Хайлш металл: тайлбар, жагсаалт, хэрэглээний онцлог

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

Хөгжил нь сайжруулалтаар тодорхойлогддог. Үйлдвэрлэлийн болон дотоодын чадавхийг сайжруулах нь дэвшилтэт шинж чанартай материалыг ашиглах замаар хийгддэг. Эдгээр нь ялангуяа хайлштай металлууд юм. Тэдний олон янз байдал нь хайлшийн элементүүдийн тоон болон чанарын найрлагыг засах боломжоор тодорхойлогддог.

Байгалийн хайлштай ган

Хамаатан саданаасаа шинж чанараараа ялгаатай анхны хайлуулсан төмөр нь байгалийн хайлштай байсан. Хайлуулсан балар эртний солирын төмрийг их хэмжээгээр никель агуулж байжээ. МЭӨ 4-5 мянган жилийн эртний Египетийн оршуулгын газраас олдсон. д., Дели дэх Кутаб Минар архитектурын хөшөө (5-р зуун) мөн адил баригдсан. Японы дамаск сэлэм нь молибденээр ханасан төмрөөр хийгдсэн бөгөөд Дамаскийн ган нь орчин үеийн өндөр хурдны зүсэлтийн онцлог шинж чанартай гянт болд агуулсан байв. Эдгээр нь тодорхой газраас хүдэр олборлодог металлууд байсан.

Орчин үеийн үйлдвэрлэлийн хайлш нь байгалийн гаралтай металл болоншинж чанар, шинж чанараараа тусгагдсан металл бус гарал үүсэл.

Түүхэн зам

18-р зуунд Европт ган хайлуулах тигель аргын үндэслэлээр хайлшийг хөгжүүлэх үндэс тавигдсан. Илүү анхдагч хувилбарт тигельүүдийг эртний үед, тэр дундаа Дамаск, Дамаскийн ган хайлуулахад ашигладаг байжээ. 18-р зууны эхээр энэ технологийг үйлдвэрлэлийн хэмжээнд сайжруулж, эх материалын найрлага, чанарыг тохируулах боломжтой болгосон.

• Химийн шинэ элементүүд нэгэн зэрэг нээгдсэн нь судлаачдыг хайлуулах туршилт хийхэд түлхэц өгсөн.
• Гангийн чанарт зэсийн сөрөг нөлөөлөл тогтоогдсон.
• 6% төмөр агуулсан гууль олдлоо.

Гянт болд, марганец, титан, молибден, кобальт, хром, цагаан алт, никель, хөнгөн цагаан болон бусад төрлийн ган хайлшийн чанарын болон тоон нөлөөгөөр туршилт хийсэн.

Марганецтай хайлш хийсэн гангийн анхны үйлдвэрлэлийн үйлдвэрлэл 19-р зууны эхээр үүссэн. Энэ нь 1856 оноос хойш Бессемер хайлуулах үйл явцын нэг хэсэг болгон бүтээгдсэн.

Допингийн онцлог

Орчин үеийн боломжууд нь ямар ч найрлагатай хайлштай металлыг хайлуулах боломжтой болгодог. Тухайн технологийн үндсэн зарчим:

1. Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг зориудаар нэвтрүүлж, тус бүрийн агуулга 1%-иас хэтэрсэн тохиолдолд хайлш гэж үзнэ.
2. Хүхэр, устөрөгч, фосфорыг хольц гэж үзнэ. металл бус гэх мэторц, бор, азот, цахиур, ховор хэрэглэгддэг - фосфор.
3. Бөөн хайлш нь металлургийн үйлдвэрлэлийн хүрээнд бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг хайлсан бодис болгон нэвтрүүлэх явдал юм. Гадаргуу нь өндөр температурын нөлөөн дор гадаргуугийн давхаргыг шаардлагатай химийн элементүүдээр тархах арга юм.
4. Үйл явцын явцад нэмэлтүүд нь "охин" материалын болор бүтцийг өөрчилдөг. Тэдгээр нь нэвтрэлтийн эсвэл үл хамаарах шийдлийг бий болгож, металл ба металл бус бүтцийн хил дээр байрлуулж, үр тарианы механик хольцыг бий болгодог. Энд элементүүдийн бие биендээ уусах чадвар ихээхэн үүрэг гүйцэтгэдэг.

