Осем често срещани метални материала
1 чугун - течливост
Канализационните капаци са толкова незабележима част от ежедневието ни, че малко хора им обръщат внимание. Причината, поради която чугунът има толкова голям и широк спектър от приложения, се дължи главно на отличната му течливост и лекотата на отливане в различни сложни форми. Чугунът всъщност е името, дадено на смес от елементи, включително въглерод, силиций и желязо. Колкото по-високо е съдържанието на въглерод, толкова по-добри са характеристиките на потока по време на леене. Въглеродът се среща тук в две форми, графит и железен карбид.
Наличието на графит в чугуна дава на канализационните капаци отлична устойчивост на износване. Ръждата обикновено се появява само върху най-външния слой, така че обикновено се полира. Въпреки това все още има специални мерки за предотвратяване на ръжда по време на процеса на изливане, тоест слой от асфалтово покритие се добавя към повърхността на отливката и асфалтът прониква в порите на чугунената повърхност, за да предотврати ръждата. Традиционният процес на производство на материали за пясъчно леене сега се използва от много дизайнери в други по-нови и по-интересни области.
Свойства на материала: отлична течливост, ниска цена, добра устойчивост на износване, ниско свиване при втвърдяване, много крехък, висока якост на натиск, добра обработваемост.
Типични приложения: Чугунът се използва от стотици години в области като сгради, мостове, инженерни компоненти, домакински и кухненски прибори.
2 неръждаема стомана - неръждаема любов
Неръждаемата стомана е сплав, получена чрез включване на хром, никел и някои други метални елементи в стомана. Характеристиката му да не ръждясва се дължи на хрома в сплавта. Хромът образува твърд, самовъзстановяващ се филм от хромен оксид върху повърхността на сплавта, който е невидим за нашите невъоръжени очи. Съотношението на неръждаема стомана и никел, което обикновено имаме предвид, обикновено е 18:10. Терминът "неръждаема стомана" не се отнася просто до един вид неръждаема стомана, но се отнася до повече от сто вида индустриални неръждаеми стомани и всяка разработена неръждаема стомана има добро представяне в своята специфична област на приложение.
В началото на 20-ти век неръждаемата стомана беше въведена в областта на продуктовия дизайн и дизайнерите разработиха много нови продукти около нейната здравина и антикорозионни свойства, включващи много области, които никога не са били включени преди. Тази поредица от опити за дизайн е много революционна. Например, за първи път в медицинската индустрия се появиха устройства, които могат да се използват повторно след стерилизация.
Неръждаемата стомана е разделена на четири основни типа: аустенитна, феритна, феритно-аустенитна (композитна), мартензитна. Неръждаемата стомана, използвана в домакинските предмети, е основно аустенитна.
Свойства на материала: грижа за здравето, антикорозионна обработка, фина повърхностна обработка, висока твърдост, може да се формира чрез различни техники на обработка и е трудно да се обработва на студено.
Типична употреба: Сред често използваните основни цветни неръждаеми стомани, аустенитната неръждаема стомана е най-подходящият оцветяващ материал, който може да получи задоволителен цветен външен вид и форма. Аустенитната неръждаема стомана се използва главно в декоративни строителни материали, домакински продукти, промишлени тръби и строителни конструкции; мартензитната неръждаема стомана се използва главно за направата на ножове и турбинни лопатки; феритната неръждаема стомана е устойчива на корозия и се използва главно в издръжливи перални машини и части за бойлери; композитната неръждаема стомана има по-силна устойчивост на корозия, така че често се използва в агресивни среди.
3 Цинк - 730 lbs за цял живот
Цинкът, сребрист и синкаво-сив, е третият най-широко използван цветен метал след алуминия и медта. Статистика на US Bureau of Mines показва, че средно човек консумира общо 331 килограма цинк през живота си. Цинкът има много ниска точка на топене, така че също е идеален материал за леене.
Цинковите отливки са много често срещани в нашето ежедневие: материали под повърхността на дръжки на врати, кранове, електронни компоненти и др. Цинкът има изключително висока устойчивост на корозия, което го прави още една най-основна функция, а именно като материал за повърхностно покритие на стомана. В допълнение към горните функции, цинкът също е материал от сплав, който се комбинира с мед, за да образува месинг. Неговите антикорозионни свойства не се отнасят само за стоманените повърхностни покрития – те също помагат за укрепване на нашата човешка имунна система.
