Hliníkové slitiny – znalostní mapa

Slitiny hliníku — slitiny, jejichž hlavní hmotnostní složkou je hliník. Nejběžnější legující prvky ve slitinách hliníku jsou: měď, hořčík, mangan, křemík a zinek. Méně časté: zirkon, lithium, berylium, titan. V zásadě lze slitiny hliníku rozdělit do dvou hlavních skupin: slitiny na odlévání a slitiny pro tváření (konstrukční). Konstrukční slitiny se zase dělí na tepelně zpracované a tepelně nezpracované. Většina vyráběných slitin jsou tvářené slitiny, které jsou určeny k následnému kování a ražení.

Související pojmy

Legovaná ocel je ocel, která kromě běžných nečistot obsahuje prvky speciálně zaváděné v určitých množstvích pro zajištění požadovaných fyzikálních nebo mechanických vlastností. Tyto prvky se nazývají legující prvky.

Odolnost proti korozi je schopnost materiálů odolávat korozi, určená rychlostí koroze za daných podmínek. Pro posouzení rychlosti koroze se používají kvalitativní i kvantitativní charakteristiky. Změny vzhledu kovového povrchu a změny jeho mikrostruktury jsou příklady kvalitativního hodnocení rychlosti koroze. Lze použít pro kvantitativní hodnocení.

Konstrukční ocel je ocel, která se používá pro výrobu různých dílů, mechanismů a konstrukcí ve strojírenství a stavebnictví a má určité mechanické, fyzikální a chemické vlastnosti. Konstrukční oceli se dělí do několika podskupin.

Silumin je slitina hliníku a křemíku. Chemické složení: 4-22 % Si, báze: Al, menší množství Fe, Cu, Mn, Ca, Ti, Zn a některé další. Některé siluminy jsou modifikovány přidáním sodíku nebo lithia. Přídavek pouhých 0,05 % lithia nebo 0,1 % sodíku umožňuje zvýšit obsah křemíku v eutektické slitině z 12 % na 14 %. Nejlepší odlévací vlastnosti mají slitiny Al-Si (siluminy). V binárních slitinách Al-Si se eutektikum skládá z pevného roztoku a krystalů téměř čistého kovu.

Odolnost proti opotřebení závisí na složení a struktuře zpracovávaného materiálu, výchozí tvrdosti, drsnosti a technologii zpracování dílu a stavu protidílu. Existují také způsoby zvýšení odolnosti dílů proti opotřebení aplikací speciálního povlaku odolného proti opotřebení na povrch dílu. Současně může být odolnost proti opotřebení dílu bez povlaku mnohem nižší než u dílu s povlakem odolným proti opotřebení.

Odkazy v literatuře

Uvažuje se o vlastnostech elektrochemické koroze hliníku a jeho slitin za různých podmínek a prostředí. Při posuzování korozní odolnosti hliníkových slitin je třeba vycházet ze souboru základních elektrochemických charakteristik – rozpouštěcího proudu, průrazného a korozního potenciálu. Je ukázána možnost ochrany hliníku v kyselém prostředí pomocí kovových kationtů schopných kontaktní depozice na jeho povrchu s vysokým přepětím vývoje vodíku.

Chemické čištění chladiče nelze provést žádným leptacím činidlem, protože mezi nimi jsou ta, která interagují s kovem a ničí jej. Chladicí systém motoru používá kovy s různými vlastnostmi. Chladič je tedy vyroben z mosazi nebo pozinkované oceli, hlava bloku motoru je vyrobena z hliníkové slitiny a blok válců je vyroben z litiny nebo hliníkové slitiny. Během čištění musí dojít k reakci mezi vodním kamenem a chemickým činidlem bez ovlivnění kovu. Průmyslové odvápňovací prostředky jsou chemikálie používané k tomuto účelu. Přidají se do vody chladiče a motor se nastartuje. Doba provozu motoru je určena pokyny výrobce činidla. Po zastavení motoru vypusťte kapalinu z chladicího systému a důkladně jej opláchněte.

Pro řezání profilů z hliníkových slitin je vlastnost takové pásové pily poměrně velká šířka jícnu mezi zuby, což má významný vliv na produktivitu.

Alternativou k obkladům z měkkého plastu je kovový obklad. Vyrábí se z pozinkované oceli nebo hliníkové slitiny s polymerovým povlakem. Povrch může být hladký nebo reliéfní, aby vypadal jako dřevo.

