Mavzu: Alyuminiyli bronzalarni eritib olish va quyish

Alyuminiyli bronzalarni eritish
Alyuminiy bronza va kremniy qotishmalarini eritgandamis oksidlarining alyuminiy va kremniy bilan o'zaro ta'siri natijasida alyuminiy va kremniyning o'tga chidamli oksidlari hosil bo'lishi mumkin, ular keyinchalik plyonkalar va qo'shimchalar shaklida quymalarda chiqariladi. Ularning oldini olish uchun misga alyuminiy yoki kremniyni kiritishdan oldin uni fosfor bilan deoksidlash kerak. Fosfor uni qotishmada 0,02 / o dan ko'p bo'lmagan miqdorda olishni kutish bilan kiritiladi.Berilliy turli qotishmalarni, shu jumladan engil qotishmalarni , bronzalarni va alyuminiy qotishmalarini eritishda yaxshi deoksidlovchi hisoblanadi.
Magniy va alyuminiy qotishmalarini va bronzalarni eritganda va kaltsiy babbitlarini eritganda qo'shimchalar sifatida
Ruxsat etilgan olovli reverber pechlar . ga murojaat qilingmis asosidagi qotishmalarni eritish magniy qotishmalarini eritish uchun . Magniy va alyuminiy qotishmalarini eritishda to'g'ri bo'sh joy magnezit g'ishtlari bilan qoplanganQalaysiz bronzalar toifasidan alyuminiy tarkibi 10-12% gacha bo'lgan alyuminiy bronzalar (GOST 493-54) e'tiborga loyiqdir . Alyuminiy bronzalar qisqarishning kuchayishi (3% gacha), suyuqlik holatida gazlarni yutish tendentsiyasi va qattiqlashuv paytida katta kristallanish bilan tavsiflanadi. Qotishma tarkibiga 4,0-4,5% gacha temir va 2,5% gacha marganets qo‘shib, tegishli eritish usullarini qo‘llash orqali ,Kalıp quyish va issiqlik bilan ishlov berish nozik taneli tuzilishga va yuqori mexanik xususiyatlarga ega bo'lgan yuqori sifatli to'qimalarni ishlab chiqarishi mumkin . Kimyoviy muhandislik uchun ba'zi qismlar , shaxta nasoslari va dengiz suvida ishlash uchun mo'ljallangan bir qator mahsulotlar alyuminiy bronzadan quyiladi. 
 Qalaysiz bronzalardan alyuminiy bronzalari eng mashhur bo'lib, tarkibida 11,5% gacha alyuminiy bo'ladi. Ular yaxshi suyuqlikka, yuqori qisqarishga (3 6 gacha), suyuq holatda gazlarni singdirish tendentsiyasiga va qattiqlashganda qo'pol kristalli tuzilishga ega. Temir qotishma qo'shimchasi


, nikel va marganets va eritish va issiqlik bilan ishlov berishning belgilangan tartibiga rioya qilish nozik taneli tuzilishga ega bo'lgan yaxshi quymalarni olish imkonini beradi. Ular qalay bronzalari bardosh bermasa , qattiq korroziya va eroziya sharoitida ishlaydigan qismlar uchun
Fluorspat (OST NKTP 7633-655 bo'yicha qo'lda boyitish) . Fluorspat yoki ftorit, asosiy tarkibida CaP3 ni o'z ichiga olgan kristalli mineraldir. Qattiq holatda solishtirma og'irlik - 3,18, erish nuqtasi1378 ° S. Oqim sifatida ishlatiladi a) 2 va 3-navlar - quyma temir va po'latni eritishda b) 1-nav - magniy va alyuminiy qotishmalarini , shuningdek bronzalarni eritishda. Magniy va alyuminiy qotishmalarini eritganda , uni faqat quritish va kaltsiylash orqali olingan quruq holatda ishlatish mumkin. Komponentlarning tarkibiga ko'ra , qo'lda boyitilgan gidroflorik shiat Jadvalda keltirilgan talablarga javob berishi kerak.
Bundan tashqari, qalay va misga qo'shimcha ravishda nikel, rux, temir va marganetsni o'z ichiga olgan qalay bronzalari ishqalanish uchun yoki konchilikda qo'llanilishi ma'lum. Ishqalanish yuki ostida bo'lgan qismlar uchun yana bir qotishma klassi alyuminiy bronzalari bo'lib, ular mis va alyuminiyga qo'shimcha ravishda nikel, temir, marganets, alyuminiy, kremniy, qalay va sinkni o'z ichiga olgan guruhdan tanlangan qotishma qo'shimchalarini o'z ichiga olishi mumkin. Ishqalanish yuki ostida tezroq harakatlanuvchi komponentlar uchun alyuminiy bronzalardan foydalanilganda, engil element alyuminiy tufayli og'irlikni kamaytirishning qo'shimcha afzalliklariga erishiladi. Guruch yoki qizil guruchdan yasalgan ishqalanish yuki ostidagi qismlarga kelsak, ilgari ma'lum bo'lgan alyuminiy bronzalardan tayyorlangan qismlar faqat nisbatan sekin harakatlanuvchi ishqalanish qismlariga mos keladi.
