Juodosios medžiagos plačiai naudojamos inžinerijos pramonėje dėl jų pranašumo, mechaninių savybių diapazono ir mažesnių sąnaudų. Vis dėlto spalvotosios medžiagos taip pat yra naudojamos įvairiose srityse dėl jų specifinių savybių, palyginti su juodųjų metalų lydiniais, nepaisant jų brangumo. Norimas mechanines savybes šiuose lydiniuose galima gauti grūdinant darbą, grūdinant amžių ir pan., Bet ne naudojant įprastus terminio apdorojimo procesus, naudojamus geležies lydiniams. Kai kurios pagrindinės dominančios spalvotosios medžiagos yra aliuminis, varis, cinkas ir magnis
1. Aliuminis
Iš visų spalvotųjų lydinių svarbiausias yra aliuminis ir jo lydiniai dėl puikių savybių. Kai kurios gryno aliuminio savybės, kurioms jis naudojamas inžinerijos pramonėje, yra šios:
1) Puikus šilumos laidumas (0,53 cal / cm / C)
2) Puikus elektros laidumas (376 600 / omai / cm)
3) Mažas masės tankis (2,7 g / cm)
4) Žema lydymosi temperatūra (658C)
5) Puikus atsparumas korozijai
6) Tai netoksiška.
7) jis pasižymi vienu didžiausiu atspindžiu (nuo 85 iki 95%) ir labai mažu skleidžiamumu (nuo 4 iki 5%)
8) jis yra labai minkštas ir plastiškas, todėl jis turi labai geras gamybos savybes.
Kai kurios rūšys, kuriose paprastai naudojamas grynas aliuminis, yra elektros laidininkai, radiatorių apdailos medžiagos, oro kondicionavimo įrenginiai, optiniai ir šviesos reflektoriai, folija ir pakavimo medžiagos.
Nepaisant minėtų naudingų programų, grynas aliuminis nėra plačiai naudojamas dėl šių problemų:
1) jis turi mažą tempiamąjį stiprumą (65 MPa) ir kietumą (20 BHN)
2. Labai sunku suvirinti ar lituoti.
Aliuminio mechanines savybes galima iš esmės pagerinti legiruojant. Pagrindiniai legiruojantys elementai yra varis, manganas, silicis, nikelis ir cinkas.
Aliuminis ir varis sudaro cheminį junginį CuAl2. Virš 548 C temperatūros jis visiškai ištirpsta skystame aliuminyje. Kai tai užgesinama ir dirbtinai sendinama (ilgai laikant 100 - 150 ° C), gaunamas sukietėjęs lydinys. CuAl2, kuris nėra sendintas, neturi laiko nusodinti iš kieto aliuminio ir vario tirpalo, todėl yra nestabilioje padėtyje (per daug prisotintas kambario temperatūroje). Senėjimo procesas nusodina labai smulkias CuAl2 daleles, dėl kurių sustiprėja lydinys. Šis procesas vadinamas tirpalo grūdinimu.
Kiti naudojami legiravimo elementai yra iki 7% magnio, iki 1,5% mangano, iki 13% silicio, iki 2% nikelio, iki 5% cinko ir iki 1,5% geležies. Be šių, titanas, chromas ir kolumbis taip pat gali būti dedami nedideliais procentais. Kai kurių tipiškų aliuminio lydinių, naudojamų nuolatiniam liejimui ir liejimui, sudėtis pateikta 2 lentelėje. Mechaninės savybės, kurių tikimasi gauti iš šių medžiagų po jų liejimo naudojant nuolatines formas arba liejimą slėgiu, parodytos 2.1 lentelėje
2. Varis
Panašus į aliuminį, grynas varis taip pat plačiai pritaikomas dėl šių savybių
1) Gryno vario elektrinis laidumas yra aukštas (5,8 x 105 / omai / cm) gryniausia forma. Bet koks nedidelis nešvarumas smarkiai sumažina laidumą. Pavyzdžiui, 0, 1% fosforo laidumą sumažina 40%.
2) jis turi labai aukštą šilumos laidumą (0,92 cal / cm / C)
3) Tai sunkusis metalas (savitasis svoris 8,93)
4) Jį galima lengvai sujungti lituojant
5) jis atsparus korozijai,
6) ji turi malonią spalvą.
