خلائط الألمنيوم. تطبيقات الألمنيوم في الصناعة أمثلة على استخدامات الألمنيوم

الألومنيوم معدن خفيف ومرن ، وهو أحد العناصر الكيميائية الأكثر شيوعًا الموجودة في قشرة الأرض. الألومنيوم سهل الاستخدام للغاية لأنه يتمتع بمقاومة عالية للتآكل ، ولديه موصلية كهربائية ومقاوم للتغيرات المفاجئة في درجات الحرارة. يتفاعل مع الهواء ، ويكتسب ميزة نوعية - يتشكل فيلم صلب على سطح المعدن ، مما يبطئ الشيخوخة الطبيعية. هناك عدة طرق لإنتاج الألمنيوم ، ولكن تم إنشاء هذه العملية فقط في القرن العشرين.

تطبيقات الألمنيوم.

الألومنيوم قابل للطرق ، وله مقاومة كبيرة للتآكل ، ولديه موصلية حرارية عالية ، وغير سام في الوصلات ، لذلك أصبح مادة بناء شائعة. مجالات تطبيق الألمنيوم واسعة للغاية. على وجه الخصوص ، أصبحت المادة الأولى لتصنيع الهياكل في صناعة الطائرات ، والصواريخ ، وتجهيز الأغذية ، وإنتاج أدوات المائدة. نظرًا لخصائص الجودة ، فإن الألمنيوم قادر على تسريع السفن وقدرتها على المناورة. علاوة على ذلك ، يتم تصنيع المنتجات والهياكل بنسبة 50٪ أخف من الفولاذ.

بشكل منفصل ، تتميز قدرة الألمنيوم على إجراء التيار. وبالتالي ، يمكنها التنافس بحق مع النحاس. مع نفس الموصلية الكهربائية تقريبًا ، فقد أصبح بديلاً اقتصاديًا. يتم استخدامه بنشاط في الإلكترونيات الدقيقة ، في تصنيع مكونات الدوائر الدقيقة. العيب الوحيد لاستخدامه في هذا المجال هو تكوين طبقة عازلة للكهرباء يمكن أن تخلق درجة حرارة عالية في أماكن الالتصاق. هناك شرط معين لاستخدام الألمنيوم كموصل.

استخدام الألمنيوم في الإنتاج الصناعي وفي الحياة اليومية.

دعونا نسرد الرئيسي تطبيقات الألمنيوم:

1. صناعة الطائرات: تصنيع المحركات والأغلفة والمضخات وعلب التروس وأجزاء أخرى.
2. هندسة الصواريخ: كمكوِّن قابل للاشتعال لوقود الصواريخ (هيدرات الألمنيوم ، بورانات الألمنيوم ، ثلاثي ميثيل الألومنيوم ، ثلاثي إيثيل الألومنيوم ، ثلاثي بروبيل الألومنيوم).
3. بناء السفن: تصنيع الهياكل الفوقية للسفينة والأجسام الرئيسية.
4. الإلكترونيات: تصنيع الأسلاك ذات الموصلية العالية ورشها ، الكابلات ، المكثفات ، المقومات ، علب الأجهزة.
5. الصناعات الدفاعية: الأسلحة الصغيرة (رشاشات ، مسدسات) ، صواريخ ، دبابات ، طائرات ومنشآت قتالية.
6. صناعة البناء: صناعة إطارات المنازل ، والسلالم ، وإطارات النوافذ ، وعناصر التشطيب ، وتستخدم كعنصر لتوليد الغاز.
7. يستخدم النقل بالسكك الحديدية خزانات الألمنيوم لنقل المنتجات النفطية. إنتاج: هياكل السيارات وأجزاء الجسم والسيارات المبردة.
8. بناء السيارات: ممتص الصدمات ، المبرد ، أجزاء التدفئة.
9. الاستخدام المنزلي: الأطباق والرقائق والسكن وأجزاء من الأجهزة المنزلية (سخان كهربائي حلزوني - fehrali).
10. التكنولوجيا المبردة: يحتفظ الألمنيوم بخصائصه في درجات الحرارة المنخفضة.
11. يستخدم في إنتاج كبريتيد الهيدروجين (كبريتيد).
12. تصنيع المرايا (بسبب الانعكاسية العالية) وصناعة الزجاج (الفلوريدات ، الفوسفات ، أكاسيد الألومنيوم).

بالإضافة إلى ذلك ، تُستخدم مركبات الألمنيوم لتقليل المعادن النادرة ، كمكوِّن من خليط من الألوموثرمي والحامي ، وكذلك للألعاب النارية. على الرغم من المزايا العديدة ، هناك عيب واحد - قوة منخفضة. من أجل جعله أكثر متانة ، يتم استخدام مركب قوي من الألومنيوم في الإنتاج - دورالومين (يتألف من النحاس والمغنيسيوم). في السابق ، كان الألمنيوم يستخدم غالبًا في صناعة المجوهرات ؛ وفي بعض البلدان كان يستخدم في استبدال المجوهرات الفضية.

باعتباره المعدن الأخف وزنا والأكثر مرونة ، فإنه يحتوي على مجموعة واسعة من الاستخدامات. إنه مقاوم للتآكل ، ولديه موصلية كهربائية عالية ، ويمكنه بسهولة تحمل التقلبات المفاجئة في درجات الحرارة. ميزة أخرى ، عند ملامسته للهواء ، ظهور فيلم خاص على سطحه يحمي المعدن.

كل هذه الميزات ، بالإضافة إلى الميزات الأخرى ، قد خدمت استخدامها النشط. لذلك دعونا نكتشف بمزيد من التفصيل ما هي تطبيقات الألمنيوم.

هذا المعدن الهيكلي واسع الانتشار. على وجه الخصوص ، بدأ العمل مع بناء الطائرات والصواريخ وصناعة المواد الغذائية وصناعة الأطباق. بفضل خصائصه ، يعمل الألمنيوم على تحسين قدرة السفن على المناورة نظرًا لوزنها الخفيف.

تكون هياكل الألمنيوم في المتوسط ​​أخف بنسبة 50٪ من منتجات الصلب المماثلة.

يجب أن نذكر أيضًا قدرة المعدن على إجراء التيار. هذه الميزة جعلتها المنافس الرئيسي. يتم استخدامه بنشاط في إنتاج الدوائر الدقيقة وفي مجال الإلكترونيات الدقيقة بشكل عام.

الاستخدامات الأكثر شيوعًا هي:

• تصنيع الطائرات: المضخات والمحركات والأغلفة والعناصر الأخرى ؛
• الصواريخ: كمكوِّن قابل للاشتعال لوقود الصواريخ ؛
• بناء السفن: الهياكل والأبنية الفوقية للسفينة ؛
• الإلكترونيات: الأسلاك والكابلات والمقومات ؛
• إنتاج الدفاع: رشاشات ، دبابات ، طائرات ، منشآت مختلفة ؛
• البناء: السلالم والإطارات والديكور.
• منطقة السكك الحديدية: خزانات للمنتجات النفطية ، وقطع غيار ، وإطارات للعربات ؛
• السيارات: مصدات ، مشعات.
• الحياة اليومية: رقائق معدنية ، أطباق ، مرايا ، أجهزة صغيرة ؛

يفسر استخدامه على نطاق واسع بمزايا المعدن ، ولكن له أيضًا عيبًا كبيرًا - فهو منخفض القوة. لتقليله ، يضاف المغنيسيوم أيضًا إلى المعدن.

كما فهمت بالفعل ، يتم استخدام الألمنيوم ومركباته بشكل أساسي في الهندسة الكهربائية (والتكنولوجيا ببساطة) ، والحياة اليومية ، والصناعة ، والهندسة الميكانيكية ، والطيران. الآن سنتحدث عن استخدام معدن الألمنيوم في البناء.

سيخبرك هذا الفيديو عن استخدامات الألمنيوم وسبائكه:

استخدم في البناء

يرجع استخدام الألمنيوم من قبل البشر في مجال البناء إلى مقاومته للتآكل.هذا يجعل من الممكن صنع الهياكل منه المخطط استخدامها في البيئات العدوانية ، وكذلك في الهواء الطلق.

مواد التسقيف

يستخدم الألمنيوم بنشاط. تتميز مادة الألواح هذه ، بالإضافة إلى ميزات الديكور والحمل والإحاطة الجيدة ، أيضًا بتكلفتها المعقولة مقارنة بمواد التسقيف الأخرى. علاوة على ذلك ، لا يتطلب هذا السقف فحصًا وقائيًا أو إصلاحًا ، وتتجاوز مدة خدمته العديد من المواد الموجودة.

عند إضافة معادن أخرى إلى الألومنيوم النقي ، يمكنك الحصول على أي ميزات زخرفية على الإطلاق. يسمح لك هذا النوع من الأسقف بالحصول على مجموعة واسعة من الألوان التي تتناسب تمامًا مع النمط العام.

نافذة الزنانير

يمكنك العثور على الألومنيوم بين أعمدة الإنارة وأغطية النوافذ. إذا تم استخدامها لغرض مماثل ، فسوف تظهر نفسها على أنها مادة غير موثوقة وقصيرة العمر.

من ناحية أخرى ، سوف يتآكل الصلب بسرعة ، ويكون له وزن ربط كبير وإزعاج في فتحه. في المقابل ، لا تحتوي هياكل الألمنيوم على مثل هذه العيوب.

سيخبرك الفيديو أدناه عن خصائص واستخدام الألومنيوم:

لوحات الحائط

تصنع ألواح الألمنيوم من سبائك هذا المعدن وتستخدم للزخرفة الخارجية للمنازل. يمكن أن تكون على شكل صفائح تقليدية مختومة أو ألواح مرفقة جاهزة ، تتكون من صفائح وعزل وكسوة. على أي حال ، فهي تحافظ على الحرارة داخل المنزل قدر الإمكان ، ولأنها خفيفة الوزن ، لا تحمل عبئًا على الأساس.

للألمنيوم العديد من الخصائص القيمة:

• كثافة منخفضة - حوالي 2.7 جم / سم 3 ،
• الموصلية الحرارية العالية والموصلية الكهربائية العالية 13.8107 أوم / م ،
• ليونة جيدة وقوة ميكانيكية كافية.

الألومنيوم يشكل سبائك مع العديد من العناصر... في السبائك ، يحتفظ الألمنيوم بخصائصه. في الحالة المنصهرة ، Al هو سائل ويمتلئ جيدًا في الأشكال ؛ في الحالة الصلبة ، يتشوه جيدًا ويسهل قطعه ولحامه ولحامه.

تقارب الألمنيوم للأكسجين مرتفع للغاية... أثناء الأكسدة ، يتم إطلاق كمية كبيرة من الحرارة (~ 1670000 J / mol). الألمنيوم المسحوق ناعماً عندما: يسخن ويشتعل ويحترق في الهواء. يتحد Al مع الأكسجين الموجود في الهواء وفي الظروف الجوية. في هذه الحالة ، يتم تغطية الألومنيوم بطبقة رقيقة كثيفة من أكسيد الألومنيوم (بسمك 0.0002 مم تقريبًا) ، مما يحميها من المزيد من الأكسدة ؛ لذلك Al مقاومة للتآكل. سطح Al محمي جيدًا من الأكسدة بواسطة هذا الفيلم حتى في الحالة المنصهرة.

