Вісім поширених металевих матеріалів
1 чавун - плинність
Каналізаційні кришки настільки непомітна частина нашого повсякденного середовища, що мало хто звертає на них увагу. Причина, чому чавун має такий широкий і широкий спектр використання, полягає головним чином у його чудовій плинності та легкості відливання в різні складні форми. Чавун - це фактично назва суміші елементів, включаючи вуглець, кремній і залізо. Чим вищий вміст вуглецю, тим кращі характеристики плинності під час лиття. Вуглець зустрічається тут у двох формах: графіт і карбід заліза.
Наявність графіту в чавуні надає каналізаційним кришкам відмінну зносостійкість. Іржа зазвичай з’являється лише на зовнішньому шарі, тому його зазвичай полірують. Незважаючи на це, існують спеціальні заходи для запобігання іржі під час процесу заливки, тобто шар асфальтового покриття додається на поверхню відливки, і асфальт проникає в пори на поверхні чавуну, щоб запобігти іржі. Традиційний процес виробництва матеріалів для лиття з піску тепер використовується багатьма дизайнерами в інших нових і цікавіших сферах.
Властивості матеріалу: відмінна текучість, низька вартість, хороша зносостійкість, низька усадка при затвердінні, дуже крихка, висока міцність на стиск, хороша оброблюваність.
Типове використання: Чавун використовується протягом сотень років у таких галузях, як будівлі, мости, інженерні компоненти, побутове та кухонне начиння.
2 нержавіюча сталь - нержавіюча любов
Нержавіюча сталь - це сплав, виготовлений шляхом введення в сталь хрому, нікелю та деяких інших металевих елементів. Його властивість не іржавіти походить від хрому в сплаві. Хром утворює на поверхні сплаву міцну плівку оксиду хрому, що самовідновлюється, і її не видно неозброєним оком. Співвідношення нержавіючої сталі та нікелю, яке ми зазвичай маємо на увазі, зазвичай становить 18:10. Термін «нержавіюча сталь» відноситься не просто до одного виду нержавіючої сталі, а до більш ніж ста видів промислової нержавіючої сталі, і кожна розроблена нержавіюча сталь має хороші характеристики у своїй конкретній галузі застосування.
На початку 20-го століття нержавіюча сталь була введена в сферу дизайну продукції, і дизайнери розробили багато нових продуктів, пов’язаних з її міцністю та антикорозійними властивостями, залучаючи багато областей, які ніколи раніше не були задіяні. Ця серія спроб дизайну є дуже революційною. Наприклад, вперше в медичній промисловості з'явилися пристрої, які можна використовувати повторно після стерилізації.
Нержавіюча сталь поділяється на чотири основні види: аустенітну, феритну, феритно-аустенітну (композитну), мартенситну. Нержавіюча сталь, яка використовується в побутових предметах, в основному є аустенітною.
Властивості матеріалу: охорона здоров'я, захист від корозії, тонка обробка поверхні, висока жорсткість, може бути сформований різними методами обробки, і його важко холодно обробляти.
Типове використання: серед широко використовуваних нержавіючих сталей основного кольору аустенітна нержавіюча сталь є найбільш прийнятним матеріалом для фарбування, який може отримати задовільний зовнішній вигляд кольору та форму. Аустенітна нержавіюча сталь в основному використовується в декоративних будівельних матеріалах, побутових виробах, промислових трубах і будівельних конструкціях; мартенситна нержавіюча сталь в основному використовується для виготовлення ножів і турбінних лопаток; феритна нержавіюча сталь є стійкою до корозії та в основному використовується в міцних пральних машинах і в частинах котлів; Композитна нержавіюча сталь має більш сильну стійкість до корозії, тому часто використовується в агресивних середовищах.
