Metoaden foar it produsearjen fan metalen. Soarten alloys. Tarieding fan Laugensalz metalen

De moderne minske yn syn deistich libben wurdt omjûn troch in ferskaat oan metalen. De measte items dy't wy brûke, dy chemicaliën binne oanwêzich. It allegear barde om't minsken hawwe fûn ferskillende manieren te produsearje metaal.

Wat is in metaal

Dy weardefolle stoffen foar minsken harren dwaande hâlde mei anorganyske gemy. It heljen metalen kinne in persoan om in folsleiner technyk, ferbetteret ús libben. Wat wit se fertsjintwurdigje? Foardat wy beskôgje de mienskiplike metoaden fan produsearjen metalen, is it nedich om te begripen wat se binne. Metalen binne in groep fan gemyske eleminten yn de foarm fan ienfâldige stoffen hawwen karakteristike eigenskippen:

• thermische en elektryske conductivity;

• hege ductility;

• glans.

In minske kin maklik ûnderskiede har fan oare stoffen. In karakteristyk skaaimerk fan alle metalen is de oanwêzigens fan in spesjale glans. Hy komt út de wjerskyn fan ljocht strielen falle op it oerflak net mis se. Gloss - is it mienskiplik eigendom fan alle metalen, mar it is meast dúdlik manifestearre yn sulver.

Hjoed, wittenskippers ûntdutsen 96 fan dy gemyske eleminten, hoewol't net alle fan har wurde erkend troch de offisjele wittenskip. Se wurde ûnderferdield yn groepen ôfhinklik fan harren inherent karakteristike eigenskippen. Sa metalen binne de neikommende:

• alkaline - 6;

• alkaline - 6;

• oergong - 38;

• Lichtgewicht - 11;

• semimetals - 7;

• lanthanides - 14;

• actinides - 14.

it heljen metalen

Om te dichtsje it alloy moat earst krije de metaal út natuerlike ore. Native eleminten - dat binne stoffen dy't fûn binne yn de natoer yn de frije steat. Te tinken falt platina, goud, tin en Mercurius. Sy wurde skieden fan ûnsuverheden meganysk of troch gemyske reagents.

De oerbleaune metalen wurde wûn troch de behanneling mei de ferbiningen. Se komme foar yn ferskate mineralen. Ore - dy mineralen en rotsen, dy't befetsje metalen ferbiningen as oxides, carbonates, of sulfides. Foar harren produksje mei help fan gemyske behanneling.

Metoaden foar it heljen fan metalen:

• herstel fan koalstof oxides;

• tin út tin ûntfangende stien;

• produksje fan getten izer út izererts ;

• burning fan swevel ferbinings yn spesjale ûnen.

Om fasilitearje it heljen metalen út ore rotsen wurde tafoege oan harren ferskate stoffen neamd fluxes. Se helpe fuortsmite winske ûnsuverheden lykas klaai, kalkstien, sân. As gefolch fan dit proses produsearre fusible ferbiningen neamd slag.

Yn de oanwêzigens fan wichtige bedraggen fan ûnsuverheden foardat metaal ore smelting ferrike troch it weiheljen fan in grut part fan oerstallige komponinten. De meast brûkte metoaden foar dizze behanneling - flotation, magnetic en gravitasjonele metoade.

Laugensalz metalen

Massa krige Laugensalz metalen - in kompleks proses. Dat komt troch it feit dat hja binne al werom yn de natoer allinnich yn 'e foarm fan gemyske ferbiningen. Sûnt se ferminderjen fan aginten, harren tarieding beselskippe troch hege enerzjylêsten. Der binne ferskate manieren it krijen fan Laugensalz metalen:

• Li kin wurde taret út syn okside yn vácuo of troch MELT electrolysis syn chloride foarme by it ferwurkjen spodumene.

• Natrium wûn troch ferbaarnen mei stienkoal ash yn fersegele Kroezen of chloride electrolysis fan it MELT mei toevoeging van calcium. De earste metoade is it meast tiidslinend.

• Potassium krige MELT electrolysis of har sâlten, sodium damp passing troch syn chloride. Ek wurdt it foarme troch reacting in getten kalium hydroxide en floeibere sodium by in temperatuer fan 440 ° C.

• cesium en rubidium wûn troch herstellen harren calcium chloride om 700-800 ° C of zirconium by 650 ° C. Tarieding fan de Laugensalz metaal yn dizze wize is tige enerzjy yntinsyf en kostber.