من سبائك الألومنيوم أهمها دورالومين و سيلومين . تشتمل تركيبة دورالومين ، بالإضافة إلى Al ، على 3.4-4٪ نحاس ، 0.5٪ Mn و 0.5٪ Mg ، لا يُسمح بأكثر من 0.8٪ Fe و 0.8٪ Si... Duralumin مشوه جيدًا ، وفي خواصه الميكانيكية ، فهو قريب من بعض أنواع الفولاذ ، على الرغم من أنه أخف بـ 2.7 مرة من الفولاذ ( كثافة دورالومين 2.85 جم / سم 3).

تزداد الخواص الميكانيكية لهذه السبيكة بعد المعالجة الحرارية والتشوه البارد. تزداد قوة الشد من 147-216 ميجا باسكال إلى 353-412 ميجا باسكال ، وتزيد صلابة برينل من 490-588 إلى 880-980 ميجا باسكال. في الوقت نفسه ، لا يتغير الاستطالة النسبية للدورالومين تقريبًا ويظل مرتفعًا جدًا (18-24٪).

السيلومين عبارة عن سبائك مسبك من الألمنيوم مع السيليكون. لديهم خصائص صب وميكانيكية جيدة.

طلب

يستخدم الألمنيوم والسبائك على نطاق واسع في العديد من الصناعات ، بما في ذلك الطيران ، النقل ، المعادن ، الصناعات الغذائية ، إلخ.... يستخدم الألمنيوم وسبائكه لتصنيع أجسام الطائرات والمحركات وكتل الأسطوانات وعلب التروس والمضخات وأجزاء أخرى في صناعات الطيران والسيارات والجرارات ، وكذلك سفن تخزين المنتجات الكيميائية. يستخدم الألمنيوم على نطاق واسع في الحياة اليومية ، في صناعة الأغذية ، في هندسة الطاقة النووية والإلكترونيات. أجزاء كثيرة من الأقمار الصناعية والمركبات الفضائية لكوكبنا مصنوعة من الألمنيوم وسبائكه.

بسبب التقارب الكيميائي العالي للأكسجين للألمنيوم ، يتم استخدامه في المعادن الحديدية كعامل إزالة الأكسدة ، وكذلك للحصول على المعادن التي يصعب استعادتها (الكالسيوم ، الليثيوم ، إلخ) باستخدام ما يسمى بعملية aluminothermal..). من حيث إجمالي إنتاج المعدن في العالم ، يحتل الألمنيوم المرتبة الثانية بعد الحديد.

[ مقال ]

العمل المخبري - صب السبائك والصهر [عمل مخبري]

مخطط الألومنيوم والنحاس. التلدين. مخطط حالة كربيد الحديد [وثيقة]

عرض تقديمي - ألمنيوم [الملخص]

الفولاذ الإنشائي وسبائكه [وثيقة]

معادن غير حديدية وسبائك [محاضرة]

1.doc

وكالة السكك الحديدية الاتحادية

المؤسسة التعليمية الحكومية

جامعة النقل الحكومية إيركوتسك

نبذة مختصرة

عنوان:

"الألمنيوم وسبائكه"

مقدمة...............................................................................................................

…………………………………………….

يعطي كل عنصر من هذه العناصر خصائص محددة للسبيكة ؛ يتم إضافتها فقط إلى قاعدة الألومنيوم ، اثنان ، اثنان ، ثلاثة ، ثلاثة. يتم تجميع سبائك الألومنيوم في "سلسلة" وفقًا لتصميمها ، كما هو موضح أدناه. يمكن زيادة الخصائص الميكانيكية ، ضمن حدود معينة ، من خلال الموقع.

تكون مقاومتها للتآكل أقل من مقاومة سبائك الألومنيوم الأخرى ؛ لهذا السبب ، في التطبيقات الحرجة ، يحتاجون إلى أنظمة حماية ؛ للسبب نفسه ، يتوفر الزيزفون الرقيق أيضًا في نسخة مطلية مع سبائك أخرى ذات مقاومة أفضل للتآكل.

………………………………………..

معالجة الألمنيوم…………………………………………………………

……………………………………….

^ خلائط الألمنيوم ………………………………………………………….

………………………………….

…………………………………….

عناصر صناعة السبائك الأخرى…………………………………………………

إنها تتميز بقدرة ميكانيكية ممتازة وقابلية محدودة للحام قابلة للاشتعال. هذا هو تصلب السبائك. عادة ما تكون الخواص الميكانيكية أدنى من تلك الخاصة بالسبائك التجارية. لديهم قابلية لحام تذوب جيدة.

لديهم قابلية جيدة للتشكيل ، وقابلية ميكانيكية ، ونقاء وقابلية لحام. هذه هي سبائك المعالجة الحرارية. بعد المعالجة الحرارية ، يتم تطوير أعلى الخواص الميكانيكية بين سبائك الألومنيوم. يمكن أن تكون السبائك ذات الخصائص الميكانيكية الأعلى حساسة للتآكل ؛ لهذا السبب ، تم تطوير حالات علاج محددة "مستقرة".

^ المركبات الطبيعية الرئيسية للألمنيوم ....................................................

الخواص الكيميائية…………………………………………………………..

……………………………………………….

^ تطبيق الألمنيوم ………………………………………………………

استنتاج………………………………………………………………………

فهرس……………………………………………………………

يتم استخدامها لهياكل الطائرات والمركبات ، وبشكل عام للأجزاء شديدة الإجهاد. سبائك الألومنيوم الصناعية النقية. ... تتطلب الهندسة الميكانيكية الحديثة الفولاذ بخصائص مختلفة. في حالة واحدة ، يجب أن تتحمل ضغوطًا عالية ، وفي حالات أخرى لا تتفاعل مع الأحماض والقواعد ، وثالثًا ، فهي مقاومة لدرجات الحرارة المختلفة ، وما إلى ذلك. لذلك ، يتم خلط الفولاذ مع إضافات صناعة السبائك أو عناصر صناعة السبائك مثل التنجستن والفاناديوم والكروم والمنغنيز والنيكل والتيتانيوم والسيليكون وغيرها.

مقدمة

الألومنيوم معدن أبيض فضي ذو موصلية كهربائية وحرارية عالية. تتميز بكثافة منخفضة - أقل بثلاث مرات من كثافة الحديد والنحاس والزنك. لذلك ، فإن القوة المحددة لهذا المعدن عالية. إن نطاق تطبيق الألمنيوم ، وسبائكه على وجه الخصوص ، واسع جدًا. هذا الأخير يحتل الآن المركز الثاني بعد السبائك المحتوية على الحديد. لذلك ، يتم إنفاق الجزء الأكبر من الألمنيوم المصهور على وجه التحديد للحصول على سبائك مختلفة لها مجموعة متنوعة من الخصائص. ترجع مجموعة واسعة من خصائص سبائك الألومنيوم إلى إدخال إضافات مختلفة في المعدن ، وتشكيل محاليل صلبة أو مركبات بين المعادن معها (المركبات الكيميائية للمعادن). من بين سبائك الألومنيوم ، يقع نصيب الأسد على السبائك الخفيفة مثل دورالومين والسيليومين. في علم المعادن ، يستخدم الألمنيوم ليس فقط كقاعدة للسبائك ، ولكنه يستخدم أيضًا على نطاق واسع في شكل إضافات صناعة السبائك للنحاس والمعادن الأخرى.

الفاناديوم ، على سبيل المثال ، يجعل الفولاذ مقاومًا للتآكل ويزيد من قوته. وذلك لأن الأكسجين والنيتروجين يذوبان في المعدن المصهور أثناء المعالجة في فرن مارتن أو محول أو فرن كهربائي. عندما يعلق المعدن في القالب ، يبدأ الغاز في الانفصال ، ولكن ليس كل شيء. بعضها عالق في المعدن ويبقى هناك على شكل فقاعات. تقلل من قوة الفولاذ. يدخل الفاناديوم في تفاعل كيميائي مع الغازات ، مكونًا مركبات الفاناديوم ، التي تطفو على سطح المعدن المنصهر ويتم فصلها عن الخبث.

^ تستخدم سبائك الألومنيوم على نطاق واسع في الحياة اليومية ، في البناء ، والهندسة المعمارية ، والسيارات ، وبناء السفن ، والطيران ، وتكنولوجيا الفضاء.

يجب الإشارة بشكل خاص إلى المنتجات شبه المصنعة والمنتجات المصنوعة من الألومنيوم ، والمطلية على السطح بغشاء واقي من أكسيده ، والمنتجات المصنوعة من سبائك الألومنيوم الملبدة مع إطار أكسيد الألومنيوم. لديهم خصائص فيزيائية وميكانيكية وحتى زخرفية خاصة. لذلك ، على سبيل المثال ، من الألمنيوم المطلي كهربائياً بفيلم ملون يشبه الذهب في المظهر ، يتم صنع العديد من المجوهرات.

بالإضافة إلى ذلك ، يقوم الفاناديوم بتشحيم بلورات الفولاذ ، مما يزيد من قوتها. يقلل التنجستن أيضًا من بلورات الفولاذ ، ولكن بالإضافة إلى زيادة قوته ، فإنه يجعله مقاومًا للحرارة أيضًا. يحول الكروم والنيكل الفولاذ إلى مرتبة خالية من السيليكون وخالية من الحرير ، بينما المنغنيز يجعلها متينة.

في كثير من الأحيان يتم إضافة العديد من المواد المضافة إلى الفولاذ. هذا يعطيها خصائص قيمة ومتنوعة بشكل خاص. في الوقت الحاضر ، يحتوي الفولاذ المقاوم للصهر أحيانًا على أكثر من 10 إضافات للسبائك. كقاعدة عامة ، يتم إدخال هذه الإضافات في المعدن ليس في شكل نقي ، ولكن في شكل سبائك حديدية. يسمى الفولاذ الذي تضاف إليه المواد المضافة لمنحه خصائص خاصة سبائك الصلب.

الومنيوم - معدن ناعم وخفيف الوزن وأبيض فضي مع موصلية حرارية وكهربائية عالية. نقطة الانصهار 660 درجة مئوية.

^ من حيث الانتشار في قشرة الأرض ، يحتل الألمنيوم المرتبة الثالثة بعد الأكسجين والسيليكون بين جميع الذرات والأول بين المعادن.

تشمل مزايا الألمنيوم وسبائكه كثافته المنخفضة (2.7 جم / سم 3) ، وخصائص القوة العالية نسبيًا ، والتوصيل الحراري والكهربائي الجيد ، وقابلية التصنيع ، ومقاومة عالية للتآكل. إن الجمع بين هذه الخصائص يجعل من الممكن تصنيف الألمنيوم كواحد من أهم المواد التقنية.

السبائك عبارة عن مركبات مكونة من مادتين أو أكثر تكونت نتيجة التبلور الذائب. وتشمل هذه المعادن وغير المعادن: الزرنيخ والكربون والسيليكون وغيرها. تختلف صفات السبيكة اختلافًا جوهريًا عن خصائص المواد المركبة. قد يكون لها قوة أكبر من معدنها الفردي ، وقد يكون لها أيضًا نقطة انصهار مختلفة. معظم المنتجات المعدنية مصنوعة من السبائك.