3 - 730 фунтів цинку за все життя
Цинк, сріблястий і блакитно-сірий, є третім за поширеністю кольоровим металом після алюмінію і міді. Статистика Гірничого бюро США показує, що середня людина споживає загалом 331 кілограм цинку протягом свого життя. Цинк має дуже низьку температуру плавлення, тому він також є ідеальним матеріалом для лиття.
Виливки з цинку дуже поширені в нашому повсякденному житті: матеріали під поверхнею дверних ручок, змішувачів, електронних компонентів тощо. Цинк має надзвичайно високу стійкість до корозії, що робить його ще однією основною функцією, а саме як матеріал поверхневого покриття для сталі. На додаток до вищевказаних функцій, цинк також є сплавом, який поєднується з міддю, утворюючи латунь. Його антикорозійні властивості поширюються не лише на покриття сталевих поверхонь – воно також допомагає зміцнити імунну систему людини.
Властивості матеріалу: охорона здоров'я, антикорозійна здатність, відмінна здатність до лиття, відмінна антикорозійна здатність, висока міцність, висока твердість, дешева сировина, низька температура плавлення, стійкість до повзучості, легко формувати сплави з іншими металами, охорона здоров'я, при кімнатній температурі Крихкий , пластичний приблизно при 100 градусах Цельсія.
Типове використання: компоненти електронних виробів. Цинк є одним із сплавів, що утворюють бронзу. Також цинк має гігієнічні та антикорозійні властивості. Крім того, цинк також використовується в покрівельних матеріалах, дисках для фотогравірування, антенах мобільних телефонів і затворах у фотоапаратах.
4 Алюміній (Al) - сучасний матеріал
Порівняно із золотом, яке використовувалося протягом 9000 років, алюміній, цей блакитно-білий метал, можна розглядати лише як дитинча серед металевих матеріалів. Алюміній вийшов і отримав назву на початку 18 століття. На відміну від інших металевих елементів, алюміній не існує в природі у вигляді прямих металевих елементів, а видобувається з бокситів, що містять 50 відсотків глинозему (також відомого як боксит). Алюміній у цій мінеральній формі також є одним із найпоширеніших металевих елементів на нашій планеті.
Коли метал алюміній тільки з'явився, його не відразу застосували в житті людей. Пізніше поступово з’явилася партія нових продуктів, спрямованих на його унікальні функції та характеристики, і цей високотехнологічний матеріал поступово завойовував ширший і ширший ринок. Незважаючи на те, що історія застосування алюмінію відносно коротка, виробництво алюмінієвих виробів на ринку значно перевищило суму інших виробів з кольорових металів.
Властивості матеріалу: гнучкий і пластичний, легко виготовляти сплави, високе співвідношення міцності до ваги, чудова стійкість до корозії, легко проводити електрику та тепло, придатний для переробки.
Типове використання: скелети транспортних засобів, деталі літаків, кухонне начиння, упаковка та меблі. Алюміній також часто використовується для зміцнення деяких великих будівельних конструкцій, таких як статуя Купідона на площі Пікаділлі в Лондоні та верхня частина Chrysler Automobile Building у Нью-Йорку, усі з яких були посилені алюмінієм.
5 магнієвий сплав - ультратонкий естетичний дизайн
Магній - надзвичайно важливий кольоровий метал. Він легший за алюміній і може утворювати високоміцні сплави з іншими металами. Магнієві сплави мають невелику питому вагу, високу питому міцність і питому жорсткість, добру теплопровідність і хороше зниження демпфірування. Ефективність захисту від ударів та електромагнітного випромінювання, легка обробка та формування, легка переробка та інші переваги. Але протягом тривалого часу через високу ціну та технічні обмеження магній і магнієві сплави використовуються лише в невеликій кількості в авіаційній, аерокосмічній та військовій промисловості, тому їх називають «благородними металами». Зараз магній є третім за величиною металотехнічним матеріалом після сталі та алюмінію, і він широко використовується в аерокосмічній промисловості, автомобілях, електроніці, мобільному зв’язку, металургії та інших галузях. Можна очікувати, що важливість металевого магнію зросте в майбутньому через збільшення витрат на виробництво інших конструкційних металів.
