Ο χαλκός και τα κράματά του. Ο χαλκός έχει ένα χαρακτηριστικό κόκκινο χρώμα, το οποίο σε ματ επιφάνειες αποκτά μια ροζ, σιωπηλή, απαλή απόχρωση. Ο γυαλισμένος χαλκός έχει πιο φωτεινό χρώμα και λάμψη.

Όταν ο χαλκός προστίθεται σε κράματα σε μεγάλες ποσότητες, μετατρέπονται επίσης σε ζεστούς κοκκινωπούς τόνους, όπως ο μπρούτζος και ο τουμπάκος.

Με βάση τον χαλκό, κατασκευάζονται κράματα που έχουν κοκκινοκίτρινο χρώμα, που μοιάζει πολύ με χρυσό.

Ο χαλκός είναι ένα μαλακό και εύπλαστο μέταλλο. Επεξεργάζεται εύκολα με πίεση και έλξη. Ο χαλκός σφραγίζεται, διαστέλλεται και κόβεται εύκολα, καθώς μπορεί να πάρει μια μεγάλη ποικιλία σχημάτων και μπορεί να χτυπηθεί με μεγάλη ανακούφιση.

Ο χαλκός κυλά καλά. Από αυτό κατασκευάζονται τα λεπτότερα φύλλα και ταινίες (αλουμινόχαρτο), το πάχος των οποίων δεν υπερβαίνει τα 0,05 mm, καθώς και διάφοροι σωλήνες, ράβδοι και σύρμα, η διάμετρος των οποίων μπορεί να φτάσει τα 0,02 mm. Αλλά λόγω του ιξώδους του, ο χαλκός δεν πριονίζεται καλά με μια λίμα, μαζεύει και φράζει γρήγορα τη λίμα. Η επεξεργασία καθαρού χαλκού στις μηχανές κοπής είναι επίσης αρκετά δύσκολη - είναι κακώς ακονισμένο, αλεσμένο και τρυπημένο.

Ο χαλκός είναι καλά αλεσμένος και γυαλισμένος, αλλά λόγω της χαμηλής σκληρότητας, τα μέρη από γυαλισμένο χαλκό χάνουν γρήγορα τη λάμψη τους. Το ειδικό βάρος του χαλκού είναι 8,94, η επιμήκυνση είναι 45 - 50 τοις εκατό.

Ο χαλκός έχει υψηλή θερμική και ηλεκτρική αγωγιμότητα. Το σημείο τήξεώς του είναι 1083°C, το σημείο βρασμού είναι 2305 - 2310°C.

Ο χαλκός χυτεύεται άσχημα και ακόμη και σε υψηλές θερμοκρασίες παραμένει παχύρρευστος και γεμίζει άσχημα το καλούπι. Επιπλέον, ο λιωμένος χαλκός απορροφά αέρια και τα χυτά είναι πορώδη.

Σε ξηρό αέρα, ο χαλκός δεν οξειδώνεται. Οξειδώνεται όταν θερμαίνεται πάνω από 180°C και υπό τη δράση αλκαλίων, νερού και οξέων.

Σε ισχυρό νιτρικό οξύ, ο χαλκός οξειδώνεται ιδιαίτερα έντονα. Στην ύπαιθρο, τα προϊόντα από κόκκινο χαλκό καλύπτονται γρήγορα με μια μεμβράνη από πράσινα οξείδια χαλκού και μαύρα θειούχα χαλκού. Αυτό το φιλμ το προστατεύει από περαιτέρω διάβρωση σε βάθος.

Από τις ακαθαρσίες στον χαλκό, υπάρχουν οξυγόνο, βισμούθιο, ψευδάργυρος, κασσίτερος, θείο, νικέλιο, σίδηρος, αρσενικό, μόλυβδος, αντιμόνιο. Η πιο επιβλαβής από αυτές τις ακαθαρσίες είναι το βισμούθιο, το οποίο προκαλεί κόκκινη ευθραυστότητα του χαλκού στην περιοχή από 400 - 600°C. Σε αυτή τη θερμοκρασία, γίνεται εύθραυστο και ακατάλληλο για σφράγιση, έλαση και άλλες μεθόδους επεξεργασίας. Με περαιτέρω θέρμανση, η ευθραυστότητα εξαφανίζεται.

Ο καθαρός ή κόκκινος χαλκός χρησιμοποιείται αρκετά συχνά για την κατασκευή καλλιτεχνικών προϊόντων, αλλά όχι τόσο ευρέως όσο τα κράματά του - ορείχαλκος και μπρούτζος.

Ο καθαρός χαλκός χρησιμοποιείται λόγω της υψηλής ολκιμότητας και σκληρότητάς του, γεγονός που καθιστά δυνατή τη λήψη πολύπλοκων τρισδιάστατων σχημάτων από φύλλα μικρού πάχους (0,9 - 1,3 mm) με διάτρηση. Ο χαλκός είναι ιδιαίτερα ανθεκτικός στη διάβρωση.

Τα προϊόντα από καθαρό χαλκό διατηρούνται καλά στην ύπαιθρο χωρίς αντιδιαβρωτικές επικαλύψεις. Αυτές οι ιδιότητες το έκαναν το κύριο υλικό για εργασίες κοπής στην κατασκευή μεγάλων γλυπτικών και διακοσμητικών συνθέσεων.

Εκτός από τις εργασίες κοπής, ο καθαρός χαλκός χρησιμοποιείται για τη σφράγιση πολύ υψηλών και πολύπλοκων ανάγλυφων και διακοσμητικών, για τα οποία ο ορείχαλκος δεν είναι αρκετά πλαστικός.

Ο κόκκινος χαλκός είναι ένα απαραίτητο υλικό στον τομέα της φιλιγκράν. Το κόκκινο χάλκινο σύρμα, το οποίο χρησιμοποιείται για εργασίες με φιλιγκράν, γίνεται μαλακό και όλκιμο όταν ανόπτεται. Μπορείτε εύκολα να στρίψετε κορδόνια από αυτό και να λυγίσετε πολύπλοκα στοιχεία του στολιδιού. Μπορεί να κατασκευαστεί από οποιοδήποτε πάχος και είναι καλά συγκολλημένο με σαρωμένη κόλληση αργύρου, προσφέρεται καλά για επιχρύσωση και ασημοποίηση.

Λόγω της ανθεκτικότητάς του και της θερμικής αγωγιμότητάς του, καθώς και ορισμένων συντελεστών διαστολής όταν θερμαίνεται, ο κόκκινος χαλκός χρησιμοποιείται για εργασίες φιλιγκράν ή κυνηγητό, ακολουθούμενο από επισμάλτωση. Όταν το προϊόν κρυώσει, το σμάλτο προσκολλάται καλά στο προϊόν χαλκού, δεν αναπηδά ή ραγίζει.

Οι άνοδοι από κόκκινο χαλκό των υψηλότερων ποιοτήτων είναι το κύριο υλικό για την παραγωγή καλλιτεχνικών γαλβανοπλαστικών έργων, καθώς και για την εφαρμογή ηλεκτρολυμένων υποστρωμάτων χαλκού κατά τη διάρκεια της επικάλυψης νικελίου και χρωμίου προϊόντων χάλυβα, καθώς το νικέλιο και το χρώμιο που εναποτίθενται απευθείας στην επιφάνεια του χάλυβα δεν κρατήστε γερά.

Η υψηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα του χαλκού, που είναι δεύτερος μόνο μετά το ασήμι, έχει οδηγήσει στην ευρεία χρήση του για την κατασκευή ηλεκτρικών συρμάτων, καλωδίων κ.λπ. Ο χαλκός είναι επίσης απαραίτητος για την κατασκευή πυρήνων για συγκολλητικά σίδερα.

Στην κατασκευή σκληρών κολλήσεων (χαλκός, ασήμι, χρυσός), που χρησιμοποιούνται για τη συγκόλληση ποικίλων καλλιτεχνικών μεταλλικών προϊόντων, που κυμαίνονται από κοσμήματα έως μεγάλα διακοσμητικά αντικείμενα, ο χαλκός είναι το κύριο συστατικό.

Μαζί με τον χρυσό και το σελήνιο, ο χαλκός χρησιμοποιείται για την κατασκευή κόκκινου γυαλιού, σμάλτου και σμάλτου.

Ο χαλκός διαλύεται καλά σε νιτρικό οξύ, θειικό, αραιό υδροχλωρικό οξύ. Είναι η βάση τέτοιων κραμάτων όπως ο ορείχαλκος, ο μπρούτζος, το νικέλιο ασήμι, το χαλικονικέλιο.

Ο ορείχαλκος είναι ένα κράμα χαλκού και ψευδαργύρου (έως 45 τοις εκατό), συχνά με προσθήκη αλουμινίου, σιδήρου, μαγγανίου, μολύβδου, νικελίου και άλλων κραμάτων (έως και 10 τοις εκατό συνολικά).

Τα περισσότερα ορείχαλκα έχουν ένα όμορφο χρυσοκίτρινο χρώμα. Τα καλλιτεχνικά προϊόντα ορείχαλκου, εάν είναι επικαλυμμένα με ειδικά άχρωμα ή ελαφρώς χρωματιστά βερνίκια αλκοόλης ή βερνίκια nitro, αποκτούν και διατηρούν την όψη και τη λάμψη του χρυσού για μεγάλο χρονικό διάστημα.

Ο ορείχαλκος χρησιμοποιείται για την κατασκευή μοναδικών διακοσμητικών αντικειμένων, καθώς και για ορισμένα κοσμήματα, ακολουθούμενη από επιχρύσωση ή ασημοποίηση.

Το κράμα είναι καλά επεξεργασμένο σε μηχανές κοπής, γυαλισμένο, διατηρεί μια γυαλισμένη επιφάνεια για μεγάλο χρονικό διάστημα, συγκολλάται καλά, συγκολλάται τόσο με μαλακές όσο και με σκληρές κολλήσεις. Ο ορείχαλκος κόβεται καλά, σφραγίζεται, τυλίγεται, καλύπτεται εύκολα και σταθερά με γαλβανικές επικαλύψεις - νικέλιο, χρυσός, ασήμι. Παίρνει καλά τη χημική οξείδωση και μπορεί να χρωματιστεί σε οποιοδήποτε χρώμα. Το σημείο τήξης του ορείχαλκου είναι 980 - 1000°C.

Τα περισσότερα ορείχαλκα είναι κακώς χυτά. Ωστόσο, υπάρχουν ειδικές ποιότητες ορείχαλκων χυτηρίου, οι οποίοι, λόγω της πρόσμειξης αλουμινίου, έχουν καλές ιδιότητες χύτευσης και διαφέρουν από τους άλλους ορείχαλκους σε υψηλή αντοχή στη διάβρωση.

Σε αντίθεση με τον καθαρό χαλκό, ο ορείχαλκος είναι πιο ανθεκτικός και σκληρότερος και μερικά από αυτά, που περιέχουν ένα μείγμα ψευδαργύρου, δεν είναι κατώτερα από τον καθαρό χαλκό σε πλαστικότητα. Επιπλέον, ο ορείχαλκος είναι πολύ φθηνότερος από τον χαλκό και πιο όμορφος στο χρώμα από τον κόκκινο χαλκό.

Χρησιμοποιούνται για την κατασκευή καλλιτεχνικών πιάτων, σπορ πέτου και επετειακών σημάτων, φθηνών κοσμημάτων.

Το Tompac είναι καλά επεξεργασμένο σε ψυχρή κατάσταση - είναι σφραγισμένο, τραβηγμένο σε ένα σύρμα, πλησιάζοντας τον καθαρό χαλκό από αυτή την άποψη. Στην ύπαιθρο, τα προϊόντα tombac βαθμιαία σκουραίνουν, καλύπτονται με μια μεμβράνη οξειδίου.

Τα έργα τέχνης από ορείχαλκο φαίνονται καλά σε ζεστούς και ξηρούς εσωτερικούς χώρους. Στην ύπαιθρο, ο ορείχαλκος χάνει γρήγορα τη λάμψη και το χρυσό του χρώμα, καλύπτεται με μεμβράνες οξειδίου, μαυρίζει και χάνει τις καλλιτεχνικές του ιδιότητες.

Ο ορείχαλκος παράγεται με τη μορφή φύλλων διαφόρων πάχους, λωρίδων, συρμάτινων ράβδων και σωλήνων.

Οι ορείχαλκοι χυτηρίου εκδίδονται με τη μορφή πλινθωμάτων (χοίρος ορείχαλκος). Ο ορείχαλκος δεν μπορεί να αποθηκευτεί για μεγάλο χρονικό διάστημα σε κρύες, μη θερμαινόμενες αποθήκες, καθώς ο ορείχαλκος καταστρέφεται από τις αλλαγές θερμοκρασίας, την παρουσία υγρασίας και άλλες συνθήκες.

Από τον 18ο αιώνα άρχισε να παράγεται σκόνη από ορείχαλκο για μπρούτζο καλλιτεχνικών αντικειμένων από γύψο, ξύλο και για άλλους σκοπούς. Λήφθηκε με μηχανική λείανση των πιο λεπτών ορειχάλκινων πλακών, που προηγουμένως είχαν κυλιθεί και ισοπεδωθεί κάτω από ένα σφυρί ατμού. Η σκόνη για μπρούτζο λαμβάνεται επίσης με αναγωγή ενός διαλύματος θειικού χαλκού με μεταλλικό σίδηρο. Η προκύπτουσα σπογγώδης χάλκινη μάζα συνθλίβεται, πλένεται και ξηραίνεται, στη συνέχεια δίνεται μια χάλκινη απόχρωση θερμαίνοντάς την με παραφίνη σε σιδερένια κουτιά λόγω της εμφάνισης χρωμάτων που σκληραίνουν.

Ο ορείχαλκος είναι ένα από τα κύρια υλικά για την πρακτική εκπαίδευση των κυνηγών και των κοσμηματοπωλών. Σημειώνεται με το γράμμα L και γράμματα που υποδηλώνουν στοιχεία που έχουν εισαχθεί ειδικά στο κράμα. Αυτά τα στοιχεία σημειώνονται με γράμματα: F - σίδηρος, K - πυρίτιο, Mts - μαγγάνιο, N - νικέλιο, C - μόλυβδος κ.λπ. Τα γράμματα ακολουθούνται από αριθμούς που υποδεικνύουν το ποσοστό του χαλκού και των ειδικών στοιχείων. Για παράδειγμα, η σύνθεση ορείχαλκου LAZhMts 66-6-3-2 περιέχει χαλκό - 66, αλουμίνιο - 6, σίδηρο - 3, μαγγάνιο - 2 τοις εκατό, το υπόλοιπο είναι ψευδάργυρος.

Ο μπρούτζος είναι ένα κράμα με βάση τον χαλκό, στο οποίο τα κύρια πρόσθετα είναι ο κασσίτερος 3 - 12 τοις εκατό, ο ψευδάργυρος, το νικέλιο, ο μόλυβδος, το μαγγάνιο, ο φώσφορος και άλλα στοιχεία.

Ο μπρούντζος είναι γνωστός εδώ και πολύ καιρό, αρκετές χιλιετίες π.Χ. Στην ιστορία της ανάπτυξης της ανθρώπινης κοινωνίας, μια από τις εποχές ονομάζεται «Εποχή του Χαλκού». Σε αυτήν την εποχή, για πρώτη φορά, ένας άνθρωπος έμαθε να λιώνει μπρούτζο από μετάλλευμα χαλκού και κασσίτερου και να παράγει από αυτό είδη οικιακής χρήσης, όπλα και διάφορα κοσμήματα.

Στην αρχαία Αίγυπτο, την Κίνα, την Ινδία, στην τέχνη των αρχαίων Ελλήνων και Ρωμαίων, βρίσκονται μνημεία τέχνης από μπρούτζο, για παράδειγμα, χάλκινα αγάλματα.

Η σύνθεση των αρχαιότερων μπρούντζων που χρονολογούνται από την Εποχή του Χαλκού περιελάμβανε περίπου 88 τοις εκατό χαλκό και 12 τοις εκατό κασσίτερο. Οι αντίκες μπρούτζοι περιείχαν ακόμη περισσότερο χαλκό - έως και 90 τοις εκατό.

Στην αρχαία Ρωσία τον 12ο - 17ο αιώνα, τα χυτά κατασκευάζονταν από ένα κράμα που περιελάμβανε χαλκό, κασσίτερο, ψευδάργυρο και μόλυβδο. Τον 15ο - 17ο αιώνα, τα χυτά κατασκευάζονταν από ένα κράμα κόκκινου χαλκού και κασσίτερου. Από τον 18ο αιώνα από κίτρινο χαλκό - μπρούτζο με προσθήκη ψευδαργύρου. Στα τέλη του 19ου αιώνα, ο μπρούντζος με περιεκτικότητα 4 τοις εκατό σε κασσίτερο και 10-18 τοις εκατό ψευδάργυρο χρησιμοποιήθηκε ευρέως για την καλλιτεχνική χύτευση.

Στη Δυτική Ευρώπη, μπρούτζοι κοντά σε αυτή τη σύνθεση χρησιμοποιήθηκαν για τη χύτευση μνημείων.

Ο γαλλικός μπρούτζος ήταν 82 τοις εκατό χαλκός, 13,5 τοις εκατό ψευδάργυρος, 3 τοις εκατό κασσίτερος, 1,5 τοις εκατό μόλυβδος.

Επί του παρόντος, η χύτευση των καλλιτεχνικών προϊόντων γίνεται από ειδικό καλλιτεχνικό μπρούτζο.

Το χρώμα του μπρούτζου με αύξηση του ποσοστού κασσίτερου αλλάζει από κόκκινο με περιεκτικότητα σε χαλκό τουλάχιστον 90 τοις εκατό σε κίτρινο με περιεκτικότητα σε χαλκό τουλάχιστον 85 τοις εκατό, λευκό με 50 τοις εκατό και γκρι χάλυβα με περιεκτικότητα σε χαλκό μικρότερη από 35 τοις εκατό.

