Átta algeng málmefni
1 steypujárn - fljótandi
Fráveituhlífar eru svo lítt áberandi hluti af hversdagslegu umhverfi okkar að fáir gefa þeim gaum. Ástæðan fyrir því að steypujárn hefur svo mikið og breitt notkunarsvið er aðallega vegna þess að það er frábært fljótandi og auðvelt að steypa það í ýmis flókin form. Steypujárn er í raun nafnið sem gefið er yfir blöndu af frumefnum þar á meðal kolefni, sílikon og járn. Því hærra sem kolefnisinnihaldið er, því betri eru flæðiseiginleikar við steypu. Kolefni kemur hér fyrir í tvenns konar myndum, grafít og járnkarbíð.
Tilvist grafíts í steypujárni gefur fráveituhlífum framúrskarandi slitþol. Ryð kemur yfirleitt aðeins fram á ysta lagið, þannig að það er venjulega slípað. Þrátt fyrir það eru enn sérstakar ráðstafanir til að koma í veg fyrir ryð meðan á hellu stendur, það er að lag af malbikshúð er bætt við yfirborð steypunnar og malbikið kemst inn í svitaholurnar á steypujárnsyfirborðinu til að koma í veg fyrir ryð. Hefðbundið ferli við að framleiða sandsteypuefni er nú notað af mörgum hönnuðum á öðrum nýrri og áhugaverðari sviðum.
Efniseiginleikar: framúrskarandi vökvi, lítill kostnaður, góð slitþol, lítil storknunarrýrnun, mjög brothætt, mikill þjöppunarstyrkur, góð vinnsla.
Dæmigert notkun: Steypujárn hefur verið notað í mörg hundruð ár á sviðum eins og byggingar, brýr, verkfræðiíhluti, heimilis- og eldhúsáhöld.
2 ryðfríu stáli - ryðfrítt ást
Ryðfrítt stál er ál sem er búið til með því að blanda króm, nikkel og nokkrum öðrum málmþáttum í stál. Eiginleiki þess sem ekki ryðgar er unninn úr króminu í málmblöndunni. Krómið myndar þétta, sjálfgræðandi krómoxíðfilmu á yfirborði málmblöndunnar, sem er ósýnileg berum augum okkar. Hlutfall ryðfríu stáli og nikkels sem við vísum venjulega til er yfirleitt 18:10. Hugtakið "ryðfrítt stál" vísar ekki einfaldlega til einnar tegundar ryðfríu stáli, heldur vísar til meira en hundrað tegundir af ryðfríu stáli í iðnaði og hvert þróað ryðfrítt stál hefur góða frammistöðu á sínu sérstaka notkunarsviði.
Í upphafi 20. aldar var ryðfrítt stál kynnt á sviði vöruhönnunar og hönnuðir þróuðu margar nýjar vörur í kringum seigleika þess og ryðvarnareiginleika, sem tóku til margra sviða sem aldrei höfðu komið við sögu áður. Þessi röð hönnunartilrauna er mjög byltingarkennd. Sem dæmi má nefna að í fyrsta skipti í lækningaiðnaðinum hafa komið fram tæki sem hægt er að endurnýta eftir ófrjósemisaðgerð.
Ryðfríu stáli er skipt í fjórar megingerðir: austenítískt, ferrítískt, ferrítískt-austenítískt (samsett), martensítískt. Ryðfrítt stál sem notað er í heimilisvörur er í grundvallaratriðum austenítískt.
Efniseiginleikar: Heilsugæsla, tæringarvörn, fín yfirborðsmeðferð, mikil stífni, er hægt að mynda með ýmsum vinnsluaðferðum og erfitt er að kæla vinnslu.
Dæmigert notkun: Meðal algengra grunnlita ryðfríu stáli er austenítískt ryðfrítt stál heppilegasta litarefnið, sem getur fengið fullnægjandi litaútlit og lögun. Austenitic ryðfríu stáli er aðallega notað í skreytingar byggingarefni, heimilisvörur, iðnaðarpípur og byggingarmannvirki; martensitic ryðfríu stáli er aðallega notað til að búa til hnífa og túrbínublöð; ferritic ryðfríu stáli er tæringarþolið og er aðallega notað í endingargóðar þvottavélar og í ketilshlutum; Samsett ryðfríu stáli hefur sterkari tæringarþol, svo það er oft notað í árásargjarnum umhverfi.