Хайлшлах бүрэлдэхүүн хэсгүүд

Ерөнхий ангиллын дагуу бүх металлыг хар ба өнгөт гэж хуваадаг. Хар өнгөт төмөр, хром, манган орно. Өнгөт бодисыг хөнгөн (хөнгөн цагаан, магни, кали), хүнд (никель, цайр, зэс), язгуурт (цагаан алт, мөнгө, алт), галд тэсвэртэй (волфрам, молибден, ванади, титан), хөнгөн, газрын ховор элемент, цацраг идэвхт гэж хуваадаг.. Хайлш металлын төрөлд хөнгөн, хүнд, язгуур болон галд тэсвэртэй өнгөт металл, түүнчлэн бүх хар металл орно.

Эдгээр элементүүдийн харьцаа болон хайлшийн үндсэн массаас хамааран сүүлийнх нь бага хайлштай (3%), дунд хайлштай (3-10%), өндөр хайлштай (10-аас дээш) гэж хуваагддаг. %).

Хайлштай ган

Технологийн хувьд процесс нь хүндрэл учруулдаггүй. Хамрах хүрээ нь маш өргөн. Гол зорилтуудган нь дараах байдалтай байна:

• Хүчээ нэмэгдүүлнэ.
• Дулааны эмчилгээний үр дүнг сайжруулна.
• Зэврэлтэнд тэсвэртэй, халуунд тэсвэртэй, халуунд тэсвэртэй, халуунд тэсвэртэй, түрэмгий ажлын нөхцөлд тэсвэртэй, ашиглалтын хугацаа.

Үндсэн бүрэлдэхүүн хэсэг нь Cr, Mn, W, V, Ti, Mo, түүнчлэн өнгөт Al, Ni, Cu зэрэг хар хайлш ба галд тэсвэртэй металлууд юм.

Хром ба никель нь зэвэрдэггүй ган (X18H9T), түүнчлэн өндөр температур, цочролын ачаалал (15X5) зэргээр тодорхойлогддог халуунд тэсвэртэй ганг тодорхойлдог гол бүрэлдэхүүн хэсэг юм. 1.5% хүртэл нь холхивч болон үрэлтийн хэсгүүдэд ашиглагддаг (15HF, SHKH15SG)

Марганец нь элэгдэлд тэсвэртэй гангийн (110G13L) үндсэн бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Бага хэмжээгээр фосфор, хүхрийн агууламжийг бууруулж, исэлдүүлэхэд хувь нэмэр оруулдаг.

Цахиур, ванади нь тодорхой хэмжээгээр уян хатан чанарыг нэмэгдүүлдэг элементүүд бөгөөд пүрш, пүрш (55C2, 50HFA) хийхэд ашигладаг.

Хөнгөн цагаан нь өндөр цахилгаан эсэргүүцэлтэй (X13Y4) төмрийн хувьд тохиромжтой.

Гянт болд их хэмжээгээр агуулагдах нь өндөр хурдтай тэсвэртэй багажны ган (R9, R18K5F2)-д түгээмэл байдаг. Энэ материалаар хийсэн хайлштай металл өрөм нь нүүрстөрөгчийн гангаар хийсэн ижил багажаас хамаагүй илүү бүтээмжтэй бөгөөд гохыг тэсвэрлэх чадвартай.