Свойства на материала: здравеопазване, антикорозионни свойства, отлична леемост, отлична антикорозионна защита, висока якост, висока твърдост, евтини суровини, ниска точка на топене, устойчивост на пълзене, лесни за формоване сплави с други метали, здравеопазване, при стайна температура Чуплив , пластичен при около 100 градуса по Целзий.
Типична употреба: компоненти на електронни продукти. Цинкът е една от сплавните материали, които образуват бронз. Цинкът също има хигиенни и антикорозионни свойства. Освен това цинкът се използва и в покривни материали, дискове за гравиране на снимки, антени за мобилни телефони и устройства за затвори във фотоапарати.
4 Алуминий (Al) - модерен материал
В сравнение със златото, което се използва от 9 000 години, алуминият, този синкавобял метал, може да се разглежда само като бебе сред металните материали. Алуминият се появява и е кръстен в началото на 18 век. За разлика от други метални елементи, алуминият не съществува в природата под формата на директни метални елементи, а се извлича от боксит, съдържащ 50 процента алуминиев оксид (известен също като боксит). Алуминият в тази минерална форма също е един от най-разпространените метални елементи на нашата планета.
Когато металният алуминий се появи за първи път, той не беше приложен веднага в живота на хората. По-късно постепенно се появиха партида от нови продукти, насочени към неговите уникални функции и характеристики, и този високотехнологичен материал постепенно спечели все по-широк пазар. Въпреки че историята на приложението на алуминия е сравнително кратка, производството на алуминиеви продукти на пазара далеч надхвърля сумата на други продукти от цветни метали.
Свойства на материала: гъвкави и пластични, лесни за производство сплави, високо съотношение на якост към тегло, отлична устойчивост на корозия, лесен за провеждане на електричество и топлина и рециклируем.
Типични употреби: Скелети на превозни средства, части от самолети, кухненски прибори, опаковки и мебели. Алуминият също често се използва за укрепване на някои големи строителни конструкции, като статуята на Купидон на Piccadilly Circus в Лондон и горната част на Chrysler Automobile Building в Ню Йорк, всички от които са подсилени с алуминий.
5 магнезиева сплав - ултратънък естетичен дизайн
Магнезият е изключително важен цветен метал. Той е по-лек от алуминия и може да образува сплави с висока якост с други метали. Магнезиевите сплави имат леко специфично тегло, висока специфична якост и специфична твърдост, добра топлопроводимост и добро намаляване на затихването. Ударно и електромагнитно екраниране, лесна обработка и формоване, лесно рециклиране и други предимства. Но дълго време, поради високата цена и техническите ограничения, магнезият и магнезиевите сплави се използват само в малки количества в авиационната, космическата и военната промишленост, така че се наричат „благородни метали“. Сега магнезият е третият най-голям метален инженерен материал след стомана и алуминий и се използва широко в космическата промишленост, автомобилите, електрониката, мобилните комуникации, металургията и други области. Може да се очаква, че значението на магнезиевия метал ще стане по-голямо в бъдеще поради увеличаването на производствените разходи на други структурни метали.
Съотношението на магнезиевата сплав е 68 процента от алуминиевата сплав, 27 процента от цинковата сплав и 23 процента от стоманата. Често се използва в авточасти, корпуси на 3C продукти, строителни материали и др. Повечето ултратънки корпуси на лаптопи и мобилни телефони са направени от магнезиеви сплави.
Устойчивостта на корозия на магнезиевата сплав е 8 пъти по-голяма от тази на въглеродната стомана, 4 пъти по-голяма от тази на алуминиевата сплав и повече от 10 пъти по-голяма от тази на пластмасата. Неговата устойчивост на корозия е най-добрата сред сплавите. Често използваните магнезиеви сплави са незапалими, особено когато се използват в автомобилни и мотоциклетни части и строителни материали, които могат да избегнат незабавно изгаряне. Повечето от магнезиевите суровини се извличат от морска вода, така че неговите ресурси са стабилни и достатъчни.
Свойства на материала: лека структура, висока твърдост и устойчивост на удар, отлична устойчивост на корозия, добра топлопроводимост и електромагнитно екраниране, добра незапалимост, слаба устойчивост на топлина и лесно рециклиране.
Типично приложение: Широко използван в космическата индустрия, автомобилостроенето, електрониката, мобилните комуникации, металургията и други области.
