Қорытпа материалдарға шолу
Қорытпаның анықтамасы
Қорытпа – екі немесе одан да көп металдардан немесе металдар мен металл емес элементтердің қосындысынан тұратын, металдық сипаттамалары бар біртекті қоспа. Қорытпа дизайнының тұжырымдамасы әртүрлі қолданбалардың нақты талаптарын қанағаттандыру үшін механикалық, физикалық және химиялық қасиеттерді оңтайландыратын етіп элементтерді біріктіру болып табылады.
Қорытпа материалдардың классификациясы
Негізгі құрамдас элементтері мен қасиеттеріне қарай қорытпа материалдарын келесідей жіктеуге болады:
●Темір қорытпалары:Бұл негізінен болат құю және құю өнеркәсібінде қолданылатын көміртегі, марганец және кремний сияқты элементтері қосылған темір негізіндегі қорытпалар.
●Алюминий қорытпалары:Бұл мыс, магний және мырыш сияқты элементтері бар алюминий негізіндегі қорытпалар, олар жеңіл, берік және тамаша өткізгіштік пен жылу қасиеттерімен танымал.
●Мыс қорытпалары:Бұл жақсы өткізгіштік, коррозияға төзімділік және жұмысқа қабілеттілік ұсынатын мырыш, қалайы және қорғасын сияқты элементтері қосылған мыс негізіндегі қорытпалар.
●Магний қорытпалары:Әдетте алюминиймен, мырышпен және марганецпен біріктірілген магний негізіндегі қорытпалар соққыға жақсы төзімді және жылуды диссипациялайтын ең жеңіл құрылымдық металдар болып табылады.
●Никель қорытпалары:Никель негізіндегі қорытпалар хром, темір және кобальт сияқты элементтерді қамтиды және тамаша коррозияға төзімділік пен жоғары температуралық өнімділікті көрсетеді.
●Титан қорытпалары:Жоғары беріктігімен, төмен тығыздығымен және ерекше коррозияға төзімділігімен белгілі, титан негізіндегі қорытпалар аэроғарыштық қолданбаларда кеңінен қолданылады.
Темір қорытпалары
Темір қорытпаларының құрамы мен қасиеттері
Темір қорытпалары механикалық қасиеттерін арттыратын әртүрлі легірлеуші элементтері бар темірден тұрады. Жалпы элементтерге мыналар жатады:
●Көміртек:Ең маңызды легирлеуші элементтердің бірі, темір қорытпаларындағы көміртегі мөлшерінің өзгеруі қаттылық пен қаттылыққа әсер етеді. Жоғары көміртекті қорытпалар қаттылықты жоғары, бірақ аз қаттылықты ұсынады.
●Кремний:Кремний темір қорытпаларының беріктігі мен қаттылығын жақсартады және көбінесе кремний-темір қорытпаларында болат балқыту үшін тотықсыздандырғыш және легирлеуші агент ретінде қолданылады.
●Марганец:Марганец темір қорытпаларының беріктігі мен қаттылығын арттыру үшін өте маңызды, ал ферромарганец қорытпалары болаттың тозуға төзімділігі мен коррозияға төзімділігін арттыру үшін өте маңызды.
●Хром:Хром-темір қорытпалары тот баспайтын болат пен арнайы болаттарды өндіруде кеңінен қолданылатын тамаша коррозияға төзімділік пен жоғары температураға төзімділікті қамтамасыз етеді.
Темір қорытпаларының қолданылуы
Темір қорытпалары әртүрлі салаларда кеңінен қолданылады, соның ішінде:
●Болат балқыту өнеркәсібі:Темір қорытпалары болаттың құрамын өзгерту және оның қасиеттерін жақсарту үшін қолданылатын болат өндірісіндегі маңызды қоспалар болып табылады.
●Құю өнеркәсібі:Құю процестерінде қара қорытпалар шойын бұйымдарының механикалық қасиеттерін және беріктігін арттырады.
●Дәнекерлеу материалдары:Темір қорытпалары дәнекерлеу шыбықтары мен флюс өндірісінде жоғары сапалы дәнекерлеу қосылыстарын қамтамасыз ету үшін қолданылады.
●Химиялық және тыңайтқыштар өнеркәсібі:Темір қорытпалары химиялық және тыңайтқыштар өндірісінде катализаторлар және қалпына келтіргіштер ретінде қызмет етеді.
●Металл өңдеу:Темір қорытпалары кескіш аспаптар мен қалыптар сияқты құралдарда қолданылады, олардың беріктігі мен тиімділігін арттырады.
