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 се отнася до метода на повърхностна обработка, който кара метала да преминава със сила през матрицата под действието на външна сила, площта на напречното сечение на метала се компресира и се получават необходимата форма и размер на напречното сечение, което се нарича процес на изтегляне на метална тел.
снимка
Чертежът може да бъде направен в право зърно, хаотично зърно, вълнообразно зърно и въртеливо зърно според нуждите на декорацията.
Няколко вида.
6. Полиране
Полирането е довършителен метод за модифициране на повърхността на частите. Като цяло може да се получи само гладка повърхност и оригиналната точност на обработка не може да бъде подобрена или дори поддържана. В зависимост от условията на предварителна обработка, стойността на Ra след полиране може да достигне 1,6~0.008μm.
снимка
Обикновено се разделя на механично полиране и химическо полиране.
Изображение] [изображение
2. Технология на повърхностно легиране
химическа повърхностна топлинна обработка
Типичен процес на технология за повърхностно легиране е химическата повърхностна топлинна обработка. Това е процес на топлинна обработка, който поставя детайла в специфична среда за нагряване и запазване на топлината, така че активните атоми в средата да могат да проникнат в повърхността на детайла, за да променят химическия състав и структурата на повърхността на детайла, и след това променете ефективността му.
снимка
В сравнение с повърхностното закаляване, химическата повърхностна термична обработка не само променя повърхностната структура на стоманата, но също така променя нейния химичен състав. Според различните инфилтрирани елементи, химическата топлинна обработка може да бъде разделена на карбуризиране, азотиране, многокомпонентно ко-инфилтриране, инфилтриране на други елементи и т.н. Процесът на химическа топлинна обработка включва три основни процеса на разлагане, абсорбция и дифузия.
Двата основни метода за химическа повърхностна топлинна обработка са карбуризиране и азотиране.
Сравнено
карбуризация
Азотиране
Предназначение
Подобрете твърдостта на повърхността, устойчивостта на износване и якостта на умора на детайла, като същевременно поддържате добра якост в сърцевината.
Подобрете твърдостта на повърхността, устойчивостта на износване и якостта на умора на детайла и подобрете устойчивостта на корозия.
дървен материал
Стомана с ниско съдържание на въглерод, съдържаща {{0}}.1 до 0,25 процента C. Колкото по-високо е съдържанието на въглерод, толкова по-ниска е якостта на сърцевината.
Това е средно въглеродна стомана, съдържаща Cr, Mo, Al, Ti, V.
общ метод
Метод на газово карбуризиране, метод на твърдо карбуризиране, метод на вакуумно карбуризиране
Метод на газово азотиране, метод на йонно азотиране
температура
900-950 степен
500-570 степен
повърхностна дебелина
Обикновено 0.5 ~ 2 мм
Не повече от {{0}}.6~0.7mm
използване
Широко използван в механични части на самолети, автомобили и трактори, като зъбни колела, валове, разпределителни валове и др.
Използва се за части, изискващи висока устойчивост на износване и прецизност, както и за топлоустойчиви, износоустойчиви и устойчиви на корозия части. Като малкия вал на инструмента, леко натоварени зъбни колела и важни колянови валове.
Изображение] [изображение
3. Технология за повърхностно преобразуващо покритие
1. Почерняване и фосфатиране
почернял:
Процесът на нагряване на стомана или стоманени части до подходяща температура във въздушно-водна пара или химикали за образуване на син или черен оксиден филм на повърхността. Също така стават синкави.
Фосфатиране:
Процесът, при който детайлът (стомана или алуминий, цинк) се потапя в разтвор за фосфатиране (някакъв разтвор на базата на кисели фосфати) и върху повърхността се отлага слой от неразтворим във вода филм за превръщане на кристален фосфат, се нарича фосфатиране.
2. Анодиране
Основно се отнася до анодно окисляване на алуминий и алуминиеви сплави. Анодирането означава потапяне на части от алуминий или алуминиева сплав в кисел електролит и действие като анод под действието на външен ток за образуване на антикорозионен оксиден филм, който е здраво свързан със субстрата върху повърхността на детайла. Този слой от оксиден филм има специални характеристики като защита, декорация, изолация и устойчивост на износване.
