Magniy qotishmalari: qoʻllanilishi, tasnifi va xossalari

2024 Muallif: Howard Calhoun | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2023-12-17 10:44

Magniy qotishmalari bir qator noyob fizik-kimyoviy xususiyatlarga ega, ularning asosiylari past zichlik va yuqori quvvatdir. Magniy qo'shilgan materiallarda ushbu sifatlarning kombinatsiyasi yuqori mustahkamlik xususiyatlariga ega va past og'irlikdagi mahsulotlar va tuzilmalarni ishlab chiqarish imkonini beradi.

Magniy xususiyatlari

Magniyni sanoatda ishlab chiqarish va ishlatish nisbatan yaqinda boshlangan - atigi 100 yil oldin. Bu metall past massaga ega, chunki u nisbatan past zichlikka ega (1,74 g / smᶟ), havoga, ishqorlarga, ftor va mineral moylarni o'z ichiga olgan gazsimon muhitga yaxshi qarshilik ko'rsatadi.

Uning erish nuqtasi 650 daraja. Havoda o'z-o'zidan yonishgacha bo'lgan yuqori kimyoviy faollik bilan tavsiflanadi. Sof magniyning kuchlanish kuchi 190 MPa, elastik moduli 4500 MPa, nisbiy cho'zilishi 18% ni tashkil qiladi. Metall yuqori damping qobiliyatiga ega (elastik tebranishlarni samarali o'zlashtiradi), bu uni ta'minlaydizarbaga mukammal bardoshlik va rezonans hodisalarga sezgirligi pasaygan.

Ushbu elementning boshqa xususiyatlariga yaxshi issiqlik o'tkazuvchanligi, issiqlik neytronlarini singdirish va yadro yoqilg'isi bilan o'zaro ta'sir qilish qobiliyati past. Ushbu xususiyatlarning kombinatsiyasi tufayli magniy yadroviy reaktorlarning yuqori haroratli elementlarining germetik yopiq qobiqlarini yaratish uchun ideal materialdir.

Magniy turli metallar bilan yaxshi qotishma va kuchli qaytaruvchi moddalardan biri boʻlib, ularsiz metallotermik jarayonni amalga oshirish mumkin emas.

Uning sof shaklida, asosan alyuminiy, titan va boshqa kimyoviy elementlar bilan qotishmalarda qotishma qo'shimchasi sifatida ishlatiladi. Qora metallurgiyada magniy po'lat va quyma temirni chuqur oltingugurtsizlantirish uchun ishlatiladi va ikkinchisining xossalari grafit sferoidizatsiyasi orqali yaxshilanadi.

Magniy va qotishma qo'shimchalar

Magniy asosidagi qotishmalarda ishlatiladigan eng keng tarqalgan qotishma qo'shimchalari alyuminiy, marganets va sink kabi elementlarni o'z ichiga oladi. Alyuminiy orqali struktura yaxshilanadi, materialning suyuqligi va mustahkamligi oshadi. Ruxning kiritilishi, shuningdek, don o'lchami kichikroq kuchliroq qotishmalarni olish imkonini beradi. Marganets yoki sirkoniy yordamida magniy qotishmalarining korroziyaga chidamliligi oshiriladi.

Sink va tsirkoniy qoʻshilishi metall aralashmalarning mustahkamligi va egiluvchanligini oshiradi. Va ma'lum noyob erning mavjudligineodimiy, seriy, itriy va boshqalar kabi elementlar issiqlikka chidamliligini sezilarli darajada oshirishga va magniy qotishmalarining mexanik xususiyatlarini maksimal darajada oshirishga yordam beradi.

Zichligi 1,3 dan 1,6 g/mᶟ gacha bo'lgan o'ta engil materiallarni yaratish uchun qotishmalarga lityum kiritiladi. Ushbu qo'shimcha alyuminiy metall aralashmalari bilan solishtirganda ularning og'irligini ikki baravar kamaytirish imkonini beradi. Shu bilan birga, ularning plastiklik, suyuqlik, elastiklik va ishlab chiqarish ko'rsatkichlari yuqori darajaga etadi.

Magniy qotishmalarining tasnifi

Magniy qotishmalari bir qator mezonlarga ko'ra tasniflanadi. Bu:

• qayta ishlash usuliga ko'ra - quyish va deformatsiya qilish uchun;
• issiqlik bilan ishlov berishga sezgirlik darajasiga ko'ra - qotib qolmagan va issiqlik bilan ishlov berishda qotib qolganlarga;
• xususiyatlari va qoʻllanilishi boʻyicha - issiqlikka chidamli, yuqori quvvatli va umumiy maqsadli qotishmalar uchun;
• qotishma tizimiga ko'ra - qattiqlashtirilmaydigan va issiqlik bilan qotib qoladigan zarb qilingan magniy qotishmalarining bir nechta guruhlari mavjud.

Quyma qotishmalari

Bu guruhga turli qismlar va elementlarni shaklli quyish yoʻli bilan ishlab chiqarish uchun moʻljallangan magniy qoʻshilgan qotishmalar kiradi. Ular turli xil mexanik xususiyatlarga ega, ular uchta sinfga bo'lingan:

• oʻrtacha quvvat;
• yuqori quvvat;
• issiqlikka chidamli.

Kimyoviy tarkibi boʻyicha qotishmalar ham uch guruhga boʻlinadi:

• alyuminiy + magniy + sink;
• magniy + sink + tsirkoniy;
• magniy + noyob tuproqelementlar + sirkoniy.