Εάν ο μπρούτζος περιέχει έως και 3 τοις εκατό κασσίτερο, είναι πολύ πλαστικό σε ψυχρή κατάσταση. Εάν ο κασσίτερος περιέχει 5 τοις εκατό, ο μπρούντζος σφυρηλατείται μόνο σε κατάσταση κόκκινης θερμότητας.

Ξεκινώντας τον 18ο αιώνα εμφανίζεται ο επιχρυσωμένος μπρούτζος. Πολυέλαιοι, καντήλια, φωτιστικά δαπέδου, διακοσμητικά βάζα κατασκευάστηκαν από μπρούτζο σε συνδυασμό με κομμένο κρύσταλλο, γυαλισμένη πέτρα και χρωματιστό γυαλί.

Ο καλλιτεχνικός μπρούτζος είναι ένα υλικό για τη χύτευση μνημείων και μνημειακών γλυπτών. Όσον αφορά τις χρωματικές του ιδιότητες, φαίνεται εξίσου καλό τόσο σε εσωτερικούς όσο και σε εξωτερικούς χώρους. Ο μπρούτζος είναι εξαιρετικά ανθεκτικός, δεν εκτίθεται σε ατμοσφαιρικές επιδράσεις, ανθεκτικός σε μηχανικές βλάβες.

Επί του παρόντος, η βιομηχανία παράγει ένα ειδικό μπρούτζο χωρίς κασσίτερο. Αυτά τα κράματα δεν περιέχουν κασσίτερο, αντικαθίσταται από αλουμίνιο, ψευδάργυρο, μόλυβδο, πυρίτιο, μαγγάνιο, νικέλιο και άλλα στοιχεία.

Τέτοιοι μπρούντζοι διακρίνονται από μια σειρά από νέες μηχανικές και τεχνολογικές ιδιότητες και από πολλές απόψεις υπερτερούν του μπρούτζου από κασσίτερο. Για παράδειγμα, ο μπρούντζος μαγγανίου διακρίνεται από υψηλή αντοχή στη θερμότητα και ο μπρούντζος πυριτίου με την προσθήκη νικελίου αποκτά την ιδιότητα να σκληραίνει και δεν είναι κατώτερος σε αντοχή από τον χάλυβα, αλλά σχεδόν ποτέ δεν χρησιμοποιούνται στον καλλιτεχνικό τομέα.

Στη βιομηχανία τέχνης, τα κράματα χαλκού με 5 έως 10 τοις εκατό κασσίτερο χρησιμοποιούνται ευρέως λόγω των υψηλών ιδιοτήτων χύτευσης, της αντοχής, της αντοχής στη διάβρωση και του όμορφου κιτρινωπού χρώματος. Ένα κράμα με 5 τοις εκατό κασσίτερο ονομάζεται νόμισμα ή μετάλλιο χάλκινο.

Ο μπρούτζος σημειώνεται με τα γράμματα Br με σύμβολα και, κατά συνέπεια, το περιεχόμενο των στοιχείων που συνθέτουν το κράμα. Για παράδειγμα, ο μπρούτζος BRON 10 - 4 αποτελείται από 10 τοις εκατό κασσίτερο, 4 τοις εκατό νικέλιο και το υπόλοιπο χαλκό.

Ο μπρούτζος χρησιμοποιείται κυρίως για καλλιτεχνική χύτευση, κατασκευή αναμνηστικών, επετειακών σημάτων, μετάλλων, εξαρτημάτων μηχανισμών που λειτουργούν σε υγρή ατμόσφαιρα, ατμού, θαλασσινού νερού.

Το Cupronickel είναι ένα κράμα χαλκού με 30 τοις εκατό νικέλιο, 0,8 τοις εκατό σίδηρο και 1 τοις εκατό μαγγάνιο (μερικές φορές 19 τοις εκατό νικέλιο).

Το Cupronickel έχει όμορφο ασημί χρώμα και είναι ένα από τα διακοσμητικά κράματα που μιμούνται το ασήμι. Το κράμα είναι πολύ όλκιμο, ανθεκτικό στην ατμοσφαιρική διάβρωση, εύκολο στην επεξεργασία - προσφέρεται καλά για κυνήγι, σφράγιση, κοπή, συγκόλληση, γυάλισμα. Χρησιμοποιείται κυρίως για την κατασκευή μαχαιροπήρουνων και κοσμημάτων.

Το νικέλιο ασήμι είναι ένα κράμα χαλκού με 20 τοις εκατό ψευδάργυρο και 13,5 - 16,5 τοις εκατό νικέλιο. Μοιάζει με ασήμι. Διαφέρει σε καλή πλαστικότητα, ολκιμότητα, αυξημένη αντοχή, ελαστικότητα και υψηλή αντοχή στη διάβρωση.

Χρησιμοποιείται στη βιομηχανία τέχνης και στο κόσμημα.

Νικέλιο και τα κράματά του. Το Nickel metal ήταν γνωστό στην Κίνα πριν από την εποχή μας. Τα αρχαία κινεζικά νομίσματα κόπηκαν από ειδικό κράμα νικελίου. Γνωστά είναι επίσης και αρχαία περσικά νομίσματα, κατασκευασμένα επίσης από κράμα νικελίου. Η αρχική χρήση του νικελίου συνδέθηκε κυρίως με την παραγωγή κοσμημάτων και νομισμάτων. Ως χημικό στοιχείο, το νικέλιο ανακαλύφθηκε τον 18ο αιώνα, αλλά άρχισε να χρησιμοποιείται στην παραγωγή καλλιτεχνικών προϊόντων μόλις στα τέλη του 18ου αιώνα και στις αρχές του 19ου αιώνα.

Το νικέλιο είναι ένα ασημί-λευκό μέταλλο με έντονη λάμψη που δεν αμαυρώνει στον αέρα. Ειδικό βάρος 8,8; Σημείο τήξεως 1455°C.

Βράζει στους 3075°C. Το νικέλιο έχει μαγνητικές ιδιότητες.

Σε θερμοκρασία 360°C, οι μαγνητικές ιδιότητες εξαφανίζονται.

Το καθαρό νικέλιο δεν οξειδώνεται υπό την επίδραση του ατμοσφαιρικού αέρα. Σε αραιό θειικό και υδροχλωρικό οξύ, διαλύεται αργά και γρήγορα στο νιτρικό οξύ. Στο συμπυκνωμένο νιτρικό οξύ, είναι παθητικό.

Το νικέλιο έχει μεγάλη χημική αντοχή, ανθεκτικότητα, αντοχή, ολκιμότητα. Ανήκει στα σπάνια μέταλλα της φύσης και δεν απαντάται στη φυσική κατάσταση στον φλοιό της γης. Ωστόσο, βρέθηκε σε μετεωρίτες.

Το καθαρό νικέλιο χαρακτηρίζεται ως Η-1, Η-2, Η-3, Η-4.

Το νικέλιο περιέχει πάντα διάφορες ακαθαρσίες: κοβάλτιο, σίδηρο, πυρίτιο, μαγγάνιο, χαλκό, που υπάρχουν σε αυτό σε μικρές ποσότητες. Δεν θεωρούνται επιβλαβείς ακαθαρσίες, αφού δεν επηρεάζουν αρνητικά τις μηχανικές του ιδιότητες. Οι επιβλαβείς ακαθαρσίες του νικελίου περιλαμβάνουν άνθρακα, θείο και οξυγόνο. Επιδεινώνουν την πλαστικότητα και τη δύναμή του. Ο άνθρακας είναι αποδεκτός εντός του εύρους έως και 0,3 - 0,4 τοις εκατό. Σε υψηλότερη περιεκτικότητα, αρχίζει να κατακρημνίζεται με τη μορφή εγκλεισμάτων γραφίτη και καθιστά αδύνατη την κύλιση του νικελίου σε φύλλα.

Η παρουσία θείου πάνω από 0,02 τοις εκατό προκαλεί το νικέλιο να γίνει κόκκινο εύθραυστο στους 625°C. Επομένως, το νικέλιο με υψηλή περιεκτικότητα σε θείο δεν είναι κατάλληλο για θερμή σφράγιση. Το καθαρό νικέλιο είναι καλά σφραγισμένο, τυλιγμένο και τεντωμένο σε σύρμα, αλλά χυτεύεται άσχημα, επειδή σε λιωμένη κατάσταση απορροφά έντονα αέρια και τα χυτά είναι πορώδη.

Το νικέλιο είναι καλά γυαλισμένο, χρωματισμένο και φινιρισμένο.

Στον τομέα της καλλιτεχνικής παραγωγής, το νικέλιο χρησιμοποιείται κυρίως για επινικελίωση διακοσμητικών και αντιδιαβρωτικών επιστρώσεων, καθώς και για την παρασκευή διαφόρων κραμάτων που αντικαθιστούν το ασήμι στις βιομηχανίες σκευών, ψιλικών, κοσμημάτων και νομισμάτων. Ένα σημαντικό μέρος του εξορυσσόμενου νικελίου χρησιμοποιείται για την κράμα ανοξείδωτου χάλυβα, που χρησιμοποιείται στη βιομηχανία τέχνης.

Ένας σημαντικός αριθμός ειδικών κραμάτων παράγεται με βάση το νικέλιο, τα οποία χρησιμοποιούνται σε διάφορους τομείς της οικονομίας - νικελίνη, σταθερίνη, νικελίνη, αλουμέλα, χρώμιο κ.λπ. Όλα αυτά τα κράματα χρησιμοποιούνται για την παρασκευή σύρματος υψηλής αντοχής, Το κράμα Invar, το οποίο αποτελείται από 36 τοις εκατό νικέλιο και 64 τοις εκατό σίδηρο, χρησιμοποιείται για τυπικές γραμμικές μετρήσεις, καθώς ο συντελεστής γραμμικής διαστολής του είναι μόνο 0,0000001.

Ένα κράμα πλατίνας, που περιέχει 50 τοις εκατό νικέλιο και 50 τοις εκατό σίδηρο, είναι πολύ κοντά στον συντελεστή γυαλιού, επομένως χρησιμοποιείται για την κατασκευή γυάλινων πλαισίων σε περιπτώσεις όπου το προϊόν θερμαίνεται. Μερικές φορές τα μέρη από πλατίνα συγκολλούνται σε γυαλί. Ο Πλατινίτης πήρε το όνομά του από την ομοιότητά του με την πλατίνα.

Στα κοσμήματα, τα ψιλικά και άλλους τομείς της βιομηχανίας τέχνης, χρησιμοποιούνται κράματα που μιμούνται το ασήμι. Το πιο αρχαίο από αυτά είναι το paktong - λευκός κινέζικος χαλκός, ο οποίος περιλαμβάνει 40,4 τοις εκατό χαλκό, 25,4 ψευδάργυρο, 2,6 σίδηρο και 31,6 νικέλιο.

Στην αρχαία Περσία χρησιμοποιήθηκε ένα κράμα για την κοπή νομισμάτων, αποτελούμενο από 78 τοις εκατό χαλκό, 20 τοις εκατό νικέλιο, 1,0 τοις εκατό σίδηρο, 0,5 τοις εκατό κοβάλτιο και άλλες ακαθαρσίες.

Ψευδάργυρος. Τα κράματα ψευδαργύρου είναι γνωστά από την αρχαιότητα. Κατασκευάζονταν στην αρχαία Αίγυπτο, Κίνα, Ινδία π.Χ. και εισάγονταν στην Ευρώπη. Ωστόσο, ο ψευδάργυρος ελήφθη στην καθαρή του μορφή τον 15ο αιώνα και άρχισε να χρησιμοποιείται για την παραγωγή καλλιτεχνικών προϊόντων μόλις από τον 18ο αιώνα και η καλλιτεχνική χύτευση ψευδαργύρου από τον 19ο αιώνα.

Ο καθαρός ψευδάργυρος είναι ένα λευκό μέταλλο με γαλαζωπή απόχρωση. Στον αέρα καλύπτεται με ένα πυκνό προστατευτικό στρώμα. Αρκετά εύθραυστο, ωστόσο, όταν θερμαίνεται στους 110 - 150 ° C, προσφέρεται για επεξεργασία υπό πίεση. Το σημείο τήξης του ψευδαργύρου είναι 692,4 ° C, το σημείο βρασμού είναι 1179 K, η σκληρότητα Brinell είναι 300 - 350 MN / m 2, το ειδικό βάρος του χυτού ψευδαργύρου είναι 6,9, ο έλασης ψευδάργυρος είναι 7,2.

Σε ψυχρή κατάσταση, σπάει εύκολα με ένα σφυρί, όταν θερμαίνεται στους 150 ° C γίνεται πλαστικό, σφυρηλατείται εύκολα, τυλίγεται σε λεπτά φύλλα και τραβιέται σε ένα σύρμα. Όταν θερμαίνεται πάνω από 150°C, η πλαστικότητα εξαφανίζεται ξανά και στους 250°C, ο ψευδάργυρος γίνεται τόσο εύθραυστος που μπορεί να αλεσθεί σε σκόνη.

Όταν θερμαίνεται, ο ψευδάργυρος διαστέλλεται πολύ, περισσότερο από όλα τα άλλα μέταλλα.

Δεν έχει υποστεί κακή επεξεργασία από εργαλεία κοπής, το αρχείο είναι φραγμένο.

Στην καθαρή του μορφή, ο ψευδάργυρος χρησιμοποιείται στην τυπογραφική βιομηχανία στην κατασκευή τυπογραφικών πλακών, στη χημική βιομηχανία για την παραγωγή λευκού ψευδαργύρου, λόγω της αντοχής του στη διάβρωση, χρησιμοποιείται για την επίστρωση φύλλων χάλυβα (γαλβανισμένος σίδηρος) κ.λπ.

Στην εφαρμοσμένη τέχνη, ο ψευδάργυρος χρησιμοποιείται στην καθαρή του μορφή και σε κράματα. Μεγάλα διακοσμητικά γλυπτά, ανάγλυφα και άλλες αρχιτεκτονικές διακοσμήσεις κατασκευάζονται από φύλλο ψευδαργύρου με την τεχνική της κοπής και του κυνηγιού, ακολουθούμενη από την τοποθέτηση. Λόγω της υψηλής ρευστότητας του ψευδαργύρου, κατασκευάζονται από αυτόν λεπτές ανοιχτές εργασίες· λιώνουν κηροπήγια, απλίκες τοίχου, κηροπήγια κ.λπ. Τα προϊόντα αυτά βάφτηκαν για να μοιάζουν με μπρούτζο ή επιχρυσωμένα. Η χύτευση γινόταν επίσης σε στρογγυλά διακοσμητικά γλυπτά, τα οποία χυτεύονταν τμηματικά και στη συνέχεια συγκολλήθηκαν με κόλληση κασσίτερου-μόλυβδου.

Στην τέχνη, χρησιμοποιούνται κράματα που περιέχουν ψευδάργυρο, για παράδειγμα, ορείχαλκος, νικέλιο ασήμι.

Ενδιαφέρον παρουσιάζουν κράματα ψευδαργύρου χαμηλής τήξης για χύτευση με χύτευση και χύτευση καλουπιών. Είναι ιδιαίτερα παραγωγικά και οικονομικά λόγω της χαμηλής φθοράς του καλουπιού. Αυτά τα κράματα χρησιμοποιούνται για τη χύτευση διαφόρων εξαρτημάτων: εμβλήματα, μάρκες σε αυτοκίνητα, ψυγεία κ.λπ.

Το κράμα ψευδάργυρου χαμηλής τήξης υψηλής αντοχής αποτελείται από 93 τοις εκατό ψευδάργυρο, 4 τοις εκατό αλουμίνιο και 3 τοις εκατό χαλκό. Το κράμα μέσης αντοχής αποτελείται από 95 τοις εκατό ψευδάργυρο, 4 τοις εκατό αλουμίνιο και 1 τοις εκατό χαλκό. Αυτά τα κράματα προστατεύονται από ρωγμές κατά 0,3 τοις εκατό του προστιθέμενου μαγνησίου.

Ο ψευδάργυρος χρησιμοποιείται συχνά ως επικαλυμμένες επικαλύψεις για την αύξηση της αντοχής στη διάβρωση των προϊόντων και για άλλους σκοπούς.

Το αλουμίνιο είναι ένα ασημί-λευκό μέταλλο, μαλακό, όλκιμο, τεντώνεται καλά και κυλά σε ψυχρή κατάσταση. Το ειδικό βάρος του 2,7 είναι τρεις φορές ελαφρύτερο από τον χαλκό και τέσσερις φορές ελαφρύτερο από το ασήμι.

Στον αέρα, καλύπτεται με ένα φιλμ οξειδίου που το προστατεύει από περαιτέρω διάβρωση. Λόγω της σταθερά παρούσας μεμβράνης οξειδίου, το αλουμίνιο είναι δύσκολο να συγκολληθεί και να συγκολληθεί, καθώς το σημείο τήξης του οξειδίου του αλουμινίου είναι πολύ υψηλότερο από το ίδιο το αλουμίνιο (το σημείο τήξης του είναι σχεδόν 2050 ° C). Το σημείο τήξης του αλουμινίου είναι 660°C, βράζει στους 1650°C. Το αλουμίνιο διαλύεται εύκολα σε καυστικά αλκάλια. Τα θειικά και νιτρικά οξέα το διαβρώνουν αργά, διαλύεται γρήγορα σε υδροχλωρικό οξύ, μπορεί να επεξεργαστεί καλά, τεντώνεται εύκολα σε σύρμα και κυλά σε φύλλα. Ιδιαίτερα λεπτά φύλλα (αλουμινόχαρτο) παράγονται με έλαση στους 430°C.

Αυτό το μέταλλο ανακαλύφθηκε το 1827 και είναι το πιο κοινό μέταλλο στη φύση, αντιπροσωπεύοντας περίπου το 7,5 τοις εκατό του συνόλου του φλοιού της γης. Σε ποσοτικούς όρους, είναι κατώτερο μόνο από το οξυγόνο (49,5 τοις εκατό) και το πυρίτιο (25,7 τοις εκατό), αλλά δεν έχει βρεθεί ακόμη στη φυσική του κατάσταση. Βρίσκεται σε άργιλο, άστριο, μαρμαρυγία και πολλά άλλα ορυκτά. Εξορύσσεται από βωξίτη, ένα μετάλλευμα που είναι άργιλος που περιέχει έως και 70 τοις εκατό αλουμίνα.