снимка
Преди анодизиране, той трябва да бъде подложен на предварителна обработка като полиране, обезмасляване и почистване, след което трябва да бъде обработен чрез изплакване, оцветяване и запечатване.
Приложение: Обикновено се използва за защитно третиране на някои специални части на автомобили и самолети, както и за декоративно третиране на занаяти и ежедневни хардуерни продукти.
снимка снимка снимка
4. Технология на повърхностно покритие
1. Термично пръскане
Термичното пръскане е нагряване и топене на метални или неметални материали и непрекъснато издухване на сгъстен газ върху повърхността на детайла, за да се образува покритие, което е здраво свързано към основата и да се получат необходимите физични и химични свойства от повърхността на детайла.
снимка
Използването на технология за термично пръскане може да подобри устойчивостта на износване, устойчивостта на корозия, устойчивостта на топлина и изолацията на материалите.
Приложения: Почти всички области, включително космическото пространство, атомната енергия, електрониката и други авангардни технологии.
2. Вакуумно покритие
Вакуумното покритие е процес на повърхностна обработка, който отлага различни метални и неметални филми върху металната повърхност чрез дестилация или разпръскване при вакуумни условия.
Много тънко повърхностно покритие може да се получи чрез вакуумно покритие и има предимствата на бърза скорост, добра адхезия и по-малко замърсители.
снимка
Принцип на вакуумно разпръскване
Според различните процеси, вакуумното покритие може да бъде разделено на вакуумно изпаряване, вакуумно разпрашване и вакуумно йонно покритие.
3. Галванопластика
снимка
Галванопластиката е електрохимичен и редокс процес. Вземете никелирането като пример: металната част се потапя в разтвор на метална сол (NiSO4) като катод, а металната никелова пластина се използва като анод. След като захранването с постоянен ток е включено, върху частта ще бъде отложен металният никелиран слой.
Методите за галванопластика се разделят на обикновена галванопластика и специална галванопластика.
Изображение] [изображение
4. Парно отлагане
Технологията за отлагане на пари се отнася до нов тип технология за покритие, която отлага вещества от газовата фаза, съдържащи елементи за отлагане върху повърхността на материалите чрез физични или химични методи за образуване на тънки филми.
Според различните принципи на процеса на отлагане, техниките за отлагане на пари могат да бъдат разделени на две категории: физическо отлагане на пари (PVD) и химическо отлагане на пари (CVD).
Физическо отлагане на пари (PVD)
Физическото отлагане на пари се отнася до технологията на изпаряване на материали в атоми, молекули или йонизация в йони чрез физични методи при вакуумни условия и отлагане на тънък филм върху повърхността на материалите чрез процес на газова фаза.
Техниките за физическо отлагане включват главно три основни метода: вакуумно изпаряване, разпрашване и йонно покритие.
Физическото отлагане на пари има предимствата на широка гама от приложими субстратни материали и филмови материали; прост процес, спестяване на материали и без замърсяване; полученият филм има силна адхезия към основата на филма, еднаква дебелина на филма, компактност и по-малко дупки.
Той се използва широко в областта на машините, космическата индустрия, електрониката, оптиката и леката промишленост за приготвяне на устойчиви на износване, устойчиви на корозия, топлоустойчиви, проводими, изолационни, оптични, магнитни, пиезоелектрични, смазочни, свръхпроводящи и други тънки филми.
Химично отлагане на пари (CVD)
Химичното отлагане на пари се отнася до метод, при който смесен газ взаимодейства с повърхността на субстрата, за да образува метален или комбиниран филм върху повърхността на субстрата при определена температура.
Тъй като филмът за химическо отлагане на пари има добра устойчивост на износване, устойчивост на корозия, устойчивост на топлина и специални свойства като електричество и оптика, той се използва широко в производството на машини, космическата промишленост, транспорта, въглищната химическа промишленост и други промишлени области.