3 sink - 730 pund á ævinni
Sink, silfurgljáandi og blágrátt, er þriðji mest notaði non-ferrou málmurinn á eftir áli og kopar. Tölfræði frá US Bureau of Mines sýnir að meðalmaður neytir samtals 331 kíló af sinki á ævi sinni. Sink hefur mjög lágt bræðslumark, svo það er líka tilvalið steypuefni.
Sinksteypur eru mjög algengar í daglegu lífi okkar: efni undir yfirborði hurðahandfönga, blöndunartækja, rafeindahluta osfrv. Sink hefur afar mikla tæringarþol, sem gerir það að verkum að það gegnir öðru grundvallarhlutverki, nefnilega sem yfirborðshúðunarefni fyrir stál. Til viðbótar við ofangreindar aðgerðir er sink einnig álefni sem sameinast kopar til að mynda kopar. Ryðvarnareiginleikar þess eiga ekki bara við um stályfirborðshúð – það hjálpar einnig til við að styrkja ónæmiskerfið okkar.
Efniseiginleikar: Heilsugæsla, tæringarvörn, framúrskarandi steypuþol, framúrskarandi tæringarvörn, hár styrkur, mikil hörku, ódýr hráefni, lágt bræðslumark, skriðþol, auðvelt að mynda málmblöndur með öðrum málmum, heilsugæsla, við stofuhita Brothætt , sveigjanlegur við um 100 gráður á Celsíus.
Dæmigert notkun: rafeindavöruíhlutir. Sink er eitt af álefnum sem mynda brons. Sink hefur einnig hreinlætis- og ryðvarnareiginleika. Að auki er sink einnig notað í þakefni, ljósmyndaskurðardiska, farsímaloftnet og lokunarbúnað í myndavélum.
4 Ál (Al) - nútímalegt efni
Í samanburði við gull, sem hefur verið notað í 9,000 ár, er ál, þessi bláhvíti málmur, aðeins hægt að líta á sem barn meðal málmefna. Ál kom út og fékk nafnið snemma á 18. öld. Ólíkt öðrum málmþáttum er ál ekki til í náttúrunni í formi beinna málmþátta, heldur er unnið úr báxíti sem inniheldur 50 prósent súrál (einnig þekkt sem báxít). Ál í þessu steinefnaformi er einnig einn af algengustu málmþáttunum á plánetunni okkar.
Þegar málmur álið kom fyrst fram var það ekki strax sótt í líf fólks. Síðar kom smám saman út hópur af nýjum vörum sem miðuðu að einstökum eiginleikum þess og eiginleikum og þetta hátækniefni náði smám saman breiðari og breiðari markaði. Þrátt fyrir að notkunarsaga áls sé tiltölulega stutt, hefur framleiðsla álvara á markaðnum verið langt umfram summan af öðrum málmvörum sem ekki eru úr járni.
Efniseiginleikar: sveigjanlegt og plast, auðvelt að búa til málmblöndur, hátt styrkleika/þyngdarhlutfall, framúrskarandi tæringarþol, auðvelt að leiða rafmagn og hita og endurvinnanlegt.
Dæmigert notkun: Beinagrind farartækis, flugvélahlutar, eldhúsáhöld, umbúðir og húsgögn. Ál er einnig oft notað til að styrkja sum stór byggingarmannvirki, eins og styttuna af Cupid á Piccadilly Circus í London og efst á Chrysler Automobile Building í New York, sem öll hafa verið styrkt með áli.