Το καθαρό αλουμίνιο δεν έχει επαρκείς ιδιότητες χύτευσης, ωστόσο, τα κράματά του, όπως το σιλουμίνιο, έχουν καλές ιδιότητες χύτευσης και είναι ρευστά. Το τεχνικό αλουμίνιο (διαφόρου βαθμού καθαρότητας από 96,5 τοις εκατό έως 99,7 τοις εκατό) παράγεται με τη μορφή φύλλων, σωλήνων, φύλλου, γωνίας, λωρίδας, ταυρίκας, ράβδων.

Η αντοχή του αλουμινίου είναι χαμηλή, αλλά όταν είναι κράμα με διάφορα πρόσθετα, η αντοχή μπορεί να αυξηθεί σημαντικά. Τα κύρια συστατικά των κραμάτων που αλλάζουν σημαντικά τις ιδιότητες του αλουμινίου είναι ο χαλκός, το πυρίτιο, το μαγνήσιο, ο ψευδάργυρος, ο σίδηρος, το νικέλιο, το χρώμιο και το μαγγάνιο. Προστίθενται για να αυξήσουν την αντοχή των κραμάτων. Βασικά, ολόκληρο το σύνολο των κραμάτων αλουμινίου χωρίζεται σε παραμορφωτικές δόξες για την κατεργασία τους με μηχανικά μέσα και σε κράματα χύτευσης που προορίζονται για χύτευση.

Τα καλλιτεχνικά προϊόντα από κράματα αλουμινίου γυαλίζονται σε φινίρισμα καθρέφτη, που θυμίζει επινικελωμένες επιφάνειες. Είναι ανθεκτικά και διακοσμητικά όταν γυαλίζονται.

Το καθαρό αλουμίνιο είναι ανθεκτικό στη διάβρωση, κάτι που δεν μπορούμε να πούμε για τα κράματά του.

Το αλουμίνιο και τα κράματά του χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία τέχνης μαζί με χυτοσίδηρο για μεγάλες χυτές αρχιτεκτονικές λεπτομέρειες και γλυπτά, για εσωτερική διακόσμηση. Επιπλέον, το αλουμίνιο χρησιμοποιείται επίσης στην παραγωγή κοσμημάτων, όπου άρχισε να αντικαθιστά τον χρυσό και το ασήμι, καθώς και στην κατασκευή αεροσκαφών, την κατασκευή αυτοκινήτων και τη ναυπηγική. Με τη μορφή καθαρού μετάλλου, χρησιμοποιείται για την κατασκευή χημικού εξοπλισμού, ηλεκτρικών συρμάτων, πυκνωτών, ανάγλυφης εκτύπωσης σε φύλλο κ.λπ.

Οδηγω. Σε μια νέα κοπή, αυτό το μέταλλο έχει μπλε-γκρι χρώμα, αμαυρώνεται γρήγορα στον αέρα και καλύπτεται με μια μεμβράνη οξειδίου. Το ειδικό του βάρος είναι 11,9. Σημείο τήξεως 327°C. Το σημείο βρασμού του είναι 1525°C.

Ο μόλυβδος είναι το πιο μαλακό και πιο παχύρρευστο από όλα τα μέταλλα. Τυλίγεται εύκολα, σφραγίζεται, πιέζεται και χυτεύεται καλά.

Στον ξηρό αέρα, ο μόλυβδος δεν αλλάζει, αλλά στον υγρό αέρα, σχηματίζεται αρχικά ένα φιλμ οξειδίου στην επιφάνειά του και στη συνέχεια ένυδρο οξείδιο, το οποίο διαλύεται εν μέρει στο νερό.

Επομένως, υπό τη μεταβλητή επίδραση του αέρα και του νερού, ο μόλυβδος καταστρέφεται πολύ αργά, αλλά καταστρέφεται. Ο μόλυβδος αντέχει καλά στη δράση του υδροχλωρικού οξέος και του θειικού οξέος και διαλύεται στο νιτρικό οξύ. Κατά των καυστικών αλκαλίων, ο μόλυβδος δεν είναι επίσης ανθεκτικός.

Ο μόλυβδος είναι γνωστός από την αρχαιότητα. Τον γνώριζαν οι Αιγύπτιοι, οι Έλληνες και άλλα έθνη.

Απομονώνεται εύκολα από ενώσεις και είναι αρκετά διαδεδομένο στη φύση. Ο μόλυβδος είναι σπάνιος στη φυσική του κατάσταση. Ο μόλυβδος εξορύσσεται κυρίως από το μετάλλευμα γαλήνης ή λάμψης μολύβδου.

Ο μόλυβδος χρησιμοποιείται εδώ και πολύ καιρό στις τέχνες και στη χειροτεχνία, καθώς και για την κάλυψη στεγών και αγωγών αποχέτευσης.

Τα προϊόντα από μόλυβδο ήταν διακοσμημένα με διάφορα στολίδια, εικόνες πουλιών και ζώων. Χρησιμοποιήθηκε ιδιαίτερα ευρέως για τη συνένωση έγχρωμου γυαλιού σε γοτθικά βιτρό παράθυρα. Από μόλυβδο κατασκευάζονταν καλλιτεχνικά πιάτα, χτένες, κουτάλια κ.λπ. Μερικές φορές γλυπτά, διακοσμητικές λεπτομέρειες αρχιτεκτονικής, λεπτομέρειες σε φράχτες, πύλες χυτεύονταν από αυτό.

Για να αυξηθεί η λάμψη, ο μόλυβδος χρησιμοποιείται ως αναπόσπαστο μέρος του κρυστάλλου, ορισμένων καλλιτεχνικών σμάλτων και σμάλτου. Ωστόσο, τώρα αντικαθίσταται σε αυτές τις βιομηχανίες από κάλιο και άλλα στοιχεία που δεν έχουν τοξικές ιδιότητες, όπως ο μόλυβδος.

Τα άλατα του μολύβδου και ο ίδιος ο μόλυβδος είναι δηλητηριώδη, επομένως πρέπει να χρησιμοποιούνται για καλλιτεχνικούς σκοπούς προσεκτικά, ακολουθώντας τους κανόνες προστασίας και ασφάλειας της εργασίας.

Καθαρός μόλυβδος ως υλικό για την παραγωγή καλλιτεχνικών προϊόντων δεν χρησιμοποιείται.

Χρησιμοποιείται ως αναπόσπαστο μέρος κραμάτων χαμηλής τήξης που χρησιμοποιούνται για ορισμένους τύπους διακοσμητικών χυτών, καθώς και για μαλακές συγκολλήσεις από κασσίτερο με μόλυβδο για τη συγκόλληση προϊόντων τέχνης από χάλυβα και χαλκό.

Ο κασσίτερος ήταν γνωστός στην αρχαιότητα και τον χρησιμοποιούσαν για την κοπή νομισμάτων και την κατασκευή αγγείων.

Στη φύση, ο κασσίτερος έχει τη μορφή ένωσης οξυγόνου (πέτρα κασσίτερου) και πολύ λιγότερο συχνά σε ενώσεις με σίδηρο και θείο. Ο κασσίτερος έχει ένα ασημί λευκό χρώμα, αλλά είναι πιο σκούρο από το ασημί. Το σημείο τήξεώς του είναι 505, το σημείο βρασμού είναι 2635 K, η σκληρότητα Brinell είναι 50 MN/m2. Ο κασσίτερος δεν οξειδώνεται στον αέρα, αλλά οξειδώνεται πολύ αργά στο νερό. Έχει καλή αντοχή στη διάβρωση λόγω της εμφάνισης μεμβράνης οξειδίου.

Χρησιμοποιείται για την κατασκευή λευκοσιδήρου, δηλ. κονσερβοποιημένη λαμαρίνα χάλυβα. Με ισχυρή ψύξη, ο κασσίτερος χάνει τις μεταλλικές του ιδιότητες και μετατρέπεται σε γκρίζα σκόνη - "γκρίζο κασσίτερο". Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται «πανώλη από κασσίτερο» και εμφανίζεται σε σχέση με μια αλλαγή στο κρυσταλλικό πλέγμα. Οι αλλαγές προκαλούν σημαντικές αυξήσεις στον όγκο, συνοδευόμενες από έντονες εσωτερικές καταπονήσεις, οι οποίες οδηγούν στο θρυμματισμό του μετάλλου σε σκόνη. Πρώτον, η «πανώλη του κασσίτερου» εμφανίζεται με τη μορφή ξεχωριστών γκρίζων κηλίδων, που εξαπλώνονται με περαιτέρω ψύξη σε όλο το αντικείμενο. Για να σταματήσετε ή να αποτρέψετε την «πανώλη από κασσίτερο» πρέπει να θερμάνετε το προϊόν πάνω από 18 ° C.

Ο μεταλλικός κασσίτερος είναι μαλακός και όλκιμος, ελαφρώς σκληρότερος από τον μόλυβδο. Σε ψυχρή κατάσταση, τυλίγεται στα πιο λεπτά φύλλα, αλλά το σύρμα από αυτό σπάει εύκολα.

Από τον 16ο αιώνα στη Ρωσία, ο κασσίτερος χρησιμοποιήθηκε για χύτευση καλών τεχνών, ο οποίος χρησιμοποιήθηκε για εσωτερική διακόσμηση κτιρίων, καθώς και για την κατασκευή διαφόρων ειδών οικιακής χρήσης.

Η διάτρητη χύτευση από κασσίτερο χρησιμοποιήθηκε για τη διακόσμηση τέμπλων, θυρών, κρεμαστών και απομακρυσμένων φαναριών κ.λπ.

Επί του παρόντος, ο κασσίτερος δεν χρησιμοποιείται στη βιομηχανία τέχνης. Χρησιμοποιείται για κράματα με χαλκό, με μόλυβδο, κατασκευή κολλήσεων, τα οποία χρησιμοποιούνται για την κατασκευή καλλιτεχνικών προϊόντων από σιδηρούχα και μη σιδηρούχα μέταλλα και κράματα.

Σε κράματα με αντιμόνιο, μόλυβδο, βισμούθιο, υδράργυρο, κάδμιο και άλλα εύτηκτα μέταλλα, ο κασσίτερος χρησιμοποιείται για μικρή καλλιτεχνική χύτευση. Από τον κασσίτερο λαμβάνεται δισουλφίδιο του κασσιτέρου, που είναι μια γυαλιστερή μάζα, παρόμοια στο χρώμα του χρυσού. Η ουσία αυτή ονομάζεται «φύλλο χρυσού» ή «θείο χρυσού» και με τη μορφή των λεπτότερων φύλλων ή σκόνης χρησιμοποιείται για το φινίρισμα διαφόρων προϊόντων μετάλλου, ξύλου ή γύψου κάτω από χρυσό.

Το δισουλφίδιο κασσίτερου είναι πολύ ανθεκτικό και διατηρεί τη λάμψη του για μεγάλο χρονικό διάστημα όταν χρησιμοποιείται όχι μόνο για εσωτερικά έργα τέχνης, αλλά και για εξωτερικούς χώρους.

Το κάδμιο είναι ένα βαρύ λευκό μέταλλο, πολύ μαλακό, παχύρρευστο και εύπλαστο. Κατά την κάμψη της ράβδου καδμίου, ακούγεται ένα χαρακτηριστικό τρίξιμο, παρόμοιο με το τρίξιμο μιας ράβδου από κασσίτερο.

Όσον αφορά τις ιδιότητές του, το κάδμιο καταλαμβάνει μια μεσαία θέση μεταξύ κασσίτερου και ψευδαργύρου. Άνοιξε το πρώτο μισό του 19ου αιώνα. Σημείο τήξεως 321°C, σημείο βρασμού 773°C.

Στην καθαρή του μορφή, το κάδμιο είναι ιδιαίτερα ανθεκτικό στη διάβρωση και χρησιμοποιείται ως ηλεκτρολυτική επίστρωση - επιμετάλλωση καδμίου.

Τα πιο συνηθισμένα προϊόντα χάλυβα που έχουν επιμεταλλωθεί με κάδμιο είναι τα εξαρτήματα πλοίων και οι συσκευές για προστασία από τη δράση του θαλασσινού νερού. Σε μια αστική ατμόσφαιρα με τα θειούχα αέρια της, οι επικαλύψεις καδμίου δεν είναι κατάλληλες λόγω της κακής αντοχής τους στις θειούχες ενώσεις.

Τα άλατα καδμίου είναι δηλητηριώδη και δεν πρέπει να χρησιμοποιούνται σε σκεύη τροφίμων. Γι' αυτό χρησιμοποιείται ως αναπόσπαστο μέρος σε σύνθετα κράματα, είναι μέρος πολλών εύτηκτων κολλήσεων σε κοσμήματα.

Ο υδράργυρος είναι το μόνο υγρό μέταλλο σε συνηθισμένες θερμοκρασίες. Σημείο τήξεως μείον 39°C, σημείο βρασμού 357°C.

Ο μεταλλικός υδράργυρος, οι ατμοί του και όλες οι ενώσεις του είναι εξαιρετικά τοξικά. Επομένως, όταν εργάζεστε με αυτό, πρέπει να είστε προσεκτικοί, να εργάζεστε μόνο σε απορροφητήρες καπνού.

Ο υδράργυρος αλληλεπιδρά με ελαφρώς αραιό νιτρικό οξύ και πυκνό θειικό οξύ, δεν αλληλεπιδρά με υδροχλωρικό και αλκάλια. Έχει την ικανότητα να διαλύει πολλά μέταλλα στον εαυτό του, σχηματίζοντας υγρά και στερεά κράματα, τα οποία ονομάζονται αμαλγάματα.

Σε αυτή την περίπτωση, μερικές φορές λαμβάνονται χημικές ενώσεις υδραργύρου με μέταλλα. Το χρυσό αμάλγαμα σχηματίζεται ιδιαίτερα εύκολα· τα χρυσά αντικείμενα πρέπει να προστατεύονται από την επαφή με τον υδράργυρο.

Οι κοσμηματοπώλες χρησιμοποιούν τον υδράργυρο για την παραγωγή αμαλγάματος χρυσού ή αργύρου σε θερμή επιχρύσωση και ασημοποίηση.

Στην εξόρυξη, ο υδράργυρος χρησιμοποιείται για τον διαχωρισμό του χρυσού από τις μη μεταλλικές ακαθαρσίες. Χρησιμοποιείται στη χημική βιομηχανία, την ηλεκτρική μηχανική, τη μηχανική φωτισμού, την κατασκευή οργάνων - για την παραγωγή ανορθωτών υδραργύρου, μετρητές πίεσης, λαμπτήρες φθορισμού κ.λπ.

Στη φύση, ο υδράργυρος είναι πολύ σπάνιος με τη μορφή εγκλεισμάτων σε πετρώματα. Έχει κυρίως τη μορφή έντονο κόκκινο θειούχου υδραργύρου ή κιννάβαρου, από το οποίο λαμβάνεται μεταλλικός υδράργυρος με το ψήσιμο του μεταλλεύματος.

Ο υδράργυρος απελευθερώνεται ως ατμός και συμπυκνώνεται στον ψυχόμενο δέκτη.

Το χρώμιο είναι ένα ανοιχτό γκρι μέταλλο. Ανακαλύφθηκε στα τέλη του 18ου αιώνα, ωστόσο ως μέταλλο άρχισε να χρησιμοποιείται από τα τέλη του 19ου αιώνα. Το χρώμιο είναι καλά γυαλισμένο και διατηρεί το φινίρισμα καθρέφτη για μεγάλο χρονικό διάστημα. Σημείο τήξεως 1615°C, σημείο βρασμού 2200°C.

Το χρώμιο είναι ένα πολύ σκληρό και εύθραυστο μέταλλο που αντέχει καλά στη διάβρωση. Χρησιμοποιείται ως πρόσθετο στην παραγωγή κραματοποιημένων χάλυβων και χυτοσιδήρου.

Στην τέχνη, το χρώμιο χρησιμοποιείται για την ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση σιδηρούχων μετάλλων. Τα επιχρωμιωμένα προϊόντα έχουν όμορφο χρώμα και λάμψη.

Στις μέρες μας, η επιχρωμίωση έχει γίνει πολύ διαδεδομένη. Ανταλλακτικά χρωμίου για αυτοκίνητα, ποδήλατα, ψυγεία, ρολόγια κ.λπ.

Η εξαιρετική αντοχή των επιχρισμάτων χρωμίου, τα οποία είναι ισχυρότερα και σκληρότερα από τον σκληρυμένο χάλυβα, καθιστά δυνατή τη χρήση γαλβανισμένης επιχρωμίωσης όχι μόνο ως διακοσμητική και αντιδιαβρωτική επίστρωση, αλλά και ως πολύ ανθεκτική επίστρωση κατά της τριβής. Το οξείδιο του χρωμίου χρησιμοποιείται για την παρασκευή πάστας στίλβωσης, επιπλέον, διάφορες ενώσεις χρωμίου δίνουν ποικιλία χρωμάτων (πράσινο, σμαραγδί, κίτρινο κ.λπ.).

Το χρώμιο πήρε το όνομά του από την ελληνική λέξη για το χρώμα λόγω των διαφόρων χρωμάτων των ενώσεων του.

Το τιτάνιο είναι ένα γυαλιστερό, ασημί χρώματος μέταλλο που δεν αμαυρώνει στον αέρα. Διαφέρει σε υψηλή χημική σκληρότητα.

Το τιτάνιο δεν διαβρώνεται ούτε στο θαλασσινό νερό.

Θερμοκρασία ανόπτησης ανακρυστάλλωσης 650°C, σημείο τήξεως 1668°C.

Το τιτάνιο είναι ένα ισχυρό και ελαφρύ μέταλλο.