يعرف أي شخص رأى الحديد أو النحاس أو القصدير النقي أن هذه معادن ناعمة نسبيًا. حتى في العصور القديمة ، لاحظ الناس أن مزيجًا من النحاس المصهور والقصدير يشكل مادة جديدة تسمى البرونز. كانت السيوف البرونزية أكثر تعقيدًا من النحاس والحديد ، وأكثر موثوقية من شفرات الصوان. سميت عملية خلط معدنين سبيكة ، وسميت الخلائط التي تم الحصول عليها حديثًا من المعادن السبائك ، على التوالي. المحاذاة والسبائك عمليات مرتبطة بطبيعتها ، وفي بعض الأحيان يمكنك التحدث عن نفس المصادفة بين المفهومين.

الألمنيوم وسبائكه يتم تقسيمها وفقًا لطريقة الإنتاج إلى مشغول ، وتخضع للمعالجة بالضغط والمسبك ، وتستخدم في شكل صب على شكل ؛ لاستخدام المعالجة الحرارية - للأجهزة غير المصلدة حرارياً والمصلبة حرارياً ، وكذلك للأنظمة صناعة السبائك.

^ الرسم التخطيطي للدولة

مرة أخرى في العصور القديمة ، لاحظ الحدادين أن تشكيل الحديد الساخن كان أقوى بكثير من البرونز. والسبب في ذلك هو إضافة الكربون إلى المعدن المنصهر أثناء عملية التصلب ، والذي تم تشريبه بشبكة بلورية حديدية. أدى ذلك إلى تطوير سبيكة جديدة نعرفها الآن باسم الفولاذ. تحدد كمية الكربون الموجودة فيه صلابته وما إذا كانت السبيكة الناتجة ستكون من الصلب أو الحديد الزهر. إذا تمت إضافة الكروم إلى الفولاذ ، فإنه يصبح غير قابل للصدأ ، ويقويه التنجستن ، ويجعله المنجنيز أكثر مقاومة للتآكل والتمزق.

مخطط التوازن ، مخطط الطور - تمثيل رسومي للعلاقة بين معلمات حالة النظام الكيميائي الفيزيائي (درجة الحرارة ، الضغط ، إلخ) وتكوينه. يمكن استخدام مخطط الطور لتحديد ، على سبيل المثال ، درجات حرارة بداية ونهاية تحولات الطور ، والتركيب الكيميائي للمراحل. يستخدم مخطط الحالة على نطاق واسع في علوم المعادن.

تزوير الصلب - تصلب. السبائك الأخرى المهمة أو المهمة للإنسان هي النحاس الأصفر ودورالومين. تتمتع سبائك الحديد مع النيكل والكروم بمقاومة كهربائية عالية ، مما يجعلها مناسبة لتصنيع عناصر التسخين.

إنها مقاومة للحرارة والأحماض ، وبالتالي فهي تستخدم على نطاق واسع في الصناعة. النيتينول سبيكة من النيكل والتيتانيوم. لها "ذاكرة" معينة ، وإذا تعرضت للتشوه ، فبعد التسخين اللاحق ، ستستعيد السبيكة شكلها الأصلي. النيتينول سبيكة مناسبة بشكل خاص للاستخدام في المركبات الفضائية والآلات.

^ تصنيف سبائك الألومنيوم

اعتمادًا على طريقة الإنتاج ، يتم تقسيم سبائك الألومنيوم الصناعية إلى متكلس ، مصبوب ومطاوع (الشكل 1).

تخضع السبائك المصبوبة لعملية تحول سهل الانصهار ، بينما لا تخضع السبائك المشغولة لذلك. هذا الأخير ، بدوره ، غير مصلد حرارياً (السبائك التي لا توجد فيها تحولات طور في الحالة الصلبة) ومشغول ومصلب حرارياً (سبائك تصلب بالتبريد والشيخوخة).

تكون نقطة انصهار معظم السبائك أقل من أدنى درجة انصهار للمعادن في التركيب. يمكن أن تكون هذه الخاصية مفيدة ، على سبيل المثال ، سبيكة من الرصاص والقصدير تستخدم في لحام المعادن بالنحاس. المشابك البلورية لسبائك المعادن السائلة والصلبة القابلة للذوبان من ثلاثة أنواع رئيسية وهي تشبه إلى حد بعيد المحاليل الصلبة ، أي أي أنه قد لا يكون له تكوين دائم. في الشكل أدناه ، يمثل أول المخططات شبكة معدنية بلورية موحدة لأي معدن. إذا كان للسبائك المعدنية من معدنين أنصاف أقطار ذرية قريبة في الحجم ، يمكن أن تتشكل المشابك المعدنية البلورية مع الذرات المستبدلة.

^ عادة ما يتم خلط سبائك الألومنيوم مع النحاس ، المغنيسيوم ، سي ، المنغنيز ، الزنك ، أقل في كثير من الأحيان مع Li ، Ni ، Ti.

سبائك الألمنيوم المشوهة ، غير المقواة بالمعالجة الحرارية

تشتمل هذه المجموعة من السبائك على الألومنيوم التقني وسبائك اللحام المقاومة للتآكل المقاومة للحرارة (سبائك الألمنيوم مع المنغنيز والمغنيسيوم). تنتمي سبائك AMts إلى نظام Al - Mi (الشكل 1).

هذه ، على سبيل المثال ، سبائك الذهب - النحاس والذهب - الفضة. باستخدام السبائك المعدنية مع وجود اختلافات كبيرة في أحجام نصف القطر الذري ، يتم تكوين شبكة بلورية معدنية بها ذرات "مدمجة". يمكن أيضًا استخدام نسخة مختلطة عند خلط ثلاثة معادن أو أكثر. في بعض الحالات ، قد تؤدي المنشطات إلى تكوين مركبات بين الفلزات.

أنواع مختلفة من السبائك المعدنية البلورية. السبائك البلورية لسبائك المعادن القابلة للذوبان في سائل ولكنها غير قابلة للذوبان في الحالة الصلبة هي ببساطة مخاليط ميكانيكية. على سبيل المثال ، لا يمكن أن يشكل الحديد سبيكة مع الرصاص أو البزموت بسبب كثافته المختلفة. ومع ذلك ، هناك احتمال أن يخلط عالم المعادن المسحوق هذه المعادن. هذه تقنية خالية من النفايات تخلق أشكالًا معقدة لا يمكن الوصول إليها بواسطة الطرق التكنولوجية الأخرى.

^ رسم بياني 1. مخطط الحالة "عنصر سبائك الألومنيوم":

1 - السبائك المصنوعة وغير المصلدة حرارياً ؛

2 - السبائك المشغولة والمصلدة بالحرارة.

^ الصورة 2. مخطط الحالة "الألومنيوم - المنغنيز":

تعدين مسحوق المعدن يخلق أجزاء معقدة. إنها دقيقة للغاية ولا تحتاج إلى مزيد من المعالجة. تتميز عملية إنتاجهم بالاقتصاد ونقص الحماية ، مع وجود فوائد بيئية أيضًا. يمكن أن تتسم أجزاء تعدين المساحيق بدرجة عالية من التعقيد ، وهو الأمر الذي قد يكون صعبًا باستخدام الطرق التقليدية مثل الحدادة والصب والختم والضغط.

يمكن الحصول على مسحوق المعدن باستخدام عدد من الطرق ، بما في ذلك التفاعلات الكيميائية ، والطرق الكهروكيميائية ، والرش الميكانيكي ، والرش بالذوبان. في حالة الانحلال الميكانيكي ، يمكن الحصول على مساحيق المعادن من نفايات النشارة والقطع المعدنية ، التي يتم سحقها في المطاحن الميكانيكية أو في الأجهزة تحت تأثير الدوامات القوية. يتم تطبيق الرش بالذوبان على المعادن ذات نقطة الانصهار المنخفضة ، والتي تذوب في قطرات رقيقة في حالة منصهرة باستخدام الهواء المضغوط.

–تركيز المنغنيز في السبائك الصناعية.

تين. 3. البنية المجهرية لسبائك AMTs

^ الشكل 6. هيكل دورالومين المجهرية بعد:

أ) التبريد في الماء من درجة الحرارة T2 ؛

ب) التصلب والشيخوخة الاصطناعية في T3

تتم إضافة الألومنيوم أو البريليوم أو عناصر أخرى مثل الفوسفور والألمنيوم والزنك والرصاص إلى التركيبة. الاستثناء هو سبائك النحاس مع سبائك الزنك والنحاس والنيكل. سبائك ، نحاس ، بدون قصدير: أشهرها برونز الألومنيوم ، والعسل دائم ، لكنها غير مرتبطة بالبرونز. القصدير هو العنصر الثاني في السبيكة ، والنحاس هو المكون الأول. المكون الثالث يمكن أن يعمل: الزنك والألمنيوم والزرنيخ وغيرها. هذه السبيكة هي السبائك الأكثر استخدامًا. كانت الإنسانية فيها منذ أيام مصر القديمة.

لفترة طويلة ، كانت مادة واقية استراتيجيًا. لقد مر قرن فقط قبل أن يصنع الآلات. وتتكون من القصدير والعسل. كان هذا المعدن من أوائل المعدن الذي يمتصه الإنسان. مقارنة بالعسل ، فهو يتمتع بمزايا أكثر مثل الصلابة والتكنولوجيا والقوة. فتح صنع البرونز العديد من الاحتمالات المختلفة للبشرية التي لا تزال قيد الاستخدام حتى اليوم.

(على اليمين - رسم تخطيطي)

يتكون هيكل سبيكة Amts من محلول صلب من المنغنيز في الألومنيوم ورواسب ثانوية لمرحلة MnAl (الشكل 3). في وجود الحديد ، بدلاً من MnAl ، يتم تشكيل مرحلة معقدة (MnFe) Al ، والتي عمليا غير قابل للذوبان في الألومنيوم ؛ لذلك ، يتم تصلب سبيكة Amts بالمعالجة الحرارية.

^ تركيبة هذه السبائك لها حدود ضيقة للغاية: 1-1.7٪ منغنيز ؛

تتم معالجة برونز الرصاص بشكل سيئ عن طريق الضغط أو الطحن أو القطع. الصفات الليتوانية ليست أدنى من المعادن الأخرى. تتميز هذه السبيكة بمقاومة عالية للتآكل بالإضافة إلى خصائص مضادة للاحتكاك. يمكن استخدامه لآليات الأجزاء الميكانيكية أو في الصناعة الكيميائية لإنتاج الوصلات. الرصاص والفوسفور قادران على تحسين خصائص مقاومة الاحتكاك. يمكن أيضًا صنع وعاء البرونز مع الزنك والنيكل والألمنيوم والزرنيخ. إن إضافة الزنك حتى 11 بالمائة لا يغير خصائص البرونز ، ولكنه أرخص بكثير.

0.05-0.20٪ نحاس ؛ يضاف النحاس لتقليل تأليب التآكل.

يسمح بحدود 0.6-0.7٪ حديد و. ن 0.6-0.7٪ Si ، مما يؤدي إلى بعض تصلب السبائك دون خسارة كبيرة في مقاومة التآكل.

مع انخفاض درجة الحرارة ، تزداد القوة بسرعة ؛ لذلك وجدت سبائك هذه المجموعة تطبيقًا واسعًا في تكنولوجيا التبريد.

