Leginių medžiagų apžvalga
Lydinio apibrėžimas
Lydinis yra homogeninis mišinys, sudarytas iš dviejų ar daugiau metalų, arba metalų ir nemetalinių elementų, turinčių metalines savybes, derinys. Lydinio projektavimo koncepcija yra sujungti elementus taip, kad būtų galima optimizuoti mechanines, fizines ir chemines savybes, kad būtų patenkinti specifiniai skirtingų programų reikalavimai.
Legiosios medžiagos klasifikacija
Lydinio medžiagos gali būti klasifikuojamos atsižvelgiant į jų pagrindinius sudedamuosius elementus ir savybes taip:
● Juodieji lydiniai:Tai yra geležies pagrindu pagaminti lydiniai su papildomais elementais, tokiais kaip anglies, mangano ir silicio, daugiausia naudojami plieno gamybos ir liejimo pramonėje.
● Aliuminio lydiniai:Tai yra aliuminio lydiniai su tokiais elementais kaip vario, magnio ir cinko, žinomi kaip lengvi, stiprūs ir pasižymi puikia laidumu bei šiluminėmis savybėmis.
● Vario lydiniai:Tai yra vario lydiniai, turintys papildomų elementų, tokių kaip cinkas, alavo ir švinas, siūlantys gerą laidumą, atsparumą korozijai ir darbingumo.
● Magnio lydiniai:Magnio pagrindu pagaminti lydiniai, paprastai derinami su aliuminiu, cinku ir manganu, yra lengvingiausi struktūriniai metalai, turintys gerą atsparumą šokui ir šilumos išsklaidymui.
● Nikelio lydiniai:Nikelio pagrindu pagaminti lydiniai turi tokius elementus kaip chromas, geležis ir kobaltas, ir pasižymi išskirtiniu atsparumu korozijai ir aukštos temperatūros efektyvumui.
● Titano lydiniai:Žinomas dėl didelio stiprumo, mažo tankio ir išskirtinio atsparumo korozijai, titano pagrindu pagaminti lydiniai yra plačiai naudojami aviacijos ir kosmoso naudojimuose.
Geležies lydiniai
Juodųjų lydinių sudėtis ir savybės
Juodieji lydiniai yra sudaryti iš geležies su įvairiais lydinio elementais, kurie sustiprina jų mechanines savybes. Įprasti elementai apima:
● Anglies:Vienas iš svarbiausių lydinių elementų, skirtingas anglies kiekis geležies lydiniuose daro įtaką kietumui ir kietumui. Aukštos anglies lydiniai suteikia daugiau kietumo, bet mažiau tvirtumo.
● Silicis:Silicis pagerina geležies lydinių stiprumą ir tvirtumą ir dažnai naudojamas silicio geležies lydiniams plieninei gamybai kaip deoksidizatorius ir legiruotas agentas.
● Manganas:Manganas yra labai svarbus didinant juodųjų lydinių stiprumą ir kietumą, o feromanganijos lydiniai yra būtini norint pagerinti plieno atsparumą dilimui ir atsparumui korozijai.
● Chromas:Chromo geležies lydiniai suteikia puikų atsparumą korozijai ir stiprumą aukšta temperatūrai, dažniausiai naudojami gaminant nerūdijantį plieną ir specialų plieną.
Juodųjų lydinių taikymas
Juodieji lydiniai yra plačiai naudojami įvairiose pramonės šakose, įskaitant:
● plieno gamybos pramonė:Juodieji lydiniai yra svarbūs plieno gamybos priedai, naudojami modifikuoti plieno kompoziciją ir pagerinti jo savybes.
● Laidos pramonė:Liejimo procesuose geležies lydiniai sustiprina ketaus produktų mechanines savybes ir ilgaamžiškumą.
● Suvirinimo medžiagos:Juodieji lydiniai naudojami gaminant suvirinimo strypus ir srautą, kad būtų užtikrinta aukštos kokybės suvirinimo sąnariai.
● Cheminių ir trąšų pramonė:Juodieji lydiniai tarnauja kaip katalizatoriai ir mažinantys agentai cheminių ir trąšų gamyboje.
● Metalo apdirbimas:Juodieji lydiniai naudojami tokiuose įrankiuose kaip pjaustymo instrumentų ir formų pjovimo priemonės, pagerinant jų patvarumą ir efektyvumą.
