Ang industriyang metalurhiko ay may mahalagang papel sa buhay ng bawat isa, dahil araw-araw ay kailangan mong harapin ang iba't ibang produktong metal. At ang mga ito ay gawa sa iba't ibang mga haluang metal, na nakuha sa pamamagitan ng pagtunaw. Sa paggawa ng mga materyales na ito, hindi bababa sa dalawang metal ang ginagamit, at ang mga espesyal na additives ay ginagamit upang mapabuti ang mga katangian. Susuriin ng artikulong ito ang ilang iron-nickel alloys, ang kanilang mga katangian at aplikasyon.
Tungkol sa mga katangian ng bakal
Ang purong bakal ay kulay pilak-abo at malleable at malleable. Ang mga katutubong ingot na matatagpuan sa kalikasan ay may malinaw na metal na kinang at makabuluhang tigas. Sa taas at electrical conductivity ng materyal, madali itong naglilipat ng kasalukuyang sa tulong ng mga libreng electron. Ang metal ay may average na refractoriness, lumambot sa temperatura na +1539 degrees Celsius at nawawala ang ferromagnetic properties nito. Ito ay isang kemikal na aktibong elemento. Sa normal na temperatura, madali itong tumutugon, at kapag pinainit, ang mga katangiang ito ay pinahusay. Sa hangin, ito ay natatakpan ng isang oxide film, na pumipigil sa pagpapatuloy ng reaksyon. Kapag nalantad sa isang mahalumigmig na kapaligiranlumilitaw ang kalawang, na hindi na pumipigil sa kaagnasan. Ngunit, sa kabila nito, malawakang ginagamit ang bakal at mga haluang metal nito.
Kaunting kasaysayan
Ang
Invar ay isang haluang metal na bakal at nickel, na kinabibilangan ng 36% alloying additive. Ito ay unang natuklasan sa France noong 1896 ng physicist na si Charles Guillaume. Sa oras na ito, siya ay nagtatrabaho sa paghahanap para sa isang murang metal para sa mga pamantayan ng mga sukat ng masa at haba, na ginawa mula sa isang napakamahal na platinum-iridium na haluang metal. Salamat sa pagtuklas na ito, natanggap ng siyentipiko ang Nobel Prize sa Physics noong 1920.
Ang salitang "invar" sa Latin ay nangangahulugang hindi nagbabago. Nangangahulugan ito na ang koepisyent ng thermal expansion ng isang iron-nickel alloy ay nananatiling pare-pareho sa isang malawak na hanay ng temperatura - mula -80 hanggang 100 degrees Celsius. Ang haluang metal na ito ay may ilang iba pang mga pangalan: nilvar, vakodyl, nilo-alloy, radiometal. Ang Invar ay isang trademark ng Imphy Alloys Inc., na pag-aari ng Arcelor Mittal steel group.
Iron-nickel alloy
Upang mapabuti ang mga katangian ng bakal, gamit ang iba't ibang mga additives, ang mga haluang metal ay nakuha. Naniniwala ang mga siyentipiko na hindi magiging mahirap na makakuha ng isang haluang metal na bakal-nikel, na isinasaalang-alang ang mga thermodynamic na katangian ng mga metal. Ngunit sa pagsasagawa, nagkaroon sila ng mga problema. Sa panahon ng pakikipag-ugnayan ng mga metal, sa panahon ng paggawa ng isang haluang metal na bakal na may nickel, bilang resulta ng isang side oxidation na proseso, ang bakal mula sa divalent state ay pumapasok sa trivalent state.
Bilang resulta, bumababa ang ani ng haluang metal at lumalala ang ilang pisikal na katangian. Upang malutas ang problemang ito, ang mga amine at organic acid ay idinagdag sa electrolyte, na bumubuo ng mga compound na may mababang solubility na may ferric iron. Sa pagsasaalang-alang na ito, ang pagkalastiko ng namuo ay nagiging mas mahusay, at para sa pantay na pamamahagi nito, ang mga electrolyte ay halo-halong. Ang resultang haluang metal ng bakal at nikel ay tinatawag na invar.
Paggamit ng Invar alloy
Hindi makabuluhang thermal expansion coefficient ay nagbibigay-daan ito upang magamit para sa produksyon:
- mga bahagi ng instrumento;
- tape at wire para sa geodetic works;
- Mga istrukturang sumusuporta sa laser;
- bahagi ng paggalaw ng relo, chronometer pendulum;
- rolled na produkto: hot-rolled bar at sheet, cold-rolled strip, seamless pipe, forged bar.
Upang tumaas ang lakas, ginagawa ang malamig na plastic deformation ng iron-nickel alloy, at pagkatapos ay isinasagawa ang low-temperature heat treatment. Para sa higit na paglaban sa kaagnasan sa ilalim ng normal na mga kondisyon ng atmospera, ang ibabaw nito ay pinakintab at isang proteksiyon na layer ay inilalapat kung ang produkto ay nilayon para gamitin sa mga agresibong kapaligiran. Ang mga katangian ng anti-corrosion ng Invar ay tataas din kapag ang humigit-kumulang 12% na chromium ay idinagdag sa komposisyon nito, habang napapanatili nito ang patuloy na pagkalastiko kapag pinainit hanggang 100 degrees.
Magnetic alloys
Ang mga haluang ito ay malawakang ginagamit sa electrical engineering. Ginagamit ang mga ito upang gumawa ng mga permanenteng magnet, mga core ng transpormer,mga instrumento sa pagsukat ng elektrikal, mga electromagnet. Matagal nang alam ng mga tao na ang bakal ay magnetic, at dahil dito, marami itong gamit.