5 magnesíumblendi - ofurþunn fagurfræðileg hönnun
Magnesíum er afar mikilvægur málmur sem ekki er járn. Það er léttara en ál og getur myndað sterkar málmblöndur með öðrum málmum. Magnesíum málmblöndur hafa létt eðlisþyngd, mikinn sérstyrk og sérstakan stífleika, góða hitaleiðni og góða dempunarlækkun. Áfall og rafsegulvörn, auðveld vinnsla og mótun, auðveld endurvinnsla og aðrir kostir. En í langan tíma, vegna hás verðs og tæknilegra takmarkana, eru magnesíum og magnesíum málmblöndur aðeins notaðar í litlu magni í flugi, geimferðum og hernaðariðnaði, svo þeir eru kallaðir " eðalmálmar". Magnesíum er nú þriðja stærsta málmverkfræðiefnið á eftir stáli og áli og er mikið notað í geimferðum, bifreiðum, rafeindatækni, farsímasamskiptum, málmvinnslu og öðrum sviðum. Búast má við að mikilvægi magnesíummálms verði meira í framtíðinni vegna hækkunar á framleiðslukostnaði annarra burðarmálma.
Hlutfall magnesíumblendis er 68 prósent af álblöndu, 27 prósent af sinkblendi og 23 prósent af stáli. Það er oft notað í bílavarahluti, 3C vöruskeljar, byggingarefni o.s.frv. Flestar ofurþunnar fartölvur og farsímahylki eru úr magnesíumblendi.
Tæringarþol magnesíumblendis er 8 sinnum hærra en kolefnisstáls, 4 sinnum hærra en álblendis og meira en 10 sinnum meira en plast. Tæringarþol þess er best meðal málmblöndur. Algengt magnesíum málmblöndur eru ekki eldfim, sérstaklega þegar þau eru notuð í bíla- og mótorhjólahluti og byggingarefni, sem geta komið í veg fyrir tafarlausan bruna. Mest af magnesíumhráefninu er unnið úr sjó, þannig að auðlindir þess eru stöðugar og nægar.
Efniseiginleikar: Létt uppbygging, mikil stífni og höggþol, framúrskarandi tæringarþol, góð hitaleiðni og rafsegulvörn, góð eldfimi, léleg hitaþol og auðveld endurvinnsla.
Dæmigerð notkun: Víða notað í geimferðum, bifreiðum, rafeindatækni, farsímasamskiptum, málmvinnslu og öðrum sviðum.
6 Brons - Vinur mannsins
Kopar er ótrúlega fjölhæfur málmur sem er svo nátengdur lífi okkar. Mörg af fyrstu verkfærum og vopnum mannkyns voru úr kopar. Latneska nafnið „cuprum“ er upprunnið frá stað sem heitir Kýpur, sem er eyja rík af koparauðlindum. Fólk notaði skammstöfun eyjarinnar Cu til að nefna þetta málmefni, svo kopar hefur núverandi kóðanafn.
Kopar gegnir mjög mikilvægu hlutverki í nútíma samfélagi: hann er mikið notaður í byggingarlistarmannvirki, sem burðarefni fyrir raforkuflutning og hefur verið notað af fólki af mörgum ólíkum menningarheimum í þúsundir ára sem hráefni í skreytingar líkamans. Þessi sveigjanlegi, appelsínurauði málmur hefur þróast með okkur, frá einföldu upphafi hans í afkóðun sendinga til lykilhlutverks í flóknum nútíma fjarskiptaforritum. Kopar er frábær leiðari, næst silfri í rafleiðni sinni. Frá sjónarhóli tímasögu fólks sem notar málmefni er kopar sá málmur sem hefur verið notaður lengst af mönnum á eftir gulli. Þetta er að miklu leyti vegna þess að auðvelt er að vinna kopar og kopariðnaðinn er tiltölulega auðvelt að aðskilja frá kopar.
Efniseiginleikar: mjög góð tæringarþol, framúrskarandi hitaleiðni, rafleiðni, hörð, sveigjanleg, sveigjanleg, einstök áhrif eftir fæging.
Dæmigert notkun: rafmagnsvírar, vélarspólur, prentaðar rafrásir, þakefni, pípuefni, hitunarefni, skartgripir, eldunaráhöld. Það er líka eitt helsta blöndunarefnið til að búa til brons.