Qotishmalarning quyma xossalari

Ushbu uch guruhning mahsulotlari orasida eng yaxshi quyma xususiyatlari alyuminiy-magniy qotishmalariga ega. Ular yuqori quvvatli materiallar sinfiga kiradi (220 MPa gacha), shuning uchun ular mexanik va termal yuk ostida ishlaydigan samolyotlar, avtomobillar va boshqa jihozlar uchun dvigatel qismlarini ishlab chiqarish uchun eng yaxshi variantdir.

Kuchlilik xususiyatlarini oshirish uchun alyuminiy-magniy qotishmalari ham boshqa elementlar bilan qotishtiriladi. Ammo temir va mis aralashmalarining mavjudligi istalmagan, chunki bu elementlar qotishmalarning payvandlanishi va korroziyaga chidamliligiga salbiy ta'sir qiladi.

Quyma magniy qotishmalari har xil turdagi erituvchi pechlarda tayyorlanadi: reverberatorli pechlar, gaz, moy yoki elektr isitiladigan tigelli pechlar yoki tigelli induksion pechlar.

Eritish va quyish jarayonida yonishning oldini olish uchun maxsus oqimlar va qo'shimchalar qo'llaniladi. Quyma qum, gips va qobiqli qoliplarga bosim ostida va sarmoyaviy modellar yordamida quyish orqali ishlab chiqariladi.

Tozlangan qotishmalar

Quyma qotishmalarga qaraganda, zarb qilingan magniy qotishmalari kuchliroq, egiluvchanroq va qattiqroqdir. Ular prokat, presslash va shtamplash yo'li bilan blankalarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Mahsulotlarga issiqlik bilan ishlov berish sifatida qattiqlashuv 350-410 daraja haroratda qo'llaniladi, so'ngra qarishsiz o'zboshimchalik bilan sovutish amalga oshiriladi.

Isitgandabunday materiallarning plastik xususiyatlari ortadi, shuning uchun magniy qotishmalarini qayta ishlash bosim va yuqori haroratlarda amalga oshiriladi. Shtamplash presslar ostida 280-480 daraja yopiq qoliplar yordamida amalga oshiriladi. Sovuq prokatda tez-tez oraliq qayta kristallanish tavlanishlari amalga oshiriladi.

Magniy qotishmalarini payvandlashda bunday materiallarning haddan tashqari qizib ketishga sezgirligi tufayli payvandlash amalga oshirilgan segmentlarda mahsulot tikuvining mustahkamligi kamayishi mumkin.

Magniy qotishmalarining qoʻllanish sohalari

Quyma, deformatsiya va qotishmalarni issiqlik bilan ishlov berish yo’li bilan turli xil yarim tayyor mahsulotlar - quyma, plitalar, profillar, choyshablar, zarblar va boshqalar ishlab chiqariladi. Ushbu blankalar zamonaviy texnik qurilmalarning elementlari va qismlarini ishlab chiqarish uchun ishlatiladi, bu erda konstruksiyalarning og'irlik samaradorligi (kamaytirilgan og'irlik) mustahkamlik xususiyatlarini saqlab qolgan holda ustuvor rol o'ynaydi. Alyuminiy bilan solishtirganda magniy 1,5 baravar va po'latdan 4,5 baravar engilroq.

Hozirgi vaqtda magniy qotishmalaridan foydalanish aerokosmik, avtomobilsozlik, harbiy va boshqa sohalarda keng qoʻllaniladi, bunda ularning yuqori narxi (baʼzi navlarda ancha qimmat qotishma elementlari mavjud) iqtisodiy nuqtai nazardan oqlanadi. ekstremal sharoitlarda, jumladan, yuqori harorat taʼsirida ham samarali ishlashi mumkin boʻlgan mustahkamroq, tezroq, kuchli va xavfsiz uskunani yaratish imkoniyati.

Yuqori elektr salohiyati tufayli bu qotishmalar avtomobil qismlari, er osti inshootlari, neft platformalari, dengiz kemalari va boshqalar kabi poʻlat konstruksiyalarni korroziya jarayonlaridan kelib chiqadigan elektrokimyoviy himoyani taʼminlovchi himoya vositalarini yaratish uchun optimal material hisoblanadi. namlik, chuchuk va dengiz suvi ta'sirida.

Magniy qoʻshilgan qotishmalar turli radiotexnika tizimlarida ham qoʻllanilgan boʻlib, ularda elektr signallarini kechiktirish uchun ultratovush liniyalari uchun tovush kanallarini yasashda foydalaniladi.

Xulosa

Zamonaviy sanoat materiallarga ularning mustahkamligi, eskirishga chidamliligi, korroziyaga chidamliligi va ishlab chiqarish qobiliyati nuqtai nazaridan yanada yuqori talablarni qo'yadi. Magniy qotishmalaridan foydalanish eng istiqbolli yo'nalishlardan biridir, shuning uchun magniyning yangi xossalarini izlash va uni qo'llash imkoniyatlari bilan bog'liq tadqiqotlar to'xtamaydi.

Hozirgi vaqtda turli qismlar va tuzilmalarni yaratishda magniy asosidagi qotishmalardan foydalanish ularning og'irligini deyarli 30% ga kamaytirish va valentlik kuchini 300 MPa gacha oshirish imkonini beradi, ammo olimlarning fikriga ko'ra, bu Bu noyob metall uchun chegaradan uzoqdir.