Οι επιβλαβείς ακαθαρσίες του τιτανίου και των κραμάτων του είναι το άζωτο, το οξυγόνο και ο άνθρακας.

Το άζωτο και το οξυγόνο, αυξάνοντας την αντοχή, μειώνουν απότομα την ολκιμότητα. Η περιεκτικότητα σε άζωτο είναι αποδεκτή όχι περισσότερο από 0,25 τοις εκατό, το οξυγόνο όχι περισσότερο από 0,50 τοις εκατό.

Ο άνθρακας καθιστά δύσκολη την κοπή, την πίεση και τη συγκόλληση του τιτανίου και των κραμάτων του, επομένως η πρόσμειξη άνθρακα δεν πρέπει να υπερβαίνει το 0,15 τοις εκατό.

Τα πιο κοινά κράματα είναι το τιτάνιο με αλουμίνιο και χρώμιο ή με αλουμίνιο και βανάδιο. Υπάρχουν κράματα με σίδηρο, μολυβδαίνιο, μαγγάνιο. Αυτά τα κράματα παράγονται με τη μορφή διαφόρων ημικατεργασμένων προϊόντων: πλάκες, ταινίες, ράβδοι, σωλήνες, προϊόντα έλασης, σύρμα.

Τα κράματα τιτανίου χρησιμοποιούνται στη χημική βιομηχανία, την αεροπορία, τη μηχανουργική βιομηχανία. Από αυτά κατασκευάζονται δεξαμενές, αγωγοί για οξέα και ενεργά αέρια, υλικά ανθεκτικά στη θερμότητα σε θερμοκρασίες λειτουργίας έως 500°C.

Ορισμένα κράματα πρέπει να θερμαίνονται κατά τη διάρκεια της σφράγισης, της κάμψης κ.λπ. που είναι το μειονέκτημά τους.

Το μειονέκτημα είναι η δυνατότητα χρήσης συγκόλλησης τόξου μόνο σε περιβάλλον ουδέτερων αερίων (αργό και ήλιο). Ωστόσο, η συγκόλληση με ρολό και σημείο είναι επίσης δυνατή χωρίς προστασία με ουδέτερα αέρια.

Για καλλιτεχνικούς σκοπούς, το τιτάνιο χρησιμοποιείται ως υλικό για μνημεία και άλλα έργα όχι μόνο σε εξωτερικές, αλλά και εσωτερικές συνθήκες.

Το μαγγάνιο είναι ένα σκληρό, σκούρο μέταλλο. Σημείο τήξεως 1230°C, σημείο βρασμού 2200°C.

Χρησιμοποιείται στην παραγωγή υψικάμινου για την παραγωγή λευκού χυτοσιδήρου, καθώς η παρουσία μαγγανίου καθυστερεί την απελευθέρωση γραφίτη.

Χρησιμοποιείται επίσης ως πρόσθετο στην παραγωγή ειδικών κραματοποιημένων χάλυβων. Μειώνει τη στρέβλωση του χάλυβα κατά τη σκλήρυνση, βελτιώνει τις ιδιότητες κοπής και την αντοχή στην τριβή. Τα οξείδια του μαγγανίου χρησιμοποιούνται ως βαφές για τη λήψη βιολετί σμάλτων και έγχρωμου γυαλιού, καθώς και για την παρασκευή καφέ, πράσινων και βιολετί χρωμάτων.

Το κοβάλτιο είναι ένα ασημί-λευκό μέταλλο με ροζ γυαλάδα. Σημείο τήξεως 1444°C.

Το κοβάλτιο είναι διαλυτό σε νιτρικό οξύ, ανθεκτικό στα θειικά και υδροχλωρικά οξέα.

Χρησιμοποιείται ως πρόσθετο στην παραγωγή χάλυβα εργαλείων υψηλής ταχύτητας.

Πρόσφατα χρησιμοποιείται ως επιμετάλλωση μαζί με ασήμι για κοσμήματα. Οι επικαλύψεις αργύρου-κοβαλτίου είναι πιο ανθεκτικές από το καθαρό ασήμι.

Στη βιομηχανία τέχνης, το κοβάλτιο χρησιμοποιείται επίσης με τη μορφή μπλε του κοβαλτίου, δηλ. ένα κράμα οξειδίου του κοβαλτίου με ποτάσα και χαλαζιακή άμμο. Το μπλε του κοβαλτίου χρησιμοποιείται ως βαφή για ζεστό σμάλτο, γυαλί, πορσελάνη και φαγεντιανή, δίνοντάς τους ένα όμορφο μπλε χρώμα.

Τα μπλε χρώματα του κοβαλτίου ήταν γνωστά στην Αρχαία Αίγυπτο και την Κίνα. Εκτός από τα μπλε χρώματα, τα βιολετί και τα πράσινα χρώματα λαμβάνονται από το κοβάλτιο μαζί με το χρώμιο και τον ψευδάργυρο.

0

Από τα μη σιδηρούχα μέταλλα, ο χαλκός, ο κασσίτερος, ο ψευδάργυρος, το νικέλιο, το αλουμίνιο, το μαγνήσιο, ο μόλυβδος και το αντιμόνιο χρησιμοποιούνται ευρέως ως υλικά εκκίνησης χύτευσης. Στην παραγωγή χυτηρίου, αυτά τα μέταλλα δεν χρησιμοποιούνται σχεδόν ποτέ στην καθαρή τους μορφή, αλλά χρησιμοποιούνται κυρίως με τη μορφή διαφόρων κραμάτων. Χρησιμοποιούνται ευρέως κράματα χαλκού με ψευδάργυρο (ορείχαλκος) ή με κασσίτερο, αλουμίνιο, μαγγάνιο (μπρούτζος), καθώς και κράματα με βάση το αλουμίνιο και το μαγνήσιο.

Χάλκινα

Οι μπρούντζοι ονομάζονται κράματα χαλκού με κασσίτερο ή άλλα μέταλλα, εάν η εμφάνιση και οι ιδιότητες αυτών των κραμάτων είναι κοντά στην εμφάνιση και τις ιδιότητες των μπρούτζων από κασσίτερο.

Οι μπρούτζοι χωρίζονται σε δύο κύριες ομάδες - μπρούτζους από κασσίτερο και μπρούτζους χωρίς κασσίτερο. Οι ιδιότητες χύτευσης των μπρούντζων είναι υψηλότερες από τις ιδιότητες χύτευσης του καθαρού χαλκού. Έτσι, το σημείο τήξης του χαλκού είναι 1083° και η θερμοκρασία του μπρούντζου κυμαίνεται από 875 έως 1050°. Η συρρίκνωση του χαλκού είναι 2,04%, και σε ορισμένους μπρούτζους μειώνεται στο 0,83%. η ικανότητα διάλυσης αερίων στους μπρούτζους είναι μικρότερη από αυτή του καθαρού χαλκού.

Για τη μείωση του κόστους, καθώς και για την αύξηση του σημείου τήξης του υγρού, μια ορισμένη ποσότητα ψευδαργύρου προστίθεται στους μπρούτζους κασσίτερου. Οι μπρούτζοι που περιέχουν, εκτός από ψευδάργυρο, και άλλα πρόσθετα ονομάζονται ειδικά.

Στον παρακάτω πίνακα. Τα σχ. 23 και 24 δείχνουν τις ποιότητες, τη χημική σύσταση, τις μηχανικές ιδιότητες και τον κατά προσέγγιση σκοπό των μπρούντζων χυτηρίου.

Ορείχαλκος

Για χύτευση συνήθως χρησιμοποιείται ορείχαλκος που περιέχει από 55 έως 60% Cu και από 45 έως 40% Zn. Οι ιδιότητες χύτευσης του ορείχαλκου με αύξηση της περιεκτικότητας σε ψευδάργυρο γενικά μειώνονται, καθώς αυξάνεται η συρρίκνωσή του.

Το σημείο τήξης διαφόρων ορείχαλκων κυμαίνεται πρακτικά από περίπου 800 έως 1000 °. καθώς αυξάνεται η περιεκτικότητα σε ψευδάργυρο, το σημείο τήξης του ορείχαλκου μειώνεται. Ειδικοί ονομάζονται ορείχαλκοι που περιέχουν, εκτός από χαλκό και ψευδάργυρο, άλλα μέταλλα. Οι κύριες ειδικές ακαθαρσίες στον ορείχαλκο είναι ο μόλυβδος, ο κασσίτερος και το νικέλιο.

Η πρόσμειξη μολύβδου (έως 2,5%) αυξάνει την ικανότητα του ορείχαλκου να υποβάλλεται σε επεξεργασία με κοπή. Η πρόσμιξη κασσίτερου (έως 1,5%) δίνει την ικανότητα να αντιστέκεται καλά στη διαβρωτική δράση του θαλασσινού νερού.

Τα κράματα χαλκού, ψευδαργύρου και νικελίου ονομάζονται χαλκονικέλιο. Η πρόσμιξη νικελίου (έως 20%) δίνει στο κράμα ένα ασημί-λευκό χρώμα και μειώνει την ικανότητα οξείδωσης του κράματος στον αέρα.

Στον πίνακα. 25 δείχνει τη χημική σύνθεση και τις μηχανικές ιδιότητες των ορείχαλκων χυτηρίου και τη χρήση τους στη βιομηχανία.

Κράματα με βάση το αλουμίνιο

Τα κράματα με βάση το αλουμίνιο χρησιμοποιούνται ευρέως ως υλικό χύτευσης. Το πιο σημαντικό από αυτά είναι το silumin που περιέχει περίπου 90-87% Al και 10-13% Si. Το silumin έχει υψηλές ιδιότητες χύτευσης. Σημείο τήξης - 575 °, γραμμική συρρίκνωση έως 1,4%. συμπληρώνει καλά τις φόρμες. Το χαμηλό ειδικό βάρος του (2,7) και οι επαρκώς υψηλές μηχανικές του ιδιότητες (αντοχή εφελκυσμού έως 25 kg/mm ​​2, επιμήκυνση έως 11%) συμβάλλουν στην ευρεία χρήση του ως υλικό για την κατασκευή κραμάτων χύτευσης με βάση το αλουμίνιο. Η βελτίωση της δομής του, που ονομάζεται τροποποίηση, είχε μεγάλη επιρροή στην επέκταση της χρήσης του silumin: έως και 0,1% Na προστίθεται στο τηγμένο silumin, με αποτέλεσμα το κράμα να αποκτά μια λεπτόκοκκη δομή, η οποία αυξάνεται τις μηχανικές του ιδιότητες. Το Silumin στη Ρωσία παράγεται σε τρεις ποιότητες, που διαφέρουν ως προς την περιεκτικότητα σε ακαθαρσίες (Πίνακας 26).

Στον παρακάτω πίνακα. Το 27 δείχνει τη χημική σύνθεση, τις μηχανικές ιδιότητες και τον κατά προσέγγιση σκοπό των χυτών κραμάτων με βάση το αλουμίνιο σύμφωνα με το GOST 2685-44.

Κράματα με βάση το μαγνήσιο

Τα κράματα με βάση το μαγνήσιο που χρησιμοποιούνται για χύτευση περιέχουν έως και 11% Al, έως 3% Zn, καθώς και μικρές ποσότητες Mn και Si. βηρύλλιο (περίπου 0,02%), τιτάνιο (έως 0,2%) και άλλα στοιχεία εισάγονται μερικές φορές σε αυτά για τη βελτίωση των ιδιοτήτων χύτευσης.

Η τήξη των κραμάτων με βάση το μαγνήσιο και η διαδικασία έκχυσής τους σε καλούπια απαιτούν ειδικά μέτρα για την προστασία του κράματος από ανάφλεξη. Λόγω της επαρκούς αντοχής των κραμάτων μαγνησίου με χαμηλό ειδικό βάρος (- 1,7), τα κράματα μαγνησίου χρησιμοποιούνται ευρέως σε διάφορους κλάδους της μηχανικής.

Στον πίνακα. 28 δείχνει τις ποιότητες των κραμάτων μαγνησίου χυτηρίου, τη χημική τους σύνθεση, τις μηχανικές ιδιότητες και τον σκοπό τους (σύμφωνα με το GOST 2856-45).

Λήψη περίληψης: Δεν έχετε πρόσβαση για λήψη αρχείων από τον διακομιστή μας.

Μη σιδηρούχα μέταλλα, οι ιδιότητες και τα κράματά τους

Τα μη σιδηρούχα μέταλλα* και τα κράματα περιλαμβάνουν σχεδόν όλα τα μέταλλα και τα κράματα, με εξαίρεση τον σίδηρο και τα κράματά του, τα οποία αποτελούν μια ομάδα σιδηρούχων μετάλλων. Τα μη σιδηρούχα μέταλλα είναι πιο σπάνια από τον σίδηρο και συχνά είναι πολύ πιο ακριβά στην εξόρυξη από τον σίδηρο. Ωστόσο, τα μη σιδηρούχα μέταλλα έχουν συχνά ιδιότητες που δεν βρίσκονται στο σίδηρο και αυτό δικαιολογεί τη χρήση τους.

Η έκφραση "μη σιδηρούχο μέταλλο" εξηγείται από το χρώμα ορισμένων βαρέων μετάλλων: για παράδειγμα, ο χαλκός έχει κόκκινο χρώμα.

Όταν τα μέταλλα αναμειγνύονται σωστά (σε τηγμένη κατάσταση), λαμβάνονται κράματα. Τα κράματα έχουν καλύτερες ιδιότητες από τα μέταλλα από τα οποία αποτελούνται. Τα κράματα, με τη σειρά τους, χωρίζονται σε κράματα βαρέων μετάλλων, κράματα ελαφρών μετάλλων κ.λπ.

Τα μη σιδηρούχα μέταλλα χωρίζονται στις ακόλουθες ομάδες σύμφωνα με ορισμένα χαρακτηριστικά:

- βαριά μέταλλα - χαλκός, νικέλιο, ψευδάργυρος, μόλυβδος, κασσίτερος.

- ελαφρά μέταλλα - αλουμίνιο, μαγνήσιο, τιτάνιο, βηρύλλιο, ασβέστιο, στρόντιο, βάριο, λίθιο, νάτριο, κάλιο, ρουβίδιο, καίσιο.

- ευγενή μέταλλα - χρυσός, ασήμι, πλατίνα, όσμιο, ρουθήνιο, ρόδιο, παλλάδιο.

- μικρά μέταλλα - κοβάλτιο, κάδμιο, αντιμόνιο, βισμούθιο, υδράργυρος, αρσενικό.

- πυρίμαχα μέταλλα - βολφράμιο, μολυβδαίνιο, βανάδιο, ταντάλιο, νιόβιο, χρώμιο, μαγγάνιο, ζιρκόνιο.

- μέταλλα σπάνιων γαιών - λανθάνιο, δημήτριο, πρασεοδύμιο, νεοδύμιο, σαμάριο, ευρώπιο, γαδολίνιο, τέρβιο, υττέρβιο, δυσπρόσιο, χόλμιο, έρβιο, θούλιο, λουτέτιο, προμέθιο, σκάνδιο, ύττριο.

- διάσπαρτα μέταλλα - ίνδιο, γερμάνιο, θάλλιο, θάλλιο, ρήνιο, άφνιο, σελήνιο, τελλούριο.

- ραδιενεργά μέταλλα - ουράνιο, θόριο, πρωτακτίνιο, ράδιο, ακτίνιο, ποσειδώνιο, πλουτώνιο, αμερίκιο, καλιφόρνιο, αϊνστάινιο, φέρμιο, μεντελέβιο, νομπέλιο, λαυρένιο.

Τις περισσότερες φορές, τα μη σιδηρούχα μέταλλα χρησιμοποιούνται στη μηχανική και τη βιομηχανία με τη μορφή διαφόρων κραμάτων, γεγονός που καθιστά δυνατή την αλλαγή των φυσικών, μηχανικών και χημικών ιδιοτήτων τους σε ένα πολύ ευρύ φάσμα. Επιπλέον, οι ιδιότητες των μη σιδηρούχων μετάλλων αλλάζουν με θερμική επεξεργασία, σκλήρυνση, λόγω τεχνητής και φυσικής γήρανσης κ.λπ.

Τα μη σιδηρούχα μέταλλα υποβάλλονται σε όλους τους τύπους κατεργασίας και επεξεργασίας πίεσης - σφυρηλάτηση, σφράγιση, έλαση, συμπίεση, καθώς και κοπή, συγκόλληση, συγκόλληση.

Τα χυτά μέρη κατασκευάζονται από μη σιδηρούχα μέταλλα, καθώς και διάφορα ημικατεργασμένα προϊόντα με τη μορφή σύρματος, μεταλλικού προφίλ, στρογγυλών, τετράγωνων και εξαγωνικών ράβδων, λωρίδων, ταινίας, φύλλων και φύλλου. Ένα σημαντικό μέρος των μη σιδηρούχων μετάλλων χρησιμοποιείται σε μορφή σκόνης για την κατασκευή προϊόντων από μεταλλουργία σκόνης, καθώς και για την κατασκευή διαφόρων χρωμάτων και ως αντιδιαβρωτικά επιχρίσματα.

· - ορισμένα χημικά στοιχεία Η Εθνική Επιτροπή της Ουκρανίας (NKU) συνιστά να ονομαστούν ως εξής: Silver - Argentum, Gold - Aurum, Carbon - Carbon, Copper - Cuprum, κ.λπ. Τα ονόματα των στοιχείων σε ορισμένες περιπτώσεις χρησιμοποιούνται ως κύρια ονόματα - γράφονται με κεφαλαίο γράμμα στη μέση μιας πρότασης. Στα σχολεία τα παιδιά (στα μαθήματα χημείας) αποκαλούν νιτρικό οξύ νιτρικό, θειικό οξύ - θειικό κ.λπ. Σε άλλες περιπτώσεις (γεωγραφία, ιστορία κ.λπ.), χρησιμοποιούνται κοινά ονόματα, π.χ. ο χρυσός λέγεται χρυσός, ο χαλκός λέγεται χαλκός κ.ο.κ.

