Sekiz Ortak Metal Malzeme
1 dökme demir - akışkanlık
Kanalizasyon kapakları, günlük çevremizin o kadar göze çarpmayan bir parçasıdır ki, çok az insan bunlara dikkat eder. Dökme demirin bu kadar geniş ve geniş bir kullanım yelpazesine sahip olmasının nedeni, esas olarak mükemmel akışkanlığı ve çeşitli karmaşık şekillere döküm kolaylığından kaynaklanmaktadır. Dökme demir aslında karbon, silikon ve demir gibi elementlerin karışımına verilen isimdir. Karbon içeriği ne kadar yüksek olursa, döküm sırasındaki akış özellikleri o kadar iyi olur. Karbon burada grafit ve demir karbür olmak üzere iki biçimde oluşur.
Dökme demirde grafit bulunması, kanalizasyon kapaklarına mükemmel aşınma direnci sağlar. Pas genellikle yalnızca en dıştaki katmanda görülür, bu nedenle genellikle parlatılır. Buna rağmen, döküm işlemi sırasında paslanmayı önlemek için hala özel önlemler vardır, yani döküm yüzeyine bir asfalt kaplama tabakası eklenir ve paslanmayı önlemek için asfalt, dökme demir yüzeyindeki gözeneklere nüfuz eder. Kum döküm malzemeleri üretmenin geleneksel süreci artık birçok tasarımcı tarafından daha yeni ve daha ilginç alanlarda kullanılmaktadır.
Malzeme özellikleri: mükemmel akışkanlık, düşük maliyet, iyi aşınma direnci, düşük katılaşma büzülmesi, çok kırılgan, yüksek basınç dayanımı, iyi işlenebilirlik.
Tipik kullanım alanları: Dökme demir, binalar, köprüler, mühendislik bileşenleri, ev ve mutfak gereçleri gibi alanlarda yüzlerce yıldır kullanılmaktadır.
2 paslanmaz çelik - paslanmaz aşk
Paslanmaz çelik, krom, nikel ve diğer bazı metal elementlerin çeliğe dahil edilmesiyle yapılan bir alaşımdır. Paslanmazlık özelliği alaşımın içindeki kromdan kaynaklanmaktadır. Krom, alaşımın yüzeyinde çıplak gözle görülemeyen sağlam, kendi kendini iyileştiren bir krom oksit film oluşturur. Genelde bahsettiğimiz paslanmaz çelik ve nikel oranı genel olarak 18:10'dur. "Paslanmaz çelik" terimi, yalnızca bir tür paslanmaz çeliği ifade etmez, yüzden fazla endüstriyel paslanmaz çeliği ifade eder ve geliştirilen her paslanmaz çelik, kendi özel uygulama alanında iyi performansa sahiptir.
20. yüzyılın başında, ürün tasarımı alanına paslanmaz çelik girdi ve tasarımcılar, daha önce hiç dahil olmayan birçok alanı dahil ederek, tokluk ve korozyon önleme özellikleri etrafında birçok yeni ürün geliştirdi. Bu tasarım girişimleri serisi çok devrim niteliğindedir. Örneğin medikal sektöründe ilk kez sterilizasyon sonrası tekrar kullanılabilen cihazlar ortaya çıktı.
Paslanmaz çelik dört ana tipe ayrılır: östenitik, ferritik, ferritik-östenitik (kompozit), martensitik. Ev eşyalarında kullanılan paslanmaz çelik temel olarak östenitiktir.
Malzeme özellikleri: sağlık, korozyon önleyici, ince yüzey işleme, yüksek sertlik, çeşitli işleme teknikleriyle oluşturulabilir ve soğuk işlemesi zordur.
Tipik kullanım: Yaygın olarak kullanılan birincil renkli paslanmaz çelikler arasında, östenitik paslanmaz çelik, tatmin edici renk görünümü ve şekli elde edebilen en uygun renklendirici malzemedir. Östenitik paslanmaz çelik ağırlıklı olarak dekoratif yapı malzemeleri, ev ürünleri, endüstriyel borular ve bina yapılarında kullanılır; martensitik paslanmaz çelik esas olarak bıçak ve türbin kanatları yapmak için kullanılır; ferritik paslanmaz çelik korozyona dayanıklıdır ve ağırlıklı olarak dayanıklı çamaşır makinelerinde ve kazan parçalarında kullanılır; kompozit paslanmaz çelik, daha güçlü korozyon direncine sahiptir, bu nedenle genellikle agresif ortamlarda kullanılır.
