Қара металдар олардың артықшылығына, механикалық қасиеттерінің ауқымына және төмен құнына байланысты машина жасау өнеркәсібінде кеңінен қолданылады. Дегенмен, түсті металдар жалпы жоғары құнына қарамастан, қара қорытпалармен салыстырғанда ерекше қасиеттері үшін әртүрлі қолданбаларда қолданылады. Бұл қорытпаларда қалаған механикалық қасиеттерді темір қорытпалары үшін қолданылатын қалыпты термиялық өңдеу процестері арқылы емес, жұмыста шыңдау, қартаю және т.б. арқылы алуға болады. Негізгі қызықтыратын түсті материалдардың кейбірі алюминий, мыс, мырыш және магний болып табылады.
1. Алюминий
Барлық түсті қорытпалардың ішінде алюминий және оның қорытпалары тамаша қасиеттеріне байланысты ең маңызды болып табылады. Машина жасау өнеркәсібінде қолданылатын таза алюминийдің кейбір қасиеттері:
- 1) Өте жақсы жылу өткізгіштік (0,53 кал/см/С)
- 2) Өте жақсы электр өткізгіштік (376 600/ом/см)
- 3) Төмен массалық тығыздық (2,7 г/см)
- 4) Төмен балқу температурасы (658С)
- 5) Тамаша коррозияға төзімділік
- 6) Ол улы емес.
- 7) Ол ең жоғары шағылысу қабілетіне ие (85-95%) және өте төмен сәуле шығару (4-5%)
- 8) Ол өте жұмсақ және икемді, нәтижесінде ол өте жақсы өндірістік қасиеттерге ие.
Таза алюминий әдетте қолданылатын кейбір қолданбалар электр өткізгіштерінде, радиаторлардың финдік материалдарында, ауа баптау қондырғыларында, оптикалық және жарық шағылыстырғыштарында, фольга мен орама материалдарында.
Жоғарыда келтірілген пайдалы қолданбаларға қарамастан, таза алюминий келесі мәселелерге байланысты кеңінен қолданылмайды:
- 1) Созылу беріктігі төмен (65 МПа) және қаттылық (20 BHN)
- 2. Дәнекерлеу немесе дәнекерлеу өте қиын.
Алюминийдің механикалық қасиеттерін легирлеу арқылы айтарлықтай жақсартуға болады. Қолданылатын негізгі легирлеуші элементтер: мыс, марганец, кремний, никель және мырыш.
Алюминий мен мыс CuAl2 химиялық қосылысын құрайды. 548 С жоғары температурада сұйық алюминийде толығымен ериді. Оны сөндіргенде және жасанды түрде (100 - 150С ұзақ ұстау) шыңдалған қорытпа алынады. Қарталмаған CuAl2 алюминий мен мыстың қатты ерітіндісінен тұнбаға түспейді, сондықтан тұрақсыз күйде болады (бөлме температурасында аса қаныққан). Қартаю процесі CuAl2-нің өте ұсақ бөлшектерін тұндырады, бұл қорытпаның күшеюін тудырады. Бұл процесс ерітіндінің қатаюы деп аталады.
Қолданылатын басқа легирлеуші элементтер: 7% дейін магний, 1,5% дейін марганец, 13% дейін кремний, 2% дейін никель, 5% дейін мырыш және 1,5% темір. Бұлардан басқа титан, хром және Колумбий де шағын пайызбен қосылуы мүмкін. Тұрақты қалыптау және құюда қолданылатын кейбір типтік алюминий қорытпаларының құрамы олардың қолданылуымен бірге 2. 10-кестеде келтірілген. Тұрақты қалыптармен немесе қысыммен құйылғаннан кейін осы материалдардан күтілетін механикалық қасиеттер 2.1-кестеде көрсетілген.
2. Мыс
Алюминий сияқты, таза мыс да өзінің келесі қасиеттеріне байланысты кеңінен қолданылады
- 1) Таза мыстың электр өткізгіштігі оның таза күйінде жоғары (5,8 x 105 /ом/см). Кез келген кішкене қоспалар өткізгіштікті күрт төмендетеді. Мысалы, 0. 1% фосфор өткізгіштікті 40% төмендетеді.
- 2) Өте жоғары жылу өткізгіштікке ие (0,92 кал/см/С)
- 3) Бұл ауыр металл (меншікті салмағы 8,93)
- 4) Оны дәнекерлеу арқылы оңай біріктіруге болады
- 5) коррозияға төзімді,
- 6) Оның жағымды түсі бар.
Таза мыс электр сымдарын, шиналарды, беріліс кабельдерін, тоңазытқыш құбырларын және құбырларды өндіруде қолданылады.