Μη σιδηρούχα μέταλλα και κράματα

Τα κράματα μη σιδηρούχων μετάλλων χρησιμοποιούνται για την κατασκευή εξαρτημάτων που λειτουργούν σε επιθετικό περιβάλλον, που υπόκεινται σε τριβή, που απαιτούν υψηλή θερμική αγωγιμότητα, ηλεκτρική αγωγιμότητα και μειωμένο βάρος.

Ο χαλκός είναι ένα κοκκινωπό μέταλλο με υψηλή θερμική αγωγιμότητα και αντοχή στην ατμοσφαιρική διάβρωση. Η αντοχή είναι χαμηλή: av = 180 ... ... 240 MPa με υψηλή πλαστικότητα b> 50%.

Ο ορείχαλκος - ένα κράμα χαλκού και ψευδαργύρου (10 ... 40%), προσφέρεται καλά για ψυχρή έλαση, σφράγιση, σχέδιο<7ь = 25О...4ОО МПа, 6=35..15%. При маркировке лату-ней (Л96, Л90, ..., Л62) цифры указывают на содержание меди в процентах. Кроме того, выпускают латуни многокомпонентные, т. е. с другими элементами (Мп, Sn, Pb, Al).

Ο μπρούτζος είναι ένα κράμα χαλκού με κασσίτερο (έως 10%), αλουμίνιο, μαγγάνιο, μόλυβδο και άλλα στοιχεία. Έχει καλές ιδιότητες χύτευσης (βαλβίδες, βρύσες, πολυέλαιοι). Κατά τη σήμανση του χάλκινου Br.OTsSZ-12-5, οι μεμονωμένοι δείκτες υποδεικνύουν: Br - μπρούντζος, Ο - κασσίτερος, C - ψευδάργυρος, C - μόλυβδος, αριθμοί 3, 12, 5 - το ποσοστό κασσίτερου, ψευδάργυρου, μολύβδου. Οι ιδιότητες του μπρούντζου εξαρτώνται από τη σύνθεση: bv=15O...21O MPa, b=4...8%, HB60 (μέσος όρος).

Το αλουμίνιο είναι ένα ελαφρύ αργυρόχρωμο μέταλλο με χαμηλή αντοχή σε εφελκυσμό - aa = 80 ... ... 100 MPa, σκληρότητα - HB20, χαμηλή πυκνότητα - 2700 kg / m3, ανθεκτικό στην ατμοσφαιρική διάβρωση. Στην καθαρή του μορφή, χρησιμοποιείται σπάνια στις κατασκευές (βαφές, φυσητήρες, αλουμινόχαρτο). Για να αυξηθεί η αντοχή, εισάγονται σε αυτό πρόσθετα κραμάτων (Mn, Cu, Mg, Si, Fe) και χρησιμοποιούνται ορισμένες τεχνολογικές μέθοδοι. Τα κράματα αλουμινίου χωρίζονται σε κράματα χυτηρίου που χρησιμοποιούνται για χύτευση προϊόντων (σιλουμίνες) και παραμορφώσιμα (ντουραλουμίνια), τα οποία χρησιμοποιούνται για την έλαση προφίλ, φύλλων κ.λπ.

Τα σιλουμίνια είναι κράματα αλουμινίου με πυρίτιο (έως 14%), έχουν υψηλές ιδιότητες χύτευσης, χαμηλή συρρίκνωση, αντοχή oi = 200 MPa, σκληρότητα HB50 ... 70 με επαρκώς υψηλή πλαστιμότητα 6 = = = 5 ... 10% . Οι μηχανικές ιδιότητες των silumins μπορούν να βελτιωθούν σημαντικά με τροποποίηση. Ταυτόχρονα, αυξάνεται ο βαθμός διασποράς των κρυστάλλων, γεγονός που αυξάνει την αντοχή και την πλαστικότητα των silumins.

Τα ντουραλουμίνια είναι σύνθετα κράματα αλουμινίου με χαλκό (έως 5,5%), πυρίτιο (λιγότερο από 0,8%). μαγγάνιο (έως 0,8%), μαγνήσιο (έως 0,8%), κλπ. Οι ιδιότητές τους βελτιώνονται με θερμική επεξεργασία (σβήσιμο σε θερμοκρασία 500 ... 520 ° C, ακολουθούμενη από γήρανση). Η γήρανση πραγματοποιείται στον αέρα για 4...5 ημέρες όταν θερμαίνεται στους 170°C για 4...5 ώρες.

Η θερμική επεξεργασία των κραμάτων αλουμινίου βασίζεται σε διάσπαρτη σκλήρυνση με την απελευθέρωση σκληρών διεσπαρμένων σωματιδίων πολύπλοκης χημικής σύνθεσης. Όσο λεπτότερα είναι τα σωματίδια των νέων σχηματισμών, τόσο μεγαλύτερη είναι η επίδραση της σκλήρυνσης των κραμάτων. Η αντοχή σε εφελκυσμό των ντουραλουμινίων μετά τη σκλήρυνση και τη γήρανση είναι 400...480 MPa και μπορεί να αυξηθεί στα 550...600 MPa ως αποτέλεσμα της σκλήρυνσης κατά την επεξεργασία υπό πίεση.

Πρόσφατα, το αλουμίνιο και τα κράματά του χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο στις κατασκευές για φέρουσες κατασκευές και κατασκευές. Ιδιαίτερα αποτελεσματική είναι η χρήση ντουραλουμίνων για κατασκευές σε κατασκευές μεγάλων ανοιγμάτων, σε προκατασκευασμένες κατασκευές, σε σεισμικές κατασκευές, σε κατασκευές σχεδιασμένες να λειτουργούν σε επιθετικό περιβάλλον. Ξεκίνησε η παραγωγή αρθρωτών πάνελ τριών στρώσεων από φύλλα κράματος αλουμινίου γεμάτα με αφρώδες υλικό. Με την εισαγωγή διογκωτικών ουσιών, είναι δυνατό να δημιουργηθεί ένα εξαιρετικά αποδοτικό αφρώδες υλικό αλουμινίου με μέση πυκνότητα 100 ... 300 kg / m3

Όλα τα κράματα αλουμινίου μπορούν να συγκολληθούν, αλλά η συγκόλληση είναι πιο δύσκολη από τη συγκόλληση χάλυβα λόγω του σχηματισμού πυρίμαχων οξειδίων AlO3.

Τα χαρακτηριστικά του ντουραλουμίου ως δομικού κράματος είναι: χαμηλή τιμή του συντελεστή ελαστικότητας, περίπου 3 φορές μικρότερη από αυτή του χάλυβα, η επίδραση της θερμοκρασίας (μείωση της αντοχής με αύξηση της θερμοκρασίας πάνω από 400 ° C και αύξηση της αντοχή και ολκιμότητα σε χαμηλές θερμοκρασίες). αυξήθηκε κατά περίπου 2 φορές σε σύγκριση με τον συντελεστή γραμμικής διαστολής χάλυβα. μειωμένη συγκολλησιμότητα.

Το τιτάνιο άρχισε πρόσφατα να χρησιμοποιείται σε διάφορους κλάδους της τεχνολογίας λόγω των πολύτιμων ιδιοτήτων του: υψηλή αντοχή στη διάβρωση, χαμηλότερη πυκνότητα (4500 kg / m3) σε σύγκριση με τον χάλυβα, ιδιότητες υψηλής αντοχής και αυξημένη αντοχή στη θερμότητα. Με βάση το τιτάνιο, δημιουργούνται ελαφριές και ανθεκτικές κατασκευές με μειωμένες διαστάσεις, ικανές να λειτουργούν σε υψηλές θερμοκρασίες.

Τεχνολογίες προετοιμασίας μεταλλικών επιφανειών

Η αξιόπιστη αντιδιαβρωτική προστασία του μετάλλου είναι δυνατή μόνο με υψηλό επίπεδο προετοιμασίας της επιφάνειας.

Πριν από την εφαρμογή ενός αντιδιαβρωτικού υλικού βαφής, είναι απαραίτητο, πρώτα απ 'όλα, να επιλέξετε την τεχνολογία και τη μέθοδο προετοιμασίας της μεταλλικής επιφάνειας πριν από τη βαφή.

Υπάρχουν μηχανικές και χημικές μέθοδοι προετοιμασίας επιφανειών. Οι μηχανικές μέθοδοι έχουν αρκετούς περιορισμούς στην εφαρμογή τους και δεν είναι σε θέση να παρέχουν καλές προστατευτικές ιδιότητες των επιστρώσεων βαφής, ειδικά όταν χρησιμοποιούνται σε σκληρές συνθήκες. Επί του παρόντος, χρησιμοποιούνται ευρέως χημικές μέθοδοι προετοιμασίας επιφανειών. Αυτές οι μέθοδοι καθιστούν δυνατή την επεξεργασία προϊόντων οποιουδήποτε σχήματος και πολυπλοκότητας, είναι εύκολο να αυτοματοποιηθούν και παρέχουν υψηλή ποιότητα της επιφάνειας των βαμμένων προϊόντων.

Πώς να επιλέξετε μια διαδικασία προετοιμασίας επιφάνειας;

Ποιο σχέδιο προετοιμασίας επιφανειών πρέπει να επιλεγεί για διαφορετικά μέταλλα, διαφορετικές βαφές και συνθήκες λειτουργίας; Ας μιλήσουμε για όλα με τη σειρά.

Η επιλογή της τεχνολογίας προετοιμασίας επιφανειών εξαρτάται από τρεις κύριους παράγοντες: τις συνθήκες λειτουργίας των βαμμένων προϊόντων, τον τύπο του μετάλλου και τη βαφή που χρησιμοποιείται.

Όσον αφορά την προετοιμασία της επιφάνειας, τα μέταλλα μπορούν να χωριστούν σε δύο κατηγορίες:

Σιδήρουχα μέταλλα - χάλυβας, χυτοσίδηρος κ.λπ.

Μη σιδηρούχα μέταλλα - αλουμίνιο, κράματα ψευδαργύρου, τιτάνιο, χαλκός, γαλβανισμένος χάλυβας κ.λπ.

Η φωσφοροποίηση χρησιμοποιείται για την προετοιμασία της επιφάνειας των σιδηρούχων μετάλλων και η φωσφοροποίηση ή η χρωματίωση χρησιμοποιείται για την επεξεργασία μη σιδηρούχων μετάλλων. Με ταυτόχρονη επεξεργασία ψευδαργύρου και αλουμινίου με σιδηρούχα μέταλλα, προτιμάται η φωσφοροποίηση. Η παθητικοποίηση χρησιμοποιείται στο τελικό στάδιο μετά τις εργασίες φωσφοροποίησης, χρωματοποίησης και απολίπανσης.

Οι τεχνολογικές διαδικασίες για την προετοιμασία της επιφάνειας των προϊόντων που λειτουργούν σε εσωτερικούς χώρους μπορούν να αποτελούνται από 3-5 στάδια.

Σχεδόν σε όλες τις περιπτώσεις, μετά από χημική προετοιμασία της επιφάνειας, τα προϊόντα στεγνώνουν από την υγρασία σε ειδικούς θαλάμους.

Ο πλήρης κύκλος της χημικής προετοιμασίας της επιφάνειας μοιάζει με αυτό:

Απολίπανση;

Ξέπλυμα με πόσιμο νερό.

Εφαρμογή στρώματος μετατροπής.

Ξέπλυμα με πόσιμο νερό.

Ξέπλυμα με απιονισμένο νερό.

Παθητικοποίηση.

Η τεχνολογική διαδικασία της κρυσταλλικής φωσφοροποίησης περιλαμβάνει ένα βήμα ενεργοποίησης αμέσως πριν την εφαρμογή του στρώματος μετατροπής. Όταν χρησιμοποιείται χρωματοποίηση, μπορούν να εισαχθούν βήματα διαύγασης (όταν χρησιμοποιείται υψηλή αλκαλική απολίπανση) ή ενεργοποίηση οξέος.

Η επιλογή της τεχνολογίας που παρέχει υψηλής ποιότητας προετοιμασία της επιφάνειας πριν από τη βαφή συνήθως περιορίζεται από το μέγεθος των περιοχών παραγωγής και τις οικονομικές δυνατότητες. Εάν δεν υπάρχουν τέτοιοι περιορισμοί, τότε θα πρέπει να επιλεγεί μια τεχνολογική διαδικασία πολλαπλών σταδίων που εγγυάται την απαιτούμενη ποιότητα των ληφθέντων επικαλύψεων βαφής και βερνικιού.

Ωστόσο, κατά κανόνα, πρέπει να ληφθούν υπόψη περιοριστικοί παράγοντες. Επομένως, προκειμένου να επιλεγεί η βέλτιστη παραλλαγή προεπεξεργασίας επιφάνειας, είναι απαραίτητο να πραγματοποιηθούν προκαταρκτικές δοκιμές των προτεινόμενων επικαλύψεων επί τόπου.

Ποια είναι η καλύτερη μέθοδος χημικής επεξεργασίας για μέταλλο;

Για τη χημική επεξεργασία μετάλλων χρησιμοποιούνται μέθοδοι ψεκασμού (ανατινάξεις χαμηλής πίεσης), εμβάπτισης, ατμού και εκτόξευσης νερού.

Για την εφαρμογή των δύο πρώτων μεθόδων χρησιμοποιούνται ειδικές μονάδες χημικής προετοιμασίας επιφανειών (AHPP).

Η επιλογή της μεθόδου προετοιμασίας της επιφάνειας εξαρτάται από το πρόγραμμα παραγωγής, τη διαμόρφωση και τις διαστάσεις των προϊόντων, τις περιοχές παραγωγής και μια σειρά άλλων παραγόντων.

Θεραπεία με ψεκασμό μετάλλων. Για την επεξεργασία μετάλλων με ψεκασμό, είναι δυνατή η χρήση AHPP τύπων αδιεξόδου και διαμπερούς τύπου. Η υψηλή παραγωγικότητα εξασφαλίζεται από μονάδες συνεχούς τύπου διέλευσης.

Η μέγιστη ταχύτητα του μεταφορέα στο AHPP περιορίζεται από τη δυνατότητα υψηλής ποιότητας εφαρμογής επιστρώσεων στο θάλαμο βαφής και, κατά κανόνα, δεν είναι μεγαλύτερη από 2,0 m/min. Με την αύξηση της ταχύτητας του μεταφορέα, θα απαιτηθεί επέκταση των χώρων παραγωγής.

Το μεγάλο πλεονέκτημα του τύπου διαμπερούς ροής AHPP είναι η δυνατότητα χρήσης ενός μόνο μεταφορέα για την προετοιμασία επιφανειών και το βάψιμο του προϊόντος.

Επεξεργασία μετάλλων με εμβάπτιση. Για την επεξεργασία μετάλλων με εμβάπτιση, χρησιμοποιείται το AHPP, το οποίο αποτελείται από μια σειρά από λουτρά που βρίσκονται διαδοχικά, εξοπλισμό ανάμειξης, έναν μεταφορέα, σωληνώσεις και έναν θάλαμο ξήρανσης. Τα προϊόντα μεταφέρονται με τη βοήθεια ανυψωτικού, χειριστή αυτοκινήτου ή γερανού δοκού. Η μονάδα επεξεργασίας εμβάπτισης καταλαμβάνει σημαντικά λιγότερο χώρο δαπέδου σε σύγκριση με τη μονάδα επεξεργασίας με ψεκασμό. Αλλά σε αυτή την περίπτωση, μετά την προετοιμασία της επιφάνειας, θα χρειαστεί μια πρόσθετη λειτουργία - ανάρτηση των προϊόντων στον μεταφορέα βαφής.

μέθοδος εκτόξευσης ατμού. Για την προετοιμασία προϊόντων μεγάλου μεγέθους για βαφή, καθώς και ελλείψει των απαραίτητων εγκαταστάσεων παραγωγής, είναι δυνατή η χρήση επεξεργασίας μετάλλου με πίδακα ατμού (απολίπανση με ταυτόχρονη άμορφη φωσφοροποίηση). Η επεξεργασία μετάλλων πραγματοποιείται χειροκίνητα από τον χειριστή με ένα βαρέλι καθαρισμού, από το οποίο ένα μείγμα ατμού-νερού ψεκάζεται στα προϊόντα σε θερμοκρασία 140 ° C με την προσθήκη ειδικών χημικών ουσιών.

Για ατμοβολή, μπορούν να χρησιμοποιηθούν σταθερές και κινητές μονάδες. Σε σταθερές εγκαταστάσεις, η θέρμανση πραγματοποιείται με ατμό σε πίεση 4,5-5,0 atm.

Επεξεργασία μετάλλων

Η επιλογή της τεχνολογίας για την προετοιμασία επιφανειών και την επεξεργασία μετάλλων είναι ένα κρίσιμο στάδιο στην οργάνωση των εργασιών βαφής, καθώς καθορίζει σε μεγάλο βαθμό την ποιότητα της μελλοντικής βαφής και θα πρέπει να πραγματοποιείται με τη συμμετοχή ειδικευμένων ειδικών.

Μόνο μια τέτοια προσέγγιση μπορεί να εξασφαλίσει την υψηλή ποιότητα της αντιδιαβρωτικής επίστρωσης και την καθορισμένη διάρκεια ζωής της μεταλλικής κατασκευής.

Θερμική επεξεργασία μη σιδηρούχων μετάλλων

Θερμική επεξεργασία μη σιδηρούχων μετάλλων. Κατά κανόνα, τα μη σιδηρούχα μέταλλα υποβάλλονται σε θερμική επεξεργασία για την ευκολία της εργασίας μαζί τους.

Ο χαλκός ανόπτεται θερμαίνοντάς τον σε θερμοκρασία 500-650°C και ψύχοντάς τον σε νερό. Εάν ο μαλακός χαλκός θερμανθεί και στη συνέχεια κρυώσει σταδιακά στον αέρα, θα γίνει σκληρότερος.

Ο ορείχαλκος και το αλουμίνιο ανόπτονται όταν θερμαίνονται στους 600-750°C και 350-410°C, αντίστοιχα, ακολουθούμενα από ψύξη στον αέρα.