Aliuminio lydiniai
Pagrindinės aliuminio lydinių charakteristikos
Aliuminio lydiniai garsėja savo lengvu, dideliu stiprumu ir lengvai perdirbimo būdu, todėl jie yra svarbūs šiuolaikinėje pramonės šakose. Pagrindinės charakteristikos yra:
● Lengva:Aliuminio lydinių mažo tankio yra maždaug 2,7 g/cm³, todėl jie yra idealūs pritaikymui, kurį reikia sumažinti.
● Didelis jėga:Vykdydami lydinius ir termiškai, aliuminio lydiniai gali pasiekti didelį tempimo stiprumą, kai kai kurie lydiniai viršija 500 MPa.
● Puikus laidumas:Grynas aliuminis yra puikus elektros ir šilumos laidininkas, o aliuminio lydiniai išlaiko didelę šių savybių dalį.
● Atsparumas korozijai:Aliuminio lydinių paviršiuje susidaro natūralus oksido sluoksnis, užtikrinantis puikų atsparumą korozijai, o specialus apdorojimas gali dar labiau sustiprinti šią savybę.
● Paprastas apdorojimas:Aliuminio lydiniai pasižymi geru plastiškumu, todėl jie yra tinkami liejimo, išspaudimo ir kalimo procesams.
Aliuminio lydinių pažymiai ir pritaikymai
Aliuminio lydiniai klasifikuojami atsižvelgiant į jų pagrindinius lydinio elementus ir savybes. Kai kurie įprasti pažymiai apima:
● 1xxx serija:Grynas aliuminis, kuriame yra daugiau nei 99,00% aliuminio, daugiausia naudojamas elektros pramonėje ir kasdienėse vartojimo prekėse.
● 2xxx serija:Varis yra pagrindinis legiruotas elementas, žymiai pagerinantis stiprumą po terminio apdorojimo, dažniausiai naudojamas aviacijos ir kosmoso naudojimuose.
● 3xxx serija:Manganas yra pagrindinis legiruotas elementas, siūlantis gerą atsparumą korozijai, plačiai naudojamas statybose ir konstrukcinėse medžiagose.
● 4xxx serija:Silicis yra pagrindinis legiruotas elementas, suteikiantis atsparumą šilumai ir geros suvirinimo savybės, tinkančios suvirinimo medžiagoms ir šilumai atspariems komponentams.
● 5xxx serija:Magnis yra pagrindinis legiruotas elementas, pasižymintis puikiomis mechaninėmis savybėmis ir atsparumu korozijai, naudojamas jūrų, automobilių ir kosmoso pramonėje.
● 6xxx serija:Magnis ir silicis yra pagrindiniai legiruoti elementai, užtikrinantys gerą stiprumą ir tinkamumą, dažniausiai naudojami konstrukcinėse medžiagose.
● 7xxx serija:Cinkas yra pagrindinis lydinio elementas, ir šie lydiniai siūlo didžiausią stiprumą, dažniausiai naudojamą orlaivių konstrukcijose ir didelio stiprumo pritaikymuose.
● 8xxx serija:Turi kitus elementus, tokius kaip geležis ir nikelis, siūlantys gerą stiprumą ir laidumą, daugiausia naudojamą elektros pramonėje.
Aliuminio lydiniai naudojami įvairiuose sektoriuose, įskaitant:
● Aerospace:Lengvi ir stiprios aliuminio lydiniai yra būtini orlaivių konstrukcijoms ir komponentams.
● Transportas:Aliuminio lydiniai yra naudojami gaminant lengvus automobilių ir geležinkelio komponentus, gerinant degalų efektyvumą.
● Elektros pramonė:Aliuminis yra tinkamiausia laidų ir transformatorių medžiaga
● Statyba:Aliuminio lydiniai yra plačiai naudojami architektūrinėse struktūrose, langų rėmuose, duryse ir stogo dangose dėl jų stiprumo, atsparumo korozijai ir estetinei išvaizdai.
● Pakuotė:Aliuminio lydiniai, ypač folijos ir skardinių pavidalu, yra plačiai naudojami pakuočių pramonėje, nes jie yra lengvi, netoksiški ir labai perdirbami.