7 Króm - Hágæða áferð
Algengasta form króms er notað í ryðfríu stáli sem málmblöndur til að auka hörku ryðfríu stáli. Krómhúðunarferlum er almennt skipt í þrjár gerðir: skrauthúðun, harðkrómhúð og svört krómhúð. Krómhúðun er mikið notuð á verkfræðisviðinu. Skreytt krómhúðun er venjulega notuð sem ysta lagið utan á nikkellaginu. Húðunin hefur viðkvæma og viðkvæma spegillíka fægjaáhrif. Sem skrautlegt eftirmeðferðarferli er þykkt krómhúðarinnar aðeins 0.006 mm. Þegar þú ætlar að nota krómhúðunarferlið verður að íhuga að fullu hætturnar af þessu ferli. Tilhneigingin til þess að sexgilt skraut krómvatn sé skipt út fyrir þrígilt krómvatn er að verða augljósari, vegna þess að hið fyrra er mjög krabbameinsvaldandi en hið síðarnefnda er talið vera tiltölulega minna eitrað.
Efniseiginleikar: mjög hár áferð, framúrskarandi tæringarþol, hart og endingargott, auðvelt að þrífa, lágur núningsstuðull.
Dæmigert notkun: Skreytt krómhúðun er húðunarefni fyrir marga bílaíhluti, þar á meðal hurðarhandföng og stuðara. Að auki er króm einnig notað í reiðhjólahluti, baðherbergisblöndunartæki og húsgögn, eldhúsáhöld, borðbúnað o.fl. Harðkrómhúð er meira notað á iðnaðarsviðum, þar á meðal minni í slembiaðgangi í vinnustýringarblokkum, þotuvélahlutum, plastmótum, og höggdeyfar. Svart krómhúð er aðallega notað til að skreyta hljóðfæri og nýtingu sólarorku.
8 títan - létt og sterkt
Títan er mjög sérstakur málmur, sem er mjög léttur í áferð, en samt mjög sterkur og tæringarþolinn og heldur sínum eigin lit til lífstíðar við stofuhita. Bræðslumark títan er svipað og platínu, svo það er oft notað í geimferða- og hernaðaríhlutum. Eftir að rafstraumur og efnameðferð hefur verið bætt við verða mismunandi litir framleiddir. Títan hefur framúrskarandi viðnám gegn sýru og basa tæringu. Títan í bleyti í "aqua regia" í nokkur ár er enn glansandi og geislandi. Ef títan er bætt í ryðfríu stáli er aðeins um eitt prósent bætt við sem bætir ryðþolið til muna.
Títan hefur framúrskarandi eiginleika eins og lágan þéttleika, háan hitaþol og tæringarþol. Þéttleiki títan álfelgur er helmingur af stáli og styrkurinn er næstum sá sami og stál; títan er ónæmur fyrir háum hita og lágum hita. Það getur viðhaldið miklum styrk á breitt hitastig á bilinu -253 gráður ~500 gráður. Þessir kostir eru nákvæmlega það sem rúmmálmur verður að hafa. Títan málmblöndur eru góð efni til að búa til eldflaugavélarhylki, gervi gervihnött og geimfar og eru þekkt sem „geimmálmar“.
Títan er hreinn málmur. Vegna „hreins“ títanmálms verða engin efnahvörf þegar efni komast í snertingu við hann. Það er að segja, vegna þess að títan hefur mikla tæringarþol og mikla stöðugleika, mun það ekki hafa áhrif á kjarna þess eftir langvarandi snertingu við fólk, svo það mun ekki valda ofnæmi hjá mönnum. Það er það eina sem hefur engin áhrif á ósjálfráðar taugar og bragð manna. Málmar eru þekktir sem "lífsæknir málmar".
Stærsti ókosturinn við títan er að það er erfitt að betrumbæta það. Þetta er aðallega vegna þess að títan getur sameinast súrefni, kolefni, köfnunarefni og mörgum öðrum frumefnum við háan hita.
Efniseiginleikar: mjög hár styrkur, frábært tæringarþol á móti þyngd hlutfall, erfitt að kalda vinnu, góð suðuhæfni, um 40 prósent léttari en stál, 60 prósent þyngri en ál, lítil rafleiðni, lágt varmaþensluhraði, hátt bræðslumark.
Dæmigert notkun: golfkylfur, tennisspaðar, fartölvur, myndavélar, farangur, skurðaðgerðir, beinagrind flugvéla, efnaverkfæri og sjóbúnaður. Að auki er títan einnig notað sem hvítt litarefni fyrir pappír, málningu og plast.