Grynasis varis naudojamas gaminant elektros laidus, magistrales, perdavimo kabelius, šaldytuvo vamzdžius ir vamzdžius.
Mechaninės vario grynos būsenos savybės nėra labai geros. Jis yra minkštas ir palyginti silpnas. Jis gali būti pelningai legiruotas, kad pagerėtų mechaninės savybės. Pagrindiniai legiruojantys elementai yra cinkas, alavas, švinas ir fosforas.
Vario ir cinko lydiniai vadinami žalvariais. Kai cinko kiekis yra iki 39%, varis sudaro vienos fazės (α-fazės) struktūrą. Tokie lydiniai pasižymi dideliu plastiškumu. Lydinio spalva išlieka raudona iki 20% cinko, bet po to ji tampa geltona. Antrasis struktūrinis komponentas, vadinamas β-faze, atsiranda nuo 39 iki 46% cinko. Iš tikrųjų dėl padidėjusio kietumo yra tarpmetalinis junginys CuZn. Žalvario stiprumas dar labiau padidėja, kai pridedama nedidelių kiekių mangano ir nikelio.
Vario lydiniai su alavu vadinami bronzomis. Bronzos kietumas ir stiprumas padidėja, kai alavo kiekis sutrūksta. Plastiškumas taip pat sumažėja, padidėjus alavo procentui virš 5. Kai taip pat pridedama aliuminio (nuo 4 iki 11%), gautas lydinys vadinamas aliuminio bronza, kurios atsparumas korozijai yra žymiai didesnis. Bronzos yra palyginti brangios, palyginti su žalvariais, nes yra alavo, kuris yra brangus metalas.
3. Kiti spalvotieji metalai
Cinkas
Cinkas daugiausia naudojamas inžinerijoje dėl žemos lydymosi temperatūros (419,4 C) ir didesnio atsparumo korozijai, kuris didėja grynai cinkui. Atsparumą korozijai lemia apsauginės oksido dangos susidarymas ant paviršiaus. Pagrindiniai cinko panaudojimo būdai yra cinkavimas, siekiant apsaugoti plieną nuo korozijos, spaustuvėje ir liejimas.
Cinko trūkumai yra stipri anizotropija, pasireiškianti deformuotomis sąlygomis, matmenų stabilumo trūkumas senėjimo sąlygomis, smūgio stiprumo sumažėjimas žemesnėje temperatūroje ir jautrumas tarpgrūdinei korozijai. Jo negalima naudoti aptarnaujant virš 95 ° C temperatūros, nes tai labai sumažins tempiamąjį stiprumą ir kietumą.
Platus jo naudojimas liejiniuose yra todėl, kad tam reikalingas mažesnis slėgis, o tai lemia ilgesnį presavimo gyvenimą, palyginti su kitais liejimo lydiniais. Be to, jis turi labai gerą apdirbamumą. Cinko liejimo būdu gaunama apdaila dažnai yra tinkama tolesniam apdorojimui, išskyrus tai, kad pašalinama blykstė, esanti atsiskyrimo plokštumoje.
Magnis
Dėl lengvo svorio ir gero mechaninio atsparumo magnio lydiniai naudojami labai dideliu greičiu. Tam pačiam standumui magnio lydiniams reikia tik 37,2% C25 plieno svorio, taigi sutaupoma svorio. Du pagrindiniai legiravimo elementai yra aliuminis ir cinkas. Magnio lydiniai gali būti išlieti iš smėlio, išlieti iš liejimo arba išlieti. Smėlio liejinio magnio lydinio komponentų savybės yra panašios į nuolatinio liejimo arba liejimo komponentų savybes. Liejimo lydiniai paprastai turi daug vario, kad būtų galima sumažinti juos iš antrinių metalų. Jie naudojami automobilių ratams, švaistikliams ir kt. Gaminti. Kuo didesnis kiekis, tuo didesnis magnio lydytų lydinių, tokių kaip valcuoti ir kaltiniai komponentai, mechaninis stiprumas. Magnio lydinius galima lengvai suvirinti daugeliu tradicinių suvirinimo procesų. Labai naudinga magnio lydinių savybė yra didelis jų apdirbamumas. Jų apdirbimui reikia tik apie 15% galios, palyginti su mažai anglies turinčiu plienu.
Skelbimo laikas: 2020 m. Gruodžio 18 d