Vario lydiniai
Vario lydinių sudėtis ir savybės
Vario lydiniai yra žinomi dėl savo puikaus elektrinio ir šilumos laidumo, atsparumo korozijai ir lengvumo gamybai. Įprasti vario lydiniai apima:
● Žalvaris (vario-zinko lydinys):Žalvaris, žinomas dėl savo stiprumo, lankstumo ir atsparumo korozijai, dažniausiai naudojamas mechaniniuose, santechnikos ir muzikos instrumentuose.
● bronza (vario-patiekalo lydinys):Šis lydinys pasižymi dideliu atsparumu korozijai, kietumui ir atsparumui dilimui, dažnai naudojamą guoliuose, įvorėse ir jūrinėse vietose.
● Vario-nikelio lydiniai:Šie lydiniai suteikia puikų atsparumą korozijai jūrinėje aplinkoje, todėl jie yra idealūs laivų statybos, jūros platformoms ir gėlinimo augalams.
● Berilio varis:Esant dideliam stiprumui, kietumui ir atsparumui korozijai, berilio varis dažnai naudojamas tikslumuose, elektros jungtyse ir spyruoklėse.
Vario lydinių taikymas
Vario lydiniai aptarnauja daugybę pramonės šakų dėl jų universalumo ir unikalių savybių:
● Elektros pramonė:Vario lydiniai yra plačiai naudojami elektros jungtyse, laiduose ir komponentams dėl puikaus laidumo.
● Santechnika ir skysčių tvarkymas:Žalvaris ir bronza dažniausiai naudojami vožtuvams, jungiamosioms detalėms ir kitoms santechnikos pritaikymams dėl atsparumo korozijai.
● Jūrų pramonė:Vario-nickelio lydiniai yra palankūs jūriniams pritaikymams dėl puikaus atsparumo jūros vandens korozijai.
● Tikslioji inžinerija:Berilio varis yra naudojamas įrankiuose, nepaliaujama įranga ir tikslūs komponentai dėl jo stiprumo ir ilgaamžiškumo.
Magnio lydiniai
Magnio lydinių charakteristikos
Magnio lydiniai yra lengviausi struktūriniai metalai, pasižymintys puikiu stiprumo ir svorio santykiu, šoko absorbcija ir apdirbamumu. Pagrindinės savybės apima:
● Lengva:Magnio lydiniai yra 35% lengvesni nei aliuminio ir 78% lengvesni nei plieniniai, todėl jie yra idealūs svoriui jautriam pritaikymui.
● Geras apdirbamumas:Magnio lydiniai turi puikų apdirbimą, leidžiantį efektyviai atlikti sudėtingas ir tikslias dalis.
● šoko absorbcija:Šie lydiniai pasižymi geromis šoko absorbcijos savybėmis, todėl jie yra naudingi automobilių ir kosmoso srityje.
● Šilumos išsklaidymas:Magnio lydiniai suteikia efektyvų šilumos išsisklaidymą, lemiamą elektroniką ir aukštos temperatūros komponentus.
Magnio lydinių taikymas
Dėl savo lengvumo ir stiprumo magnio lydiniai naudojami įvairiose pramonės šakose:
● Automobilių pramonė:Magnio lydiniai naudojami variklio komponentams, transmisijos korpusams ir ratams, siekiant sumažinti transporto priemonės svorį ir pagerinti degalų efektyvumą.
● aviacijos ir kosmoso pramonė:Magnio lydiniai naudojami orlaivių dalyse ir aviacijos ir kosmoso komponentams, kur kritinis svorio mažinimas yra kritinis.
● Elektronika:Magnio lydiniai naudojami gaminant lengvus nešiojamuosius kompiuterius, fotoaparatas ir mobiliuosius telefonus dėl jų stiprumo ir šilumos išsklaidymo savybių.
● Medicinos prietaisai:Magnio lydiniai naudojami biologiniais implantais ir ortopediniais prietaisais dėl jų biologinio suderinamumo.
Nikelio lydiniai
Nikelio lydinių savybės
Nikelio lydiniai yra žinomi dėl savo išskirtinio atsparumo korozijai, aukštos temperatūros stabilumui ir mechaniniam stiprumui. Paprastai jie yra legiruoti su chromu, geležimi ir kitais elementais, siekiant padidinti eksploatacines savybes ekstremalioje aplinkoje. Pagrindinės savybės apima:
● Atsparumas korozijai:Nikelio lydiniai turi puikų atsparumą oksidacijai ir korozijai atšiaurioje aplinkoje, įskaitant jūros vandenį ir rūgščias sąlygas.