سبيكة البرونز المزودة بطعوم من الزنك تسمى "Admiralty" ، وهي محمية بشكل جيد من التآكل ومياه البحر. نحن نقدم سبائك البرونز والنحاس الأصفر والنحاس والسبائك غير الحديدية بالجملة أو مدفوعات مؤجلة. مجموعة كبيرة من المنتجات شبه المصنعة في المخزون. دائمًا في وجود النحاس والسبائك غير الحديدية والرصاص والأدميرالية وبرونز الرصاص ، تكون الأسعار مثالية من البائع. بالنسبة لمشتري الجملة ، السعر هو الأفضل. يحتوي المستودع على أكبر مجموعة مختارة من المنتجات للإنتاج على نطاق واسع. لدينا أيضًا شروطًا جذابة لتجار التجزئة.

تنتمي السبائك AMg (magnalium) إلى نظام A1 - Mg (الشكل 4). يشكل المغنيسيوم محلولًا صلبًا مع الألومنيوم ، وفي نطاق التركيز من 1.4 إلى 17.4٪ Mg ، يتم إطلاق المرحلة الثانوية الثانوية (MgAl) ، ولكن السبائك التي تحتوي على ما يصل إلى 7٪ Mg تعطي صلابة قليلة جدًا أثناء المعالجة الحرارية ، لذلك تصلبوا بسبب تشوه البلاستيك - العمل البارد.

تتوفر دائمًا منتجات النحاس والنحاس والبرونز والملفوف ، ويرجع السعر إلى الميزات التكنولوجية للإنتاج ، دون مراعاة التكاليف الإضافية. يعتمد سعر الطلب على الحجم وشروط التسليم الإضافية. تجدنا على الإنترنت. في هذا الجزء ، تعتبر Auremo موردًا مربحًا. الجودة تلبي المعايير الدولية. أفضل سعر من البائع. للتعرف على كتالوج المنتجات ، وقراءة قائمة الأسعار الخاصة بنا والحصول على المعلومات الضرورية ، ستكون في موضع موقعنا.

تعيين ومعنى المعالجة الحرارية

دائمًا ما يكون المستشار عبر الإنترنت تحت تصرفك وسيجيب على جميع أسئلتك. نتطلع إلى طلباتك - عنوان الإنترنت الخاص بالشركة في قسم الاتصال. تستخدم للمنتجات التي تم تصلبها حرارياً بالتسخين بدرجة حرارة منخفضة بعد العمل على البارد. إنه مناسب فقط للسبائك التي تتقدم في العمر عند مستويات درجة الحرارة العادية ، وتكون مدمجة لأنها تعمل على الساخن.

تعيين المعالجة الحرارية للمنتجات المدرفلة

تشتمل مجموعة المعادن غير الحديدية على النحاس ، والرصاص ، والزنك ، والقصدير ، والنيكل ، والألمنيوم ، والمغنيسيوم.

سبائك أنظمة A1-Mn. و A1- Mg تستخدم في الحالات الملدنة ، المبردة وشبه الصلابة. في السبائك الصناعية ، يوجد المغنيسيوم في النطاق من 0.5 إلى 12 ... 13٪ ، السبائك التي تحتوي على نسبة منخفضة من المغنيسيوم لديها أفضل قدرة على التشكيل ، والسبائك التي تحتوي على نسبة عالية من المغنيسيوم لها خصائص صب جيدة (الجدول 5).

^ على السفن من سبائك هذه المجموعة ، تصنع قوارب النجاة ، وأذرع الرافعة ، والسلالم الخارجية ، والأشياء العملية ، وما إلى ذلك.

سبائك الألومنيوم المشوهة ، المعالجة حرارياً

تشتمل هذه المجموعة من السبائك على سبائك ذات قوة عالية وعادية. تركيبات بعض السبائك المشغولة التي تصلب بالحرارة موضحة في الجدول 6 من الملحق. سبائك الألومنيوم المطاوع النموذجية هي دورالومين (مميز بالحرف D) - سبائك من نظام A1 - Cu - Mg. بطريقة مبسطة للغاية ، يمكن اعتبار العمليات التي تحدث أثناء المعالجة الحرارية للتصلب لدورالومين باستخدام مخطط Al - Cu (الشكل 5).

الشكل 4. مخطط الحالة "الألومنيوم - المغنيسيوم".

‚ – تركيز المغنيسيوم في السبائك الصناعية.

الشكل 5. جزء من مخطط حالة "الألومنيوم - النحاس":

T1 هي درجة حرارة الانكسار.

T2 هي درجة حرارة التصلب.

T3 - درجة حرارة الشيخوخة الاصطناعية.

الشكل 7. مخطط الحالة "الألومنيوم - السيليكون":

أ) نظرة عامة ؛

ب) بعد إدخال المعدل.

أثناء التبريد ، والذي يتكون من تسخين السبيكة فوق خط الذوبان المتغير ، والاحتفاظ عند درجة الحرارة هذه والتبريد السريع ، وهيكل محلول أ صلب مفرط التشبع (الضوء في الشكل 6 أ) والمحتويات غير القابلة للذوبان لمركبات الحديد والمنغنيز (داكنة) ) تم إصلاحها. السبيكة في حالة تصلب حديثًا لها قوة منخفضة s6 = 30 كجم / مم 3 (300 ميجا باسكال) ؛ د = 18٪ ؛ صلابة HB75.

المحلول الصلب مفرط التشبع غير مستقر. يتم تحقيق أعلى قوة أثناء التقادم اللاحق للسبائك المتصلب. تتكون الشيخوخة الاصطناعية من الثبات عند درجة حرارة تتراوح من 150 إلى 180 درجة. في هذه الحالة ، يتم ترسيب مراحل التعزيز CuAl2 و CuMgAl2 و Al12Mn2Cu من محلول أ - صلب مفرط التشبع.

^ يظهر الشكل المجهرية للسبائك القديمة في الشكل 6 ب. يتكون من محلول قوي وإدراجات من مختلف المراحل المذكورة أعلاه.

معالجة الألمنيوم

^ يمكن تقسيم جميع سبائك الألومنيوم إلى مجموعتين :

سبائك الألومنيوم المشغولة مخصصة لإنتاج المنتجات شبه المصنعة (الألواح ، الألواح ، القضبان ، الملامح ، الأنابيب ، إلخ) ، وكذلك المطروقات والفراغات المختومة بالدرفلة والضغط والتزوير والختم.

أ) ^ المعالجة حراريا:

تتم معالجة دورالومين ، "دورالومين" (D1 ، D16 ، D20 * ، سبائك الألومنيوم والنحاس والمنغنيز) بشكل مُرضٍ عن طريق القطع في الحالة الصلبة والمتقادمة ، ولكن بشكل سيئ في الحالة الصلبة. دورالومين ملحوم للغاية ولا يتم لحامه بالاندماج بسبب ميله إلى التصدع. تُستخدم سبيكة D16 في تصنيع الجلود ، والإطارات ، والموترين ، وقطع غيار الطائرات ، وإطارات الطاقة ، وهياكل المباني ، وأجسام السيارات.

^ سبيكة طيران (AB) تتم معالجتها بشكل مرض عن طريق القطع بعد التبريد والشيخوخة ، ملحومة جيدًا بقوس الأرجون ولحام المقاومة. تُستخدم هذه السبائك في صناعة العديد من المنتجات شبه النهائية (الألواح ، الملامح ، الأنابيب ، إلخ) المستخدمة للعناصر الهيكلية التي تحمل أحمالًا معتدلة ، بالإضافة إلى شفرات المروحة المروحية ، وأجزاء المحرك المزورة ، والإطارات ، والأبواب ، والتي تتطلب ليونة عالية في بارد وساخن.

^ سبيكة عالية القوة (B95) لديها قوة شد من 560-600 نيوتن / مم 2 ، وهي مقطوعة بشكل جيد وملحومة باللحام النقطي. تُستخدم السبيكة في بناء الطائرات للهياكل المحملة (الجلود ، والموترين ، والإطارات ، والساريات) وللإطارات الحاملة في هياكل المباني.

^ سبائك للتزوير والختم (AK6 ، AK8 ، AK4-1 [مقاوم للحرارة]). تتميز السبائك من هذا النوع بالليونة العالية وخصائص الصب المرضية ، مما يجعل من الممكن الحصول على سبائك عالية الجودة. تتم معالجة سبائك الألومنيوم من هذه المجموعة جيدًا عن طريق القطع ويتم لحامها بشكل مرضٍ بواسطة المقاومة ولحام القوس بالأرجون.

ب ) لا تصلب بالمعالجة الحرارية:

سبائك الألمنيوم مع المنجنيز (AMts) والألمنيوم مع المغنيسيوم (AMg2 ، AMg3 ، AMg5 ، AMg6) تتم معالجتها بسهولة عن طريق الضغط (الختم ، والانحناء) ، ولحام البئر ولديها مقاومة جيدة للتآكل. من الصعب ، بالتالي ، الحصول على خيط ، يتم استخدام حنفيات خاصة بدون شرائح (موسعات ثقيلة) لا تحتوي على حواف قطع.

صب سبائك الألومنيوم - مخصصة للصب على شكل (عادة ما تكون مقطوعة بشكل جيد).

^ سبائك الألمنيوم مع السيليكون (السيلومين) Al-Si (AL2، AL4، AL9) تتميز بخصائص صب عالية ، والمسبوكات - عالية الكثافة. من السهل نسبيًا قطع السيلومين.

^ سبائك الألومنيوم مع النحاس Al-Cu (АЛ7 ، АЛ19) بعد المعالجة الحرارية ، تتمتع بخصائص ميكانيكية عالية في درجات الحرارة العادية والمرتفعة وتتم معالجتها جيدًا عن طريق القطع.

^ سبائك الألومنيوم مع المغنيسيوم Al-Mg (AL8، AL27 ) تتمتع بمقاومة جيدة للتآكل ، وخصائص ميكانيكية محسنة ومقطعة بشكل جيد. تستخدم السبائك في بناء السفن والطيران.

^ يتم تشكيل سبائك الألومنيوم المقاومة للحرارة (AL1 ، AL21 ، AL33) بشكل جيد عن طريق القطع.

من حيث الطحن والخيوط والخراطة ، يمكن أيضًا تقسيم سبائك الألومنيوم إلى مجموعتين. اعتمادًا على الحالة (المصلبة ، القديمة ، الملدنة) يمكن أن تنتمي سبائك الألومنيوم إلى مجموعات مختلفة من حيث سهولة المعالجة:

سبائك الألمنيوم اللينة والمطيلة التي تسبب مشاكل في القطع:

أ) صلب: D16 ، AB.

ب) لا تصلب بواسطة المعالجة الحرارية: AMts ، AMg2 ، AMg3 ، AMg5 ، AMg6.

سبائك الألومنيوم الصلبة والمتينة نسبيًا ، والتي يسهل قطعها عن طريق القطع (في كثير من الحالات التي لا تتطلب زيادة الإنتاجية ، يمكن معالجة هذه المواد باستخدام أدوات قياسية للأغراض العامة ، ولكن إذا كنت بحاجة إلى زيادة سرعة وجودة المعالجة ، تحتاج إلى استخدام أداة متخصصة):

أ) تصلب وتتقدم في العمر بشكل مصطنع: D16T ، D16N ، AVT.

ب) تزوير: AK6 ، AK8 ، AK4-1.

ج) المسابك: AL2، AL4، AL9، AL8، AL27، AL1، AL21، AL33.

سبائك الألمنيوم وتطبيقاتها

^ يستخدم الألمنيوم في إنتاج المنتجات والسبائك القائمة عليه.