Řezná čepel dláta (obr. 4, a) má tvar klínu. Čepel a úderník musí být kalené a temperované. Hlava dláta je komolý kužel s půlkruhovou základnou. To se provádí tak, aby úder kladiva dopadl vždy na střed úderníku. Délka dláta bývá 100–200 mm, šířka ostří od 5 do 52 mm. Čím ostřeji je naostřeno, tím menší síla úderu je zapotřebí k řezání kovu. Je však třeba mít na paměti, že tvrdé a křehké kovy vyžadují větší úhel ostření, nikoli menší. Jinými slovy, tvrdé kovy jsou řezány čepelí s tupějším úhlem ostření. Pro řezání bronzu, litiny, tvrdé oceli a jiných tvrdých materiálů je tedy vyžadován úhel ostření čepele 70°. Středně tvrdou ocel je vhodné řezat dlátem s úhlem ostření 60°. Měkké materiály – měď, mosaz – lze sekat pod úhlem ostření 45°. Velmi měkké materiály jako hliníkové slitiny a zinek vyžadují úhel ostření 35°.

Související pojmy (pokračování)

Nerezová ocel (korozivzdorná ocel, běžně známá jako „nerezová ocel“) je legovaná ocel, která je odolná vůči korozi v atmosféře a agresivnímu prostředí.

Tvrdé slitiny jsou tvrdé a otěruvzdorné kovové materiály, které si tyto vlastnosti dokážou zachovat při 900–1150 °C. Vyrábějí se převážně z vysoce tvrdých a žáruvzdorných materiálů na bázi wolframu, titanu, tantalu, karbidů chrómu vázaných kobaltovým kovovým pojivem, s různým obsahem kobaltu nebo niklu.

Žáruvzdorná ocel je druh oceli, která se používá při vysokých teplotách (od 0,3 dílů bodu tání) po určitou dobu a také za podmínek složitého namáhání.

Galvanizace je proces potahování kovu vrstvou zinku, která jej chrání před korozí. Vhodné pro rovné nebo mírně zakřivené povrchy, které nejsou vystaveny mechanickému namáhání.

Tepelná odolnost (odolnost proti okují) je odolnost kovu vůči oxidaci při vysokých teplotách.

Těžké slitiny jsou slitiny na bázi wolframu s vysokou hustotou, která je minimálně 16,5 g/cm3. Těžké slitiny se vyrábějí pouze metodami práškové metalurgie.

Šedá litina se vyznačuje vysokými odlévacími vlastnostmi (nízká teplota krystalizace, tekutost v kapalném stavu, malé smrštění) a slouží jako hlavní materiál pro odlévání. Je široce používán ve strojírenství pro odlévání lůžek a mechanismů strojů, pístů a válců.

Povrchové nanášení je nanášení vrstvy kovu nebo slitiny na povrch výrobku tavným svařováním.

Babbitt je antifrikční slitina na bázi cínu nebo olova, určená pro použití jako vrstva nalévaná nebo stříkaná na pouzdro pánve kluzného ložiska.

Tepelně odolné slitiny jsou kovové materiály, které mají vysokou odolnost proti plastické deformaci a lomu při vystavení vysokým teplotám a oxidačnímu prostředí. Počátek systematického výzkumu žáruvzdorných slitin se datuje koncem 1930. let XNUMX. století, obdobím nové etapy ve vývoji letectví spojené s nástupem proudových letadel a plynových turbínových motorů (GTE).

Legování (německy legieren „spojovat“ z latinského ligare „vázat“) je přidávání nečistot do složení materiálů za účelem změny (zlepšení) fyzikálních a/nebo chemických vlastností základního materiálu. Legování je obecný pojem pro řadu technologických postupů; rozlišuje se objemové (metalurgické) a povrchové (iontové, difúzní atd.) legování.

Tento článek je o metodě zpracování kovů. Způsob posilování lidského zdraví viz Kalení je druh tepelného zpracování materiálů (kovy, slitiny kovů, sklo), které spočívá v jejich zahřátí nad kritický bod (teplota, při které se mění typ krystalové mřížky). to je polymorfní transformace nebo teplota, při které se fáze rozpouštějí v matrici, existující při nízkých teplotách), následované rychlým ochlazením. Kov by neměl být zhášen, aby se vytvořila nadbytečná volná místa.

Uhlíková nástrojová ocel je ocel s obsahem uhlíku 0,7 % nebo více. Tato ocel se vyznačuje vysokou tvrdostí a pevností (po konečném tepelném zpracování) a používá se k výrobě nástrojů.

Rázová pevnost je schopnost materiálu absorbovat mechanickou energii při deformaci a destrukci vlivem rázového zatížení.

Rychlořezná ocel musí mít vysokou odolnost proti lomu, tvrdost (za studena i za tepla) a červenou tvrdost.

Stellite je supertvrdá slitina na bázi kobaltu a chrómu s přídavkem wolframu a/nebo molybdenu pro naprašování a navařování strojních součástí, obráběcích strojů a nástrojů za účelem zvýšení odolnosti proti opotřebení, pro výrobu řezných nástrojů, sudů a dílů šroubů automatických střelných zbraní, zejména kulomety Browning M2HB a M60. Parametry stelitových tyčí pro navařovací stupně Pr-S27, Pr-V3K a Pr-V3K-R jsou regulovány GOST 21449-75. Vyrobeno ze stelitu nebo s podšívkou.