● Aukštos temperatūros stiprumas:Nikelio lydiniai išlaiko savo stiprumą aukštoje temperatūroje, todėl jie yra tinkami naudoti aviacijos ir kosmoso ir energijos gamybos srityse.
● atsparumas dėvėjimui:Nikelio lydiniai siūlo gerą atsparumą dilimui, o tai yra vertinga pritaikant ilgalaikį ilgalaikį patvarumą.
Nikelio lydinių taikymas
Nikelio lydiniai naudojami reikalaujant įvairių sektorių taikymo:
● aviacijos ir kosmoso pramonė:Nikelio pagrindu pagaminti superlydai naudojami reaktyviniais varikliuose, turbinų ašmenimis ir kitais aukštos temperatūros komponentais dėl jų atsparumo šilumai.
● Cheminis apdorojimas:Nikelio lydiniai naudojami reaktoriuose, šilumokaičiuose ir vamzdynų sistemose, kur būtina atsparumas korozijai ir aukštai temperatūrai.
● energijos generavimas:Nikelio lydiniai yra naudojami branduoliniuose reaktoriuose ir dujų turbinuose dėl jų aukštos temperatūros galimybių ir atsparumo korozijai.
● Jūrų pramonė:Nikelio lydiniai naudojami jūrinėje aplinkoje tokioms programoms kaip siurbliai, vožtuvai ir jūros vandens gėlinimo įranga.
Titano lydiniai
Titano lydinių charakteristikos
Titano lydiniai yra lengvi, tačiau stiprūs, pasižymi išskirtiniu atsparumu korozijai ir aukštos temperatūros stabilumui. Pagrindinės savybės apima:
● Didelis stiprumo ir svorio santykis:Titano lydiniai yra tokie pat stiprūs kaip plieniniai, tačiau beveik 45% lengvesni, todėl jie yra idealūs kosmoso ir didelio našumo naudojimui.
● Atsparumas korozijai:Titano lydiniai suteikia puikų atsparumą korozijai, ypač jūros vandenyje ir cheminėje aplinkoje.
● Biologinis suderinamumas:Titano lydiniai yra biologiškai suderinami, todėl jie yra tinkami medicininiams implantams ir prietaisams.
● Aukštos temperatūros stabilumas:Titano lydiniai gali atlaikyti ekstremalią temperatūrą, išlaikydami jų stiprumą ir vientisumą aviacijos ir kosmoso ir pramoninėje srityje.
Titano lydinių pritaikymai
Titano lydiniai yra plačiai naudojami pramonės šakose, kur kritiška yra didelio stiprumo, lengvo ir korozijos atsparumas: atsparumas korozijai:
● aviacijos ir kosmoso pramonė:Titano lydiniai naudojami orlaivių rėmuose, variklio komponentuose ir nusileidimo pavarose dėl jų didelio stiprumo ir sutaupytų svorio.
● Medicinos prietaisai:Titano lydiniai yra naudojami ortopediniuose implantuose, dantų implantuose ir chirurgijos instrumentuose dėl jų biologinio suderinamumo ir patvarumo.
● Jūrų pramonė:Titano lydiniai yra naudojami povandeninių komponentų, laivų statybos ir jūros gręžimo metu dėl jų atsparumo korozijai.
● Pramoninės programos:Titano lydiniai naudojami cheminio perdirbimo įmonėse, energijos gamybos ir automobilių pritaikymuose komponentams, kuriems reikalingas atsparumas stiprumui ir korozijai.
Išvada
Legiosios legiruotos medžiagos vaidina pagrindinį vaidmenį šiuolaikinėje pramonės šakoje, siūlydamos pritaikytus sprendimus su unikaliais stiprumo, svorio, atsparumo korozijai ir ilgaamžiškumui deriniams. Nuo aviacijos ir kosmoso iki automobilių, statybų iki medicinos prietaisų, lydinio medžiagų universalumas daro jas būtiną daugybei programų. Nesvarbu, ar tai didelis juodųjų lydinių stiprumas, aliuminio lydinių lengvos savybės, ar nikelio ir titano lydinių atsparumas korozijai, lydiniai yra sukurti taip, kad patenkintų įvairius šių dienų technologiškai pažengusio pasaulio poreikius.
Pašto laikas: 2012 m. Spalio 17 d