Алюминий қорытпалары
Алюминий қорытпаларының негізгі сипаттамалары
Алюминий қорытпалары олардың жеңіл салмағымен, жоғары беріктігімен және өңдеудің қарапайымдылығымен танымал, бұл оларды заманауи салаларда маңызды етеді. Негізгі сипаттамалар мыналарды қамтиды:
●Жеңіл:Алюминий қорытпаларының төмен тығыздығы шамамен 2,7 г/см³ болады, бұл оларды салмақты азайтуды қажет ететін қолданбалар үшін өте қолайлы етеді.
●Жоғары беріктік:Легирлеу және термиялық өңдеу арқылы алюминий қорытпалары жоғары созылу беріктігіне қол жеткізе алады, кейбір қорытпалар 500 МПа-дан асады.
●Тамаша өткізгіштік:Таза алюминий электр және жылудың тамаша өткізгіші болып табылады, ал алюминий қорытпалары осы қасиеттердің маңызды бөлігін сақтайды.
●Корозияға төзімділік:Алюминий қорытпаларының бетінде тамаша коррозияға төзімділікті қамтамасыз ететін табиғи оксид қабаты пайда болады және арнайы өңдеулер бұл сипатты одан әрі жақсартуға мүмкіндік береді.
●Өңдеудің қарапайымдылығы:Алюминий қорытпалары жақсы пластикалық қасиетімен ерекшеленеді, бұл оларды құю, экструзия және соғу процестеріне қолайлы етеді.
Алюминий қорытпаларының сорттары мен қолданылуы
Алюминий қорытпалары негізгі легирлеуші элементтері мен қасиеттеріне қарай жіктеледі. Кейбір жалпы бағалар мыналарды қамтиды:
●1xxx сериясы:Құрамында 99,00% алюминий бар таза алюминий, негізінен электр өнеркәсібінде және күнделікті тұтыну тауарларында қолданылады.
●2xxx сериясы:Мыс негізгі легирленген элемент болып табылады, термиялық өңдеуден кейін беріктігін айтарлықтай жақсартады, әдетте аэроғарыштық қолданбаларда қолданылады.
●3xxx сериясы:Марганец негізгі легирленген элемент болып табылады, жақсы коррозияға төзімді, құрылыста және құрылымдық материалдарда кеңінен қолданылады.
●4xxx сериясы:Кремний негізгі легирлеуші элемент болып табылады, ыстыққа төзімділік пен жақсы дәнекерлеу қасиеттерін қамтамасыз етеді, дәнекерлеу материалдары мен ыстыққа төзімді компоненттерге жарамды.
●5xxx сериясы:Магний – теңіз, автомобиль және аэроғарыш өнеркәсібінде қолданылатын тамаша механикалық қасиеттер мен коррозияға төзімділікті ұсынатын негізгі легирлеуші элемент.
●6xxx сериясы:Магний мен кремний негізгі легирленген элементтер болып табылады, олар жақсы беріктік пен жұмысқа қабілеттілікті қамтамасыз етеді, әдетте құрылымдық материалдарда қолданылады.
●7xxx сериясы:Мырыш негізгі легирлеуші элемент болып табылады және бұл қорытпалар әдетте ұшақ конструкцияларында және жоғары беріктікте қолданылатын ең жоғары беріктікті ұсынады.
●8xxx сериясы:Құрамында негізінен электр өнеркәсібінде қолданылатын жақсы беріктік пен өткізгіштік ұсынатын темір және никель сияқты басқа элементтер бар.
Алюминий қорытпалары әртүрлі салаларда қолданылады, соның ішінде:
●Аэроғарыш:Жеңіл және жоғары берік алюминий қорытпалары ұшақ конструкциялары мен бөлшектері үшін өте қажет.
●Көлік:Алюминий қорытпалары жеңіл автомобиль және теміржол бөлшектерін өндіру үшін пайдаланылады, отынның тиімділігін арттырады.
●Электр өнеркәсібі:Алюминий кабельдер мен трансформаторлар үшін қолайлы материал болып табылады
●Құрылыс:Алюминий қорытпалары беріктігі, коррозияға төзімділігі және эстетикалық көрінісіне байланысты сәулет құрылыстарында, терезе жақтауларында, есіктерде, шатырларда кеңінен қолданылады.
●Қаптама:Алюминий қорытпалары, әсіресе фольгалар мен банкалар түріндегі, орау өнеркәсібінде кеңінен қолданылады, өйткені олар жеңіл, улы емес және қайта өңдеуге қабілетті.