صناعة السبائك - عملية إدخال عناصر إضافية في المصهور تعمل على تحسين الخواص الميكانيكية والفيزيائية والكيميائية للمادة الأساسية. المنشطات هو مفهوم عام للسلسلة الإجراءات التكنولوجية التي تتم في مراحل مختلفة من الحصول على المواد المعدنية من أجل تحسين جودة المنتجات المعدنية.

^ يؤدي إدخال العديد من عناصر السبائك في الألومنيوم إلى تغيير خصائصه بشكل كبير ، وفي بعض الأحيان يمنحه خصائص محددة جديدة.

لا تلبي قوة الألمنيوم النقي الاحتياجات الصناعية الحديثة ، لذلك ، لتصنيع أي منتجات مخصصة للصناعة ، لا يتم استخدام الألمنيوم النقي ، بل سبائكه.

مع صناعة السبائك المختلفة ، يتم الحصول على القوة وزيادة الصلابة ومقاومة الحرارة وخصائص أخرى. في هذه الحالة ، تحدث أيضًا تغييرات غير مرغوب فيها: تنخفض الموصلية الكهربائية حتمًا ، وفي كثير من الحالات تتدهور مقاومة التآكل ، وتزداد الكثافة النسبية دائمًا تقريبًا. الاستثناء هو صناعة السبائك بالمنغنيز ، والتي لا تقلل من مقاومة التآكل فحسب ، بل تزيدها بشكل طفيف ، والمغنيسيوم ، مما يزيد أيضًا من مقاومة التآكل (إذا لم يكن أكثر من 3٪) ويقلل الكثافة النسبية ، لأنه أخف من الألومنيوم.

^ خلائط الألمنيوم

تنقسم سبائك الألمنيوم إلى مجموعتين حسب طريقة صنع المنتجات منها:

1) قابلة للتشوه (لها مرونة عالية في حالة التسخين) ،

2) مسبك (سيولة جيدة).

يعكس هذا التقسيم الخصائص التكنولوجية الرئيسية للسبائك. للحصول على هذه الخصائص ، يتم إدخال عناصر سبائك مختلفة وبكميات مختلفة في الألومنيوم.

المواد الخام للحصول على السبائك من كلا النوعين ليست فقط ألومنيوم نقي تقنيًا ، ولكن أيضًا سبائك مزدوجة من الألومنيوم مع السيليكون ، والتي تحتوي على 10-13 ٪ Si ، وتختلف قليلاً عن بعضها البعض في كمية شوائب الحديد والكالسيوم والتيتانيوم و المنغنيز. المحتوى الإجمالي للشوائب فيها هو 0.5-1.7٪. هذه السبائك تسمى silumins. للحصول على السبائك المشغولة ، يتم إدخال عناصر السبائك القابلة للذوبان بشكل أساسي في الألومنيوم بكمية لا تتجاوز حد قابليتها للذوبان في درجات حرارة عالية. يجب أن تحتوي السبائك المطاوعة عند تسخينها تحت ضغط المعالجة على بنية محلول صلب متجانس يوفر أعلى ليونة وأقل قوة. هذا هو ما يحدد قابليتها للعمل بالضغط الجيد.

عناصر السبائك الرئيسية في مختلف السبائك المشغولة هي النحاس والمغنيسيوم والمنغنيز والزنك ؛ بالإضافة إلى ذلك ، يتم أيضًا إدخال السيليكون والحديد والنيكل وبعض العناصر الأخرى بكميات صغيرة نسبيًا.

^ دورالومين - سبائك الألمنيوم مع النحاس

السبائك القابلة للتصلب النموذجية هي سبائك الألومنيوم مع النحاس ، والتي تحتوي على شوائب ثابتة من السيليكون والحديد ويمكن خلطها بالمغنيسيوم والمنغنيز. كمية النحاس فيها في حدود 2.2-7٪.

^ يذوب النحاس في الألومنيوم بنسبة 0.5٪ في درجة حرارة الغرفة و 5.7٪ عند درجة حرارة سهلة الانصهار تبلغ 548 درجة مئوية.

تتكون المعالجة الحرارية للدورالومين من مرحلتين. أولاً ، يتم تسخينه فوق حد الذوبان (عادةً إلى حوالي 500 درجة مئوية). عند درجة الحرارة هذه ، يكون هيكلها عبارة عن محلول صلب متجانس من النحاس في الألومنيوم. بالتصلب ، أي بسرعة التبريد في الماء ، يتم تثبيت هذا الهيكل في الغرفة درجة الحرارة. في هذه الحالة ، يكون المحلول مفرط التشبع. في هذه الحالة ، أي عندما تصلب ، دورالومين لينة جدا وقابلة للدهن.

يتميز هيكل دورالومين المتصلب باستقرار ضئيل وتحدث تغييرات تلقائية فيه حتى في درجة حرارة الغرفة. يتم تقليل هذه التغييرات إلى حقيقة أن ذرات النحاس الزائدة يتم تجميعها في المحلول ، مرتبة بترتيب قريب من خاصية بلورات المركب الكيميائي CuAl. لم يتشكل المركب الكيميائي بعد ، علاوة على ذلك ، لم يتم فصله عن المحلول الصلب ، ولكن بسبب التوزيع غير المتكافئ للذرات في الشبكة البلورية للمحلول الصلب ، تنشأ فيه تشوهات ، مما يؤدي إلى زيادة كبيرة في الصلابة و قوة مع انخفاض متزامن في مرونة السبيكة. تسمى عملية تغيير هيكل سبيكة صلبة في درجة حرارة الغرفة بالشيخوخة الطبيعية.

تحدث الشيخوخة الطبيعية بشكل مكثف بشكل خاص خلال الساعات القليلة الأولى ، لكنها تكتمل تمامًا ، مما يمنح السبيكة أقصى قوة لها ، بعد 4-6 أيام. إذا تم تسخين السبيكة إلى 100-150 درجة مئوية ، فستحدث شيخوخة صناعية. في هذه الحالة ، تتم العملية بسرعة ، لكن التصلب يكون أقل. يفسر ذلك حقيقة أنه عند درجة حرارة أعلى ، تتم حركات انتشار ذرات النحاس بسهولة أكبر ؛ لذلك ، يتم تكوين طور CuAl بالكامل وإطلاقه من المحلول الصلب. تبين أن تأثير التصلب للمرحلة الناتجة يكون أقل من تأثير تشويه شبكة المحلول الصلبة التي تحدث أثناء الشيخوخة الطبيعية.

تظهر مقارنة نتائج تقادم دورالومين في درجات حرارة مختلفة أن الحد الأقصى من التصلب يتم توفيره أثناء الشيخوخة الطبيعية لمدة أربعة أيام.

^ سبائك الألمنيوم مع المنغنيز والمغنيسيوم

من بين سبائك الألمنيوم غير المقواة ، أهمها تلك القائمة على Al-Mn و Al-Mg.

المنغنيز والمغنيسيوم ، وكذلك النحاس ، لديهم قابلية محدودة للذوبان في الألومنيوم ، والتي تتناقص مع انخفاض درجة الحرارة. ومع ذلك ، فإن تأثير التصلب أثناء المعالجة الحرارية ضئيل. هذا يفسر كالتالي. في عملية التبلور في صناعة السبائك التي تحتوي على ما يصل إلى 1.9٪ Mn ، يجب أن يشكل المنجنيز الزائد المنطلق من المحلول الصلب مركبًا كيميائيًا قابلًا للذوبان Al (MnFe) مع الألومنيوم ، والذي لا يذوب في الألومنيوم. وبالتالي ، فإن التسخين اللاحق فوق خط الذوبان المحدد لا يضمن تكوين محلول صلب متجانس ، وتظل السبيكة غير متجانسة ، وتتكون من محلول صلب وجزيئات Al (MnFe) ، وهذا يؤدي إلى استحالة التبريد والشيخوخة اللاحقة.

^ في حالة نظام المغن يختلف سبب عدم التصلب أثناء المعالجة الحرارية. مع محتوى مغنيسيوم يصل إلى 1.4٪ ، لا يمكن أن يكون هناك تصلب ، لأنه ضمن هذه الحدود يذوب في الألومنيوم في درجة حرارة الغرفة ولا يحدث ترسيب للمراحل الزائدة. في محتوى المغنيسيوم العالي ، يؤدي التبريد مع الشيخوخة الكيميائية اللاحقة إلى إطلاق مرحلة زائدة - المركب الكيميائي Mg Al.

ومع ذلك ، فإن خصائص هذا المركب تجعل العمليات التي تسبق عزله ، ومن ثم التضمينات الناتجة ، لا تسبب تأثير تصلب ملحوظ. على الرغم من ذلك ، فإن إدخال كل من المنجنيز والمغنيسيوم إلى الألومنيوم مفيد. إنها تزيد من قوتها ومقاومتها للتآكل (مع محتوى مغنيسيوم لا يزيد عن 3٪). بالإضافة إلى ذلك ، تعتبر سبائك المغنيسيوم أخف من الألومنيوم النقي..

^ عناصر صناعة السبائك الأخرى

أيضًا ، لتحسين بعض خصائص الألومنيوم ، يتم استخدام العناصر التالية كعناصر صناعة السبائك:

البريليوم يضاف لتقليل الأكسدة في درجات حرارة مرتفعة. إضافات صغيرة من البريليوم (0.01-0.05٪) تستخدم في سبائك الألمنيوم لتحسين السيولة في إنتاج الأجزاء لمحركات الاحتراق الداخلي (المكابس ورؤوس الأسطوانات).

البورون يتم تقديمه لزيادة التوصيل الكهربائي وكمادة مضافة للتكرير. يضاف البورون إلى سبائك الألومنيوم المستخدمة في الطاقة النووية (باستثناء أجزاء المفاعل) ، لأن يمتص النيوترونات ويمنع انتشار الإشعاع. يتم إدخال البورون في المتوسط ​​بمقدار 0.095-0.1٪.

البزموت. تتم إضافة معادن ذات نقطة انصهار منخفضة مثل البزموت والرصاص والقصدير والكادميوم إلى سبائك الألومنيوم لتحسين إمكانية التشغيل الآلي. تشكل هذه العناصر مراحل انصهار منخفضة ناعمة ، مما يساهم في هشاشة القطع وتشحيمها.

^ جاليوم تمت إضافتها بمقدار 0.01 - 0.1٪ إلى السبائك ، والتي من خلالها يتم تصنيع الأنودات الاستهلاكية.

حديد. بكميات صغيرة (> 0.04٪) يتم إدخاله في صناعة الأسلاك لزيادة القوة وتحسين خصائص الزحف. يقلل الحديد أيضًا من الالتصاق بجدران القوالب عند الصب في قالب البرد.

إنديوم. تؤدي إضافة 0.05 - 0.2٪ إلى تصلب سبائك الألومنيوم أثناء التعتيق ، خاصة مع محتوى النحاس المنخفض. تستخدم إضافات الإنديوم في سبائك الألومنيوم والكادميوم.

^ كادميوم. يضاف حوالي 0.3٪ من الكادميوم لزيادة القوة وتحسين خصائص التآكل للسبائك.

الكالسيوم يعطي اللدونة. مع محتوى الكالسيوم بنسبة 5٪ ، فإن السبيكة لها تأثير اللدونة الفائقة.