Bir ömür boyu 3 Çinko - 730 libre
Gümüşi ve mavimsi gri olan çinko, alüminyum ve bakırdan sonra en çok kullanılan üçüncü demir dışı metaldir. ABD Maden Bürosu'ndan alınan bir istatistik, ortalama bir insanın hayatı boyunca toplam 331 kilogram çinko tükettiğini gösteriyor. Çinko çok düşük bir erime noktasına sahiptir, bu nedenle aynı zamanda ideal bir döküm malzemesidir.
Çinko dökümler günlük hayatımızda çok yaygındır: kapı kolları, musluklar, elektronik bileşenler, vb. yüzeylerinin altındaki malzemeler. Çinko son derece yüksek korozyon direncine sahiptir, bu da onun bir başka en temel işlevi, yani çelik için yüzey kaplama malzemesi olmasını sağlar. Yukarıdaki işlevlere ek olarak çinko, bakırla birleşerek pirinç oluşturan bir alaşım malzemesidir. Korozyon önleyici özellikleri sadece çelik yüzey kaplamaları için geçerli değildir, aynı zamanda insan bağışıklık sistemimizi güçlendirmeye de yardımcı olur.
Malzeme özellikleri: sağlık hizmeti, korozyon önleyici, mükemmel dökülebilirlik, mükemmel korozyon önleyici, yüksek mukavemet, yüksek sertlik, ucuz hammaddeler, düşük erime noktası, sürünme direnci, diğer metallerle kolay şekillendirilebilen alaşımlar, sağlık hizmetleri, oda sıcaklığında Kırılgan , yaklaşık 100 santigrat derecede sünek.
Tipik kullanım: elektronik ürün bileşenleri. Çinko, bronzu oluşturan alaşımlı malzemelerden biridir. Çinko ayrıca hijyenik ve korozyon önleyici özelliklere sahiptir. Ayrıca çatı kaplama malzemeleri, fotoğraf gravür diskleri, cep telefonu antenleri ve kameralardaki panjur cihazlarında da çinko kullanılmaktadır.
4 Alüminyum (Al) - modern bir malzeme
9,000 yıldır kullanılan altınla karşılaştırıldığında, bu mavimsi beyaz metal olan alüminyum, metal malzemeler arasında ancak bir bebek sayılabilir. Alüminyum, 18. yüzyılın başlarında ortaya çıktı ve adını aldı. Alüminyum, diğer metal elementlerin aksine doğada doğrudan metal elementler halinde bulunmaz, yüzde 50 alümina (boksit olarak da bilinir) içeren boksitten çıkarılır. Bu mineral formdaki alüminyum aynı zamanda gezegenimizdeki en bol bulunan metalik elementlerden biridir.
Metal alüminyum ilk ortaya çıktığında, insanların yaşamlarına hemen uygulanmadı. Daha sonra, benzersiz işlevlerine ve özelliklerine yönelik bir dizi yeni ürün yavaş yavaş ortaya çıktı ve bu yüksek teknoloji ürünü malzeme giderek daha geniş bir pazar kazandı. Alüminyumun uygulama geçmişi nispeten kısa olmasına rağmen, piyasadaki alüminyum ürünlerinin çıktısı, diğer demir dışı metal ürünlerin toplamını çok aşmıştır.
Malzeme özellikleri: esnek ve plastik, yapımı kolay alaşımlar, yüksek mukavemet-ağırlık oranı, mükemmel korozyon direnci, elektrik ve ısıyı iletmesi kolay ve geri dönüştürülebilir.
Tipik kullanımlar: Araç iskeletleri, uçak parçaları, mutfak eşyaları, paketleme ve mobilyalar. Alüminyum, Londra'daki Piccadilly Circus'taki Aşk Tanrısı heykeli ve New York'taki Chrysler Otomobil Binası'nın tepesi gibi tümü alüminyumla güçlendirilmiş bazı büyük bina yapılarını güçlendirmek için de sıklıkla kullanılır.