Chromování je difúzní nasycení povrchu ocelových výrobků chromem, neboli proces nanášení vrstvy chrómu z elektrolytu na povrch součásti působením elektrického proudu. Vrstva chrómu může být aplikována pro dekorativní účely, pro ochranu proti korozi nebo pro zvýšení tvrdosti povrchu.

Ferodo je název třecího tepelně odolného kompozitního materiálu na bázi (původně) azbestových vláken a fenolformaldehydové pryskyřice. Je to registrovaná ochranná známka společnosti Federal-Mogul Corporation, ale v řadě sovětských zdrojů a v ruské hovorové řeči se často používá jako běžné podstatné jméno.

Tlakové lití kovů je způsob výroby odlitků, při kterém slitina přebírá tvar odlitku rychlým plněním formy; slitina je tvarována do požadovaného tvaru pod vysokým tlakem od 7 do 700 MPa. Tato metoda se používá pro slitiny neželezných kovů (na bázi zinku, hliníku, mědi, hořčíku, slitiny cínu a olova) pro jejich nízkou teplotu tavení a také u některých ocelí. Výrobky mohou vážit od desítek gramů do desítek kilogramů.

Maraging steel (také maraging steel) je ocel (slitina železa), která má velmi vysokou pevnost a houževnatost bez ztráty tažnosti, i když nemůže být dobrým materiálem pro čepele. Tyto oceli jsou speciální třídou nízkouhlíkových superpevných ocelí, které nemají tuto vlastnost kvůli uhlíku, ale kvůli srážení intermetalických sloučenin během procesu stárnutí. Hlavním legujícím prvkem je nikl, který tvoří 15 až 25 % (hmotnostních).

Vysokopevnostní ocel je ocel s pevností v tahu minimálně 1800÷2000 MPa. K dosažení tak vysoké strukturální pevnosti musí ocel kombinovat vysokou pevnost a vysokou odolnost proti křehkému lomu.

Přesné slitiny (z francouzského precision – přesnost) jsou skupinou slitin se stanovenými fyzikálními a mechanickými vlastnostmi. Tato skupina zpravidla zahrnuje vysoce legované slitiny s přesným chemickým složením.

Mez kluzu nebo mez kluzu je mechanická charakteristika materiálu, která charakterizuje napětí, při kterém deformace dále narůstají, aniž by se zvyšovalo zatížení. Tento parametr se používá k výpočtu dovoleného napětí pro plastové materiály.

Kalení (kalení) je kalení kovů a slitin v důsledku změn jejich struktury a fázového složení při plastické deformaci při teplotě pod teplotou rekrystalizace. Kalení je doprovázeno výskytem defektů krystalové mřížky na povrchu vzorku, zvýšením pevnosti a tvrdosti a snížením tažnosti, rázové houževnatosti a odolnosti kovů proti deformaci opačného znaménka (Bauschingerův efekt).

Tepelné stříkání je proces ohřevu, dispergace a přenosu kondenzovaných částic stříkaného materiálu proudem plynu nebo plazmy za účelem vytvoření vrstvy požadovaného materiálu na substrátu. Pod obecným názvem plynové termické stříkání (GTS) se sdružují tyto metody: stříkání plynovým plamenem, vysokorychlostní stříkání plynovým plamenem, detonační stříkání, plazmové stříkání, tavné stříkání, metalizace elektrickým obloukem a aktivovaný elektrický oblouk.

Nichrom je obecný název pro skupinu slitin skládající se v závislosti na kvalitě slitiny z 55–78 % niklu, 15–23 % chrómu, s přísadami manganu, křemíku, železa a hliníku.

Textolit (latinsky text – „tkanina“ a řecky λιθος – „kámen“) je elektroizolační konstrukční materiál používaný k výrobě kluzných ložisek, ozubených kol a dalších dílů, jakož i v elektrotechnice a radiotechnice.

Hadfieldova ocel je ocel (11-14,5 % Mn, 0,9-1,3 % C) s vysokou odolností proti opotřebení (otěru) při vysokém tlaku nebo rázovém zatížení a vyznačuje se také vysokou tažností.

Kovokeramika je umělý materiál, který je heterogenním složením kovů nebo slitin s nekovy (keramika).

Uhlíkové vlákno je materiál skládající se z tenkých vláken o průměru 5 až 15 mikronů, tvořených převážně atomy uhlíku. Atomy uhlíku jsou spojeny do mikroskopických krystalů zarovnaných navzájem rovnoběžně. Uspořádání krystalů dává vláknu větší pevnost v tahu. Uhlíková vlákna se vyznačují vysokou pevností v tahu, nízkou měrnou hmotností, nízkým koeficientem tepelné roztažnosti a chemickou inertností.