السيليكونهي المادة المضافة الأكثر استخدامًا في سبائك الصب. بكمية 0.5-4٪ يقلل من الميل للتشقق. مزيج من السيليكون والمغنيسيوم يجعل من الممكن ختم السبيكة بالحرارة.

^ تين يحسن أداء القطع.

التيتانيوم. تتمثل المهمة الرئيسية للتيتانيوم في السبائك في تكرير الحبوب في المسبوكات والسبائك ، مما يزيد بشكل كبير من قوة وتوحيد الخصائص في جميع أنحاء الحجم بأكمله.

مركبات الألمنيوم الطبيعية الرئيسية:

1. النفيلين - (Na، K) 2O AlO3 2Si2.

2. الكريوليت - A1F3 3NaF

3. البوكسيت - خام الألمنيوم Al2O3 xH2O (يحدث ، كقاعدة عامة ، مع خليط من أكاسيد السيليكون SiO2 ، الحديد Fe2O3 ، كربونات الكالسيوم CaCO3).

4. الكاولين - А12О3 2SiO2 2Н2О.

5. الألومينا - خليط من الكاولين مع الرمل SiO2 والحجر الجيري CaCO3 والمغنسيت MgCO3.

الخواص الكيميائية:

للألمنيوم نشاط كيميائي عالي (في سلسلة الفولتية المعدنية يحتل مكانًا بين المغنيسيوم والزنك).

يتأكسد الألمنيوم بسهولة عن طريق الأكسجين الجوي ، حيث يتم تغطيته بغشاء واقٍ قوي من أكسيد الألومنيوم Al2O3 ، مما يمنع المزيد من الأكسدة والتفاعل مع المواد الأخرى ، مما يتسبب في مقاومته العالية للتآكل.

4Al 3О2 = 2Al2О3

في حالة تدمير فيلم أكسيد الألومنيوم ، يتفاعل الألمنيوم بفاعلية مع الماء عند درجة الحرارة العادية:

2Al 6Н2О = 2Аl (ОН) 3 ЗН2

1. يذوب الألمنيوم بسهولة في: بعد حرمانه من فيلم الأكسيد:

- القلويات مع تشكيل الالومينات

2Аl 2NаОН 2Н2О = 2NаАlО2 3Н2

- تمييع الأحماض بتطور الهيدروجين

2A1 6HC1 = 2AlСl3 ЗН2

2А1 ЗН2SO4 = Аl2 (S04) 3 3Н2

- يعمل حمض النيتريك المخفف والمركّز بدرجة عالية على تخميل الألومنيوم ؛ لذلك ، تُستخدم حاويات الألومنيوم لتخزين ونقل حامض النيتريك. ولكن عند تسخينه ، يذوب الألمنيوم في حامض النيتريك:

Al 6НNO3 (conc.) = Al (NO3) 3 ЗNО2 ЗН2О

2. يتفاعل الألمنيوم مع:

- الهالوجينات

2Al ЗВr2 = 2AlВr3

- في درجات حرارة عالية مع غير المعادن الأخرى (الكبريت والنيتروجين والكربون)

^ 2Аl 3S = Аl2S3 (كبريتيد الألومنيوم)

2Al N2 = 2AlN (نيتريد الألومنيوم)

4Аl 3С = А14С3 (كربيد الألومنيوم)

تستمر ردود الفعل مع إطلاق كمية كبيرة

الحرارة. 3. بالنسبة للألمنيوم ، تكون تفاعلات الألمنيوم مميزة -

استخلاص المعادن من أكاسيدها بالألمنيوم.

^ يستخدم Aluminothermy للحصول على المعادن النادرة التي تشكل رابطة قوية مع الأكسجين: niobium Nb ، tantalum Ta ، molybdenum Mo ، tungsten W ، إلخ.

2Аl 3W3 = 3W А12О3

خليط من مسحوق ناعم Al وخام الحديد المغناطيسي Fe3O4 يسمى الثرمايت ، عند الاشتعال ، يتم إطلاق كمية كبيرة من الحرارة ، وترتفع درجة حرارة الخليط إلى 3500 درجة مئوية. تستخدم هذه العملية في لحام الثرمايت.

8Аl ЗFе3О4 = 9Fе 4Аl2О3

تطبيق سبائك الألومنيوم

معظم سبائك الألومنيوم شديدة المقاومة للتآكل في الغلاف الجوي الطبيعي ، ومياه البحر ، ومحاليل العديد من الأملاح والمواد الكيميائية ، وفي معظم المنتجات الغذائية. الخاصية الأخيرة ، جنبًا إلى جنب مع حقيقة أن الألمنيوم لا يدمر الفيتامينات ، يسمح باستخدامه على نطاق واسع في صناعة أدوات المائدة. غالبًا ما تستخدم هياكل سبائك الألومنيوم في مياه البحر. يستخدم الألمنيوم على نطاق واسع في البناء على شكل ألواح تكسية وأبواب وإطارات نوافذ وكابلات كهربائية. لا تتعرض سبائك الألومنيوم للتآكل الشديد لفترة طويلة عند ملامستها للخرسانة والملاط والجص ، خاصةً إذا لم تتعرض الهياكل للترطيب المتكرر. يستخدم الألمنيوم أيضًا على نطاق واسع في الهندسة الميكانيكية ، لأنه لديه صفات بدنية جيدة.

لكن الصناعة الرئيسية ، التي لا يمكن تصورها حاليًا بدون استخدام الألمنيوم ، هي بالطبع الطيران. يتم استخدام جميع الخصائص المهمة للألمنيوم بشكل كامل في مجال الطيران.

^ تطبيق الألمنيوم

يستخدم الألمنيوم على نطاق واسع كمواد هيكلية. تتمثل المزايا الرئيسية للألمنيوم في هذه السعة في الخفة ، والمرونة في الختم ، ومقاومة التآكل (في الهواء ، يتم تغطية الألمنيوم على الفور بغشاء Al2O3 قوي ، مما يمنع المزيد من الأكسدة) ، والتوصيل الحراري العالي ، وعدم سمية مركباته. على وجه الخصوص ، جعلت هذه الخصائص الألمنيوم شائعًا للغاية في أدوات المطبخ ، ورقائق الألمنيوم في صناعة الأغذية ، والتعبئة والتغليف.

العيب الرئيسي للألمنيوم كمادة هيكلية - قوة منخفضة ، لذلك عادة ما يتم خلطها بكمية صغيرة من النحاس والمغنيسيوم (تسمى السبيكة دورالومين).

الموصلية الكهربائية للألمنيوم قابلة للمقارنة مع النحاس ، بينما الألومنيوم أرخص. لذلك ، يتم استخدامه على نطاق واسع في الهندسة الكهربائية لتصنيع الأسلاك ، وتدريعها ، وحتى في الإلكترونيات الدقيقة لتصنيع الموصلات في الرقائق. صحيح أن الألمنيوم كمادة كهربائية له خاصية غير سارة - بسبب فيلم أكسيده القوي ، يصعب لحامه.

^ نظرًا لخصائصه المعقدة ، فإنه يستخدم على نطاق واسع في المعدات الحرارية.

إن إدخال سبائك الألومنيوم في البناء يقلل من استهلاك المعدن ، ويزيد من متانة وموثوقية الهياكل أثناء تشغيلها في الظروف القاسية (درجات الحرارة المنخفضة ، الزلازل ، إلخ).

يستخدم الألمنيوم على نطاق واسع في أنواع مختلفة من النقل. في المرحلة الحالية من تطوير الطيران ، تعتبر سبائك الألومنيوم هي المواد الهيكلية الرئيسية في صناعة الطائرات. يتزايد استخدام الألمنيوم والسبائك القائمة عليه في بناء السفن. هياكل السفن مصنوعة من سبائك الألمنيوم ، الهياكل الفوقية على سطح السفينة والاتصالات وأنواع مختلفة من معدات السفن. تجري الأبحاث لتطوير رغوة الألمنيوم كمادة إضافية قوية وخفيفة الوزن.

استنتاج

من الصعب العثور على صناعة يستخدم فيها الألمنيوم أو سبائكه - من الإلكترونيات الدقيقة إلى المعادن الثقيلة. من بين جميع المعادن الخفيفة ، يحتوي الألمنيوم على أكبر حجم إنتاج ، ويحتل المرتبة الثانية في الصناعة العالمية بعد إنتاج الصلب. ويرجع ذلك إلى الخصائص الميكانيكية الجيدة ، والخفة ، ونقطة الانصهار المنخفضة ، مما يسهل المعالجة ، والصفات الخارجية العالية ، خاصة بعد المعالجة الخاصة. بالنظر إلى الخصائص الفيزيائية والكيميائية المدرجة والعديد من الخصائص الفيزيائية والكيميائية للألمنيوم ، وكميته التي لا تنضب في قشرة الأرض ، يمكننا القول أن الألومنيوم هو أحد أكثر المواد الواعدة في المستقبل.

^ فهرس

تيخونوف ف. الكيمياء التحليلية للألمنيوم. م ، "علم" ، 1971

خلائط الألمنيوم. تطبيق سبائك الألومنيوم. دليل مرجعي. كانت هيئة تحرير مجلة I.V. Gorynin et al. Moscow "Metallurgy"، 1978.

الألومنيوم. الخصائص والتعدين الفيزيائي. الدليل. ج. فقس. موسكو ، "علم المعادن" ، 1989.

الألومنيوم. ن. كليوشنيكوف ، أ. كولودتسيف. أوشبيدجيز ، 1958.

علم المعادن وتكنولوجيا المعادن. إد. نعم. Solntseva ،
م: "علم المعادن" ، 1988 ، 512 ص.

يو. لاختين ، ف. ليونيف. علم المواد. م: "الهندسة الميكانيكية" ، 1980 ، 493 ص.