5 magnezyum alaşımı - ultra ince estetik tasarım
Magnezyum son derece önemli bir demir dışı metaldir. Alüminyumdan daha hafiftir ve diğer metallerle yüksek mukavemetli alaşımlar oluşturabilir. Magnezyum alaşımları hafif özgül ağırlığa, yüksek özgül kuvvete ve özgül sertliğe, iyi termal iletkenliğe ve iyi sönüm azaltma özelliğine sahiptir. Şok ve elektromanyetik koruma performansı, kolay işleme ve kalıplama, kolay geri dönüşüm ve diğer avantajlar. Ancak uzun bir süre, yüksek fiyat ve teknik sınırlamalar nedeniyle, magnezyum ve magnezyum alaşımları havacılık, uzay ve askeri endüstrilerde sadece az miktarda kullanılmaktadır, bu nedenle "asil metaller" olarak adlandırılmaktadırlar. Magnezyum şu anda çelik ve alüminyumdan sonra üçüncü en büyük metal mühendisliği malzemesidir ve havacılık, otomobil, elektronik, mobil iletişim, metalürji ve diğer alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Diğer yapı metallerinin üretim maliyetlerinin artması nedeniyle magnezyum metalinin öneminin gelecekte daha da artması beklenebilir.
Magnezyum alaşımının oranı alüminyum alaşımında yüzde 68, çinko alaşımında yüzde 27 ve çelikte yüzde 23'tür. Genellikle otomobil parçalarında, 3C ürün kaplamalarında, inşaat malzemelerinde vb. kullanılır. Çoğu ultra ince dizüstü bilgisayar ve cep telefonu kasası magnezyum alaşımlarından yapılır.
Magnezyum alaşımının korozyon direnci, karbon çeliğinin 8 katı, alüminyum alaşımının 4 katı ve plastiğin 10 katından fazladır. Korozyon direnci alaşımlar arasında en iyisidir. Yaygın olarak kullanılan magnezyum alaşımları, özellikle otomobil ve motosiklet parçalarında ve inşaat malzemelerinde kullanıldığında anında yanmayı önleyebilen yanıcı değildir. Magnezyum hammaddelerinin çoğu deniz suyundan çıkarılır, bu nedenle kaynakları sabit ve yeterlidir.
Malzeme özellikleri: hafif yapı, yüksek sağlamlık ve darbe direnci, mükemmel korozyon direnci, iyi termal iletkenlik ve elektromanyetik ekranlama, iyi yanmazlık, zayıf ısı direnci ve kolay geri dönüşüm.
Tipik uygulama: Havacılık, otomobil, elektronik, mobil iletişim, metalurji ve diğer alanlarda yaygın olarak kullanılır.
6 Bronz - İnsanın Arkadaşı
Bakır, yaşamlarımızla çok yakından ilgili olan inanılmaz derecede çok yönlü bir metaldir. İnsanlığın ilk araçlarının ve silahlarının çoğu bakırdan yapılmıştır. Latince adı "cuprum", bakır kaynakları açısından zengin bir ada olan Kıbrıs denilen bir yerden gelmektedir. İnsanlar bu metal malzemeyi adlandırmak için adanın adının kısaltması olan Cu'yu kullandılar, bu nedenle bakır şu anki kod adını taşıyor.
Bakır, modern toplumda çok önemli bir rol oynar: mimari yapılarda yaygın olarak, elektrik iletimi için bir taşıyıcı olarak kullanılır ve binlerce yıldır birçok farklı kültürden insan tarafından vücut süslemeleri için bir hammadde olarak kullanılmıştır. Bu dövülebilir, turuncu-kırmızı metal, transmisyonları çözmedeki basit başlangıcından karmaşık modern iletişim uygulamalarındaki önemli rolüne kadar bizimle birlikte gelişti. Bakır mükemmel bir iletkendir ve elektrik iletkenliği bakımından gümüşten sonra ikinci sıradadır. Metal malzemeleri kullanan insanların zaman tarihi açısından bakıldığında bakır, altından sonra insanlar tarafından en uzun süre kullanılan metaldir. Bunun nedeni büyük ölçüde bakırın çıkarılmasının kolay olması ve bakır endüstrisinin bakırdan nispeten kolay ayrılmasıdır.
Malzeme özellikleri: çok iyi korozyon direnci, mükemmel termal iletkenlik, elektriksel iletkenlik, sert, esnek, sünek, cilalamadan sonra benzersiz etki.
Tipik kullanım alanları: elektrik telleri, motor bobinleri, baskılı devreler, çatı kaplama malzemeleri, sıhhi tesisat malzemeleri, ısıtma malzemeleri, mücevherat, mutfak gereçleri. Ayrıca bronz yapmak için ana alaşım bileşenlerinden biridir.
