Ferro Materialien ginn an der Ingenieursindustrie extensiv benotzt wéinst hirer Iwwerleeënheet, der Gamme vu mechaneschen Eegeschaften a méi niddrege Käschten. Still, non-ferro Materialien ginn och a verschiddenen Uwendunge fir hir spezifesch Eegeschafte verglach mat Ferro-Legierungen trotz hiren allgemeng héije Käschte benotzt. Wënschenswäert mechanesch Eegeschafte kënnen an dësen Legierungen duerch Aarbechtshäertung, Altershärtung, etc, awer net duerch normal Hëtzbehandlungsprozesser fir Eisenlegierunge kritt ginn. E puer vun den Haapt non-ferro Materialien vun Interesse sinn Aluminium, Kof, Zink a Magnesium
1. Aluminium
Vun all Net-Firmlegierunge sinn Aluminium a seng Legierungen déi wichtegst wéinst hiren exzellenten Eegeschaften. E puer vun den Eegeschafte vu purem Aluminium fir deen et an der Ingenieursindustrie benotzt gëtt sinn:
1) exzellente Wärmeleedung (0,53 cal / cm / C)
2) exzellent elektresch Leitung (376 600 / ohm / cm)
3) Niddereg Massendicht (2,7 g / cm)
4) Niddereg Schmelzpunkt (658C)
5) Excellent Korrosiounsbeständegkeet
6) Et ass net gëfteg.
7) Et huet eng vun den héchsten Reflexivitéiten (85 bis 95%) a ganz niddereg Emissivitéit (4 bis 5%)
8) Et ass ganz mëll an duktil als Resultat vun deem et ganz gutt Fabrikatiounseigenschaften huet.
E puer vun den Uwendungen wou reinen Aluminium normalerweis benotzt gëtt sinn an elektresch Dirigenten, Heizkierpermaterialien, Klimaanlagen, optesch a Liichtreflektoren, a Folie a Verpackungsmaterialien.
Trotz den uewe genannten nëtzlechen Uwendungen gëtt pure Aluminium net wäit verbreet wéinst de folgende Probleemer:
1) Et huet eng niddereg Kraaftkraaft (65 MPa) an Härkeet (20 BHN)
2. Et ass ganz schwéier ze schweißen oder ze lodden.
Déi mechanesch Eegeschafte vun Aluminium kënne wesentlech verbessert ginn duerch Legierung. Déi Haaptlegéierungselementer déi benotzt gi sinn Koffer, Mangan, Silizium, Nickel an Zénk.
Aluminium a Koffer bilden déi chemesch Verbindung CuAl2. Iwwer enger Temperatur vu 548 C opléist se sech komplett a flëssegen Aluminium. Wann dëst geläscht a kënschtlech al gëtt (verlängert Holding bei 100 - 150C), gëtt eng gehäert Legierung kritt. De CuAl2, deen net am Alter ass, huet keng Zäit fir aus der fester Léisung aus Aluminium a Koffer ze falen an ass domat an enger onbestänneger Positioun (super-saturéiert bei Raumtemperatur). Den Alterungsprozess fällt ganz fein Partikel vu CuAl2 aus, wat d'Verstäerkung vun der Legierung verursaacht. Dëse Prozess gëtt Léisungshärtung genannt.
Déi aner benotzte Legéierungselementer si bis zu 7% Magnesium, bis zu 1. 5% Mangan, bis zu 13% Silizium, bis zu 2% Nickel, bis zu 5% Zénk a bis zu 1,5% Eisen. Ausser dësen, Titan, Chrom a Kolumbium kënnen och a klenge Prozenter bäigefüügt ginn. D'Kompositioun vun e puer typeschen Aluminiumlegierungen, déi a permanenter Formung a Stierfhëllef benotzt ginn, gëtt an der Tabell 2. 10 mat hiren Uwendungen uginn. Déi mechanesch Eegeschaften, déi vun dëse Materialien erwaart ginn, nodeems dës mat permanente Formen oder Drockstéckwierker gegoss gi sinn an der Tabell 2.1
2. Koffer
Ähnlech wéi Aluminium, reng Koffer fënnt och breet Uwendung wéinst senge folgenden Eegeschaften
1) D'elektresch Leitung vu rengem Koffer ass héich (5,8 x 105 / ohm / cm) a senger purster Form. All kleng Onsécherheet bréngt d'Konduktivitéit drastesch erof. Zum Beispill 0. 1% Phosphor reduzéiert d'Konduktivitéit ëm 40%.
2) Et huet eng ganz héich Wärmeleedung (0. 92 cal / cm / C)
3) Et ass e Schwéiermetall (spezifesch Schwéierkraaft 8.93)
4) Et kann ganz einfach matenee verbonne ginn duerch Läschen
5) Et widdersetzt Korrosioun,
6) Et huet eng angenehm Faarf.
Pure Koffer gëtt bei der Fabrikatioun vun elektreschen Drot, Busbars, Iwwerdroungskabel, Frigo Schlauch a Päifung benotzt.