6 Бронз - Приятел на човека
Медта е невероятно универсален метал, който е толкова тясно свързан с живота ни. Много от ранните инструменти и оръжия на човечеството са направени от мед. Латинското му име "cuprum" произлиза от място, наречено Кипър, който е остров, богат на медни ресурси. Хората са използвали съкращението от името на острова Cu, за да назоват този метален материал, така че медта има настоящото кодово име.
Медта играе много важна роля в съвременното общество: тя се използва широко в архитектурни структури, като носител за пренос на електричество и е била използвана от хора от много различни култури от хиляди години като суровина за декорации на тела. Този ковък, оранжево-червен метал е еволюирал с нас, от простото си начало в декодирането на предавания до основната му роля в сложни съвременни комуникационни приложения. Медта е отличен проводник, на второ място след среброто по своята електропроводимост. От гледна точка на историята на хората, използващи метални материали, медта е металът, който е бил използван най-дълго от хората след златото. Това до голяма степен се дължи на факта, че медта се добива лесно и медната промишленост се отделя сравнително лесно от медта.
Свойства на материала: много добра устойчивост на корозия, отлична топлопроводимост, електропроводимост, твърд, гъвкав, пластичен, уникален ефект след полиране.
Типични употреби: електрически проводници, двигателни бобини, печатни платки, покривни материали, водопроводни материали, нагревателни материали, бижута, готварски прибори. Освен това е една от основните легиращи съставки за производството на бронз.
7 Хром - Високо покритие
Най-често срещаната форма на хром се използва в неръждаемата стомана като легиращ елемент за увеличаване на твърдостта на неръждаемата стомана. Процесите на хромиране обикновено се разделят на три вида: декоративно покритие, твърдо хромиране и черно хромиране. Хромирането се използва широко в областта на инженерството. Декоративното хромирано покритие обикновено се използва като най-външния слой от външната страна на никеловия слой. Покритието има деликатен и деликатен огледален полиращ ефект. Като декоративен процес на последваща обработка, дебелината на хромираното покритие е само 0.006 mm. Когато планирате да използвате процеса на хромиране, опасностите от този процес трябва да бъдат напълно взети предвид. Тенденцията шествалентната декоративна хромна вода да бъде заменена с тривалентна хромна вода става все по-очевидна, тъй като първата е много канцерогенна, докато втората се счита за относително по-малко токсична.
Свойства на материала: много високо покритие, отлична устойчивост на корозия, твърд и издръжлив, лесен за почистване, нисък коефициент на триене.
Типични приложения: Декоративното хромиране е материалът за покритие на много автомобилни компоненти, включително дръжки на врати и брони. В допълнение, хромът се използва и в части за велосипеди, кранове за баня и мебели, кухненски прибори, прибори за хранене и т.н. Твърдото хромиране се използва повече в промишлени области, включително памет с произволен достъп в блокове за контрол на работата, компоненти на реактивни двигатели, пластмасови форми, и амортисьори. Черното хромиране се използва главно за декорация на музикални инструменти и използване на слънчева енергия.
8 титан - лек и здрав
Титанът е много специален метал, който е с много лека текстура, но много здрав и устойчив на корозия и запазва собствения си цвят за цял живот при стайна температура. Точката на топене на титана е подобна на тази на платината, така че често се използва в авиационни и военни прецизни компоненти. След добавяне на електрически ток и химическа обработка ще се получат различни цветове. Титанът има отлична устойчивост на киселинна и алкална корозия. Титанът, накиснат в "царска вода" в продължение на няколко години, все още е блестящ и сияен. Ако се добави титан към неръждаема стомана, се добавя само около един процент, което значително подобрява устойчивостта на ръжда.
Титанът има отлични характеристики като ниска плътност, устойчивост на висока температура и устойчивост на корозия. Плътността на титановата сплав е половината от тази на стоманата и якостта е почти същата като на стоманата; титанът е устойчив на висока и ниска температура. Може да поддържа висока якост в широк температурен диапазон от -253 градуса ~500 градуса. Тези предимства са точно това, което космическият метал трябва да има. Титаниевите сплави са добри материали за направата на корпуси на ракетни двигатели, изкуствени спътници и космически кораби и са известни като "космически метали".
Титанът е чист метал. Поради "чистия" метал титан, няма да настъпи химическа реакция, когато веществата влязат в контакт с него. Тоест, тъй като титанът има висока устойчивост на корозия и висока стабилност, той няма да повлияе на същността си след дългосрочен контакт с хора, така че няма да причини човешки алергии. Той е единственият, който няма ефект върху човешките автономни нерви и вкус. Металите са известни като "биофилни метали".