Ο μπρούντζος σβήνει με θέρμανση στους 800-850°C, ακολουθούμενο από ψύξη σε νερό. Εάν θερμανθεί στην ίδια θερμοκρασία και κρυώσει στον αέρα, θα απελευθερωθεί.

Το Duralumin D1 και D6 σκληρύνονται με θέρμανση στους 500 ° C, ακολουθούμενο από ψύξη σε νερό, ωστόσο, θα αποκτήσει τελική σκληρότητα σε θερμοκρασία δωματίου σε 4-5 ημέρες. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται γήρανση. Για τη διευκόλυνση της κάμψης, ειδικά σε αιχμηρές γωνίες, τα εξαρτήματα από ντουραλουμίνιο ανόπτονται. Για να γίνει αυτό, το εξάρτημα θερμαίνεται στους 350-400°C και στη συνέχεια ψύχεται αργά στον αέρα.

Χαρακτηριστικά των μη σιδηρούχων μετάλλων

1. Ορισμένα μέταλλα (χαλκός, μαγνήσιο, αλουμίνιο) έχουν σχετικά υψηλή θερμική αγωγιμότητα και ειδική θερμότητα, η οποία συμβάλλει στην ταχεία ψύξη του σημείου συγκόλλησης, απαιτεί τη χρήση ισχυρότερων πηγών θερμότητας κατά τη συγκόλληση και σε ορισμένες περιπτώσεις προθέρμανση του εξαρτήματος .

2. Για ορισμένα μέταλλα (χαλκός, αλουμίνιο, μαγνήσιο) και τα κράματά τους, παρατηρείται μάλλον απότομη μείωση των μηχανικών ιδιοτήτων όταν θερμαίνεται, με αποτέλεσμα, σε αυτό το εύρος θερμοκρασίας, το μέταλλο να καταστρέφεται εύκολα από κρούσεις ή συγκόλληση Η πισίνα πέφτει ακόμη και κάτω από το βάρος της (αλουμίνιο, μπρούτζος).

3. Όλα τα μη σιδηρούχα κράματα, όταν θερμαίνονται σε πολύ μεγαλύτερους όγκους από τα σιδηρούχα μέταλλα, διαλύουν τα αέρια της γύρω ατμόσφαιρας και αλληλεπιδρούν χημικά με όλα τα αέρια, εκτός από τα αδρανή. Ιδιαίτερα δραστικά με αυτή την έννοια είναι πιο πυρίμαχα και χημικά πιο ενεργά μέταλλα: τιτάνιο, ζιρκόνιο, νιόβιο, ταντάλιο, μολυβδαίνιο. Αυτή η ομάδα μετάλλων συχνά διακρίνεται στην ομάδα των πυρίμαχων, αντιδραστικών μετάλλων.

Χαρακτηριστικά επεξεργασίας μη σιδηρούχων μετάλλων

Τα μη σιδηρούχα μέταλλα είναι ισχυρά και ανθεκτικά, ικανά να αντέχουν σε υψηλές θερμοκρασίες. Υπάρχει μόνο ένα μειονέκτημα - η ικανότητα διάβρωσης και κατάρρευσης υπό την επίδραση του οξυγόνου.

Μία από τις πιο αποτελεσματικές μεθόδους προστασίας των μη σιδηρούχων μετάλλων από την ατμοσφαιρική διάβρωση είναι η εφαρμογή προστατευτικών χρωμάτων και βερνικιών. Υπάρχουν τρεις ομάδες προϊόντων για την προστασία μεταλλικών επιφανειών: αστάρια, χρώματα και γενικά παρασκευάσματα τρία σε ένα. Το αστάρι είναι ένα απαραίτητο μέσο για την καταπολέμηση της ατμοσφαιρικής οξείδωσης, το αστάρωμα μιας ή δύο στρώσεων πραγματοποιείται πριν από τη βαφή, εκτός από τις προστατευτικές ιδιότητες, δίνοντας στο επάνω στρώμα καλύτερη πρόσφυση στη βάση. Όταν επιλέγετε μια σύνθεση, είναι σημαντικό να γνωρίζετε ότι χρησιμοποιούνται διαφορετικά αστάρια για διαφορετικά μέταλλα.

Για βάσεις αλουμινίου χρησιμοποιούνται ειδικά αστάρια με βάση ψευδάργυρο ή βαφές ουρεθάνης. Ο χαλκός, ο ορείχαλκος και ο μπρούτζος συνήθως δεν βάφονται - αυτά τα μέταλλα παρέχονται στην αγορά με εργοστασιακή επεξεργασία που προστατεύει την επιφάνεια και ενισχύει την ομορφιά της. Εάν η ακεραιότητα μιας τέτοιας "επώνυμης" επίστρωσης παραβιάζεται με την πάροδο του χρόνου, είναι καλύτερο να την αφαιρέσετε εντελώς με διαλύτη, μετά από την οποία η βάση θα πρέπει να γυαλιστεί και να επικαλυφθεί με εποξειδικό ή πολυουρεθάνιο βερνίκι.

LIKONDA® 25: Άχρωμη διαδικασία χρωματοποίησης για μη σιδηρούχα μέταλλα

Διαδικασία άχρωμης χρωματίωσης μη σιδηρούχων μετάλλων

Επεξεργάζομαι, διαδικασία Likonda 25προορίζεται να λάβει ασήμι, χαλκό και τα κράματά του άχρωμες χρωμικές μεμβράνεςγυάλισμα και προστασία της μεταλλικής επιφάνειας από τη διάβρωση.

Χαρακτηριστικά διαδικασίας

Οι άχρωμες χρωμικές μεμβράνες λαμβάνονται από επεξεργασία σε ένα στάδιο .

· Αντοχή στη διάβρωσηάχρωμες χρωμικές μεμβράνες σε υγρασία (σύμφωνα με το GOST 9.012.73) είναι τουλάχιστον 240 ώρες .

Ελήφθη φιλμ ανθεκτικά στην τριβή όταν είναι υγρά, έτσι μπορεί να πραγματοποιηθεί χρωματοποίηση σε περιστροφικές εγκαταστάσεις .

Λύση Likonda 25μπορεί να εφαρμοστεί ως σε αυτόματες εγκαταστάσεις, και με χειροκίνητη λειτουργία .

Η διόρθωση του διαλύματος χρωματίωσης κατά τη λειτουργία πραγματοποιείται με την προσθήκη της σύνθεσης Likonda 25 .

Η χρωματοποίηση πραγματοποιείται με βύθιση των τεμαχίων σε διάλυμα.

Η σύνθεση του διαλύματος και ο τρόπος λειτουργίας

Υπάρχουν διάφορες μέθοδοι για την εφαρμογή προστατευτικών μεταλλικών επικαλύψεων: γαλβανική, διάχυση, επιμετάλλωση, επένδυση και εμβάπτιση σε λιωμένο μέταλλο.

επιμετάλλωση- μία από τις πιο κοινές μεθόδους προστασίας των μεταλλικών προϊόντων από τη διάβρωση και παροχής ορισμένων ιδιοτήτων ή βελτίωσής τους με την εφαρμογή ειδικών μεταλλικών ή χημικών επικαλύψεων. Επί του παρόντος, η επιμετάλλωση είναι κοινή στη μηχανολογία και τις κατασκευές. Η γαλβανική παραγωγή εκτελεί διάφορους τύπους επιστρώσεων: επινικελίωση, επίστρωση ψευδαργύρου, επιχρωμίωση, ανοδίωση, φωσφοροποίηση και άλλα.

Οι ιδιότητες των αντιδιαβρωτικών επιστρώσεων εξαρτώνται άμεσα από το πάχος του προστατευτικού στρώματος, το πάχος του οποίου, ανάλογα με τη σοβαρότητα των κλιματικών συνθηκών, αλλάζει προς τα πάνω.

επινικελίωσηείναι η διαδικασία εφαρμογής ενός λεπτού στρώματος νικελίου στην επιφάνεια μεταλλικών προϊόντων για προστασία από τη διάβρωση. Η επινικελίωση μπορεί να είναι πολλών τύπων: ηλεκτροχημική, χημική, μαύρη επινικελίωση.

Στην ηλεκτροχημική επινικελίωση, τα προϊόντα χάλυβα και μη σιδηρούχων μετάλλων επικαλύπτονται με νικέλιο για να επιτευχθεί υψηλός βαθμός αντιδιαβρωτικής αντοχής και να αυξηθεί η αντοχή στη φθορά. Το κύριο πλεονέκτημα της χημικής επικάλυψης νικελίου, η οποία περιλαμβάνει επίσης έως και 12% φώσφορο, είναι η ομοιόμορφη κατανομή της επίστρωσης στην επιφάνεια του προϊόντος, καθώς και η αυξημένη αντιδιαβρωτική αντοχή, η αντοχή στη φθορά και η σκληρότητα που επιτυγχάνονται μετά από θερμική επεξεργασία.

Ανοδίωση- αυτή είναι η διαδικασία λήψης μιας προστατευτικής ή διακοσμητικής επιφάνειας από διάφορα κράματα (αλουμίνιο, μαγνήσιο κ.λπ.) υπό την επίδραση ρεύματος. Το φιλμ που προκύπτει έχει ενισχυμένες ηλεκτρικές μονωτικές, αδιάβροχες και αντιδιαβρωτικές ιδιότητες.

Επιχρωμίωσηείναι μια διαδικασία κατά την οποία το χρώμιο ή το κράμα του εφαρμόζεται σε ένα μεταλλικό προϊόν. Ταυτόχρονα, το ίδιο το προϊόν είναι προικισμένο με ιδιότητες όπως αντοχή στη φθορά, αντιδιαβρωτική, αντοχή στη θερμότητα κ.λπ. Στη σύγχρονη εποχή μας, η διαδικασία επιχρωμίωσης είναι πολύ συνηθισμένη. Χρησιμοποιείται σε επαρκή όγκο τόσο στη μηχανολογία όσο και στη βιομηχανία. Το ίδιο το χρώμιο είναι ιδιαίτερα ανθεκτικό στις αρνητικές επιπτώσεις διαφόρων οξέων, καθώς και αλκαλίων. Το χρώμιο δεν μπορεί να είναι διαλυτό σε θειικό, νιτρικό, υδροχλωρικό οξύ κ.λπ. Δεν αμαυρώνει ακόμη και όταν θερμαίνεται στους 700 K.

Για ομορφιά και προστασία από τη διάβρωση, οι άνθρωποι χρωμιώνουν μεγάλο αριθμό διαφορετικών προϊόντων. Η διαδικασία της επιχρωμίωσης είναι ευρέως διαδεδομένη σε διάφορους τομείς. Για παράδειγμα, τα εσωτερικά αντικείμενα είναι συχνά επιχρωμιωμένα, συμπεριλαμβανομένων ορισμένων εξαρτημάτων επίπλων, λαβών θυρών, πιάτων, ειδώλων κ.λπ. Η επιχρωμίωση χρησιμοποιείται για την ανθεκτικότητα των σημάτων (παραγγελίες, μετάλλια, σήματα κ.λπ.), αξεσουάρ για πράγματα (μανσέτες , πόρπες, κλιπ γραβάτας), κοσμήματα. Ένας άλλος κοινός τομέας εφαρμογής είναι η επίστρωση ιατρικών οργάνων.

1. Διαμάντια:- Τροχοί λείανσης προφίλ d 10:300mm. Ύψος έως 100mm. - αρχεία μήκους έως 350 mm. - άξονες λείανσης, λίμες βελόνων, κόφτες κ.λπ. 2. Γαλβανικές επικαλύψεις Επινικελίωση, επιμετάλλωση χαλκού: - μικρά εξαρτήματα για επεξεργασία σε περιστροφικό μηχάνημα - εξαρτήματα για επίστρωση σε κρεμάστρες με διαστάσεις έως 420x500mm. Επιμετάλλωση ψευδαργύρου: - παρόμοια με την επινικελίωση, αλλά απαιτεί ανορθωτή ηλεκτρικού ρεύματος έως 100 αμπέρ. 3.Επιπλέον επεξεργασία ηλεκτρολυμένων επιστρώσεων για αύξηση της αντοχής στη διάβρωση σε υψηλή υγρασία - εμποτισμός HFZh / υδροφοβικό υγρό /. Μετά την επεξεργασία, η επιφάνεια αποκτά υδατοαπωθητικές ιδιότητες. 4. Ανάκτηση Αφαίρεση της υπολειμματικής στρώσης διαμαντιού στον δεσμό νικελίου από το εργαλείο διαμαντιού για να επαναχρησιμοποιηθεί το ατσάλι.

Υπουργείο Παιδείας της Ρωσικής Ομοσπονδίας

Ινστιτούτο Τεχνολογίας του Νοβοσιμπίρσκ

Κρατικό Πανεπιστήμιο Σχεδιασμού και Τεχνολογίας της Μόσχας

Σχολή εξ αποστάσεως εκπαίδευσης και εξωτερικών σπουδών

Τμήμα: «Μηχανές και συσκευές ελαφριάς βιομηχανίας»

Πειθαρχία: Τεχνολογία δομικών υλικών

Θέμα: Μη σιδηρούχα μέταλλα και τα κράματά τους

Ονομασία: ZO8073

Νοβοσιμπίρσκ - 2010

Εισαγωγή

1. Ο χαλκός και τα κράματά του

1.1 Κράματα χαλκού

1.1.1 Ορείχαλκος

1.1.2 Χάλκινα

2. Αλουμίνιο και τα κράματά του

2.1 Σφυρήλατα κράματα αλουμινίου

2.2 Χυτά κράματα αλουμινίου

3. Ψευδάργυρος και τα κράματά του

4. Μαγνήσιο και τα κράματά του

4.1 Κράματα με βάση το μαγνήσιο

συμπέρασμα

Κατάλογος πηγών που χρησιμοποιήθηκαν

Εισαγωγή

Μη σιδηρούχα μεταλλουργία- κλάδος της μεταλλουργίας, που περιλαμβάνει την εξόρυξη, τον εμπλουτισμό μεταλλευμάτων μη σιδηρούχων μετάλλων και την τήξη μη σιδηρούχων μετάλλων και των κραμάτων τους. Σύμφωνα με τις φυσικές ιδιότητες και το σκοπό, τα μη σιδηρούχα μέταλλα μπορούν να χωριστούν υπό όρους σε ευγενή, βαριά, ελαφριά και σπάνια.

Τα ευγενή μέταλλα περιλαμβάνουν μέταλλα με υψηλή αντοχή στη διάβρωση: χρυσό, πλατίνα, παλλάδιο, ασήμι, ιρίδιο, ρόδιο, ρουθήνιο και όσμιο. Χρησιμοποιούνται με τη μορφή κραμάτων στην ηλεκτρική μηχανική, τη μηχανική ηλεκτροκενού, τα όργανα, την ιατρική κ.λπ.

Στα βαρέα μέταλλα περιλαμβάνονται μέταλλα με υψηλή πυκνότητα: μόλυβδος, χαλκός, χρώμιο, κοβάλτιο κ.λπ. Τα βαρέα μέταλλα χρησιμοποιούνται κυρίως ως στοιχεία κράματος και μέταλλα όπως ο χαλκός, ο μόλυβδος, ο ψευδάργυρος και εν μέρει το κοβάλτιο χρησιμοποιούνται επίσης στην καθαρή τους μορφή.

Τα ελαφρά μέταλλα περιλαμβάνουν μέταλλα με πυκνότητα μικρότερη από 5 γραμμάρια ανά κυβικό εκατοστό: λίθιο, κάλιο, νάτριο, αλουμίνιο κ.λπ. Χρησιμοποιούνται ως αποξειδωτικά για μέταλλα και κράματα, για κράματα, στην πυροτεχνία, τη φωτογραφία, την ιατρική κ.λπ.

Στα σπάνια μέταλλα περιλαμβάνονται μέταλλα με ειδικές ιδιότητες: βολφράμιο, μολυβδαίνιο, σελήνιο, ουράνιο κ.λπ.

Η ομάδα των ευρέως χρησιμοποιούμενων μη σιδηρούχων μετάλλων περιλαμβάνει αλουμίνιο, τιτάνιο, μαγνήσιο, χαλκό, μόλυβδο, κασσίτερο.

Τα μη σιδηρούχα μέταλλα έχουν μια σειρά από πολύτιμες ιδιότητες. Για παράδειγμα, υψηλή θερμική αγωγιμότητα (αλουμίνιο, χαλκός), πολύ χαμηλή πυκνότητα (αλουμίνιο, μαγνήσιο), υψηλή αντοχή στη διάβρωση (τιτάνιο, αλουμίνιο).

Σύμφωνα με την τεχνολογία κατασκευής των ακατέργαστων και προϊόντων, τα μη σιδηρούχα κράματα χωρίζονται σε σφυρήλατα και χυτά (μερικές φορές πυροσυσσωματωμένα).

Με βάση αυτή τη διαίρεση διακρίνεται η μεταλλουργία των ελαφρών μετάλλων και η μεταλλουργία των βαρέων μετάλλων.

1. Ο χαλκός και τα κράματά του

Χαλκός- μεταλλικό κόκκινο, σε διάλειμμα ροζ χρώματος. Ο χαλκός είναι ένα από τα μέταλλα γνωστά από την αρχαιότητα.

Τεχνικά καθαρός χαλκόςέχει υψηλή ολκιμότητα και αντοχή στη διάβρωση, υψηλή ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότητα (100% καθαρός χαλκός πρότυπο, μετά 65% αλουμίνιο, 17% σίδηρος), καθώς και αντοχή στην ατμοσφαιρική διάβρωση. Επιτρέπει τη χρήση του ως υλικό στέγης υπεύθυνων κτιρίων.

Το σημείο τήξης του χαλκού είναι 1083°C. Κρυσταλλικό πλέγμα FCC. Η πυκνότητα του χαλκού είναι 8,94 g/cm3. Λόγω της υψηλής ολκιμότητας του, ο χαλκός επεξεργάζεται καλά με πίεση (ο χαλκός μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή φύλλου πάχους 0,02 mm) και κακώς με κοπή.