Мыс қорытпалары
Мыс қорытпаларының құрамы мен қасиеттері
Мыс қорытпалары тамаша электр және жылу өткізгіштігімен, коррозияға төзімділігімен және дайындаудың қарапайымдылығымен танымал. Жалпы мыс қорытпаларына мыналар жатады:
●Жез (мыс-мырыш қорытпасы):Күштілігімен, икемділігімен және коррозияға төзімділігімен белгілі, жез әдетте механикалық қолданбаларда, сантехникада және музыкалық аспаптарда қолданылады.
●Қола (мыс-қалайы қорытпасы):Бұл қорытпа жоғары коррозияға төзімділікті, қаттылықты және тозуға төзімділікті ұсынады, көбінесе мойынтіректерде, төлкелерде және теңіз қолданбаларында қолданылады.
●Мыс-никель қорытпалары:Бұл қорытпалар теңіз орталарында тамаша коррозияға төзімділікті қамтамасыз етеді, бұл оларды кеме жасау, теңіз платформалары және тұзсыздандыру қондырғылары үшін өте қолайлы етеді.
●Бериллий мыс:Бериллий мысы жоғары беріктігі, қаттылығы және коррозияға төзімділігімен жиі дәл аспаптарда, электр қосқыштарында және серіппелерде қолданылады.
Мыс қорытпаларының қолданылуы
Мыс қорытпалары әмбебаптығы мен бірегей қасиеттеріне байланысты көптеген салаларға қызмет етеді:
●Электр өнеркәсібі:Мыс қорытпалары өте жақсы өткізгіштікке байланысты электр қосқыштарында, сымдар мен бөлшектерде кеңінен қолданылады.
●Сантехника және сұйықтықтарды өңдеу:Жезден және қоладан әдетте клапандар, фитингтер және басқа сантехникалық қосымшалар үшін қолданылады, өйткені олардың коррозияға төзімділігі.
●Теңіз өнеркәсібі:Мыс-никель қорытпалары теңіз суының коррозиясына тамаша төзімділігіне байланысты теңізде қолдану үшін қолайлы.
●Дәл инженерия:Бериллий мысы беріктігі мен беріктігіне байланысты құралдарда, ұшқын шығармайтын жабдықта және дәл құрамдас бөліктерде қолданылады.
Магний қорытпалары
Магний қорытпаларының сипаттамалары
Магний қорытпалары ең жеңіл құрылымдық металдар болып табылады, олар беріктік пен салмақ арақатынасы, соққыны сіңіру және өңдеуге қабілеттілігімен ерекшеленеді. Негізгі қасиеттерге мыналар жатады:
●Жеңіл:Магний қорытпалары алюминийден 35% жеңіл және болаттан 78% жеңіл, бұл оларды салмаққа сезімтал қолданбалар үшін өте қолайлы етеді.
●Жақсы өңдеу мүмкіндігі:Магний қорытпалары күрделі және дәл бөлшектерді тиімді жасауға мүмкіндік беретін тамаша өңдеуге қабілетті.
●Соққы сіңіру:Бұл қорытпалардың жақсы соққы сіңіру қасиеттері бар, бұл оларды автомобиль және аэроғарыштық қолданбаларда пайдалы етеді.
●Жылуды бөлу:Магний қорытпалары электроника мен жоғары температуралы компоненттер үшін өте маңызды жылуды тиімді бөлуді қамтамасыз етеді.
Магний қорытпаларының қолданылуы
Жеңіл және беріктігінің арқасында магний қорытпалары әртүрлі салаларда қолданылады:
●Автомобиль өнеркәсібі:Магний қорытпалары қозғалтқыштың құрамдас бөліктерінде, беріліс қорабында және дөңгелектерде көлік салмағын азайту және отын тиімділігін арттыру үшін қолданылады.
●Аэроғарыш өнеркәсібі:Магний қорытпалары ұшақ бөлшектері мен аэроғарыштық компоненттерде қолданылады, онда салмақты азайту маңызды.
●Электроника:Магний қорытпалары беріктігі мен жылуды тарату қасиеттеріне байланысты жеңіл ноутбуктерді, фотоаппараттарды және ұялы телефондарды өндіруде қолданылады.
●Медициналық құрылғылар:Магний қорытпалары биоүйлесімділігіне байланысты биорезорбациялық имплантаттар мен ортопедиялық құрылғыларда қолданылады.
Никель қорытпалары
Никель қорытпаларының қасиеттері
Никель қорытпалары ерекше коррозияға төзімділігімен, жоғары температурадағы тұрақтылығымен және механикалық беріктігімен танымал. Олар әдетте экстремалды ортада өнімділікті арттыру үшін хром, темір және басқа элементтермен легирленген. Негізгі қасиеттерге мыналар жатады:
●Корозияға төзімділік:Никель қорытпалары қатал ортада, соның ішінде теңіз суы мен қышқылдық жағдайларда тотығуға және коррозияға тамаша төзімділікке ие.