7 Krom - Yüksek Son Kat
Kromun en yaygın şekli, paslanmaz çeliğin sertliğini arttırmak için bir alaşım elementi olarak paslanmaz çelikte kullanılır. Krom kaplama işlemleri genel olarak dekoratif kaplama, sert krom kaplama ve siyah krom kaplama olmak üzere üçe ayrılır. Krom kaplama, mühendislik alanında yaygın olarak kullanılmaktadır. Dekoratif krom kaplama genellikle nikel tabakasının dışında en dıştaki tabaka olarak kullanılır. Kaplama, hassas ve narin bir ayna benzeri parlatma etkisine sahiptir. Dekoratif bir son işlem olarak, krom kaplamanın kalınlığı yalnızca 0,006 mm'dir. Krom kaplama işlemini kullanmayı planlarken, bu işlemin tehlikeleri tamamen göz önünde bulundurulmalıdır. Altı değerlikli dekoratif krom suyunun yerini üç değerlikli krom suyuna bırakma eğilimi giderek daha belirgin hale geliyor çünkü birincisi çok kanserojenken, ikincisi nispeten daha az toksik olarak kabul ediliyor.
Malzeme özellikleri: çok yüksek yüzey, mükemmel korozyon direnci, sert ve dayanıklı, temizlemesi kolay, düşük sürtünme katsayısı.
Tipik kullanımlar: Dekoratif krom kaplama, kapı kolları ve tamponlar dahil olmak üzere birçok otomotiv bileşeni için kaplama malzemesidir. Ayrıca bisiklet parçalarında, banyo musluklarında, mobilyalarda, mutfak eşyalarında, sofra takımlarında vb. ve amortisörler. Siyah krom kaplama, ağırlıklı olarak müzik aleti dekorasyonu ve güneş enerjisi kullanımı için kullanılır.
8 titanyum - hafif ve güçlü
Titanyum, doku olarak çok hafif, ancak çok sağlam ve korozyona dayanıklı, oda sıcaklığında ömür boyu kendi rengini koruyan çok özel bir metaldir. Titanyumun erime noktası platininkine benzer, bu nedenle genellikle havacılık ve askeri hassas bileşenlerde kullanılır. Elektrik akımı ve kimyasal işlem eklendikten sonra farklı renkler üretilecektir. Titanyum, asit ve alkali korozyonuna karşı mükemmel dirence sahiptir. Birkaç yıl boyunca "aqua regia" ile ıslatılmış titanyum hala parlak ve ışıltılıdır. Paslanmaz çeliğe titanyum eklenirse, pas direncini büyük ölçüde artıran yalnızca yaklaşık yüzde bir eklenir.
Titanyum, düşük yoğunluk, yüksek sıcaklık direnci ve korozyon direnci gibi mükemmel özelliklere sahiptir. Titanyum alaşımının yoğunluğu çeliğin yarısı kadardır ve mukavemeti neredeyse çelikle aynıdır; titanyum yüksek sıcaklığa ve düşük sıcaklığa dayanıklıdır. -253 derece ~500 derecelik geniş bir sıcaklık aralığında yüksek mukavemeti koruyabilir. Bu avantajlar tam olarak uzay metalinin sahip olması gereken özelliklerdir. Titanyum alaşımları, roket motoru mahfazaları, yapay uydular ve uzay araçları yapmak için iyi malzemelerdir ve "uzay metalleri" olarak bilinirler.
Titanyum saf bir metaldir. Titanyum metalinin "saf" olması nedeniyle, maddeler onunla temas ettiğinde hiçbir kimyasal reaksiyon meydana gelmez. Yani titanyum yüksek korozyon direncine ve yüksek stabiliteye sahip olduğu için insanlarla uzun süreli temasından sonra özünü etkilemeyecek, dolayısıyla insan alerjisine neden olmayacaktır. İnsan otonom sinirlerine ve tat alma duyusuna etkisi olmayan tek maddedir. Metaller "biyofilik metaller" olarak bilinir.
Titanyumun en büyük dezavantajı rafine edilmesinin zor olmasıdır. Bunun başlıca nedeni, titanyumun yüksek sıcaklıklarda oksijen, karbon, nitrojen ve diğer birçok elementle birleşebilmesidir.
Malzeme özellikleri: çok yüksek mukavemet, mükemmel korozyon direnci-ağırlık oranı, soğukta işlenmesi zor, iyi kaynaklanabilirlik, çelikten yaklaşık yüzde 40 daha hafif, alüminyumdan yüzde 60 daha ağır, düşük elektrik iletkenliği, düşük termal genleşme oranı, yüksek erime noktası.
Tipik kullanım alanları: golf sopaları, tenis raketleri, dizüstü bilgisayarlar, kameralar, valizler, cerrahi implantlar, uçak iskeletleri, kimyasal aletler ve denizcilik ekipmanları. Ayrıca titanyum kağıt, boya ve plastiklerde beyaz pigment olarak da kullanılmaktadır.