Kompozitní materiál (CM), kompozit – vícesložkové materiály, sestávající zpravidla z plastového základu (matrice), vyztuženého plnivy, která mají vysokou pevnost, tuhost atd. Kombinace nepodobných látek vede k vytvoření nového materiálu, jehož vlastnosti se kvantitativně i kvalitativně liší od vlastností každé z jeho složek. Změnou složení matrice a plniva, jejich poměru a orientace plniva se získá široká škála materiálů s požadovanou sadou.

Cementování oceli je povrchové difúzní nasycení oceli uhlíkem za účelem zvýšení tvrdosti a odolnosti proti opotřebení.

Sklolaminát je druh kompozitního materiálu – plastové materiály sestávající ze skleněných vláken (skelné vlákno, křemenné vlákno atd.) a pojiva (termoplastické a termoplastické polymery).

Bimetal je kompozitní materiál sestávající ze dvou nebo více různých vrstev kovů nebo jejich slitin. Termobimetalické materiály patří do skupiny přesných materiálů. Používá se bimetal.

Kovar je slitina obsahující 29 % niklu (Ni), 17 % kobaltu (Co) a 54 % železa (Fe). Má koeficient tepelné roztažnosti konzistentní s koeficientem tepelné roztažnosti borosilikátového skla používaného pro výrobu válců žárovek, zářivek, elektrických vakuových zařízení, izolátorů z kovu a skla a kovokeramických krytů mikroobvodů. Má vysokou přilnavost k roztavenému sklu, proto je široce používán pro výrobu elektrických svorek procházejících skrz.

Ocel (z němčiny Stahl) je slitina železa s uhlíkem (a dalšími prvky), obsahující minimálně 45 % železa a ve které je obsah uhlíku v rozmezí od 0,02 do 2,14 %, přičemž obsah uhlíku od 0,6 % do 2,14 % odpovídá oceli s vysokým obsahem uhlíku. Pokud obsah uhlíku ve slitině přesáhne 2,14 %, pak se taková slitina nazývá litina. Uhlík dodává slitinám pevnost a tvrdost a zároveň snižuje tažnost a houževnatost.

Specifická pevnost je konečná pevnost materiálu dělená jeho hustotou. Ukazuje, jak silná bude struktura pro danou hmotu.

Chemicko-tepelné zpracování kovů je zahřívání a udržování kovových (a v některých případech i nekovových) materiálů při vysokých teplotách v chemicky aktivních médiích (pevné, kapalné, plynné).

Elastomery jsou polymery, které mají vysoce elastické vlastnosti a viskozitu. Kaučuk nebo elastomer je jakýkoli elastický materiál, který se může natáhnout na velikosti mnohonásobně větší, než je jeho původní délka (elastomerové vlákno) a výrazně se vrátit do své původní velikosti, když je zátěž odstraněna.

Slitina je makroskopicky homogenní kovový materiál sestávající ze směsi dvou nebo více chemických prvků s převahou kovových složek.

Duralumin, dural, dural je souhrnné označení pro skupinu vysokopevnostních slitin na bázi hliníku (slitina hliníku) s přídavkem mědi, hořčíku a manganu. Název slitiny pochází z ochranné známky Dural (francouzsky dur – tvrdý) – obchodní označení pro jednu z prvních hliníkových slitin zpevněných tepelným zpracováním a následným stárnutím. Hlavními legujícími prvky v něm byla měď (4,5 % hmoty), hořčík (1,5 %) a mangan (0,5 %); zbytek tvoří hliník (93,5 %). Během testování.

Tepelná odolnost, tepelná stabilita – vlastnost materiálů odolávat bez zborcení namáháním způsobeným teplotními změnami.

Metalizace je způsob úpravy povrchových vlastností výrobku nanesením vrstvy kovu na jeho povrch. Pokovování podléhají jak nekovové povrchy (sklo, beton, plast), tak kovové. V druhém případě se pokovením nanáší jiný materiál, například tvrdší nebo korozivzdorný (chromování, zinkování, hliníkování). Metalizace je často označována jako nástřik kovu za použití plyno-tepelných stříkacích metod.

Plazmové stříkání je proces nanášení povlaku na povrch výrobku pomocí plazmového paprsku.

Tepelné (neboli tepelné) zpracování je soubor operací zahrnujících ohřev, držení a chlazení pevných kovových slitin za účelem získání specifikovaných vlastností změnou vnitřní struktury a struktury. Tepelné zpracování se používá buď jako mezioperační pro zlepšení obrobitelnosti tlakem, řezáním, nebo jako finální operace technologického procesu zajišťující stanovenou úroveň vlastností výrobku.