Sürgülü podshipnikni ishlab chiqarish uchun rulman materiali sifatida foydalanish uchun alyuminiy oksidining qoplama qatlamiga ega bo'lgan mis-alyuminiy qotishmasidan foydalanish DE 101 59 949 C1 dan ma'lum. Ko'rsatilgan hujjat alyuminiyning 0,01 dan 20% gacha bo'lgan ulushini, shuningdek, temir, kobalt, marganets, nikel, kremniy va qalayni o'z ichiga olgan guruhdagi qo'shimcha ixtiyoriy elementlardan maksimal 20% gacha, shuningdek ixtiyoriy ravishda foydalanishni ochib beradi. 45% gacha sink. Silikon bronza uchun qo'shimcha keng miqyosli qotishma kompozitsiyalari AQSh Patentida tasvirlangan.
Tegishli san'atning yuqoridagi misollari va ular bilan bog'liq cheklovlar eksklyuziv emas, balki tasvirlash uchun mo'ljallangan. Tegishli san'atning boshqa cheklovlari, spetsifikatsiyani o'qish va chizmalarni o'rganishdan so'ng, san'at bo'yicha mahoratga ega bo'lganlar uchun ayon bo'ladi.
Quyidagi versiyalar va ularning aspektlari namunali va illyustratsion bo'lishi kerak bo'lgan tizimlar, vositalar va usullar bilan birgalikda tavsiflangan va tasvirlangan, ko'lami cheklanmagan. Turli xil variantlarda yuqorida tavsiflangan muammolardan biri yoki bir nechtasi qisqartirildi yoki yo'q qilindi, boshqa tartibga solishlar esa boshqa takomillashtirishga qaratilgan.
Yuqorida sanab o'tilgan texnikadan kelib chiqqan holda, ushbu oshkor qilishning maqsadi alyuminiy bronza qotishmasini va alyuminiy bronza qotishmasidan tayyorlangan mahsulotni ta'minlashdan iborat bo'lib, ular yaxshilangan mexanik xususiyatlar va ayniqsa, material parametrlarining statik va statik kuchlanishlarga yaxshi sozlanishi bilan ajralib turadi. mavjud bo'lgan dinamik yuklar. Yana bir maqsad yuqori korroziyaga chidamlilik, yaxshi yog 'tolerantligi va yuqori issiqlik barqarorligini, shuningdek, etarli issiqlik o'tkazuvchanligi va past og'irlikni ta'minlashdir. Bundan tashqari, alyuminiy bronza qotishmasi va alyuminiy bronza qotishmasidan tayyorlangan mahsulot ishlab chiqarish usuli taqdim etiladi.
Ushbu tushuntirishga muvofiq alyuminiy bronza qotishmasining bir timsoli quyidagilarni o'z ichiga oladi:
og'irligi bo'yicha 7,0-10,0% Al;
Og'irligi bo'yicha 3,0-6,0% Fe;
Og'irligi bo'yicha 3,0-5,0% Zn;
Og'irligi bo'yicha 3,0-5,0% Ni;
Og'irligi bo'yicha 0,5-1,5% Sn;
Og'irligi bo'yicha ≦0,2% Si;
≦0,1% og'irlikdagi Pb;
va qolgan Cu.
Alyuminiy bronza qotishmasining yana bir timsoli quyidagi tarkibga ega:
og'irligi bo'yicha 7,0-9,0%, xususan, og'irligi bo'yicha 7,0-7,8%, Al;
Og'irligi bo'yicha 4,0-5,0% Fe;
Og'irligi bo'yicha 3,8-4,8% Zn;
Og'irligi bo'yicha 3,8-4,1% Ni;
Og'irligi bo'yicha 0,8-1,3% Sn;
Og'irligi bo'yicha ≦0,2% Si;
≦0,1% og'irlikdagi Pb;
va qolgan Cu.
