Жердеги эң кеңири таралган металлдардын бири алюминий. Ал ошондой эле "учуучу металл" деп аталат. Ал жаратылышта таза түрүндө кездешпесе да, көптөгөн минералдардын курамында кездешет. Жана эң кеңири таралган эритме, ал көптөгөн тетиктерди жана конструкцияларды өндүрүү үчүн колдонулат, бул дюралюминий (дюралюминий).
Бул Dürener Metallwerke AG (Дюрен) заводунда иштеген немис окумуштуусу Альфред Вильм тарабынан ойлоп табылган. Ал алюминий менен жездин эритмеси таза түрүндө металлдын өзүнөн алда канча жакшыраак мүнөздөмөлөргө ээ экенин аныктады.
Жогорку бекем эритме тобу
Чындыгында, дуралюминий - бул эритмелердин бүтүндөй тобу, анын негизги компоненти алюминий, ал эми анын легирлөөчү элементтери жез, цинк, марганец, магний. Бирок, жалпысынан алганда, алардын мүнөздөмөлөрү курамы менен гана эмес, ошондой эле жылуулук дарылоо ыкмасы менен аныкталат. 1903-жылы, ал биринчи жолу карылык учурунда, алюминий эритмесин менен табылганжез ого бетер бышык жана катуу болуп калат.
Кийинчерээк белгилүү болгондой, бул металл катуулангандан кийин бөлмө температурасында бир нече күн турганда анын өтө каныккан катуу эритмеси чирип, бул өз кезегинде металлдын катууланышы менен коштолот. материал.
Картайуу процесси жана мурунку абалына кайтуу
Мурда айтылгандай, металлдын эскириши физикалык жана механикалык касиеттердин өзгөрүшүнө алып келген структуралык кайра жаралуулардан келип чыккан маанилүү процесс. Бул табигый жана жасалма болушу мүмкүн. Биринчи учурда, эритме бир нече күн бөлмө температурасында кармалат.
Жасалма картаюу менен иштетүү убактысы кыскарат, бирок температура жогорулайт. Эритманы мурунку абалына кайтаруу үчүн аны бир нече секундага 270 градуска чейин ысытып, андан соң тез муздатуу керек.
Алюминий өндүрүшү
Алюминийден жез менен эритмесин жасоо үчүн жогорку технологиялык жабдуулар жана, албетте, металлдын өзү керек. Ал бокситтен казылып алынат. Бул ташты майдалап, ага суу кошуп, жогорку басымда буулоо керек. Ошентип, кремний алюминий оксидинен бөлүнөт. Андан кийин коюу масса түздөлгөн криолит менен атайын ваннага салынат. Мазмуну 950°Сге чейин ысытылат жана ал аркылуу 400 кА электр тогу өтөт.
Бул кычкылтек менен алюминий атомдорунун ортосундагы байланышты бузууга мүмкүндүк берет. Натыйжада, акыркы суюк металл катары түбүнө жайгашат. Суюк алюминийден куймалар ушундайча жасалат. Азыр металлиштетүүгө толугу менен даяр. Бирок анын бекемдигин жогорулатуу үчүн ага легирлөөчү элементтерди кошуп, ошону менен жогорку сапаттагы алюминий-жез эритмесин алуу керек.
Дюралюмин өндүрүү
Жалпысынан бардык алюминий эритмелери эки топко бөлүнөт: куюлган жана деформацияланган. аларды өндүрүү жараяны акыры кандай алуу керек так көз каранды. Мындан тышкары, өндүрүш ыкмасы да талап кылынган мүнөздөмөлөргө көз каранды.
Дюралюминийди алуу үчүн алюминий куймалары электр мешинде эритилет. Кызыгы, бул катуудан суюктукка жана тескерисинче көп жолу айландырыла турган бир нече металлдардын бири. Бул анын иштешине таасирин тийгизбейт. Жез жана марганец, темир жана магний сыяктуу башка легирлөөчү элементтер кезеги менен эриген алюминийге кошулат. Бул пайыздык катышын сактоо үчүн абдан маанилүү болуп саналат: 93% алюминий, 5% жез, калган 2% башка легирленген элементтер болуп саналат.
Дюралюминийди каттуу жана күйдүрүү
Мындай эритме үчүн милдеттүү түрдө катуулануу процесси саналат. Чакан бөлүктөрдү кармоо убактысы бир нече мүнөттү түзөт, ал эми температурасы 500 °Cге жакын. Процедурадан кийин дароо дуралюминий жумшак жана илешкек болот. Аны деформациялоо жана иштетүү оңой. Бир канча убакыт өткөндөн кийин эритме катып, анын механикалык касиеттери жогорулайт. Температура чегинен ашып кетсе, кычкылдануу пайда болуп, материал өзүнүн касиеттерин жоготот. Катуу болгондон кийин аны салкын сууга акырындык менен муздатуу керек.