Ferskillen tusken de metalen en alloys

Yn prinsipe, in dúdlike grins tusken metalen en harren alloys benei net-besteand, sûnt sels de meast suvere, ienfâldige stoffen binne in fraksje fan ûnreinheden. Dus wat is it ferskil tusken harren? Hast alle metalen brûkt yn de yndustry en yn oare tûken fan 'e ekonomy, wurde brûkt yn' e foarm fan alloys krigen troch tafoegjen purposefully nei haad gemysk elemint oare ûnderdielen.

alloys

Technology moat in ferskaat oan metalen materialen. Yn dit gefal, suver gemyske eleminten wurde net praktysk brûkt omdat se hawwe net de nedige eigenskippen oan minsken. Foar harren behoeften wy hawwe betocht ferskate metoaden foar it produsearjen fan alloys. Dizze term ferwiist nei in macroscopically homogenous materiaal, dy't bestiet út twa of mear gemyske eleminten. Wêrby't de metallic ûnderdielen binne predominant yn de alloy. Dizze stof hat in eigen struktuer. Yn alloys ûnderskiede de neikommende komponinten:

• de stichting, besteande út ien of mear metalen;

• lytse oanfollings of wizigjen en alloying eleminten;

• undeleted impurities (proses, natuerlike, willekeurich).

Dat metal alloys binne de wichtichste strukturele materiaal. Yn technyk, der binne mear as 5.000.

soarten fan alloys

Nettsjinsteande dit ferskaat oan alloys, de measte minsken spylje wearde foar dyjingen dy't basearre binne op izer en aluminium. It is se dy't meast faak fûn yn it deistich libben. Soarten alloys binne oars. Boppedat, se binne ferdield neffens ferskate kritearia. Sûnt binne der ferskillende metoades foar it produsearjen fan alloys. Neffens dit kritearium, se binne ferdield yn:

• legearing, dy't wurde krigen troch crystallization fan it MELT blended-komponinten.

• Powder, troch mei de kompresje fan it mingsel fan poeders en de neifolgjende sintering by hege temperatuer. En faak ûnderdielen fan sokke alloys binne net allinne simpel gemyske eleminten, mar harren ferskate stoffen lykas carbides fan titanium of wolfraam alloys yn de bêst. Adding se yn ferskillende hoeveelheden feroarje eigenskippen fan metallysk materialen.

Metoaden foar de tarieding fan alloys yn de foarm fan in klear artikel of de workpiece wurdt skieden yn:

• casting (silumin, getten izer);

• deformable (stiel);

• poeder (titanium wolfraam).

soarten alloys

Metoaden foar it produsearjen fan metalen binne oars, en dus makke fanwegen harren materialen hawwe ferskillende eigenskippen. Yn de fêste tastân alloys binne:

• homogenous (unifoarm), besteande út kristallen fan itselde type. Se wurde faak oantsjutten as single-fase.

• heterogene (heterogene), oantsjut as multi-fase. Doe't se wurde ûntfongen yn de basis fan de legearing wurdt nommen as fêste stof oplossing (matrix fase). Gearstalling heterogene stoffen fan dit type is ôfhinklik fan de gearstalling fan syn gemyske eleminten. Sokke alloys kinne û.o. de neikommende ûnderdielen: interstitial en substitutional bêst oplossings, gemyske ferbiningen (carbides, intermetallic ferbiningen, nitrides), crystallites fan ienfâldige stoffen.

alloy eigenskippen

Nettsjinsteande wat metoaden fan produsearjen metalen en alloys wurde brûkt, harren eigenskippen wurde folslein bepaald troch de crystal struktuur fan de fazen en microstructure fan dy materialen. Elts fan harren binne oars. De makroskopyske eigenskippen fan alloys binne ôfhinklik fan harren microstructure. Se binne yn alle gefallen ûnderskaat troch harren faze skaaimerken ôfhinklik allinne op de kristallen struktuer fan it materiaal. Makroskopyske homogeneity fan heterogene (multiphase) alloys krigen troch uniform ferdieling fan de fazen yn de metaal matrix.

De meast wichtige eigenskippen fan de legearing wurdt rekkene ta weldability. Oars, hja binne identyk metalen. Sa, de alloys hawwe termyske en elektryske conductivity, ductility en reflectivity (gloss).

varieties alloys

Ferskate metoaden foar it produsearjen fan alloys hawwe tastien in persoan saak en fyn in grut oantal metallysk materialen hawwende ferskillende eigenskippen en karakteristiken. Neffens it doel se wurde ûnderferdield yn de folgjende groepen:

• Structural (stiel, Duraluminium, izer). Dizze groep befettet, alloys mei spesjale eigenskippen. Sa se ferskille intrinsically feilich of anti-wriuwing eigenskippen. Te tinken falt messing en brûns.

• Om folje de begripen (Babbitt).

• Foar elektryske ferwaarming en it mjitten apparatuer (nichrome, manganin).