Ta'riflangan barcha qotishma kompozitsiyalari har bir element uchun 0,05% og'irlikdagi muqarrar aralashmalarni o'z ichiga olishi mumkin; aralashmalarning umumiy miqdori og'irlik bo'yicha 1,5% dan oshmasligi kerak. Shu bilan birga, aralashmalarning iloji boricha past bo'lishi va har bir element uchun og'irlik bo'yicha 0,02% dan yoki umumiy miqdorning og'irligi bo'yicha 0,8% dan oshmasligi ma'qul.
Bir tartibga solishda alyuminiyning sinkga nisbati alyuminiy bronza qotishmasidagi og'irlik nisbati asosida 1,4-3,0 oralig'ida o'rnatiladi. Alyuminiyning sinkga nisbati alyuminiy bronza qotishmasidagi og'irlik nisbati asosida 1,5-2,0 oralig'ida o'rnatilishi mumkin.
Qotishma tarkibidagi qo'rg'oshin tarjixon og'irlik bo'yicha 0,05% dan kam. Shunday qilib, qotishma qo'rg'oshinsiz, muqarrar aralashmalar bundan mustasno.
Qotishma ham marganetsdan xoli, muqarrar aralashmalar bundan mustasno. Ushbu qotishma quyida tavsiflangan maxsus xususiyatlarga ega ekanligi ham hayratlanarli edi, chunki ilgari ma'lum bo'lgan past ruxli qotishma mis qotishmalari odatda kerakli mustahkamlik xususiyatlariga erishish uchun majburiy qotishma elementi sifatida marganetsni o'z ichiga oladi.
Ta'riflangan nisbatlarda alyuminiy, nikel, qalay va sink qotishma elementlarining kombinatsiyasi da'vo qilingan qotishma uchun muhimdir. Bir tartibga solishda, ushbu elementlarning yig'indisi og'irligi bo'yicha 15% dan kam emas va og'irlik bo'yicha 17,5% dan ko'p emas.
Ushbu ma'lumotga ko'ra alyuminiy bronza qotishmasining tarkibi, qotishma eritmasi keyingi issiq shakllanishdan so'ng, 750 ° C dan pastgacha sovutilgandan so'ng, qotishma matritsasi dominant fazaga ega bo'ladi. Bu holat quyida ekstruziya holati deb ataladi. Alyuminiy bronza qotishmasining kimyoviy tarkibi shunday o'rnatiladiki, ekstruziya holatida b fazasining ulushi qotishma matritsasi hajmining 1% dan kam bo'ladi. Ushbu qotishma eritmadan to'g'ridan-to'g'ri a-b ikki fazali fazoda qotib qoladi. Issiq shakllanish jarayonida bu bilvosita ekstruziyaga olib keladi va a faza uchun dinamik qayta kristallanish, so'ngra statik qayta kristallanish sodir bo'ladi, bu esa nozik qotishma tuzilishini keltirib chiqaradi. b faza qismi uchun, issiq shakllanish jarayonida qayta kristallanish jarayoni dinamik tiklanish, so'ngra statik qayta kristallanish orqali davom etadi. Bundan tashqari, KTemir va/yoki nikel aluminidlarini o'z ichiga olgan II va/yoki K IV fazalari paydo bo'ladi.
Ekstruziya holatida mavjud bo'lgan struktura nafaqat alyuminiy tarkibini tanlash bilan tavsiflanadi, balki qo'shimcha qotishma elementlar bilan ham aniqlanadi. Temir uchun donni tozalash ta'sirini qabul qilish kerak.
Qalay ekstruziya holatidan oldin b faza uchun barqarorlashtiruvchi ta'sirga ega bo'lib, asosan a faza bilan belgilanadigan tuzilishga ega, a-b aralash fazaga erishish uchun chegara hududiga yaqin. Alyuminiyning sinkga tanlangan nisbati ekstruziya holatiga va natijada keyingi sovuq shakllanish va issiqlik bilan ishlov berish bosqichlari orqali mexanik xususiyatlarning sozlanishiga tegishli ekanligi isbotlangan.
Ishqalanish yuki ostida bo'lgan qismlar uchun ishlatiladigan CuAI10Ni5Fe4 tipidagi an'anaviy qotishma bilan solishtirganda, da'vo qilingan qotishmada, sovutishdan keyin qayta kristallanish chegarasidan yuqori issiqlik bilan ishlov berishning bir xil haroratni nazorat qilish uchun bu qotishma ancha past bo'lganligi isbotlangan. b fazasi. Shuning uchun bunday qotishmadan tayyorlangan mahsulot yuqorida aytib o'tilgan ilgari ma'lum bo'lgan qotishmadan tayyorlangan mahsulotga qaraganda korroziyaga nisbatan ancha chidamli. Xususan, bunday ilovalar uchun nisbatan yuqori rux miqdori ham ijobiy ta'sir ko'rsatadi, chunki u katta surilish tezligiga imkon beradi.