Οι ιδιότητες χύτευσης είναι χαμηλές λόγω της υψηλής συρρίκνωσης.

Οι ακαθαρσίες έχουν μεγάλη επίδραση στις ιδιότητες του χαλκού: τα πάντα εκτός από το ασήμι και το βηρύλλιο επιδεινώνουν την ηλεκτρική αγωγιμότητα.

Το κόστος του καθαρού χαλκού αυξάνεται συνεχώς και τα παγκόσμια αποθέματα μεταλλεύματος χαλκού, σύμφωνα με διάφορες εκτιμήσεις, θα εξαντληθούν τα επόμενα 10-30 χρόνια.

Ο χαλκός σημειώνεται με το γράμμα M ακολουθούμενο από έναν αριθμό. Όσο μεγαλύτερος είναι ο αριθμός, τόσο περισσότερες ακαθαρσίες περιέχει. Η υψηλότερη ποιότητα M00 είναι 99,99% χαλκός, M4 είναι 99% χαλκός.

Ο Πίνακας 1 περιέχει πληροφορίες για τις ποιότητες χαλκού ανάλογα με την καθαρότητα σύμφωνα με το GOST 859-78.

Τραπέζι 1

Ποιότητα χαλκού ανάλογα με την καθαρότητα

μάρκα	MIChK	M00	М0	ml	Μ2	MOH
Περιεχόμενο	99,993	99,99	99,95	99,9	99,7	99,5

Μετά την ονομασία της μάρκας, υποδεικνύεται η μέθοδος κατασκευής χαλκού: k - καθοδικός, b - χωρίς οξυγόνο, p - αποοξειδωμένος. Ο χαλκός επεξεργασμένος στη φωτιά δεν ορίζεται.

M00k - εμπορικά καθαρός καθοδικός χαλκός που περιέχει τουλάχιστον 99,99% χαλκό και ασήμι.

MZ - εμπορικά καθαρός πυρίμαχος χαλκός, περιέχει τουλάχιστον 99,5% χαλκό.

1.1 Κράματα χαλκού

Στην τεχνολογία, χρησιμοποιούνται 2 μεγάλες ομάδες κραμάτων χαλκού: ορείχαλκος και μπρούτζος.

1.1.1 Ορείχαλκος

Ορείχαλκος- κράματα χαλκού με ψευδάργυρο (έως 50% Zn) και μικρές προσθήκες αλουμινίου, πυριτίου, μολύβδου, νικελίου, μαγγανίου (GOST 15527-70, GOST 17711-80). Τα κράματα χαλκού που προορίζονται για την κατασκευή εξαρτημάτων με χύτευση ονομάζονται κράματα χύτευσης και τα κράματα που προορίζονται για την κατασκευή εξαρτημάτων με πλαστική παραμόρφωση ονομάζονται κράματα που υποβάλλονται σε επεξεργασία με πίεση.

Ο ορείχαλκος είναι φθηνότερος από τον χαλκό και τον ξεπερνά σε αντοχή, σκληρότητα και αντοχή στη διάβρωση. Έχουν καλές ιδιότητες χύτευσης.

Ο ορείχαλκος χρησιμοποιείται κυρίως για την κατασκευή εξαρτημάτων με σφράγιση, έλξη, έλαση, έλαση, δηλ. διεργασίες που απαιτούν υψηλή πλαστικότητα του υλικού του τεμαχίου εργασίας. Τα μανίκια από διάφορα πυρομαχικά είναι κατασκευασμένα από ορείχαλκο.

Ανάλογα με τον αριθμό των εξαρτημάτων, διακρίνονται ο απλός (διπλός) και ο ειδικός (πολλαπλών συστατικών) ορείχαλκος.

Οι απλοί ορείχαλκοι περιέχουν μόνο Cu και Zn.

Οι ειδικοί ορείχαλκοι περιέχουν από 1 έως 8% διάφορα στοιχεία κράματος (LE), τα οποία αυξάνουν τις μηχανικές ιδιότητες και την αντοχή στη διάβρωση.

Τα Al, Mn, Ni αυξάνουν τις μηχανικές ιδιότητες και την αντοχή στη διάβρωση του ορείχαλκου. Ο μόλυβδος βελτιώνει τη μηχανική ικανότητα. Οι ορείχαλκους πυριτίου έχουν καλή ρευστότητα και συγκολλησιμότητα.

1.1.2 Χάλκινα

Χάλκινα- αυτά είναι κράματα χαλκού με κασσίτερο (4-33% Sn), μόλυβδο (έως 30% Pb), αλουμίνιο (5-11% AL), πυρίτιο (4-5% Si), αντιμόνιο, φώσφορο και άλλα στοιχεία.

Οι μπρούντζοι είναι οποιοδήποτε κράμα χαλκού εκτός από ορείχαλκο. Πρόκειται για κράματα χαλκού στα οποία ο ψευδάργυρος δεν είναι το κύριο στοιχείο κράματος. Ένα κοινό χαρακτηριστικό των μπρούτζων είναι η υψηλή αντοχή στη διάβρωση και η αντιτριβή (από την αντι- και λατ. τριβή). Οι μπρούτζοι διακρίνονται από υψηλή αντοχή στη διάβρωση και αντιτριβικές ιδιότητες. Χρησιμοποιούνται για την κατασκευή κελύφους απλών ρουλεμάν, ζαντών ατέρμονα και άλλων εξαρτημάτων.

Οι υψηλές ιδιότητες χύτευσης ορισμένων μπρούτζων καθιστούν δυνατή τη χρήση τους για την κατασκευή προϊόντων τέχνης, μνημείων και καμπάνων.

Ανάλογα με τη χημική σύσταση διακρίνονται σε μπρούτζινες από κασσίτερους και σε μη κασσιτερώδεις (ειδικούς).

Χάλκινα από κασσίτεροέχουν υψηλές μηχανικές, χυτικές, αντιτριβικές ιδιότητες, αντοχή στη διάβρωση, μηχανική κατεργασία, αλλά είναι περιορισμένης χρήσης λόγω της σπανιότητας και του υψηλού κόστους του κασσίτερου.

Ειδικά Χάλκιναόχι μόνο χρησιμεύουν ως υποκατάστατα των μπρούτζων από κασσίτερο, αλλά και σε ορισμένες περιπτώσεις τους ξεπερνούν στις μηχανικές, αντιδιαβρωτικές και τεχνολογικές τους ιδιότητες:

Μπρούτζοι αλουμινίου - 5-11% αλουμίνιο. Έχουν υψηλότερες μηχανικές και αντιτριβικές ιδιότητες από τους μπρούτζους κασσίτερου, αλλά οι ιδιότητες χύτευσης είναι χαμηλότερες. Ο σίδηρος, το μαγγάνιο, το νικέλιο (για παράδειγμα, BrAZh9-4) εισάγονται για τη βελτίωση των μηχανικών και αντιδιαβρωτικών ιδιοτήτων. Από αυτούς τους μπρούτζους κατασκευάζονται διάφοροι δακτύλιοι, οδηγοί, μικρά κρίσιμα μέρη.

Οι μπρούτζοι βηρυλλίου περιέχουν 1,8-2,3% βηρύλλιο και χαρακτηρίζονται από υψηλή σκληρότητα, αντοχή στη φθορά και ελαστικότητα (για παράδειγμα, BrB2, BrBMN1.7). Χρησιμοποιούνται για ελατήρια σε συσκευές που λειτουργούν σε επιθετικό περιβάλλον.

Οι μπρούντζοι πυριτίου - 3-4% πυρίτιο σε κράμα με νικέλιο, μαγγάνιο, ψευδάργυρο από πλευράς μηχανικών ιδιοτήτων είναι κοντά στους χάλυβες.

Οι μπρούτζοι μολύβδου περιέχουν 30% μόλυβδο, είναι καλά κράματα κατά της τριβής και χρησιμοποιούνται στην κατασκευή απλών ρουλεμάν.

Τα κράματα χαλκού χαρακτηρίζονται από τα αρχικά γράμματα του ονόματός τους (Br ή L), ακολουθούμενα από τα πρώτα γράμματα των ονομάτων των κύριων στοιχείων που αποτελούν το κράμα και τους αριθμούς που υποδεικνύουν την ποσότητα του στοιχείου σε ποσοστό.

- BrA9Mts2L - μπρούτζος που περιέχει 9% αλουμίνιο, 2% Mn, το υπόλοιπο Cu (το "L" δείχνει ότι το κράμα είναι χυτό).

- LTS40Mts3Zh - ορείχαλκος που περιέχει 40% Zn, 3% Mn, ~l% Fe, το υπόλοιπο Cu.

- Br0F8.0-0.3 - μπρούντζος που περιέχει 8% κασσίτερο και 0,3% φώσφορο.

- LAMsh77-2-0,05 - ορείχαλκος που περιέχει 77% Cu, 2% Al, 0,055 αρσενικό, το υπόλοιπο είναι Zn (στην ονομασία του ορείχαλκου που προορίζεται για επεξεργασία υπό πίεση, ο πρώτος αριθμός υποδεικνύει την περιεκτικότητα σε χαλκό).

Σε ορείχαλκους απλής σύνθεσης, αναφέρεται μόνο η περιεκτικότητα σε χαλκό στο κράμα:

– L96 – ορείχαλκος που περιέχει 96% Cu και ~4% Zn (tompac).

– Lb3 – ορείχαλκος που περιέχει 63% Cu και 37% Zn.

Το υψηλό κόστος του χαλκού και των κραμάτων του οδήγησε τον 20ο αιώνα στην αναζήτηση υλικών για την αντικατάστασή τους. Επί του παρόντος, αντικαθίστανται με επιτυχία από πλαστικά και σύνθετα υλικά.

2. Αλουμίνιο και τα κράματά του

Αλουμίνιο- Ασημί λευκό μέταλλο. Σημείο τήξεως 650°C. Το αλουμίνιο έχει κρυσταλλικό πλέγμα fcc. Το αλουμίνιο έχει ηλεκτρική αγωγιμότητα που αντιστοιχεί στο 65% της ηλεκτρικής αγωγιμότητας του χαλκού. Το αλουμίνιο είναι το 3ο πιο άφθονο στοιχείο στον φλοιό της γης μετά το οξυγόνο και το πυρίτιο. Το αλουμίνιο είναι ανθεκτικό στην ατμοσφαιρική διάβρωση λόγω του σχηματισμού ενός πυκνού φιλμ οξειδίου στην επιφάνειά του. Το πιο σημαντικό χαρακτηριστικό του αλουμινίου είναι η χαμηλή του πυκνότητα - 2,7 g/cm 3 έναντι 7,8 g/cm 3 για το σίδηρο και 8,94 g/cm 3 για τον χαλκό. Έχει καλή θερμική και ηλεκτρική αγωγιμότητα. Λειτουργεί καλά με την πίεση.

Σημειώνεται με το γράμμα Α και έναν αριθμό που υποδεικνύει την περιεκτικότητα σε αλουμίνιο. Το αλουμίνιο υψηλής καθαρότητας έχει βαθμό Α999 - η περιεκτικότητα σε Al σε αυτόν τον βαθμό είναι 99,999%. Αλουμίνιο υψηλής καθαρότητας - Α99, Α95 περιέχουν Al 99,99% και 99,95%, αντίστοιχα. Τεχνικό αλουμίνιο - A85, A8, A7, κ.λπ.

Χρησιμοποιείται στην ηλεκτρική βιομηχανία για την κατασκευή αγωγών ρεύματος, στις βιομηχανίες τροφίμων και χημικών. Το αλουμίνιο δεν είναι ανθεκτικό σε όξινα και αλκαλικά περιβάλλοντα, επομένως τα αλουμινένια σκεύη δεν χρησιμοποιούνται για μαρινάδες, τουρσιά, γαλακτοκομικά προϊόντα που έχουν υποστεί ζύμωση. Χρησιμοποιείται ως αποοξειδωτικός παράγοντας στην παραγωγή χάλυβα, για αλουμίνιση εξαρτημάτων με σκοπό την αύξηση της αντοχής τους στη θερμότητα. Στην καθαρή του μορφή, χρησιμοποιείται σπάνια λόγω της χαμηλής αντοχής του - 50 MPa.

Επί του παρόντος, τα μη σιδηρούχα μέταλλα και τα κράματα που βασίζονται σε αυτά χρησιμοποιούνται ευρέως. Τα κράματα με βάση τον χαλκό, το αλουμίνιο και το μαγνήσιο έχουν λάβει τη μεγαλύτερη εφαρμογή. Αυτά τα μέταλλα δεν χρησιμοποιούνται σε καθαρή μορφή στη βιομηχανία, αλλά τεχνικά καθαρά, που περιέχουν μικρή ποσότητα ακαθαρσιών, χρησιμοποιούνται αρκετά συχνά.

Ο χαλκός είναι ένα μαλακό μέταλλο με καλή ολκιμότητα και αντοχή στη διάβρωση, υψηλή ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότητα. Ο εμπορικά καθαρός χαλκός παράγεται σε δέκα ποιότητες: M000, M00, MO, M01 κ.λπ. (GOST 859 - 66). Όλες οι ακαθαρσίες μειώνουν την ηλεκτρική αγωγιμότητα του χαλκού.

Ο χαλκός παράγεται με τη μορφή φύλλων, ταινιών κανονικής και αυξημένης ακρίβειας, σύρματος, ράβδων διαφόρων τμημάτων. Ο χαλκός είναι η βάση των πιο σημαντικών κραμάτων - ορείχαλκου και ορείχαλκου. Τα κράματα χαλκού και ψευδαργύρου ονομάζονται ορείχαλκος,και κράματα με όλα τα άλλα στοιχεία - κασσίτερο, αλουμίνιο, βηρύλλιο και άλλα - χάλκινα.

Όσο περισσότερος ψευδάργυρος στον ορείχαλκο, τόσο μεγαλύτερη είναι η αντοχή του και χαμηλότερη ολκιμότητα.

Οι πιο όλκιμοι είναι οι ορείχαλκοι που περιέχουν 30% ψευδάργυρο. Με αύξηση της περιεκτικότητας σε ψευδάργυρο στον ορείχαλκο σε 42 - 45%, αποκτά υψηλή μηχανική αντοχή, αλλά γίνεται εύθραυστο. Επομένως, ορείχαλκος με περιεκτικότητα σε ψευδάργυρο μεγαλύτερη από 45% πρακτικά δεν χρησιμοποιείται.

Οι ορείχαλκοι χωρίζονται σε απλούς (διπλούς) μη κράματους και ειδικούς σύνθετους (πολλαπλών συστατικών), οι οποίοι κραματώνονται με νικέλιο, κασσίτερο, σίδηρο κ.λπ.

Ο ορείχαλκος επισημαίνεται με το γράμμα L και αριθμούς που χαρακτηρίζουν το ποσοστό χαλκού σε αυτά, για παράδειγμα L63 (63% χαλκός). Γράμματα που αντιστοιχούν σε ακαθαρσίες και αριθμοί που χαρακτηρίζουν το ποσοστό τους εισάγονται επιπλέον στη σήμανση των ειδικών ορείχαλκων.

Το πρότυπο προβλέπει την παραγωγή ορισμένων ποιοτήτων ορείχαλκου, ιδιαίτερα των L59, L62, που είναι καλά επεξεργασμένα, έχουν υψηλή αντοχή, αλλά δεν είναι επαρκώς ανθεκτικά στη διάβρωση. Μια άλλη ομάδα ορείχαλκων έχει υψηλή ολκιμότητα, η οποία καθιστά δυνατή τη λήψη ακατέργαστων από αυτά με σφράγιση και άλλες μεθόδους επεξεργασίας υπό πίεση. Αυτές περιλαμβάνουν μάρκες ορείχαλκου: L60, L63, L68, L70 (GOST 15527-70).

Για καλύτερη μηχανική ικανότητα, προστίθεται μόλυβδος 1,0 - 2,0% στον ορείχαλκο (μόλυβδος ορείχαλκος LS59-1) και για να αυξηθεί η αντοχή στη διάβρωση - έως και 1,5% κασσίτερος. Το GOST 15527 - 70 προβλέπει την παραγωγή ειδικού ορείχαλκου: αλουμίνιο LA77-2, αλουμίνιο-σίδερο LAZh 60-1-1, μαγγάνιο LMtsA57, νικέλιο LN65-5 κ.λπ.

Ο ορείχαλκος διαφόρων ποιοτήτων, ιδίως L62, L68, παρέχονται στους καταναλωτές με τη μορφή προϊόντων έλασης από στρογγυλά, τετράγωνα και εξαγωνικά τμήματα, σύρμα.

Οι μπρούτζοι έχουν καλές ιδιότητες χύτευσης και αντιτριβής, αντοχή στη διάβρωση. Τα χάλκινα τεμάχια λαμβάνονται με χύτευση, σφράγιση και μηχανική κατεργασία.

Η μεγαλύτερη εφαρμογή βρίσκεται στη χύτευση μπρούτζων από κασσίτερο (GOST 613 - 79), η περιεκτικότητα σε κασσίτερο των οποίων είναι μικρότερη από 6%, και σε μπρούτζους κασσίτερου (GOST 5017 - 74), που έχουν υποστεί επεξεργασία με πίεση, που περιέχουν περισσότερο από 6% κασσίτερο. Οι τελευταίες περιλαμβάνουν ποιότητες χάλκινου: BrOF6,5-0,15; BroC4-3; BroCS4-4-2.5; BrOF4,0-0,25.

Οι χυτοί κασσίτεροι μπρούτζοι, για παράδειγμα, BrOTsS4-4-17, BrOTsSZ, 5-7-5 και άλλοι χρησιμοποιούνται για την κατασκευή δακτυλίων, κελύφους ρουλεμάν, όλων των ειδών εξαρτημάτων που λειτουργούν σε δύσκολες συνθήκες, καθώς έχουν υψηλή αντιτριβή και αντιδιαβρωτικές ιδιότητες? έχουν υψηλό πορώδες και χαμηλή συρρίκνωση (λιγότερο από 1%).