Yfirborðsmeðferð málm
1. Kynning á yfirborðsmeðferðarferli
Ferlið við að nota nútíma eðlisfræði, efnafræði, málmvinnslu og hitameðferð til að breyta ástandi og eiginleikum yfirborðs hlutans, þannig að hægt sé að sameina það sem best við kjarnaefnið til að ná fyrirfram ákveðnum frammistöðukröfum, er kallað yfirborðsmeðferðarferlið. .
Hlutverk yfirborðsmeðferðar:
(1) Bæta yfirborðs tæringarþol og slitþol, hægja á, útrýma og gera við yfirborðsbreytingar og skemmdir á efni;
(2) Láttu venjulegt efni fá yfirborð með sérstökum aðgerðum;
(3) Sparaðu orku, draga úr kostnaði og bæta umhverfið.
2. Flokkun málmyfirborðsmeðferðarferla
mynd
Það má skipta því í 4 flokka alls: yfirborðsbreytingartækni, yfirborðsblöndunartækni, yfirborðsbreytingarhúðunartækni og yfirborðshúðunartækni.
1. Yfirborðsbreytingartækni
1. Yfirborðsslökkun
Yfirborðsslökkun vísar til hitameðhöndlunaraðferðar sem notar hraða upphitun til að austenize yfirborðslagið og slökknar síðan til að styrkja yfirborð hlutans án þess að breyta efnasamsetningu og kjarnabyggingu stálsins.
Helstu aðferðir við yfirborðsslökkvun eru logaslökkvi og örvunarhitun. Algengt notaðir hitagjafar eru logar eins og oxýasetýlen eða oxýprópan.
2. Laser yfirborðsstyrking
Styrking á yfirborði leysis er að nota einbeittan leysigeisla til að skjóta yfirborð vinnustykkisins, hita mjög þunnt efni á yfirborði vinnustykkisins í hitastig yfir fasabreytingarhitastigi eða bræðslumarki á mjög stuttum tíma og kæla það í mjög stuttan tíma til að herða yfirborð vinnustykkisins styrkja.
mynd
Laser yfirborðsstyrkingu má skipta í leysifasaumbreytingarstyrkjandi meðferð, leysir yfirborðsblendimeðferð og leysisklæðningarmeðferð.
mynd
Hitaáhrifasvæði styrkingar á yfirborði leysir er lítið, aflögunin er lítil og aðgerðin er þægileg. Það er aðallega notað fyrir staðbundið styrkta hluta, svo sem tæmandi deyjur, sveifarása, kambása, knastása, spline stokka, nákvæmni tækjastýringarteina, háhraða stálverkfæri, gír og brunahreyfla. Slökkviliðar osfrv.
3. Skotpípa
Shot peening er tækni sem sprautar miklum fjölda háhraða skothylkja á yfirborð hlutans, rétt eins og óteljandi litlir hamarar sem hamra málmyfirborðið, þannig að yfirborð og undirborð hlutans gangast undir ákveðna plastaflögun til að ná styrkingu.
mynd
áhrif:
(1) Bættu vélrænni styrk og slitþol, þreytuþol og tæringarþol hluta;
(2) Notað fyrir yfirborðsmottu og kalkhreinsun;
(3) Fjarlægðu afgangsálag á steypu-, smíða- og suðuhlutum osfrv.
4. Veltingur
Velting er notkun harðra kefla eða kefla til að þrýsta á yfirborð snúnings vinnustykkisins við stofuhita og hreyfa sig í átt að myndefninu til að afmynda og herða yfirborð vinnsluhlutans plastískt til að fá nákvæmt, slétt og styrkt yfirborð eða yfirborð. meðferð með sérstökum mynstrum. iðn.
mynd
Notkun: hlutar með tiltölulega einföld lögun eins og sívalur yfirborð, keilulaga yfirborð og plan.
5. Teikning
Vírteikning þýðir að málmurinn neyðist til að fara í gegnum mótið undir áhrifum utanaðkomandi krafts, þversniðsflatarmál málmsins er þjappað saman og nauðsynlegt þversniðssvæði fæst