Хайлшин ган нь өдөр тутмын хэрэглээнд нэвтэрсэн. Үүний зэрэгцээ хайлшлах аргаар олж авсан гайхалтай шинж чанар бүхий хайлш гэж нэрлэгддэг хайлшийг мэддэг. Тиймээс "модон ган" нь 1% хром агуулдагба 35% никель нь түүний өндөр дулаан дамжуулалтыг тодорхойлдог бөгөөд модны шинж чанар юм. Алмаз нь мөн 1.5% нүүрстөрөгч, 0.5% хром, 5% вольфрам агуулдаг бөгөөд энэ нь алмазтай төстэй, ялангуяа хатуу гэдгээрээ онцлог юм.

Хайлшлах ширэм

Цутгамал нь гангаас нүүрстөрөгчийн агууламж ихтэй (2.14-6.67%), өндөр хатуулаг, зэврэлтэнд тэсвэртэй, гэхдээ бага бат бөх чанараараа ялгаатай. Чухал шинж чанар, хэрэглээний хүрээг өргөжүүлэхийн тулд үүнийг хром, марганец, хөнгөн цагаан, цахиур, никель, зэс, вольфрам, ванадигаар хайлдаг.

Энэхүү төмөр-нүүрстөрөгчийн материалын онцлог шинж чанараас шалтгаалан хайлш нь гангаас илүү төвөгтэй процесс юм. Бүрэлдэхүүн хэсэг бүр нь нүүрстөрөгчийн хэлбэрийг өөрчлөхөд нөлөөлдөг. Тиймээс манган нь "зөв" бал чулуу үүсэхэд хувь нэмэр оруулдаг бөгөөд энэ нь хүч чадлыг нэмэгдүүлдэг. Бусдыг нэвтрүүлснээр нүүрстөрөгч чөлөөт төлөвт шилжиж, ширэм цайрч, механик шинж чанар нь буурдаг.

Технологи нь хайлах бага температурт (дунджаар 1000 ˚C хүртэл) төвөгтэй байдаг бол ихэнх хайлшлагч элементүүдийн хувьд энэ хэмжээнээс илт давсан байдаг.

Цутгамал хайлш нь цутгамал төмрийн хувьд хамгийн үр дүнтэй байдаг. Үүний зэрэгцээ ийм цутгамал хэсгүүдийг тусгаарлах магадлал нэмэгдэж, хагарал үүсэх эрсдэл, цутгах согогийг анхаарч үзэх хэрэгтэй. Технологийн процессыг цахилгаан соронзон болон индукцийн зууханд хийх нь илүү оновчтой юм. Заавал хийх дараалсан алхам бол өндөр чанартай дулааны боловсруулалт юм.

Хромын ширэм нь элэгдэлд тэсвэртэй, бат бөх, халуунд тэсвэртэй, хөгшрөлт, зэврэлтэнд тэсвэртэй (CH3, CH16) зэрэг шинж чанартай байдаг. Тэдгээрийг химийн инженерчлэл болон металлургийн тоног төхөөрөмж үйлдвэрлэхэд ашигладаг.

Цахиуртай хайлштай цутгамал төмрүүд нь хангалттай механик шинж чанартай (ChS13, ChS17) хэдий ч зэврэлтэнд тэсвэртэй, химийн түрэмгий нэгдлүүдэд тэсвэртэй байдгаараа ялгагдана. Эдгээр нь химийн төхөөрөмж, дамжуулах хоолой, насосны эд ангиудыг бүрдүүлдэг.

Халуунд тэсвэртэй ширэм нь өндөр бүтээмжтэй нийлмэл хайлшийн жишээ юм. Эдгээр нь хром, манган, никель зэрэг хар ба хайлштай металлуудыг агуулдаг. Эдгээр нь турбин, насос, хөдөлгүүр, химийн үйлдвэрийн тоног төхөөрөмжийн эд анги (ChN15D3Sh, ChN19Kh3Sh) зэрэг өндөр температурын нөхцөлд зэврэлт, элэгдэлд тэсвэртэй, өндөр ачаалалд тэсвэртэй байдаг.

Чухал бүрэлдэхүүн хэсэг бол бусад металлуудтай хослуулан хэрэглэхийн зэрэгцээ хайлшны цутгах шинж чанарыг нэмэгдүүлдэг зэс юм.