Най-големият недостатък на титана е, че трудно се рафинира. Това е главно защото титанът може да се комбинира с кислород, въглерод, азот и много други елементи при високи температури.
Свойства на материала: много висока якост, отлично съотношение на устойчивост на корозия към тегло, трудна за студена работа, добра заваряемост, около 40 процента по-лек от стоманата, 60 процента по-тежък от алуминия, ниска електрическа проводимост, ниска степен на топлинно разширение, висока точка на топене.
Типични употреби: стикове за голф, тенис ракети, лаптопи, камери, багаж, хирургически импланти, скелети на самолети, химически инструменти и морско оборудване. Освен това титанът се използва и като бял пигмент за хартия, боядисване и пластмаса.
Процес на обработка на метална повърхност
1. Въведение в процеса на повърхностна обработка
Процесът на използване на съвременна физика, химия, металургия и термична обработка за промяна на състоянието и свойствата на повърхността на детайла, така че да може да бъде оптимално комбиниран с основния материал за постигане на предварително определени изисквания за ефективност, се нарича процес на повърхностна обработка .
Ролята на повърхностната обработка:
(1) Подобрява устойчивостта на повърхностна корозия и устойчивостта на износване, забавя, елиминира и поправя промените и повредите на повърхността на материала;
(2) Накарайте обикновените материали да получат повърхности със специални функции;
(3) Спестете енергия, намалете разходите и подобрете околната среда.
2. Класификация на процесите за обработка на метални повърхности
снимка
Тя може да бъде разделена на общо 4 категории: технология за повърхностна модификация, технология за повърхностно легиране, технология за повърхностно преобразуване на покритие и технология за повърхностно покритие.
1. Технология за модификация на повърхността
1. Повърхностно закаляване
Повърхностното охлаждане се отнася до метод на термична обработка, който използва бързо нагряване за аустенизиране на повърхностния слой и след това го охлажда, за да укрепи повърхността на детайла, без да променя химическия състав и структурата на сърцевината на стоманата.
Основните методи за повърхностно закаляване са закаляване с пламък и индукционно нагряване. Често използвани източници на топлина са пламъци като оксиацетилен или оксипропан.
2. Лазерно повърхностно укрепване
Лазерното укрепване на повърхността е да се използва фокусиран лазерен лъч за изстрелване на повърхността на детайла, загряване на изключително тънкия материал на повърхността на детайла до температура над температурата на фазовия преход или точката на топене за много кратко време и охлаждането му в много кратко време за втвърдяване на повърхността на детайла укрепване.
снимка
Лазерното повърхностно укрепване може да бъде разделено на лазерно укрепване с фазова трансформация, лазерно повърхностно легиране и лазерно облицоване.
снимка
Термично засегнатата зона на лазерно повърхностно укрепване е малка, деформацията е малка и операцията е удобна. Използва се главно за локално подсилени части, като заготовки, колянови валове, гърбици, разпределителни валове, шлицови валове, направляващи релси за прецизни инструменти, инструменти от високоскоростна стомана, зъбни колела и двигатели с вътрешно горене. Цилиндрови втулки и др.
3. Дробно пробиване
Пенингирането е технология, която разпръсква голям брой високоскоростни снаряди върху повърхността на детайла, точно като безброй малки чукове, удрящи металната повърхност, така че повърхността и подповърхността на детайла да претърпят определена пластична деформация, за да се постигне укрепване.
снимка
ефект:
(1) Подобряване на механичната якост и устойчивост на износване, устойчивост на умора и устойчивост на корозия на частите;
(2) Използва се за повърхностно матиране и отстраняване на котлен камък;
(3) Елиминирайте остатъчното напрежение от части за леене, коване и заваряване и др.
4. Разточване
Валцоването е използването на твърди ролки или ролки за натискане върху повърхността на въртящия се детайл при стайна температура и движение по посока на генератора за пластично деформиране и втвърдяване на повърхността на детайла, за да се получи точна, гладка и укрепена повърхност или повърхност лечение със специфични модели. правя.
снимка
Приложение: части с относително прости форми като цилиндрични повърхности, конусовидни повърхности и равнини.
5. Рисуване
Изтеглянето на тел означава, че металът е принуден да премине през матрицата под действието на външна сила, площта на напречното сечение на метала се компресира и се получава необходимата площ на напречното сечение
