Дэлхий дээрх хамгийн түгээмэл металлуудын нэг бол хөнгөн цагаан юм. Үүнийг мөн "нисдэг металл" гэж нэрлэдэг. Хэдийгээр байгальд цэвэр хэлбэрээр олддоггүй ч олон төрлийн ашигт малтмалаас олддог. Мөн олон эд анги, бүтцийг үйлдвэрлэхэд ашигладаг хамгийн түгээмэл хайлш бол duralumin (duralumin) юм.
Үүнийг Dürener Metallwerke AG үйлдвэрт (Дүрэн) ажиллаж байсан Германы эрдэмтэн Альфред Вилм зохион бүтээжээ. Тэрээр хөнгөн цагаан, зэсийн хайлш нь цэвэр хэлбэрээрээ металаас хамаагүй илүү шинж чанартай болохыг тогтоожээ.
Өндөр бат бэх хайлшны бүлэг
Үнэндээ duralumin нь үндсэн бүрэлдэхүүн хэсэг нь хөнгөн цагаан, хайлшлах элементүүд нь зэс, цайр, манган, магни зэрэг бүхэл бүтэн бүлэг хайлш юм. Гэхдээ ерөнхийдөө тэдний шинж чанар нь зөвхөн найрлагаас гадна дулааны боловсруулалтын аргаар тодорхойлогддог. 1903 онд анх хөгшрөлтийн явцад хөнгөн цагааны хайлштай болохыг олж мэдсэнзэс улам бат бөх, хатуу болдог.
Дараа нь олж мэдсэнээр энэ нь металыг хатууруулсны дараа тасалгааны температурт хэдэн өдөр байх үед түүний хэт ханасан хатуу уусмал задарч, энэ нь эргээд металлын хатуурал дагалддагтай холбоотой юм. материал.
Хөгшрөлт ба өмнөх төлөв рүү буцах үйл явц
Өмнө нь дурьдсанчлан металлын хөгшрөлт нь физик, механик шинж чанарын өөрчлөлтөд хүргэдэг бүтцийн өөрчлөлтөөс үүдэлтэй чухал үйл явц юм. Энэ нь байгалийн болон хиймэл байж болно. Эхний тохиолдолд хайлшийг өрөөний температурт хэдэн өдрийн турш хадгална.
Хиймэл хөгшрөлтийн үед боловсруулах хугацаа багасч, харин температур нэмэгддэг. Хайлшийг өмнөх байдалд нь оруулахын тулд хэдхэн секундын турш 270 градус хүртэл халааж, дараа нь хурдан хөргөх шаардлагатай.
Хөнгөн цагааны үйлдвэрлэл
Хөнгөн цагааны хайлшийг зэстэй болгохын тулд өндөр технологийн тоног төхөөрөмж, мэдээжийн хэрэг метал өөрөө хэрэгтэй. Энэ нь бокситоос олборлодог. Энэ бол буталж, дээр нь ус нэмж, өндөр даралтын дор ууршуулах шаардлагатай чулуу юм. Тиймээс цахиур нь хөнгөн цагааны исэлээс тусгаарлагддаг. Дараа нь зузаан массыг шулуун криолит бүхий тусгай ваннд хийнэ. Агуулгыг 950 ° C хүртэл халааж, 400 кА цахилгаан гүйдэл дамжуулдаг.
Энэ нь хүчилтөрөгч болон хөнгөн цагаан атомуудын хоорондын холбоог таслах боломжийг олгоно. Үүний үр дүнд сүүлийнх нь шингэн металл хэлбэрээр ёроолд суурьшдаг. Шингэн хөнгөн цагаанаас цутгамал хийцийг ингэж хийдэг. Одоо металлболовсруулахад бүрэн бэлэн байна. Гэхдээ түүний бат бөх чанарыг нэмэгдүүлэхийн тулд хайлшийн элементүүдийг нэмж, өндөр чанартай хөнгөн цагаан-зэс хайлш авах шаардлагатай.