) ، التي تلقت تطبيقًا صناعيًا ، في عام 1909 بواسطة A. Wilm (ألمانيا). مع إنتاج هذا A. s. الأولي ذات الصلة. فترة تطوير صناعة الطائرات المعدنية. في جمهورية روسيا الاتحادية الاشتراكية السوفياتية ، في عام 1922 ، في مصنع معالجة المعادن غير الحديدية في قرية Kolchugino ، منطقة فلاديمير ، بدأ الإنتاج الصناعي للصفائح والمنتجات الطويلة من قطاع الصناعات الزراعية المحلية. الألمنيوم chainmail (المبدعون Yu. G. Muzalevsky و S.M Voronov) ، والتي تختلف في تكوينها عن دورالومين الألماني. الدور الكبير الذي لعبه A. s. في بناء الطائرات ، يتم تحديدها من خلال مجموعة ناجحة من الخصائص: كثافة منخفضة (2500-2900 كجم / م 3) ، قوة عالية (تصل إلى 500-600 ميجا باسكال) ، مقاومة التآكل ، قابلية التصنيع في الصب والتشكيل واللحام والقطع. بسبب القوة النوعية العالية منذ العشرينات. القرن العشرين كما. هي أهم المواد الهيكلية في صناعة الطائرات.
مكونات السبائك الرئيسية ل A. ج. - المغنيسيوم والزنك والسيليكون. نتيجة لخلط الألومنيوم بعنصر أو عنصرين أو أكثر من العناصر المدرجة في مجموعات مختلفة ، بالإضافة إلى الإضافات الصغيرة لواحد أو عدة معادن انتقالية - المنغنيز والكروم والتيتانيوم والزركونيوم والنيكل والحديد والفاناديوم - أكثر من 150 أ تم الحصول عليها واستخدامها في الصناعة. في السبعينيات. من بين مكونات صناعة السبائك من أ. ج. دخلت الشراب.
كل A. s. عادة ما يتم تقسيمها إلى قابلة للتشوه ، والتي يتم من خلالها تصنيع الألواح والألواح والمقاطع وغيرها من المنتجات شبه المصنعة عن طريق تشوه الألواح لقضيب مصبوب ، ومسبك ، والتي تم تصميمها حصريًا للصب على شكل. من مشوه A. s. أهمها سبائك الأنظمة التالية.
الألومنيوم - المغنيسيوم مع إضافات من المنغنيز والتيتانيوم والزركونيوم (سبائك AMr2 ، AMr5 ، AMr6 ؛ الرقم في العلامة التجارية يوضح النسبة المئوية التقريبية للمغنيسيوم). لا يتم تقوية هذه السبائك بالمعالجة الحرارية ؛ في الحالة الملدنة ، تتميز بقوة معتدلة (تصل إلى 350 ميجا باسكال لـ AMr6) ، ليونة عالية ، مقاومة عالية للتآكل ، وقابلية لحام جيدة. تستخدم على نطاق واسع في الهياكل الملحومة الحرجة.
الألومنيوم - النحاس - المغنيسيوم مع إضافات المنغنيز - دورالومين (D1 ، D16 ، D18 ، B65 ، D19 ، B17 ، VAD1). تصلب بواسطة المعالجة الحرارية. عادة ما تخضع لتصلب والشيخوخة الطبيعية. تتميز بمزيج من القوة الساكنة العالية (تصل إلى 450-500 ميجا باسكال) في الغرفة ودرجات حرارة مرتفعة (تصل إلى 150-175 درجة مئوية) ، وقوة إجهاد عالية وصلابة للكسر. حدد هذا المزيج من الخصائص الاستخدام الواسع لهذه السبائك ، وخاصة D16 و D16ch (نقية من حيث شوائب الحديد والسيليكون) ، في بناء الطائرات. العيب هو مقاومة منخفضة للتآكل. تتطلب المنتجات حماية دقيقة ضد التآكل.
الألمنيوم - الزنك - المغنيسيوم - النحاس مع إضافات المنجنيز والكروم والزركونيوم. تصلب وتتقدم في العمر صناعيا. السبائك لديها أعلى نسبة من جميع السبائك. القوة (تصل إلى 700 ميجا باسكال لـ V96Ts). ومع ذلك ، مع التقدم في السن بأقصى قوة ، تزداد حساسية هذه المضادات الحيوية. للتأكيد على تكسير التآكل ، يتم تقليل الليونة وقيم خصائص القوة الهيكلية. بالنسبة لهذه السبائك ، تم تقديم أنماط تقادم التليين (الإفراط في السن) ، والتي توفر مزيجًا من قوة عالية بما فيه الكفاية (420-470 ميجا باسكال لـ B93 و B95) مع قيم مرضية لمقاومة تكسير الإجهاد والقوة الهيكلية. تعتبر سبيكة B95 ، خاصةً B95pch (زيادة نقائها بواسطة شوائب الحديد والسيليكون) ، واحدة من أهم المواد الهيكلية في صناعة الطائرات.
الألمنيوم - المغنيسيوم - الليثيوم مع إضافات المنجنيز والزركونيوم. تصلب وتتقدم في العمر صناعيا. السمة المميزة هي مزيج من قوة عالية بما فيه الكفاية (420-450 ميجا باسكال) مع أقل قوة للصناعة أ مع. كثافة (2500 كجم / م) ، معامل مرونة عالية (75 جيجا باسكال) وقابلية لحام مرضية. العيوب: انخفاض اللدونة ، ضعف خصائص المعالجة.
من بين سبائك الصب ، تعتبر سبائك الأنظمة التالية ذات أهمية قصوى.
الألومنيوم - السيليكون (السيلومين) مع إضافات من المغنيسيوم والنحاس والمنغنيز والتيتانيوم والنيكل (AL2 ، AL4 ، AL9 ، AL5 ، AL34) هي سبائك المسبك الأكثر شيوعًا. في وجود المغنيسيوم والنحاس ، يتم تقوية السبائك بالمعالجة الحرارية. تختلف الخصائص الميكانيكية على نطاق واسع (القوة من 15 ميجا باسكال لـ AL2 إلى 350 ميجا باسكال لـ AL34). تتميز السبائك بخصائص صب جيدة جدًا ومقاومة مرضية للتآكل وقابلية لحام جيدة.
الألمنيوم - النحاس مع إضافات المنجنيز ، التيتانيوم ، النيكل ، الزركونيوم ، السيريوم ، الكادميوم (AL7 ، AL19 ، ALZZ ، VAL10). يتم تقويتها عن طريق التبريد تليها الشيخوخة الاصطناعية. تتضمن هذه المجموعة سبائك المسبك الأكثر متانة (حتى 500 ميجا باسكال لـ VAL10) والأكثر مقاومة للحرارة (90 ميجا باسكال لـ AL33). العيوب: مقاومة منخفضة للتآكل ، وخصائص صب منخفضة.
جنبا إلى جنب مع مشوه لسبك الألومنيوم s. في صناعة الطائرات ، يتم استخدام المواد الملبدة - مسحوق الألمنيوم الملبد وسبائك الألمنيوم الملبد.

الطيران: موسوعة. - م: الموسوعة الروسية الكبرى. رئيس التحرير G.P. سفيشتشيف. 1994 .

شاهد ما هي "سبائك الألومنيوم" في القواميس الأخرى:

سبائك الألومنيوم. أول A. s. استقبل في الخمسينيات. القرن ال 19؛ كانت عبارة عن سبيكة من الألومنيوم مع السيليكون وتتميز بالقوة المنخفضة ومقاومة التآكل. لفترة طويلة ، كان Si يعتبر شائبة ضارة في A. s. ... ... الموسوعة السوفيتية العظمى

سبائك الألومنيوم- السبائك القائمة على الألمنيوم مع إضافات من النحاس ، المغنيسيوم ، الزنك ، السليكون ، المنغنيز ، Li ، الكادميوم ، Zr ، الكروم وعناصر أخرى. سبائك الألومنيوم لديها موصلية كهربائية وحرارية عالية ، مقاومة جيدة للتآكل. يتم استخدامها في العديد من فروع الهندسة الميكانيكية. بواسطة… … قاموس المعادن

يتم استخدامها على نطاق واسع في بناء السفن العسكرية كمواد ، حيث يساعد استخدامها على تخفيف وزن بدن السفينة. AS تنقسم إلى يلقي والمتداول. تمثل Cast A.S. سبيكة من الألومنيوم مع النحاس (2 3٪) ، ... ... القاموس البحري

سبائك الألومنيوم- السبائك القائمة على الألومنيوم (Al) مع إضافات النحاس ، المغنيسيوم ، الزنك ، Si ، Mn ، Li ، Cd ، Zr ، Cr وعناصر أخرى ؛ تتميز بكثافة منخفضة (من 2.5 إلى 2.9 جم / سم 3) ، وقوة نوعية عالية مع لدونة مرضية بدرجة كافية ، ... ... القاموس الموسوعي لعلم المعادن

سبائك الألومنيوم موسوعة "الطيران"

سبائك الألومنيوم- خلائط الألمنيوم. أول A. s. تم تطوير (duralumin) ، الذي تلقى تطبيقات صناعية ، في عام 1909 بواسطة A. Wilm (ألمانيا). مع إنتاج هذا A. s. الفترة الأولية لتطوير بناء الطائرات المعدنية متصلة. في روسيا الاتحادية الاشتراكية السوفياتية في عام 1922 في المصنع ... ... موسوعة "الطيران"

سبائك من الألومنيوم مع إضافات من النحاس والمغنيسيوم والزنك والسيليكون والمنغنيز والليثيوم والكادميوم والزركونيوم والكروم وعناصر أخرى. كما. لديها ميكانيكية عالية كثافة منخفضة ، موصلية كهربائية وحرارية عالية ، تآكل جيد ... ... قاموس موسوعي كبير للفنون التطبيقية

سبائك الألومنيوم- السبائك بقوة شد قصوى تبلغ 190 ميجا باسكال أو أكثر ، مقاسة عند درجة حرارة 293 كلفن (20 درجة مئوية) ... مسرد بالمفاهيم والمصطلحات التي تمت صياغتها في الوثائق التنظيمية للتشريع الروسي

عندما يتحد الألمنيوم مع العديد من المعادن ؛ من السبائك التي يتم الحصول عليها بهذه الطريقة ، تستحق سبائك النحاس مع الألومنيوم والألمنيوم والبرونز (انظر هذه الصفحة) أكبر قدر من الاهتمام ... القاموس الموسوعي لـ FA. Brockhaus و I.A. إيفرون

سبائك الألمنيوم الملبد (SAS)- المواد عالية القوة التي يتم الحصول عليها عن طريق التلبيد من مساحيق أو حبيبات سبائك الألمنيوم. في روسيا ، استلمت SAS أوسع تطبيق صناعي مع محتوى Si عالي (silumins مفرط التوتر) من درجات SAS 1 (25 30 ... القاموس الموسوعي لعلم المعادن اقرأ المزيد

للألمنيوم أهمية كبيرة في الصناعة بسبب زيادة اللدونة ، والمستوى العالي من التوصيل الحراري والكهربائي ، وانخفاض التآكل ، لأن فيلم Al2O3 المتكون على السطح يعمل كحامي ضد الأكسدة. من الألمنيوم ، يتم الحصول على المنتجات المدلفنة الرقيقة الممتازة ، والرقائق ، وأي شكل جانبي عن طريق الضغط وأنواع أخرى من معالجة الضغط. يتم إنشاء أنواع مختلفة من الأسلاك المستخدمة في المعدات الكهربائية منه.
نادرًا ما يستخدم الألمنيوم ، مثله مثل الحديد ، في شكله النقي. من أجل منحهم الصفات المفيدة المرغوبة ، تتم إضافة كميات صغيرة (لا تزيد عن 1 ٪) من العناصر الأخرى ، تسمى صناعة السبائك ، في الإنتاج. وهكذا يتم الحصول على سبائك الحديد والألمنيوم والمعادن الأخرى.