• Foar de produksje fan snijden ark (win).

Yn de produksje fan minsken brûke oare typen fan metallysk materialen sa as lege-melting, waarmte-resistant, corrosie-resistant en amorphous alloys. Ek binne rûnom brûkte magnets en thermoelectrics (teluridy selenide en bismuth, lead, antimoan en oaren).

ferroalloy

Hast al smelted izer yn 'e wrâld is rjochte oan' e produksje fan de ienfâldige en alloy steels. It wurdt ek brûkt by de produksje fan pig izer. izeren alloys opdien syn populariteit fanwege it feit dat besit foardielich eigenskippen foar minsken. Se waarden krigen troch tafoegjen oan it ienfâldige gemysk elemint fan de ferskate ûnderdielen. Sa, nettsjinsteande it feit dat ferskate izeren alloys fabrisearre op basis fan ien stof, steels en cast izers hawwe ferskillende eigenskippen. Troch dit binne se ferskillende sfearen fan tapassing. De measte Steels hurder as izer. Ferskate metoaden mei de tarieding fan dizze metalen tastean te krijen ferskillende learjierren (graad) fan dizze izeren alloys.

Ferbettere eigenskippen fan de alloys

Troch alloying metalen en inkele oare eleminten kinne krije materiaal mei ferbettere eigenskippen. Bygelyks, de opbringst sterkte fan klearebare aluminium is 35 MPa. Yn de tarieding fan de metalen legearing mei koper (1.6%), Zn (5.6%), magnesium (2,5%) de yndeks mear as 500 MPa.

Troch compound ferskate ferhâldingen fan ferskate gemyske stoffen kinne krigen wurde metallysk materialen mei ferbettere magnetische, termyske of elektryske eigenskippen. De wichtichste rol yn dit proses is de legearing struktuer dy't as sadanich in ferdieling fan syn kristallen en soarte fan obligaasjes tusken de atomen.

Stiel en izer

Dy alloys wurde produsearre troch ferbiningen fan izer en koalstof (2%). Yn de produksje fan alloyed materialen tafoege oan harren in nikkelen, Chromium, Vanadium. Alle fan de wenstige soarten fan stiel is ferdield yn:

• lege koalstof (0.25% carbon) brûkt foar it meitsjen fan ferskate konstruksjes;

• hege koalstof (mear as 0,55%) is bedoeld foar de produksje fan snijden ark.

Ferskillende merken fan alloy steels wurde brûkt yn wurktúchboukunde, en oare produkten.

in legearing fan izer mei koalstof, dat is it persintaazje fan 2-4% hjit pig izer. De gearstalling fan dit materiaal omfiemet silisium. Fan 'e ûnderskate jitizeren produkten dy't goede meganyske eigenskippen.

Non-ferro metalen

Neist izer, en oare eleminten brûkt om in ferskaat oan metalen materialen. As gefolch fan harren ferbiningen binne net-ferro alloys. Yn it libben, minsken hawwe fûn de grutste programma materialen oan 'e basis fan:

• Copper, koperblazers neamd. Se befetsje 5-45% zinc. As de ynhâld is 5-20%, de koperblazers neamd reade, en as 20-36% - giel. Der binne koperen alloys mei silisium, tin, beryllium, aluminium. Se binne neamd bronzes. Der binne ferskate soarten fan dy alloys.

• Lead fertsjintwurdiget in konvinsjonele solder (tretnik). Yn dizze legearing, oant 1 diel fan it gemysk pripadaet 2 dielen tin. Yn de produksje fan 'e begripen brûkt Babbitt, dat is in legearing fan lead, tin, arsenikum en antimoan.

• aluminium, titanium, magnesium en beryllium, dy't licht net-ferro alloys hawwende hege krêft en treflike meganyske eigenskippen.

Metoaden foar de tarieding

De wichtichste metoaden it krijen fan metalen en alloys:

• jitterij oan dêr't it solidification fan in homogene mingsel fan ferskate getten komponinten. Foar alloys brûkende pyrometallurgical metoaden foar it heljen en electrometallurgical metalen. De earste útfiering wurdt brûkt om te ferwaarmjen rauwe termyske enerzjy resultearret yn de ferbaarning proses. Ferkrigen troch pyrometallurgical stiel yn iepen-hearth ûnen en izer yn blast ûnen. Wannear't electrometallurgical proses feedstock wurdt ferwaarme yn de elektryske bôge of induction ûnen. Yn dit gefal, de rauwe materiaal rasslavlyaetsya hiel gau.

• Powder, wêrby't de poeders fan syn ûnderdielen brûkt foar it produsearjen fan in legearing. Troch drukken harren te jaan fan in bepaalde foarm, en dan sintered yn spesjale ûnen.