Metal Yüzey İşlem Prosesi
1. Yüzey işleme sürecine giriş
Parçanın yüzeyinin durumunu ve özelliklerini değiştirmek için modern fizik, kimya, metalurji ve ısıl işlem kullanma süreci, böylece önceden belirlenmiş performans gereksinimlerini elde etmek için çekirdek malzeme ile en iyi şekilde birleştirilebilsin, yüzey işleme süreci olarak adlandırılır. .
Yüzey işlemenin rolü:
(1) Yüzey korozyon direncini ve aşınma direncini artırın, malzeme yüzey değişikliklerini ve hasarını yavaşlatın, ortadan kaldırın ve onarın;
(2) Sıradan malzemelerin özel işlevlere sahip yüzeyler elde etmesini sağlayın;
(3) Enerjiden tasarruf edin, maliyetleri azaltın ve çevreyi iyileştirin.
2. Metal yüzey işleme işlemlerinin sınıflandırılması
resim
Toplamda 4 kategoriye ayrılabilir: yüzey modifikasyon teknolojisi, yüzey alaşımlama teknolojisi, yüzey dönüştürme kaplama teknolojisi ve yüzey kaplama teknolojisi.
1. Yüzey modifikasyon teknolojisi
1. Yüzey söndürme
Yüzey söndürme, yüzey tabakasını östenize etmek için hızlı ısıtma kullanan ve ardından çeliğin kimyasal bileşimini ve çekirdek yapısını değiştirmeden parçanın yüzeyini güçlendirmek için onu söndüren bir ısıl işlem yöntemini ifade eder.
Yüzey söndürmenin ana yöntemleri alevle söndürme ve indüksiyonla ısıtmadır. Yaygın olarak kullanılan ısı kaynakları, oksiasetilen veya oksipropan gibi alevlerdir.
2. Lazerle yüzey güçlendirme
Lazerle yüzey güçlendirme, odaklanmış bir lazer ışını kullanarak iş parçasının yüzeyine ateş etmek, iş parçasının yüzeyindeki son derece ince malzemeyi çok kısa sürede faz geçiş sıcaklığının veya erime noktasının üzerindeki bir sıcaklığa kadar ısıtmak ve soğutmaktır. Çok kısa sürede iş parçasının yüzeyini sertleştirerek güçlendirir.
resim
Lazer yüzey güçlendirme, lazer faz dönüşümü güçlendirme işlemi, lazer yüzey alaşımlama işlemi ve lazer kaplama işlemi olarak ayrılabilir.
resim
Lazer yüzey güçlendirmesinin ısıdan etkilenen bölgesi küçüktür, deformasyon küçüktür ve işlem uygundur. Esas olarak körleme kalıpları, krank milleri, kamlar, eksantrik milleri, yivli miller, hassas alet kılavuz rayları, yüksek hızlı çelik aletler, dişliler ve içten yanmalı motorlar gibi yerel olarak güçlendirilmiş parçalar için kullanılır. Silindir gömlekleri vb.
3. Bilyalı dövme
Bilyalı dövme, metal yüzeyi çekiçleyen sayısız küçük çekiç gibi, parçanın yüzeyine çok sayıda yüksek hızlı mermi püskürten bir teknolojidir, böylece parçanın yüzeyi ve alt yüzeyi, güçlendirmeyi sağlamak için belirli bir plastik deformasyona uğrar.
resim
etki:
(1) Parçaların mekanik mukavemetini ve aşınma direncini, yorulma direncini ve korozyon direncini geliştirin;
(2) Yüzey matlaştırma ve kireç giderme için kullanılır;
(3) Döküm, dövme ve kaynak parçalarının vs. kalıntı gerilimini ortadan kaldırın.
4. Yuvarlanma
Haddeleme, sert merdanelerin veya merdanelerin oda sıcaklığında dönen iş parçasının yüzeyine bastırılması ve doğru, pürüzsüz ve güçlendirilmiş bir yüzey veya yüzey elde etmek için iş parçasının yüzeyini plastik olarak deforme etmek ve sertleştirmek üzere generatriksin yönü boyunca hareket etmesidir. belirli kalıplarla tedavi. zanaat.
resim
Uygulama: silindirik yüzeyler, konik yüzeyler ve düzlemler gibi nispeten basit şekillere sahip parçalar.
5. Çizim
Tel çekme, metalin dış kuvvet etkisi altında kalıptan geçmeye zorlanması, metalin kesit alanının sıkıştırılması ve gerekli kesit alanının elde edilmesi anlamına gelir.