Мыстың ең таза күйіндегі механикалық қасиеттері онша жақсы емес. Ол жұмсақ және салыстырмалы түрде әлсіз. Механикалық қасиеттерін жақсарту үшін оны тиімді түрде легирлеуге болады. Қолданылатын негізгі легирлеуші элементтерге мырыш, қалайы, қорғасын және фосфор жатады.
Мыс пен мырыш қорытпалары жез деп аталады. Мырыш мөлшері 39% дейін, мыс бір фазалы (α-фаза) құрылымды құрайды. Мұндай қорытпалардың иілгіштігі жоғары. Қорытпаның түсі мырыштың 20% мөлшеріне дейін қызыл болып қалады, бірақ одан кейін ол сарыға айналады. β-фаза деп аталатын екінші құрылымдық компонент мырыштың 39-46% арасында пайда болады. Бұл шын мәнінде қаттылықтың жоғарылауына жауап беретін металл аралық қосылыс CuZn. Марганец пен никельдің аз мөлшерін қосқанда жездің беріктігі одан әрі артады.
Мыстың қалайы бар қорытпалары қола деп аталады. Қоланың қаттылығы мен беріктігі қалайы құрамындағы қыртыспен артады. Иілгіштік қалайы пайызының 5-тен жоғары ұлғаюымен де азаяды. Алюминийді қосқанда (4-тен 11%) алынған қорытпа алюминий қола деп аталады, оның коррозияға төзімділігі айтарлықтай жоғары. Қымбат метал болып табылатын қалайының болуына байланысты қола жезден салыстырмалы түрде қымбат.
3. Басқа түсті металдар
Цинк
Мырыш негізінен төмен балқу температурасына (419,4 С) және мырыш тазалығы артқан сайын жоғары коррозияға төзімділігіне байланысты машина жасауда қолданылады. Коррозияға төзімділік бетінде қорғаныш оксидті жабынның пайда болуынан туындайды. Мырыштың негізгі қолданылуы болатты коррозиядан қорғау үшін мырыштауда, полиграфия өнеркәсібінде және құюда.
Мырыштың кемшіліктері деформацияланған жағдайларда күшті анизотропия, қартаю жағдайында өлшемдік тұрақтылықтың болмауы, төмен температурада соққыға төзімділіктің төмендеуі және түйіршік аралық коррозияға бейімділік болып табылады. Оны 95.C жоғары температурада қызмет көрсету үшін пайдалану мүмкін емес, себебі ол созылу беріктігі мен қаттылығын айтарлықтай төмендетеді.
Оның құйма құймаларында кеңінен қолданылуы, басқа құйма қорытпаларымен салыстырғанда, төмен қысымды қажет ететіндіктен, оның қызмет ету мерзімі жоғары болады. Сонымен қатар, ол өте жақсы өңдеуге қабілетті. Мырышпен құю арқылы алынған әрлеу көбінесе қоштасу жазықтығында бар жарқылды жоюды қоспағанда, кез келген кейінгі өңдеуді қамтамасыз етуге сәйкес келеді.
Магний
Жеңіл салмағы және жақсы механикалық беріктігі арқасында магний қорытпалары өте жоғары жылдамдықта қолданылады. Дәл осындай қаттылық үшін магний қорытпалары С25 болатының салмағының 37,2%-ын ғана қажет етеді, осылайша салмақты үнемдейді. Қолданылатын екі негізгі легирлеуші элемент - алюминий және мырыш. Магний қорытпалары құмды құйма, тұрақты құйма құйма немесе құйма болуы мүмкін. Құммен құйылған магний қорытпасының компоненттерінің қасиеттері тұрақты құйма немесе құйма құрамдас бөліктерімен салыстырылады. Шығындарды азайту үшін оларды қайталама металдардан жасауға мүмкіндік беретін құйма құймалары әдетте жоғары мыс құрамына ие. Олар автомобиль доңғалақтарын, иінді корпустарды және т.б. жасау үшін қолданылады. Құрамы неғұрлым жоғары болса, прокат және соғылған бөлшектер сияқты магний қорытпаларының механикалық беріктігі соғұрлым жоғары болады. Магний қорытпаларын дәстүрлі дәнекерлеу процестерінің көпшілігімен оңай дәнекерлеуге болады. Магний қорытпаларының өте пайдалы қасиеті олардың жоғары өңдеуге қабілеттілігі болып табылады. Олар төмен көміртекті болатпен салыстырғанда өңдеу үшін шамамен 15% қуат қажет етеді.
Жіберу уақыты: 18 желтоқсан 2020 ж