Οι μπρούτζοι χωρίς κασσίτερο, δηλαδή κράματα χαλκού με αλουμίνιο, μόλυβδο, νικέλιο, βηρύλλιο και άλλα συστατικά, τα οποία, σε σύγκριση με τα κασσίτερο, έχουν καλύτερες μηχανικές ιδιότητες και, σε ορισμένες περιπτώσεις, υψηλή ρευστότητα και χημική αντοχή, έχουν γίνει ευρέως χρησιμοποιούμενα.

Το GOST 493 - 79 προβλέπει την παραγωγή δέκα βαθμών χαλκού χύτευσης χωρίς κασσίτερο, ειδικότερα BrAMts9-2L, BrSZO κ.λπ. Όλα αυτά τα μπρούτζια χρησιμοποιούνται για την κατασκευή εξαρτημάτων και εξαρτημάτων κατά της τριβής και χρησιμοποιείται μπρούτζος της μάρκας BrA10Zh4N4L για μέρη εξοπλισμού χημικών και τροφίμων, εξαρτήματα που λειτουργούν σε υψηλές θερμοκρασίες.

Τα κράματα χαλκού-νικελίου χρησιμοποιούνται ευρέως στην εθνική οικονομία - cupronickel,μερικές φορές με μικρές προσθήκες σιδήρου και μαγγανίου, καθώς και χαλκού με ψευδάργυρο και νικέλιο (μερικές φορές με προσθήκη κοβαλτίου) - νικέλιο ασήμι.Το Cupronickel διακρίνεται από υψηλή χημική αντοχή στο θαλασσινό νερό, τα διαλύματα αλατιού, τα οργανικά οξέα, είναι πολύ πλαστικά. Χρησιμοποιούνται στη ναυπηγική ναυπηγική, για την κατασκευή μικρών αλλαγών, ιατρικών οργάνων, εξαρτημάτων μηχανικών ακριβείας κ.λπ. Τα άργυρα νικελίου έχουν υψηλή αντοχή και αντοχή στη διάβρωση. Χρησιμοποιούνται στην κατασκευή οργάνων ακριβείας, ρολογιών κ.λπ.

Στην παραγωγή συναρμολόγησης, κατά την εκτέλεση εργασιών συγκόλλησης, τα κράματα χαλκού-ψευδάργυρου χρησιμοποιούνται ευρέως ως πυρίμαχα συγκολλητικά, οι ποιότητες των οποίων καθορίζονται από το GOST 23855-79.

Αλουμίνιο. Λόγω μιας σειράς θετικών ιδιοτήτων του αλουμινίου και μιας μεγάλης ποσότητας του στον φλοιό της γης (έως 7,45%), χρησιμοποιείται ευρέως στην παραγωγή με τη μορφή διαφόρων κραμάτων. Το καθαρό αλουμίνιο λόγω της υψηλής χημικής του δράσης δεν εμφανίζεται στη φύση και δεν χρησιμοποιείται στην τεχνολογία.

Το αλουμίνιο είναι ένα μαλακό, ασημί-λευκό μέταλλο. Έχει υψηλή ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότητα, υψηλή λανθάνουσα θερμότητα σύντηξης. Το εμπορικά καθαρό αλουμίνιο παράγεται σε διάφορες ποιότητες (GOST 11069 - 64) και χρησιμοποιείται κυρίως για την κατασκευή ηλεκτρονικού εξοπλισμού (ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές, φύλλο αλουμινίου κ.λπ.). Τα κράματα αλουμινίου χρησιμοποιούνται σχεδόν σε όλες τις βιομηχανίες (αεροπορία, κατασκευή πυραύλων, οργανοποιία κ.λπ.). Τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα κράματα είναι το αλουμίνιο με πυρίτιο, μαγνήσιο και χαλκό (χυτό και σφυρήλατο).

Το καλύτερο σφυρήλατο κράμα αλουμινίου-χαλκού είναι το duralumin (GOST 4784 - 65), που παράγεται σε τέσσερις ποιότητες: D1, D6, D16 και D18. Το Duralumin, με χαμηλή πυκνότητα (2,85 g / cm 3), έχει υψηλές μηχανικές ιδιότητες που δεν είναι κατώτερες από τις ιδιότητες των χάλυβα χαμηλών εκπομπών άνθρακα. Οι ιδιότητες του ντουραλουμίου αυξάνονται με τη σκλήρυνση και τη γήρανση του κράματος.

Μια άλλη ομάδα σφυρήλατων κραμάτων αλουμινίου είναι κράματα με βάση το αλουμίνιο - χαλκό - πυρίτιο με προσθήκη μαγνησίου και μαγγανίου (βαθμοί AK1, AK6, AK8 κ.λπ.), τα οποία έχουν καλή ολκιμότητα στη θερμή κατάσταση και χρησιμοποιούνται για την κατασκευή σφραγίδων , σφυρηλάτηση πολύπλοκου σχήματος. Όταν τέτοια κράματα είναι κράματα με νικέλιο, τιτάνιο, σίδηρο (για παράδειγμα, ποιότητες AK2, AK4), η αντίσταση στη θερμότητα αυξάνεται (έως 200-300 ° C).

Οι ποιότητες χυτών κραμάτων αλουμινίου καθορίζονται από το GOST 2685 - 71. Σημειώνονται με τα γράμματα AL (A - αλουμίνιο, L - χυτό) και αριθμούς που υποδεικνύουν τον σειριακό αριθμό του κράματος AL1, AL2 κ.λπ. μέχρι AL 13. Τα κράματα χωρίζονται σε τρεις ομάδες ανάλογα με τη βάση τους: αλουμίνιο - μαγνήσιο, αλουμίνιο - πυρίτιο και αλουμίνιο - χαλκός. Όλα αυτά χαρακτηρίζονται από καλή ρευστότητα, επαρκώς υψηλές μηχανικές ιδιότητες και χαμηλή συρρίκνωση.

Τα καλύτερα κράματα χύτευσης είναι τα σιλουμίνια (με βάση το αλουμίνιο - πυρίτιο), από τα οποία κατασκευάζονται μέρη διαφόρων οργάνων και ραδιοφωνικών συσκευών, περιβλήματα μονάδων στροβιλοαντλίας κ.λπ.. Μερικές φορές εισάγονται στοιχεία κράματος σε κράματα χύτευσης - τιτάνιο, μαγγάνιο.

Μερικές φορές χρησιμοποιούνται κράματα πυροσυσσωματωμένης σκόνης τυπικής σύνθεσης (SAS) και κράματα πυροσυσσωματωμένης σκόνης αλουμινίου (SAL). Τα κράματα σε σκόνη περιλαμβάνουν, ειδικότερα, κράματα των κατηγοριών D16P, AK4P.

Το μαγνήσιο οξειδώνεται γρήγορα στον αέρα και έχει πολύ χαμηλές μηχανικές ιδιότητες. Ως εκ τούτου, δεν χρησιμοποιείται ως δομικό υλικό, αλλά εισάγεται ως συστατικό σε κράματα. Τα κράματα μαγνησίου χωρίζονται σε σφυρήλατα και χυτά. Σφυρήλατα κράματα μαγνησίου: MAI, MA2, MAZ, κ.λπ. - διαθέσιμα σε μορφή \ μπαρ, σεντόνια και άλλη ποικιλία.

Η χύτευση μαγνησίου (κράματα ποιοτήτων ML5, ML6) χρησιμοποιείται ευρέως στην αεροπορία και στην τεχνολογία κατασκευής οργάνων για την κατασκευή εξαρτημάτων αεροσκαφών, κινητήρων και θηκών οργάνων. Η ευρεία χρήση της χύτευσης μαγνησίου εξηγείται, ειδικότερα, από τη χαμηλή πυκνότητα μαγνησίου, η οποία εξασφαλίζει την παραγωγή τμημάτων χαμηλής μάζας.

Το τιτάνιο είναι ένα ασημί-γκρι μέταλλο χαμηλής αντοχής· δεν χρησιμοποιείται στην τεχνολογία στην καθαρή του μορφή. Το εμπορικά καθαρό τιτάνιο με μικρή ποσότητα ακαθαρσιών (σίδηρος, πυρίτιο, άνθρακας κ.λπ.) παράγεται σε δύο ποιότητες VT 1-00 και VT 1-0. Η εισαγωγή διαφόρων συστατικών στο τιτάνιο καθιστά δυνατή την απόκτηση των απαιτούμενων ιδιοτήτων των κραμάτων. Το GOST 19807 - 74 ρυθμίζει την παραγωγή 17 ποιοτήτων τιτανίου και των κραμάτων του (με αλουμίνιο, μαγγάνιο, μολυβδαίνιο, ζιρκόνιο κ.λπ.), από τα οποία λαμβάνονται κενά μέρη με επεξεργασία πίεσης. Οι κύριες ποιότητες κραμάτων τιτανίου είναι: VT5-1, OT4-1, VT14, VT22 και άλλα, τα οποία έχουν υψηλή αντοχή, αντοχή στη διάβρωση, σε ορισμένες περιπτώσεις αντοχή στη θερμότητα και θερμική σταθερότητα.

Χρησιμοποιούνται επίσης χυτά κράματα τιτανίου (VT5L, VT21L, κ.λπ.), παρέχοντας υψηλή πυκνότητα χυτών. Αυτά τα κράματα παρουσιάζουν χαμηλή γραμμική συρρίκνωση και δεν είναι ευαίσθητα σε θερμή πυρόλυση, γεγονός που επιτρέπει την παραγωγή χυτών σύνθετου σχήματος.

Η τήξη και η έκχυση των κραμάτων τιτανίου πραγματοποιείται σε προστατευτική ατμόσφαιρα και κενό.

Τα Babbits είναι κράματα με βάση τον κασσίτερο ή τον μόλυβδο με προσθήκες χαλκού, αντιμονίου και άλλων στοιχείων. Σύμφωνα με το GOST 1320 - 74, παρέχεται η παραγωγή κασσίτερου και μολύβδου babbits, σύμφωνα με το GOST 1209 - 78-calcium. Τα Babbits έχουν υψηλές μηχανικές ιδιότητες σε υψηλές θερμοκρασίες, καλές αντιτριβικές και αντιδιαβρωτικές ιδιότητες και είναι καλά τρεχούμενα. Τα B83 και B88 είναι τα καλύτερα κράματα που χρησιμοποιούνται για την έκχυση ρουλεμάν ατμοστροβίλων ντίζελ, στροβιλοσυμπιεστών που λειτουργούν σε υψηλές ταχύτητες και φορτία.

Τα φθηνότερα μολύβδινα babbits χρησιμοποιούνται για την πλήρωση των ρουλεμάν διαφόρων οχημάτων (σιδηροδρομικά βαγόνια, τραμ κ.λπ.).

ΔΙΑΒΡΩΣΗ ΜΕΤΑΛΛΩΝ

Η διάβρωση των μετάλλων είναι η καταστροφή μεταλλικών υλικών λόγω της φυσικής και χημικής αλληλεπίδρασής τους με το περιβάλλον. Η διάβρωση των μετάλλων προκαλεί μεγάλη ζημιά στην εθνική οικονομία. Καταστροφή μεταλλικών κατασκευών στην ατμόσφαιρα, διάβρωση κύτους πλοίων και διάφορων κατασκευών θαλάσσιων και ποταμών, διάβρωση μεταλλικών αγωγών για διάφορους σκοπούς, καταστροφή από διάβρωση καλωδίων, σιδηροτροχιών κ.λπ., στα οποία ρέει ηλεκτρικό ρεύμα όταν βρίσκονται στο έδαφος, διάβρωση χημικών συσκευών και εγκαταστάσεων, διάβρωση μηχανών και συσκευών, σχηματισμός αλάτων στο μέταλλο κατά τη διάρκεια της θερμής κατεργασίας του - όλα αυτά είναι παραδείγματα διάβρωσης.

Επί του παρόντος, δεν υπάρχουν επαρκώς ακριβή στοιχεία για τις απώλειες διάβρωσης, ωστόσο, σύμφωνα με τη γενικά αποδεκτή γνώμη, περίπου το ⅓ του μετάλλου που εξορύσσεται παγκοσμίως είναι εκτός λειτουργίας ως αποτέλεσμα της διάβρωσης. Ταυτόχρονα, θεωρείται ότι περίπου ⅔ του διαβρωμένου μετάλλου αναγεννάται ως αποτέλεσμα της επανατήξης του παλιοσίδερου (σκραπ) σε φούρνους ανοιχτής εστίας και το υπόλοιπο, που είναι περίπου το 10% της ποσότητας λιωμένου μετάλλου. , χάνεται με τη μορφή σκόνης.

Έχουν γίνει προσπάθειες υπολογισμού των απωλειών διάβρωσης με βάση το μεταλλικό ταμείο της χώρας. Η ανεπανόρθωτη απώλεια μετάλλου από τη διάβρωση μετά τη λήξη της διάρκειας ζωής του, η οποία προσδιορίζεται στα 12–14 χρόνια, μπορεί να εκτιμηθεί σε 6–7%, και η απόλυτη ποσότητα ανεπανόρθωτης απώλειας μετάλλου από τη διάβρωση, που αντιστοιχεί στη μάζα του το μεταλλικό ταμείο της χώρας το 1975, είναι περίπου 5,5 εκατομμύρια τόνοι. Ωστόσο, σύμφωνα με τα τελευταία στοιχεία που έδωσε ο ακαδημαϊκός A.P. Aleksandrov σε μια από τις συνεδριάσεις της Ακαδημίας Επιστημών της ΕΣΣΔ, η ετήσια απώλεια μετάλλου από τη διάβρωση είναι 15 εκατομμύρια τόνοι. επιβεβαιώνει την υψηλή αξιοπιστία των προηγούμενων υπολογισμών.

Με την ανάπτυξη του βιομηχανικού δυναμικού σε όλες τις χώρες, ο ρυθμός αύξησης των απωλειών από τη διάβρωση άρχισε να υπερβαίνει τον ρυθμό ανάπτυξης του μεταλλικού ταμείου. Ταυτόχρονα, θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι οι ανεπανόρθωτες απώλειες, κυρίως σιδηρούχων μετάλλων, επιταχύνουν σημαντικά τη χρήση των φυσικών τους πόρων. Ωστόσο, η κύρια ζημιά από τη διάβρωση συνδέεται όχι τόσο με την απώλεια του ίδιου του μετάλλου, αλλά με την αστοχία μεταλλικών κατασκευών, το κόστος των οποίων στις περισσότερες περιπτώσεις υπερβαίνει σημαντικά το κόστος του μετάλλου από το οποίο κατασκευάζονται.

Όχι λιγότερες απώλειες στην εθνική οικονομία προκαλούνται από ατυχήματα μηχανημάτων και κατασκευών που σχετίζονται με διάβρωση, ζημιές σε προϊόντα τροφίμων και χημικών εγκαταστάσεων που προκύπτουν από μόλυνση από προϊόντα διάβρωσης, αύξηση της κατανάλωσης μετάλλων λόγω υπερβολικών ανοχών στη διάβρωση, καθώς και χρόνου διακοπής λειτουργίας εξοπλισμό που σχετίζεται με την επισκευή του. Αυτό περιλαμβάνει επίσης το κόστος προληπτικής συντήρησης, επισκευής και αντικατάστασης εξαρτημάτων που έχουν υποστεί βλάβη. Ένα πολύ σημαντικό στοιχείο απώλειας είναι η ανάγκη λήψης ολοκληρωμένων μέτρων για την καταπολέμηση της διάβρωσης: αντικατάσταση συνηθισμένων χάλυβων με κραματοποιημένους χάλυβες, εφαρμογή διαφόρων επιστρώσεων, λιπαντικών και αναστολέων.

Στις βιομηχανικές χώρες, οι απώλειες από τη διάβρωση ανέρχονται περίπου στο 5-10% του εθνικού εισοδήματος. Σύμφωνα με τα τελευταία δεδομένα, μόνο η άμεση ζημιά που προκλήθηκε από τη διάβρωση μεταλλικών προϊόντων και κατασκευών στην ΕΣΣΔ έφτασε τα 13-14 δισεκατομμύρια ρούβλια μέχρι τα μέσα της δεκαετίας του '70. στο έτος. Στις ΗΠΑ, οι συνολικές απώλειες που προκαλούνται από τη διάβρωση των μετάλλων ξεπερνούν σήμερα τα 70 δισεκατομμύρια δολάρια ετησίως.

Όλα αυτά υποδηλώνουν τη μεγάλη σημασία της μελέτης των διεργασιών διάβρωσης και των απωλειών διάβρωσης και της αποτελεσματικής καταπολέμησης της διάβρωσης μετάλλων με την ανάπτυξη και εφαρμογή κατάλληλων μέτρων αντιδιαβρωτικής προστασίας. Μαζί με αυτό, εθνικός σχεδιασμός] και συντονισμός της συνεχιζόμενης επιστημονικής έρευνας για τη διάβρωση των μετάλλων και πρακτικά μέτρα για να! την καταπολέμηση της διάβρωσης μεταλλικών κατασκευών, μηχανημάτων * και μηχανισμών.

Είναι εξαιρετικά σημαντικό να εργαστεί κανείς στον τομέα της οικονομίας της διάβρωσης των μετάλλων και της αντιδιαβρωτικής προστασίας και, ειδικότερα, η ανάπτυξη κατάλληλων μεθόδων για τον σχετικά ακριβή προσδιορισμό των απωλειών από τη διάβρωση και τον προσδιορισμό της τεχνικής και οικονομικής αποτελεσματικότητας των μέτρων αντιδιαβρωτικής προστασίας. Μια πανεθνική προσέγγιση για τα αντιδιαβρωτικά μέτρα προβλέπει ότι ένα ευρύ φάσμα οικονομολόγων, τεχνολόγων, σχεδιαστών και ερευνητών είναι επαρκώς ενήμερο για τα ζητήματα διάβρωσης προκειμένου να επιλυθούν με επιτυχία τα προβλήματα που τίθενται σε αυτόν τον τομέα.