Duralumin үйлдвэрлэл
Нийтдээ бүх хөнгөн цагааны хайлшийг цутгамал болон хэв гажилттай гэсэн хоёр бүлэгт хуваадаг. Тэдний үйлдвэрлэлийн үйл явц нь эцсийн эцэст ямар төрлийг олж авахаас шууд хамаарна. Үүнээс гадна үйлдвэрлэлийн арга нь шаардлагатай шинж чанараас хамаарна.
Дюралюминий үйлдвэрлэлд хөнгөн цагаан ембүүг цахилгаан зууханд хайлуулдаг. Сонирхолтой нь, энэ нь хатуугаас шингэн болон эсрэгээр олон удаа хувирах боломжтой цөөхөн металлын нэг юм. Энэ нь түүний гүйцэтгэлд нөлөөлөхгүй. Зэс болон манган, төмөр, магни зэрэг бусад хайлшийн элементүүдийг хайлсан хөнгөн цагаанд ээлжлэн нэмдэг. Хувийн харьцааг ажиглах нь маш чухал: 93% хөнгөн цагаан, 5% зэс, үлдсэн 2% нь бусад хайлшийн элементүүд юм.
Дюралюминыг хатууруулах, зөөлрүүлэх
Ийм хайлшийг заавал хатууруулах үйл явц юм. Жижиг хэсгүүдийг барих хугацаа хэдхэн минут, температур нь ойролцоогоор 500 ° C байна. Процедурын дараа нэн даруй duralumin нь зөөлөн, наалдамхай байдаг. Энэ нь хэв гажилт, боловсруулахад хялбар байдаг. Хэсэг хугацааны дараа хайлш хатуурч, механик шинж чанар нь нэмэгддэг. Хэрэв температурын босго давсан бол исэлдэлт үүсч, материал нь шинж чанараа алддаг. Хатуу болсны дараа сэрүүн усанд аажмаар хөргөнө.
Тэгэхээр та хөнгөн цагаан-зэсийн хайлшийн нэрийг аль хэдийн мэддэг болсон. Энэ нь ихэвчлэн деформацид өртдөг: хүйтэн өнхрөх, зурах, хуурамчаар үйлдэх. Энэ тохиолдолд хатуурал гэж нэрлэгддэг зүйл тохиолддог. Энэ нь метал бүтцэд мултрах хөдөлгөөн, үржихүйн үйл явц юм. Үүний үр дүнд хайлш нь өөрөө бүтэцээ өөрчилж, илүү хатуу, хүчтэй болдог. Энэ нь түүний уян хатан чанар, нөлөөллийн хүчийг бууруулдаг. Деформацийг илүү хялбар өнгөрөөж, ажлын хатуурал нь металыг устгахгүй байхын тулд ангалалтыг ашигладаг. Үүнийг хийхийн тулд хайлшийг 350 ° C хүртэл халааж, дараа нь агаарт хөргөнө.
Хайлшийн төлөвийн график (хөнгөн цагаан ба зэс)
Хатуу ба шингэн төлөвт дуралюминий бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн харилцан үйлчлэлийг хамгийн тодорхой тайлбарлахын зэрэгцээ хайлшийн шинж чанарын өөрчлөлтийн мөн чанарыг тайлбарлахын тулд төлөвийн диаграммыг ашиглана уу.
Үүнээс харахад хөнгөн цагаантай хайлш дахь Cu-ийн хамгийн их уусах чадвар 548 ° C-ийн температурт ажиглагдаж, үүнтэй зэрэгцэн 5.7% байна. Температур өсөхөд нэмэгдэнэ, буурахад буурна. Өрөөний температурт хамгийн бага уусах чадвар (0.5%) ажиглагдана. Хэрэв дуралюминыг 400 ° C-аас дээш температурт хатууруулбал энэ нь хатуу нэгэн төрлийн уусмал болно - α.
Энэ процессын явцад хатуу уусмал задрах болно. Хөнгөн цагаан ба зэсийн хайлш нь маш ер бусын ажилладаг бөгөөд томъёо нь CuAl2 юм. Процесс нь илүүдэл А1 үе шатыг ялгаруулж дагалддаг. Энэ эвдрэл нь үед тохиолддогурт хугацаа. Энэ бол бидний өмнө дурдсан байгалийн хөгшрөлт юм.