Sinovlar shuni ko'rsatdiki, da'vo qilingan alyuminiy bronza qotishmasi bir yoki bir nechta majburiy elementlarning tarkibi tor da'vo qilingan diapazonlardan pastga tushganda yoki oshib ketganda, endi maxsus xususiyatlarga ega emas. Ushbu testlardan ko'rinib turibdiki, ko'rsatilgan maxsus qotishma matritsa juda dominant fazaga ega va agar mavjud bo'lsa, 0 fazaning faqat kichik hajmli qismi hayratlanarli darajada faqat da'vo qilingan diapazonda natijalar beradi.
Bundan tashqari, ekstruziya holatidan boshlab, alyuminiy bronza qotishmasidan tayyorlangan mahsulot uchun yuqori deformatsiyaning qotib qolishi mumkinligi ko'rsatilgan, bu esa 0,2% R P0,2 va 0,2% oqish chidamliligining sezilarli darajada oshishiga olib keladi. kuchlanish kuchi R m. Sovuq shakllanish jarayonida bunday keng qotib qolish tufayli qotishmaning plastik deformatsiya uchun zaxirasi kamayadi. Mavjud oshkora ko'ra qotishma uchun, tanaffus cho'zilishi hamrohlik kamayishi eritma issiqlik bilan ishlov berish harorati ostida harorat sozlamalari bilan 300 ° taxminan 500 ° C harorat oralig'ida yakuniy tavlama oshirish mumkin.
Yakuniy tavlanish jarayonida 0,2% oquvchanlik yoki valentlik kuchining kamayishi sodir bo'lmaydi va buning o'rniga, kutilganidan farqli o'laroq, kuch yanada oshiriladi.Ekstruziya holatiga erishilgandan so'ng, ishlatiladigan haroratlar qayta kristallanish chegarasidan past bo'lgan va a fazaning eruvchanligi oralig'ida bo'ladigan tarzda amalga oshiriladigan issiqlik bilan ishlov berish bosqichlari uchun matritsaning fazaviy tarkibida o'zgarishlar bo'lmaydi. ekstruziya holati. Biroq, bu harorat oralig'ida issiqlik bilan ishlov berish uchun hali ham hayratlanarli darajada mexanik parametrlarning keng doiradagi sozlanishi mavjud bo'lib, natijada alyuminiy bronza qotishmasidan tayyorlangan moslashuvchan, yuqori yuk ko'taruvchi mahsulot 0,2 oquvchanlik R P0,2 da bo'ladi. 650-1000 MPa oralig'ida, valentlik quvvati R m 850-1050 MPa oralig'ida va cho'zilish A 5 oralig'ida.2-8% oralig'ida va afzalroq 4-7% oralig'ida. Issiq shakllanish va sovuq shakllanish va keyingi tavlanishdan so'ng, qo'shimcha ravishda 85-95% oralig'ida cho'zilish kuchiga nisbati va 250-300 HB Brinell qattiqligi 2,5 / 62,5 bo'lgan qotishma oxirgi holati paydo bo'ladi.

Xulosa
Qum quyish yo'li bilan ishlab chiqarilgan alyuminiy bronza qotishmasining korroziya xarakteristikasi HCl, H ₂ SO ₄ , NaCl va NaOH da har bir muhitda 0,1 M, 0,3 M va 0,5 M konsentratsiyasi bilan baholandi. Alyuminiy bronza qum quyish orqali muvaffaqiyatli ishlab chiqarilgan. Olingan mexanik xususiyatlar rivojlangan mamlakatlarda markazdan qochma quyish orqali ishlab chiqarilganlar bilan yaxshi raqobatlashadi. Qotishma HCl muhitida konsentratsiyaning oshishi bilan aniq korroziya ta'sirini ko'rsatishi aniqlandi. 
Qotishma ₂ SO ₄ muhitida 0,5 M konsentratsiyada ham ozgina korroziyaga ega ekanligi aniqlandi .Tadqiqot qotishma HCl kabi agressiv muhitda qo'llash uchun mos emasligini aniqladi.
Bukola Jozef Babalola, Maykl Oluwatosin Bodunrin, Jozef Olatunde Borode, Kennet Kanayo Alaneme Biroq, qotishma H ₂ SO ₄ va NaOH muhitida xizmat ko'rsatish uchun mos keladi, chunki bu muhitda noyob oltin rang saqlanib qolmaydi. NaCl muhiti korroziyaga yuqori qarshilik ko'rsatadi va yuqori konsentratsiyada ham engil rangsizlanish ta'sirini ko'rsatadi.