●Жоғары температураға төзімділік:Никель қорытпалары жоғары температурада беріктігін сақтайды, бұл оларды аэроғарыштық және электр қуатын өндіруде қолдануға жарамды етеді.
●Тозуға төзімділік:Никель қорытпалары жақсы тозуға төзімділікті ұсынады, бұл ұзақ мерзімді төзімділікті қажет ететін қолданбаларда құнды.
Никель қорытпаларының қолданылуы
Никель қорытпалары әртүрлі секторларда талап етілетін қолданбаларда қолданылады:
●Аэроғарыш өнеркәсібі:Никель негізіндегі суперқорытпалар ыстыққа төзімді болғандықтан реактивті қозғалтқыштарда, турбиналық қалақтарда және басқа да жоғары температура компоненттерінде қолданылады.
●Химиялық өңдеу:Никель қорытпалары реакторларда, жылу алмастырғыштарда және құбыр жүйелерінде коррозияға және жоғары температураға төзімділік маңызды жерлерде қолданылады.
●Қуат өндіру:Никель қорытпалары жоғары температура мүмкіндіктері мен коррозияға төзімділігіне байланысты ядролық реакторлар мен газ турбиналарында қолданылады.
●Теңіз өнеркәсібі:Никель қорытпалары теңіз орталарында сорғылар, клапандар және теңіз суын тұщыту жабдықтары сияқты қолданбалар үшін қолданылады.
Титан қорытпалары
Титан қорытпаларының сипаттамалары
Титан қорытпалары жеңіл, бірақ күшті, коррозияға ерекше төзімділікпен және жоғары температура тұрақтылығымен ерекшеленеді. Негізгі қасиеттерге мыналар жатады:
●Жоғары күш-салмақ қатынасы:Титан қорытпалары болат сияқты берік, бірақ шамамен 45% жеңіл, бұл оларды аэроғарыштық және өнімділігі жоғары қолданбалар үшін өте қолайлы етеді.
●Корозияға төзімділік:Титан қорытпалары коррозияға, әсіресе теңіз суы мен химиялық ортада тамаша төзімділік көрсетеді.
●Биологиялық үйлесімділік:Титан қорытпалары биоүйлесімді, бұл оларды медициналық имплантаттар мен құрылғыларға жарамды етеді.
●Жоғары температура тұрақтылығы:Титан қорытпалары аэроғарыштық және өнеркәсіптік қолданбаларда беріктігі мен тұтастығын сақтай отырып, төтенше температураларға төтеп бере алады.
Титан қорытпаларының қолданылуы
Титан қорытпалары жоғары беріктік, жеңіл салмақ және коррозияға төзімділік маңызды болып табылатын салаларда кеңінен қолданылады:
●Аэроғарыш өнеркәсібі:Титан қорытпалары жоғары беріктігі мен салмағын үнемдеуге байланысты ұшақтардың рамаларында, қозғалтқыш бөліктерінде және шассилерде қолданылады.
●Медициналық құрылғылар:Титан қорытпалары биоүйлесімділігі мен беріктігіне байланысты ортопедиялық импланттарда, стоматологиялық имплантацияларда және хирургиялық аспаптарда қолданылады.
●Теңіз өнеркәсібі:Титан қорытпалары коррозияға төзімділігіне байланысты су асты құрамдас бөліктерінде, кеме жасауда және теңізде бұрғылауда қолданылады.
●Өнеркәсіптік қолданбалар:Титан қорытпалары химиялық өңдеу зауыттарында, электр қуатын өндіруде және беріктік пен коррозияға төзімділікті қажет ететін компоненттерге арналған автомобильдерде қолданылады.
Қорытынды
Қорытпа материалдар күштің, салмақтың, коррозияға төзімділіктің және ұзақ мерзімділіктің бірегей комбинациялары бар арнайы шешімдерді ұсына отырып, заманауи салаларда шешуші рөл атқарады. Аэроғарыштан автомобильге, құрылыстан медициналық құрылғыларға дейін, легирленген материалдардың әмбебаптығы оларды сансыз қолданбалар үшін таптырмас етеді. Қара қорытпалардың жоғары беріктігі болсын, алюминий қорытпаларының жеңіл қасиеттері немесе никель мен титан қорытпаларының коррозияға төзімділігі болсын, қорытпалар қазіргі заманғы технологиялық дамыған әлемнің әртүрлі қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін жасалған.
Хабарлама уақыты: 17 қазан 2024 ж