Хайлшны шинж чанар
Тодорхой элемент бүхий металл хайлш нь түүний шинж чанарыг нэмэгдүүлэх боломжтой болгодог. Хөнгөн цагаан-зэсийн хайлшийн нэрийг санаж байна уу? Энэ нь ямар шинж чанартай вэ?
Хөнгөн цагаан нь өөрөө маш хөнгөн, зөөлөн бөгөөд бүрэн хэврэг. Энэ нь сул төвлөрсөн шүлт ба хүчилд уусдаг. Хөнгөн цагаанд зэс, магни нэмснээр та аль хэдийн нэлээд хүчтэй хайлш авах боломжтой. Түүний гүйцэтгэлийг сайжруулахад маш хялбар байдаг - та өрөөний температурт хэвтүүлэхэд л үлдээх хэрэгтэй. Тиймээс хөгшрөлтийн нөлөө нь дээр дурдсанчлан дуралюминий бат бөх чанарыг нэмэгдүүлдэг.
Хөнгөн цагаан өөрөө нэлээд хөнгөн. Зэсийн багахан хувь нь хайлшийг хүндрүүлдэггүй. Өөр нэг эерэг шинж чанар бол хайлшийг дахин дахин хайлуулах чадвар юм. Үүний зэрэгцээ энэ нь шинж чанараа алдахгүй. Цорын ганц зүйл бол кастинг хийснийхээ дараа хэд хоногийн турш "амрах" явдал юм.
Дюралюминий сул тал нь зэврэлтэнд бага эсэргүүцэлтэй байдаг. Тиймээс ихэвчлэн ийм материалыг хөнгөн цагааны цэвэр давхаргаар хучиж эсвэл лак, будгаар буддаг.
Хөнгөн цагаан хайлш ба тэдгээрийн хэрэглээ
Дюралюминыг анх удаа агаарын хөлөг хийхэд ашигласан. Энэ материалын хөнгөн, бат бөх байдал нь маш сайн нисэх онгоц бүтээх боломжтой болсон. Үүний тулд D16t брэндийг ашигласан. Одоогийн байдлаар хөнгөн цагаан, цайр, зэс болон бусад хайлшийн элементүүдтэй хайлшийг өргөнөөр ашиглаж байнасансрын нисгэгч, нисэх болон механик инженерчлэлийн бусад салбар.
Тиймээс, жишээ нь, автомашины үйлдвэрлэлд дуралюминий хэрэглээ нь түүний жин, өртөгийг мэдэгдэхүйц бууруулах боломжтой боловч тэр үед хангалттай хүчтэй байх болно.
Ерөнхийдөө энэ хайлшийн хүрээ нэлээд өргөн гэдгийг тэмдэглэж болно: хоолой, утас, хуудас, соронзон хальс, саваа, янз бүрийн хэлбэрийн цутгамал хэсгүүд. D16t нь хамгийн алдартай, нийтлэг брэндүүдийн нэг гэж тооцогддог. Тэмдэглэгээний төгсгөлд жижиг "t" үсэг нь хайлш нь хатуурч, байгалийн хөгширсөн гэсэн үг юм. Үүнийг ашигласан:
- Сансрын хөлөг, усан онгоц, нисэх онгоцны загварт.
- Машин хэрэгсэл, машин механизмын төрөл бүрийн эд анги үйлдвэрлэхэд зориулагдсан.
- Гудамжны тэмдэг, замын тэмдэг үйлдвэрлэх зориулалттай.
Хөнгөн цагаан, зэсийн хайлшны нэрийг хүн бүр мэддэг байх ёстой. Дуралыг мөн газрын тосны үйлдвэрт ашигладаг. Тэгэхээр түүгээр хийсэн тусгай хоолойгоор худгийн 6-7 жил ажиллах боломжтой.
Хөнгөн цагаан, зэсийн хайлшийг юу гэж нэрлэдэг вэ, санахад хялбар. Тиймээс бид ямар шинж чанартай, хаана ашигладаг талаар хэлсэн. Ялангуяа бүтцийг хөнгөн болгох шаардлагатай бол цувисан ганг амархан сольж болно.