Déi mechanesch Eegeschafte vu Koffer a sengem pursten Zoustand sinn net ganz gutt. Et ass mëll a relativ schwaach. Et kann rentéiert legéiert ginn fir d'mechanesch Eegeschafte ze verbesseren. Déi Haaptlegéierungselementer déi benotzt gi sinn Zénk, Zinn, Blei a Phosphor.
D'Legierunge vu Koffer an Zénk gi Brass genannt. Mat engem Zénkgehalt bis zu 39%, bildet Koffer eng eenzeg Phas (α-Phase) Struktur. Sou Legierungen hunn héich Duktilitéit. D'Faarf vun der Legierung bleift rout bis zu engem Zénkgehalt vun 20%, awer doriwwer eraus gëtt et giel. En zweete strukturelle Bestanddeel genannt β-Phase erschéngt tëscht 39 a 46% vun Zénk. Et ass tatsächlech déi inter-metallesch Verbindung CuZn déi verantwortlech ass fir déi erhéicht Härtegkeet. D'Kraaft vu Messing gëtt weider erhéicht wa kleng Quantitéiten u Mangan a Nickel bäigefüügt ginn.
D'Legierunge vu Koffer mat Zinn gi Bronze genannt. D'Härkeet an d'Kraaft vu Bronze erhéije sech mat engem Spléck am Zinngehalt. D'Duktilitéit gëtt och reduzéiert mat der Erhéijung vum Zinnprozentz iwwer 5. Wann och Aluminium bäigefüügt gëtt (4 bis 11%), gëtt déi resultéierend Legierung als Aluminiumbrons bezeechent, déi eng däitlech méi héich Korrosiounsbeständegkeet huet. Bronze si vergläichbar deier am Verglach mat Messing wéinst der Präsenz vun Zinn, dat en deiert Metall ass.
3. Aner Net-Firmen Metaller
Zénk
Zénk gëtt haaptsächlech am Ingenieur benotzt wéinst senger gerénger Schmelztemperatur (419,4 C) a méi héijer Korrosiounsbeständegkeet, wat mat der Rengheet vun Zénk eropgeet. D'Korrosiounsbeständegkeet gëtt duerch d'Bildung vun enger Schutzoxidbeschichtung op der Uewerfläch verursaacht. Haapt Uwendungen vun Zénk sinn am Galvaniséiere fir Stol aus Korrosioun ze schützen, an der Drockindustrie a fir Stierfhëllef.
D'Nodeeler vun Zénk sinn déi staark Anisotropie déi ënner deforméierte Konditiounen ausgestallt ass, Mangel u dimensionaler Stabilitéit ënner Alterungsbedingungen, eng Reduktioun vun der Auswierkstäerkt bei méi niddreem Temperaturen an der Empfindlechkeet fir intergranulär Korrosioun. Et kann net fir Déngscht iwwer enger Temperatur vu 95.C benotzt ginn, well et eng substantiell Reduktioun vun der Zuchkraaft an der Härkeet verursaache wäert.
Seng verbreet Benotzung a Stierfhëllef ass well et méi nidderegen Drock erfuerdert, wat zu méi héijer Liewensliewe resultéiert am Verglach mat anere Stierfhëlleflegierungen. Weider huet et eng ganz gutt Machbarkeet. D'Finish, déi duerch Zénk-Ofstéckung kritt ass, ass dacks adäquat fir all weider Veraarbechtung ze garantéieren, ausser fir d'Entfernung vum Blitz, deen am Trennebene steet.
Magnesium
Wéinst hirem liichte Gewiicht a gudder mechanescher Kraaft gi Magnesiumlegierungen a ganz héijer Geschwindegkeet benotzt. Fir déiselwecht Steifheit erfuerdert Magnesiumlegierungen nëmmen 37. 2% vum Gewiicht vum C25 Stol a spuert also Gewiicht. Déi zwee Haaptlegéierungselementer déi benotzt gi sinn Aluminium an Zénk. Magnesium Legierunge kënne Sandguss sinn, permanent Schimmelgoss oder Stierfhëllef. D'Eegeschafte vu sandgossene Magnesiumlegierungskomponente si vergläichbar mat deene vun de permanente Schimmel- oder Stéckgosskomponenten. Déi stierfend Legierungen hunn allgemeng Alliéiert en héije Kupfergehalt fir datt se aus de Sekundärmetaller gemaach kënne ginn fir Käschten ze reduzéieren. Si gi benotzt fir Autosrieder, Kierperkoffer, asw ze maachen. Wat méi héich den Inhalt ass, wat méi héich déi mechanesch Kraaft vu Magnesium-geschmollte Legierunge wéi gerullten a gefälschte Komponenten. Magnesiumlegierunge kënne liicht geschweest ginn duerch déi meescht vun den traditionelle Schweißprozesser. Eng ganz nëtzlech Eegeschafte vu Magnesiumlegierungen ass hir héich Machbarkeet. Si erfuerderen nëmmen ongeféier 15% Muecht fir d'Maschinn am Verglach mam Kuelestoff.
Postzäit: Dec-18-2020