Die metallurgiese industrie speel 'n belangrike rol in almal se lewe, want elke dag het jy te doen met verskeie metaalprodukte. En hulle is gemaak van verskeie legerings, wat deur smelt verkry word. By die vervaardiging van hierdie materiale word ten minste twee metale gebruik, en spesiale bymiddels word gebruik om die eienskappe te verbeter. Hierdie artikel sal verskeie yster-nikkel-legerings, hul eienskappe en toepassings hersien.
Oor die eienskappe van yster
Suiwer yster is silwergrys van kleur en is smeebaar en smeebaar. Inheemse blokke wat in die natuur voorkom, het 'n uitgesproke metaalglans en aansienlike hardheid. Op die hoogte en elektriese geleidingsvermoë van die materiaal dra dit maklik stroom oor met behulp van vrye elektrone. Die metaal het 'n gemiddelde vuurvastheid, versag by 'n temperatuur van +1539 grade Celsius en verloor sy ferromagnetiese eienskappe. Dit is 'n chemies aktiewe element. By normale temperature reageer dit maklik, en wanneer dit verhit word, word hierdie eienskappe verbeter. In die lug word dit bedek met 'n oksiedfilm, wat die voortsetting van die reaksie verhoed. Wanneer dit aan 'n vogtige omgewing blootgestel wordroes verskyn, wat nie meer korrosie verhoed nie. Maar ten spyte hiervan word yster en sy allooie wyd gebruik.
'n bietjie geskiedenis
Invar is 'n legering van yster en nikkel, wat 36% legeringsbymiddel insluit. Dit is die eerste keer in 1896 in Frankryk ontdek deur die fisikus Charles Guillaume. Op hierdie tydstip was hy besig met die soektog na 'n goedkoop metaal vir standaarde van afmetings van massa en lengte, wat gemaak is van 'n baie duur platinum-iridium-legering. Danksy hierdie ontdekking het die wetenskaplike die Nobelprys in Fisika in 1920 ontvang.
Die woord "invar" in Latyn beteken onveranderlik. Dit beteken dat die koëffisiënt van termiese uitsetting van 'n yster-nikkel-legering konstant bly oor 'n wye temperatuurreeks - van -80 tot 100 grade Celsius. Hierdie legering het verskeie ander name: nilvar, vakodyl, nilo-legering, radiometaal. Invar is 'n handelsmerk van Imphy Alloys Inc., wat deur Arcelor Mittal-staalgroep besit word.
Yster-nikkellegering
Om die eienskappe van yster te verbeter, met behulp van verskeie bymiddels, word legerings verkry. Wetenskaplikes het geglo dat dit nie moeilik sou wees om 'n yster-nikkel-legering te verkry nie, met inagneming van die termodinamiese eienskappe van metale. Maar in die praktyk het hulle probleme ondervind. Tydens die interaksie van metale, tydens die produksie van 'n legering van yster met nikkel, as gevolg van 'n sy-oksidasieproses, gaan yster van die tweewaardige toestand oor na die driewaardige toestand.
Gevolglik neem die opbrengs van die legering af en sekere fisiese eienskappe verswak. Om hierdie probleem op te los, word amiene en organiese sure by die elektroliet gevoeg, wat verbindings met lae oplosbaarheid met ferri-yster vorm. In hierdie verband word die elastisiteit van die neerslag beter, en vir die eenvormige verspreiding daarvan word die elektroliete gemeng. Die resulterende legering van yster en nikkel word invar genoem.
Gebruik van Invar-legering
Onbeduidende termiese uitsettingskoëffisiënt laat dit vir produksie gebruik word:
- instrumentonderdele;
- band en draad vir geodetiese werke;
- Laserondersteunende strukture;
- dele van horlosiebewegings, chronometerslingers;
- gerolde produkte: warmgewalste staaf en plaat, koudgewalste strook, naatlose pype, gesmee stawe.
Om die sterkte te verhoog, word koue plastiese vervorming van die yster-nikkel-legering uitgevoer, en dan word lae-temperatuur hittebehandeling uitgevoer. Vir groter weerstand teen korrosie onder normale atmosferiese toestande, word die oppervlak daarvan gepoleer en 'n beskermende laag word aangebring indien die produk bedoel is vir gebruik in aggressiewe omgewings. Die anti-roeseienskappe van Invar sal ook toeneem wanneer ongeveer 12% chroom by die samestelling daarvan gevoeg word, terwyl dit konstante elastisiteit behou wanneer dit tot 100 grade verhit word.
