагнах үед ийм материалын хэт халалтанд мэдрэмтгий байдаг тул гагнуур хийсэн хэсгүүдэд бүтээгдэхүүний давхаргын бат бөх чанар буурч болно.

Магнийн хайлшийн хэрэглээний талбарууд

Хайлшийг цутгах, хэв гажилт, дулааны боловсруулалтаар төрөл бүрийн хагас боловсруулсан бүтээгдэхүүн - ембүү, хавтан, профиль, хуудас, хуурамч материал зэргийг үйлдвэрлэдэг. Эдгээр хоосон зайг орчин үеийн техникийн төхөөрөмжүүдийн элемент, эд ангиудыг үйлдвэрлэхэд ашигладаг бөгөөд бүтцийн жингийн үр ашиг (жин багассан) хүч чадлын шинж чанарыг хадгалахын зэрэгцээ тэргүүлэх үүрэг гүйцэтгэдэг. Хөнгөн цагаантай харьцуулахад магни нь 1.5 дахин хөнгөн, гангаас 4.5 дахин хөнгөн.

Одоогийн байдлаар магнийн хайлшийг сансар, автомашин, цэргийн болон бусад үйлдвэрүүдэд өргөн хэрэглэж байгаа бөгөөд өндөр өртөгтэй (зарим сортууд нь нэлээд үнэтэй хайлшны элементүүдийг агуулдаг) эдийн засгийн үүднээс зөвтгөгддөг. өндөр температурт өртөх зэрэг эрс тэс нөхцөлд үр дүнтэй ажиллах илүү бат бөх, илүү хурдан, хүчирхэг, аюулгүй төхөөрөмжийг бий болгох боломж.

Цахилгааны өндөр чадавхитай учир эдгээр хайлш нь автомашины эд анги, газар доорх байгууламж, газрын тосны тавцан, далайн хөлөг онгоц гэх мэт ган хийцүүдийг зэврэлтээс үүсэх зэврэлтээс хамгаалах цахилгаан химийн хамгаалалтыг бий болгох хамгийн оновчтой материал юм. чийг, цэнгэг болон далайн усны нөлөөн дор.

Магнийн нэмсэн хайлшийг мөн янз бүрийн радио инженерийн системд ашигласан бөгөөд цахилгаан дохиог саатуулах хэт авианы шугамд дууны суваг хийхэд ашигладаг.

Дүгнэлт

Орчин үеийн үйлдвэрлэл нь материалд бат бөх чанар, элэгдэлд тэсвэртэй, зэврэлтэнд тэсвэртэй, үйлдвэрлэгдэх чадвар зэрэгт илүү өндөр шаардлага тавьдаг. Магнийн хайлшийг ашиглах нь хамгийн ирээдүйтэй чиглэлүүдийн нэг тул магнийн шинэ шинж чанар, түүнийг хэрэглэх боломжийг эрэлхийлэх судалгаа тасрахгүй байна.

Одоогоор төрөл бүрийн эд анги, бүтцийг бий болгоход магнийн хайлшийг ашиглах нь жинг бараг 30% бууруулж, суналтын бат бэхийг 300 МПа хүртэл нэмэгдүүлэх боломжтой боловч эрдэмтдийн үзэж байгаагаар энэ нь Энэ өвөрмөц металлын хязгаараас хол байна.