Демек, сиз алюминий-жез эритмесинин атын билесиз. Ал көбүнчө деформацияга дуушар болот: муздак прокаттоо, тартуу, согуу. Бул учурда, катуулануу деп аталган пайда болот. Бул металл структурасында дислокациялардын кыймылы жана көбөйүшү пайда болгон процесс. Натыйжада, эритме өзү структурасын өзгөртүп, катуу жана күчтүү болуп калат. Бул анын ийкемдүүлүгүн жана таасирин азайтат. Деформациялар оңой өтүшү үчүн жана иштин катууланышы металлды жок кылбашы үчүн, күйдүрүү колдонулат. Бул үчүн, эритме 350 ° C чейин ысытылат жана андан кийин абада муздатылат.
Эритме (алюминий жана жез) абалынын диаграммасы
Катуу жана суюк абалдагы дюралюминий компоненттеринин өз ара аракеттенүүсүн эң так сүрөттөп берүү, ошондой эле эритмелердин касиеттеринин өзгөрүү мүнөзүн түшүндүрүү үчүн абал диаграммасын колдонуңуз.
Андан көрүүгө болот, Cu алюминий менен эритмесинде эң жогорку эригичтиги 548°С температурада байкалат жана ошол эле учурда 5,7% түзөт. Температура көтөрүлсө жогорулайт, төмөндөсө төмөндөйт. Минималдуу эригичтиги (0,5%) бөлмө температурасында байкалат. Эгерде дюралюминий 400°Сден жогору катууланса, ал катуу бир тектүү эритмеге айланат - α.
Бул процесстин жүрүшүндө катуу эритме чирип кетет. Алюминий менен жездин эритмеси адаттан тыш иштейт, формуласы CuAl2. Процесс ашыкча A1 фазасынын чыгышы менен коштолот. Бул бузулуу учурунда ишке ашатузак убакыт. Бул биз жогоруда айткан табигый картаюу.
Эритме касиеттери
Белгилүү элементтер менен металлды легирлөө анын мүнөздөмөлөрүн жогорулатууга мүмкүндүк берет. Алюминий-жез эритмесинин аты эсиңиздеби? Анын кандай касиеттери бар?
Алюминийдин өзү абдан жеңил, жумшак жана толугу менен морт. Ал начар концентраттуу щелочтор менен кислоталарда эрийт. Алюминийге жез жана магний кошуу менен, сиз буга чейин бир кыйла күчтүү эритме ала аласыз. Анын иштешин жакшыртуу үчүн абдан жеңил - жөн гана бөлмө температурасында жатып, аны калтыруу керек. Ошентип, карылыктын таасири, биз жогоруда айтылгандай, дюралюминий күчүн жогорулатат.
Алюминийдин өзү абдан жеңил. Жездин бир аз пайызы эритмени оор кылбайт. Дагы бир оң мүнөздөмөсү эритмесин кайра кайра эритүү мүмкүнчүлүгү болуп саналат. Ошол эле учурда ал өзүнүн касиетин жоготпойт. Болгону кастингден кийин бир-эки күн "эс алуу" керек.
Дюралюминийдин кемчилиги анын коррозияга туруктуулугу төмөн. Ошондуктан, көбүнчө мындай материал алюминийдин таза катмары менен капталган же лактар жана боёктор менен сырдалган.
Алюминий эритмелери жана алардын колдонулушу
Биринчи жолу дюралюминий дирижабль жасоо үчүн колдонулган. Бул материалдын жеңилдиги жана күчү сонун учакты түзүүгө мүмкүндүк берди. Бул үчүн, D16t бренди колдонулган. Азыркы учурда алюминий, цинк, жез жана башка легирлөөчү элементтери бар эритмелер кеңири колдонулатастронавтика, авиация жана машина куруунун башка тармактары.
Ошентип, мисалы, машинаны өндүрүүдө дюралюминийди колдонуу анын салмагын жана баасын бир топ төмөндөтөт, бирок ошол эле учурда ал жетиштүү күчтүү болот.
Жалпысынан алганда, бул эритмесин диапазону бир кыйла кенен экенин белгилей кетүү керек: түтүктөр, зымдар, барактар, ленталар, таякчалар жана ар кандай формадагы куюлган тетиктер. D16t дагы эле популярдуу жана жалпы бренддердин бири болуп саналат. Белгилөөнүн аягындагы кичинекей "t" тамгасы эритме катууланган жана табигый түрдө эскиргендигин билдирет. Бул колдонулат:
- Космостук аппараттардын, кемелердин жана учактардын конструкцияларында.
- Станоктордун жана станоктордун ар кандай тетиктерин жасоо үчүн.
- Көчө белгилерин, жол белгилерин жасоо үчүн.
Алюминий менен жездин эритмесинин атын ар бир адам билиши керек. Дурал мунай өнөр жайында да колдонулат. Демек, андан жасалган атайын түтүктөр скважинанын 6-7 жыл иштешин камсыздай алат.
Алюминий менен жездин эритмеси эмне деп аталат, эстеп калуу оңой. Ошентип, анын кандай касиеттери бар жана кайда колдонуларын айттык. Ал прокатты оңой алмаштыра алат, өзгөчө конструкцияны жеңил кылуу керек болсо.