Magnetiese legerings
Hierdie legerings word algemeen in elektriese ingenieurswese gebruik. Hulle word gebruik om permanente magnete, transformatorkerne te maak,elektriese meetinstrumente, elektromagnete. Mense weet lankal dat yster magneties is, en gevolglik het dit baie gebruike.
Baie later is ontdek dat dieselfde eienskap inherent is aan nikkel en sommige ander metale. Produkte gemaak van 'n magnetiese legering van yster en nikkel het ook die vermoë om hul eie magnetiese veld te behou wanneer die eksterne een nie meer teenwoordig is nie. Boonop is hierdie persoonlike veld weer in staat om ander magnetiese liggame te beïnvloed.
Nikkel, kob alt en hul legerings
Kob alt en nikkel is elemente van die ystersubgroep. Al drie elemente het soortgelyke eienskappe, maar daar is ook beduidende verskille. Albei metale is digter as yster en baie harder en sterker as yster. Hulle is minder aktief in chemiese terme, verskil in korrosiebestandheid. Daarbenewens word metale gewaardeer vir hul groter weerstand teen gaskorrosie.
Die nadele van kob alt en nikkel is hul hoë toksisiteit en aansienlike koste relatief tot yster. Hulle vind hul toepassing vir die anti-korrosiewe buitenste laag van produkte gemaak van koolstofstaal en yster deur elektrochemiese reaksies. En dit word ook gebruik vir die vervaardiging van komponente en onderdele wat verbeterde sterkte en hardheid vereis. Daar moet kennis geneem word van die spesiale betekenis van yster-, nikkel- en kob altlegerings, wat koinvar, invar, supermalloy, permalloy en malloy genoem word. Hul grootste voordeel lê in die hoëmagnetiese eienskappe. Hierdie legerings word gebruik om magnetiese stroombane vir verskeie elektromagnetiese toestelle te vervaardig.
Alloy Kovar
Die mengsel bestaan uit metale met uitstekende meganiese eienskappe. Hulle is maklik om te verwerk, hulle word maklik onderwerp aan rol, breek, smee en stamp. En die legering van kob alt, nikkel en yster word andersins kovar genoem. 'n Goed gekose kombinasie van chemiese elemente gee die materiaal uitstekende eienskappe. Hierdie legering het goeie termiese geleidingsvermoë, 'n hoë koëffisiënt van elektriese weerstand, en lineêre uitsettingsindekse naby aan nul oor 'n wye temperatuurreeks. Die enigste nadeel is die lae weerstand teen korrosie in nat omgewings, daarom word beskermende bedekkings van silwer dikwels gebruik. Kovar word wyd in die industrie gebruik vir die produksie van:
- pype, bande en drade;
- kapasitors;
- kiste van toerusting in instrumentasie;
- besonderhede in radio-elektronika;
- gevalle in die elektrovakuumbedryf.
Die legering bevat duur kob alt en nikkel, wat die koste van die materiaal verhoog, maar goeie werkverrigting en lang dienslewe dek die aanvanklike belegging.
Alni-legerings
Alni is die groepnaam vir yster-nikkel-aluminium magnetiese legerings. Met 'n toename in die konsentrasie van aluminium en nikkel binne sekere perke, neem die oorblywende induksie af, en die dwingende krag neem toe. Die mees algemeen gebruikte legerings waarin aluminium van 11 tot18%, en nikkel - 20-34%. Die belangrikste eienskappe van sulke legerings is elektriese geleidingsvermoë, termiese geleiding en rekbaarheid. Almal van hulle word gekenmerk deur goeie sweiswerk.
Om legerings in die vervaardiging van magnete te gebruik, word hulle met kob alt en koper gelegeer. In hierdie geval verkry die materiaal hardheid en brosheid en het 'n growwe korrelstruktuur. Alni-legerings word gebruik as 'n strukturele materiaal vir dele van gasturbine- en straalenjins wat vir 'n lang tyd teen hoë temperature van meer as 1000 grade Celsius werk, wat die metaal sonder skade hou.
Gevolgtrekking
Alle metale wat baie in die moderne industrie gebruik word, is legerings. Byna al die yster wat in die wêreld vervaardig word, word byvoorbeeld gebruik om yster en staal te vervaardig. Dit kan verklaar word deur die feit dat legerings gekenmerk word deur beter eienskappe as die metale waaruit hulle verkry word. Daar moet kennis geneem word dat die legerings wat deur die industrie vervaardig word, algemene eienskappe vir hulle het: sterkte, hardheid, elastisiteit en plastisiteit. En yster-nikkel het ook magnetiese eienskappe, wat tydens produksie verbeter word met die hulp van addisionele legering.