المعلمات الفيزيائية لسبائك الألومنيوم

تتميز سبائك الألومنيوم بكثافة تختلف قليلاً عن كثافة المعدن النقي (2.7 جم / سم 3). يتراوح من 2.65 جم / سم 3 لسبائك AMg6 إلى 2.85 جم / سم 3 لسبائك B95.
إجراء صناعة السبائك ليس له أي تأثير تقريبًا على قيمة معامل المرونة ومعامل القص. على سبيل المثال ، معامل مرونة D16T duralumin المتصلب هو تقريبًا نفس معامل مرونة المعدن النقي A5 (E = 7100 kgf / mm2). ومع ذلك ، نظرًا لحقيقة أن الحد الأقصى لإنتاج السبائك هو عدة وحدات أعلى من الحد الأقصى لإنتاج الألمنيوم النقي ، يمكن بالفعل استخدام سبائك الألومنيوم كمواد هيكلية بمستويات مختلفة من الإجهاد (كل هذا يتوقف على درجة السبيكة و حالته).
نظرًا لمؤشر الكثافة المنخفضة ، يمكن مقارنة القيم المحددة للقوة القصوى والعائد الأقصى ومعامل المرونة (المعلمات المقابلة مقسومة على قيمة الكثافة) لسبائك الألومنيوم القوية مع نفس القيم المحددة للصلب والتيتانيوم سبائك. هذا يجعل من الممكن لسبائك الألومنيوم ذات القوة العالية أن تتنافس مع الفولاذ والتيتانيوم ، ولكن حتى درجات حرارة لا تتجاوز 200 درجة مئوية.
معظم سبائك الألومنيوم لديها أسوأ الموصلية الكهربائية والحرارية ومقاومة التآكل وقابلية اللحام مقارنة بالألمنيوم النقي.
من المعروف أن السبائك ذات الدرجة العالية من السبائك تتميز بتوصيل كهربائي وحراري أقل بشكل ملحوظ. هذه المؤشرات تعتمد بشكل مباشر على حالة السبيكة.
لوحظت أفضل خصائص التآكل لسبائك الألومنيوم في سبائك AMts و AMg و AD31 والأسوأ - في سبائك D16 و V95 و AK عالية القوة. بالإضافة إلى ذلك ، يعتمد أداء التآكل للسبائك المتصلدة بالحرارة إلى حد كبير على نظام التصلب والشيخوخة. على سبيل المثال ، غالبًا ما تستخدم سبيكة D16 في حالة الشيخوخة الطبيعية. ومع ذلك ، في درجات حرارة أعلى من 80 درجة مئوية ، تقل خصائص التآكل بشكل كبير وغالبًا ما تستخدم الشيخوخة الاصطناعية للاستخدام في درجات حرارة أعلى.
تناسب سبائك AMts و Amg جميع أنواع اللحام. في عملية اللحام المدلفن الذي تم تجهيزه بشق الأنفس في منطقة خط اللحام ، يتم إجراء التلدين ، ولهذا السبب ، تكون قوة التماس مساوية لقوة المادة الأساسية في الحالة الملدنة.

أنواع سبائك الألومنيوم

اليوم ، تم تطوير إنتاج سبائك الألومنيوم للغاية. هناك نوعان من سبائك الألمنيوم:

• قابلة للتشوه ، حيث يتم إنشاء الصفائح والأنابيب والملامح والحزم والطوابع
• المسابك ، والتي يتم من خلالها الصب الشكلي.

يرجع الاستخدام الواسع لسبائك الألومنيوم إلى خصائصها. تحظى هذه السبائك بشعبية كبيرة في مجالات الطيران والسيارات وبناء السفن وغيرها من مجالات الاقتصاد الوطني.
السبائك غير المقواة Al - Mn (AMts) و Al - Mg (AMg) هي مواد مقاومة للتآكل تصنع منها خزانات الغاز وخزانات النفط وأجسام السفن.
تُستخدم السبائك القابلة للتصلب Al-Mg-Si (AB ، AD31 ، AD33) لإنشاء شفرات وأجزاء لكابينة طائرات الهليكوبتر ، وبراميل عجلات للطائرات المائية.
سبائك الألومنيوم والنحاس - دورالومين أو دورالومين. سبيكة مع السيليكون تسمى السيليكون. سبيكة مع المنغنيز - زادت AMts من مقاومة التآكل. تساهم عناصر مثل Ni ، Ti ، Cr ، Fe في السبيكة في زيادة مقاومة السبائك للحرارة ، وتثبيط عملية الانتشار ، ويزيد وجود الليثيوم والبريليوم من معامل المرونة.
تُستخدم سبائك الألومنيوم المقاومة للحرارة لأنظمة Al - Cu - Mn (D20، D21) و Al - Cu - Mg - Fe - Ni (AK - 4-1) لإنشاء مكابس ورؤوس أسطوانات وأقراص وشفرات ضاغط وغيرها الأجزاء التي يجب أن تعمل في درجات حرارة تصل إلى 300 درجة مئوية. يمكن تحقيق مقاومة الحرارة عن طريق صناعة السبائك Ni ، Fe ، Ti ، (D20 ، D21 ، AK - 4-1).
يتم استخدام سبائك الألومنيوم المصبوبة في إنشاء قضبان الصب. هذه هي سبائك Al - Si (silumins) ، Al - Cu (duralumin) ، Al - Mg (Amg). من بين السيلومين ، تجدر الإشارة إلى سبائك السي (AL - 2) ، Al - Si - Mg (AL - 4 ، AL - 9 ، AL - 34) ، المقواة بالمعالجة الحرارية. تتناسب السيلومينات بشكل جيد مع الصب ، وكذلك المعالجة عن طريق القطع واللحام ، ويمكن أيضًا أن تكون مؤكسدة وحتى مشربة بالورنيش.
سبائك صب عالية القوة ومقاومة للحرارة لأنظمة Al - Cu - Mn (AL - 19)، Al - Cu - Mn - Ni (AL - 33)، Al - Si - Cu - Mg (AL - 3، AL - 5). أولئك الذين اجتازوا عملية صناعة السبائك بالكروم أو النيكل أو الكلور أو الزنك يمكنهم تحمل درجات حرارة تصل إلى 300 درجة مئوية. يقومون بإنشاء المكابس ورؤوس الكتلة والأسطوانات.
يتم الحصول على مسحوق الألمنيوم الملبد (SAP) بالضغط على (700 ميجا باسكال) عند درجة حرارة من 500 إلى 600 درجة مئوية من مسحوق الألمنيوم. تتميز SAP بقوتها المتزايدة ومستوى مقاومتها للحرارة حتى 500 درجة مئوية.

درجات سبائك الألومنيوم

تتوافق خصائص معينة لسبائك الألومنيوم مع درجات معينة لهذه السبائك. المعايير الدولية والوطنية المعترف بها (كانت هناك سابقًا DINs ألمانية ، واليوم ENs الأوروبية ، ASTMs الأمريكية و ISOs الدولية) ، بالإضافة إلى معايير GOST الروسية ، تنظر بشكل منفصل في الألومنيوم النقي وسبائكه. ينقسم الألمنيوم النقي وفقًا لهذه الوثائق إلى درجات وليس إلى سبائك.
تنقسم جميع درجات الألمنيوم إلى:

• ألومنيوم عالي النقاء (99.95٪)
• الألومنيوم التقني مع حوالي 1٪ شوائب أو إضافات.

يحدد معيار EN 573-3 إصدارات مختلفة من الألومنيوم ، على سبيل المثال "ألمنيوم EN AW 1050A" ، وسبائك الألومنيوم ، على سبيل المثال ، "سبيكة EN AW 6060". في الوقت نفسه ، غالبًا ما يطلق على الألمنيوم سبيكة ، على سبيل المثال ، "سبائك الألومنيوم 1050A".
في المعايير الروسية ، على سبيل المثال ، في الوثيقة GOST 4784-97 "الألومنيوم وسبائك الألومنيوم المشغولة" وغيرها من المستندات المتعلقة بالألمنيوم وسبائك الألومنيوم ، بدلاً من مصطلح "التعيين" ، يتم استخدام المصطلح الوثيق "العلامة التجارية" ، فقط في ما يعادل اللغة الإنجليزية "الدرجة". وفقًا للمعايير الحالية ، يجب استخدام عبارات مثل "الألومنيوم درجة AD0" و "سبائك الألومنيوم درجة AD31".
ومع ذلك ، غالبًا ما يستخدم مصطلح "علامة تجارية" فقط للألمنيوم ، ويطلق على سبائك الألومنيوم ببساطة "سبائك الألومنيوم" بدون أي علامات تجارية ، على سبيل المثال ، "سبائك الألومنيوم AD31".
أحيانًا يخلط الناس بين مصطلح "علامة تجارية" ومصطلح "تصنيف". يعرّف GOST 2.314-68 مصطلح وضع العلامات على أنه مجموعة من العلامات التي تميز منتجًا ، على سبيل المثال ، التعيين ، الرمز ، رقم الدُفعة (الدُفعة) ، تاريخ التصنيع ، العلامة التجارية للشركة. في هذه الحالة ، العلامة التجارية هي تسميات التجميع أو النقل. لذلك ، فإن تعيين السبيكة أو تصنيفها ليس سوى جزء صغير من الوسم ، ولكن ليس الوسم نفسه.
يتم تطبيق درجة الألومنيوم أو السبائك على أحد أطراف السبيكة أو السبيكة. بمساعدة الطلاء الذي لا يمحى ، يتم تطبيق خطوط ملونة ، والتي يتم وضع علامات عليها. على سبيل المثال ، وفقًا لـ GOST 11069-2001 ، يتم تمييز درجة الألومنيوم A995 بأربعة خطوط عمودية خضراء.
وفقًا لوثيقة GOST 11069-2001 ، تتم الإشارة إلى درجات الألومنيوم بأرقام بعد الفاصلة العشرية في النسبة المئوية للألمنيوم: A999 و A995 و A99 و A85 و A8 و A7 و A6 و A5 و A0. وفي الوقت نفسه ، فإن أنقى أنواع الألمنيوم هو A999 ، فهو يحتوي على 99.999٪ من الألمنيوم. يتم استخدامه للتجارب المعملية. في القطاع الصناعي ، يتم استخدام الألمنيوم بنقاوة عالية - من 99.95 إلى 99.995٪ ونقاء تقني - من 99.0 إلى 99.85٪.

حالة (معالجة) المنتجات شبه المصنعة من سبائك الألومنيوم المشغولة

العلامات		الشرط والغرض
		بعد التصنيع ، بدون معالجة حرارية إضافية. لا يتم التحكم في درجة تصلب العمل والخواص الميكانيكية
		المدرفلة على الساخن
		ضغط ساخن
		ملدن (ناعم). أعلى ليونة واستقرار الأبعاد
		مجتهد (بارد)
		مقوى مقوى للعمل (عن طريق لف الصفائح بحوالي 20٪ ، لأقصى تصلب)
		تعمل بجد ثلاثة أرباع (3/4) ، زيادة القوة
		شبه متصلب (1/2) ، قوة متزايدة
		ربع (1/4) مقوى للعمل ، قوة متزايدة
		تصلب * (غير مستقر ، عادة فترة الشيخوخة الطبيعية بعد التصلب) ، زيادة القوة
		خفف + طبيعي العمر. الحصول على قوة عالية بما فيه الكفاية ، وزيادة ليونة ، ومقاومة التشقق ، ومقاومة التعب
		تصلب + العمر الاصطناعي لأقصى قدر من المتانة
		خفف + مصطنع العمر. تحسين خصائص مقاومة التآكل ، مقاومة التشقق ، ليونة مع انخفاض طفيف في القوة. في العلامات الروسية ، تشير الزيادة في الرقم الأول بحرف إلى زيادة درجة الشيخوخة الزائدة والليونة
	T31 ، T36 ، T37 ، T39	خفف + طبيعي العمر + تصلب العمل. يشير الشكل الثاني إلى درجة تشوه التدرج التلقائي. زيادة القوة مع انخفاض خصائص اللدونة ومقاومة التشقق
	T81 ، T83 ، T86 ، T87	خفف + عمل بارد + مصطنع العمر. يوضح الشكل الثاني درجة التشوه (التدوير التلقائي). زيادة القوة
		خفف + عمر اصطناعي + يعمل على البارد. زيادة القوة خاصة عندما تقترن بعملية تشكيل الجزء