Хайлшны зэс

Гуль, хүрэл, мельор, никель мөнгө болон бусад үндсэн болон хайлшлах элементүүдийн харьцаанаас хамааран олон төрлийн зэс хайлшийг цэвэр хэлбэрээр болон нэг хэсэг болгон ашигладаг.

Цэвэр гууль - цайртай хайлш - хайлшгүй. Хэрэв энэ нь хайлшийн өнгөт металлыг тодорхой хэмжээгээр агуулдаг бол түүнийг олон бүрэлдэхүүн хэсэг гэж үзнэ. Хүрэл нь бусад металлын найрлагатай хайлш юм.цагаан тугалга байж болох ба цагаан тугалга агуулаагүй, бүх тохиолдолд хайлштай байдаг. Тэдний чанарыг Mn, Fe, Zn, Ni, Sn, Pb, Be, Al, P, Si-ийн тусламжтайгаар сайжруулдаг.

Зэсийн нэгдлүүд дэх цахиурын агууламж нь зэврэлтэнд тэсвэртэй, бат бөх, уян хатан чанарыг нэмэгдүүлдэг; цагаан тугалга ба хар тугалга - үрэлтийн эсрэг чанар, боловсруулах чадварын эерэг шинж чанарыг тодорхойлох; никель ба манган - зэврэлтээс хамгаалахад эерэг нөлөө үзүүлдэг хайлш гэж нэрлэгддэг хайлшийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд; төмөр нь механик шинж чанарыг сайжруулдаг бол цайр нь технологийн шинж чанарыг сайжруулдаг.

Цахилгаан инженерчлэлд төрөл бүрийн утас үйлдвэрлэх үндсэн түүхий эд, химийн тоног төхөөрөмжийн чухал эд анги үйлдвэрлэх материал, механик инженерчлэл, багаж хэрэгсэл, дамжуулах хоолой, дулаан солилцуурт ашигладаг.

Хөнгөн цагаан хайлш

Цутгамал болон цутгамал хайлш болгон ашигладаг. Үүн дээр суурилсан хайлштай металлууд нь зэс, марганец эсвэл магнитай нэгдлүүд (дуралюминий болон бусад), сүүлийнх нь силумин гэж нэрлэгддэг цахиуртай нэгдлүүд бөгөөд тэдгээрийн бүх боломжит хувилбарууд нь Cr, Mg, Zn, Co, Cu, Сай.

Зэс нь уян хатан чанарыг нэмэгдүүлдэг; цахиур - шингэн чанар, өндөр чанартай цутгах шинж чанар; хром, манган, магни - хүч чадал, технологийн шинж чанарыг даралт, зэврэлтээс хамгаалах чадвараар сайжруулдаг. Мөн B, Pb, Zr,Ти, Би.

Төмөр нь хүсээгүй бүрэлдэхүүн хэсэг боловч хөнгөн цагаан тугалган цаас үйлдвэрлэхэд бага хэмжээгээр хэрэглэдэг. Силуминыг механик инженерчлэлд чухал эд анги, орон сууцыг цутгахад ашигладаг. Дуралюминий болон хөнгөн цагаан дээр суурилсан маркийн хайлш нь агаарын хөлгийн үйлдвэрлэл, усан онгоцны үйлдвэрлэл, механик инженерчлэлд даацын бүтэц зэрэг их биеийн элементүүдийг үйлдвэрлэхэд чухал түүхий эд болдог.

Хайлшсан металлыг анхны материалтай харьцуулахад механик болон технологийн шинж чанар сайтай байдаг тул үйлдвэрлэлийн бүх салбарт ашигладаг. Хайлшлах элементүүдийн хүрээ, орчин үеийн технологийн боломжууд нь шинжлэх ухаан, технологийн боломжийг өргөжүүлэх олон төрлийн өөрчлөлт хийх боломжийг олгодог.