Malaon, natuklasan na ang parehong ari-arian ay likas sa nickel at ilang iba pang mga metal. Ang mga produktong gawa sa magnetic na haluang metal na bakal at nikel ay mayroon ding kakayahang mapanatili ang kanilang sariling magnetic field kapag ang panlabas ay wala na. Bukod dito, ang personal na larangan na ito ay muling makakaimpluwensya sa iba pang mga magnetic body.
Nikel, kob alt at mga haluang metal nito
Ang
Cob alt at nickel ay mga elemento ng iron subgroup. Ang lahat ng tatlong elemento ay may magkatulad na mga katangian, ngunit mayroon ding mga makabuluhang pagkakaiba. Ang parehong mga metal ay mas siksik kaysa sa bakal at mas matigas at mas malakas kaysa sa bakal. Hindi gaanong aktibo ang mga ito sa mga terminong kemikal, naiiba sa paglaban sa kaagnasan. Bilang karagdagan, ang mga metal ay pinahahalagahan para sa kanilang higit na pagtutol sa gas corrosion.
Ang mga disadvantage ng cob alt at nickel ay ang kanilang mataas na toxicity at makabuluhang halaga kumpara sa iron. Nahanap nila ang kanilang aplikasyon para sa anticorrosive outer coating ng mga produktong gawa sa carbon steels at iron sa pamamagitan ng electrochemical reactions. At ginagamit din ang mga ito para sa paggawa ng mga bahagi at bahagi na nangangailangan ng pinahusay na lakas at tigas. Ang espesyal na kahalagahan ng iron, nickel at cob alt alloys, na tinatawag na koinvar, invar, supermalloy, permalloy at malloy, ay dapat pansinin. Ang kanilang pangunahing bentahe ay nasa mataasmagnetic properties. Ginagamit ang mga haluang ito upang makagawa ng mga magnetic circuit para sa iba't ibang electromagnetic device.
Alloy Kovar
Ang timpla ay binubuo ng mga metal na may mahuhusay na mekanikal na katangian. Ang mga ito ay madaling iproseso, madali silang napapailalim sa pag-roll, broaching, forging at stamping. At ang haluang metal ng kob alt, nikel at bakal ay tinatawag na kovar. Ang isang mahusay na napiling kumbinasyon ng mga elemento ng kemikal ay nagbibigay ng materyal na may mahusay na mga katangian. Ang haluang ito ay may magandang thermal conductivity, isang mataas na coefficient ng electrical resistivity, at mga linear expansion index na malapit sa zero sa isang malawak na hanay ng temperatura. Ang tanging kawalan ay ang mababang resistensya ng kaagnasan sa mga basang kapaligiran, kaya madalas na ginagamit ang mga proteksiyon na patong ng pilak. Ang Kovar ay malawakang ginagamit sa industriya para sa paggawa ng:
- pipe, tape at wire;
- capacitors;
- mga kaso ng kagamitan sa instrumentation;
- mga detalye sa radio electronics;
- mga kaso sa industriya ng electrovacuum.
Ang haluang metal ay naglalaman ng mamahaling kob alt at nickel, na nagpapataas sa halaga ng materyal, ngunit ang mahusay na pagganap at mahabang buhay ng serbisyo ay sumasakop sa paunang puhunan.
Alni alloys
Ang
Alni ay ang pangalan ng grupo para sa iron-nickel-aluminum magnetic alloys. Sa pagtaas ng konsentrasyon ng aluminyo at nickel sa loob ng ilang mga limitasyon, bumababa ang natitirang induction, at tumataas ang puwersang pumipilit. Ang pinakakaraniwang ginagamit na mga haluang metal kung saan ang aluminyo mula 11 hanggang18%, at nikel - 20-34%. Ang mga pangunahing katangian ng naturang mga haluang metal ay ang electrical conductivity, thermal conductivity at ductility. Lahat sila ay nailalarawan sa pamamagitan ng mahusay na hinang.
Upang gumamit ng mga haluang metal sa paggawa ng mga magnet, ang mga ito ay pinaghalo ng cob alt at tanso. Sa kasong ito, ang materyal ay nakakakuha ng katigasan at brittleness at may isang magaspang na butil na istraktura. Ang Alni alloys ay ginagamit bilang structural material para sa mga bahagi ng gas turbine at jet engine na tumatakbo sa mataas na temperatura na higit sa 1000 degrees Celsius sa mahabang panahon, na pinapanatili ang metal na walang pinsala.
Konklusyon
Lahat ng mga metal na madalas na ginagamit sa modernong industriya ay mga haluang metal. Halimbawa, halos lahat ng bakal na ginawa sa mundo ay ginagamit upang makagawa ng bakal at bakal. Ito ay maaaring ipaliwanag sa pamamagitan ng ang katunayan na ang mga haluang metal ay nailalarawan sa pamamagitan ng mas mahusay na mga katangian kaysa sa mga metal na kung saan sila ay nakuha. Dapat pansinin na ang mga haluang metal na ginawa ng industriya ay may mga karaniwang katangian para sa kanila: lakas, tigas, pagkalastiko at plasticity. At ang mga iron-nickel ay mayroon ding magnetic properties, na pinahuhusay sa panahon ng produksyon sa tulong ng karagdagang alloying.