Частка магнієвого сплаву становить 68 відсотків алюмінієвого сплаву, 27 відсотків цинкового сплаву та 23 відсотки сталі. Він часто використовується в автозапчастинах, корпусах продуктів 3C, будівельних матеріалах тощо. Більшість ультратонких корпусів ноутбуків і мобільних телефонів виготовляються з магнієвих сплавів.
Стійкість магнієвого сплаву до корозії у 8 разів вища, ніж у вуглецевої сталі, у 4 рази – у алюмінієвого сплаву та більш ніж у 10 разів – у пластику. Його стійкість до корозії є найкращою серед сплавів. Магнієві сплави, які зазвичай використовуються, є негорючими, особливо при виготовленні деталей автомобілів і мотоциклів і будівельних матеріалів, які можуть уникнути миттєвого горіння. Більшість магнієвої сировини видобувається з морської води, тому її запаси стабільні та достатні.
Властивості матеріалу: легка структура, висока жорсткість і ударостійкість, чудова стійкість до корозії, хороша теплопровідність і електромагнітне екранування, хороша негорючість, низька термостійкість і легка переробка.
Типове застосування: широко використовується в аерокосмічній, автомобільній, електроніці, мобільному зв'язку, металургії та інших галузях.
6 Бронза - друг людини
Мідь — неймовірно універсальний метал, який так тісно пов’язаний з нашим життям. Багато ранніх інструментів і зброї людства виготовлялися з міді. Його латинська назва «cuprum» походить від місця під назвою Кіпр, який є островом, багатим на ресурси міді. Люди використовували абревіатуру назви острова Cu, щоб назвати цей металевий матеріал, тому мідь має поточну кодову назву.
Мідь відіграє дуже важливу роль у сучасному суспільстві: вона широко використовується в архітектурних спорудах, як носій для передачі електрики, і тисячоліттями використовувалася людьми багатьох різних культур як сировина для прикрас тіла. Цей пластичний помаранчево-червоний метал еволюціонував разом з нами, починаючи від його простого початку в декодуванні передач до його ключової ролі в складних сучасних комунікаційних програмах. Мідь є чудовим провідником, поступаючись за своєю електропровідністю лише сріблу. З точки зору історії людей, які використовували металеві матеріали, мідь — це метал, який люди використовували найдовше після золота. Це значною мірою тому, що мідь легко видобувати, а мідну промисловість відносно легко відокремити від міді.
Властивості матеріалу: дуже хороша стійкість до корозії, відмінна теплопровідність, електропровідність, твердість, гнучкість, пластичність, унікальний ефект після полірування.
Типове використання: електричні дроти, котушки двигуна, друковані схеми, покрівельні матеріали, сантехнічні матеріали, нагрівальні матеріали, ювелірні вироби, кухонне начиння. Це також один з основних легуючих інгредієнтів для виготовлення бронзи.
7 Хром - високоякісна обробка
Найбільш поширена форма хрому використовується в нержавіючій сталі як легуючий елемент для підвищення твердості нержавіючої сталі. Процеси хромування зазвичай поділяються на три типи: декоративне хромування, тверде хромування та чорне хромування. Хромування широко використовується в техніці. Декоративне хромування зазвичай використовується як зовнішній шар із зовнішнього боку шару нікелю. Покриття має делікатний і делікатний ефект дзеркального полірування. У процесі додаткової декоративної обробки товщина хромованого покриття становить лише 0.006 мм. Плануючи використовувати процес хромування, необхідно повністю враховувати небезпеку цього процесу. Тенденція до заміни води з шестивалентним декоративним хромом водою з тривалентним хромом стає все більш очевидною, оскільки перша є дуже канцерогенною, а друга вважається відносно менш токсичною.
Властивості матеріалу: дуже висока обробка, відмінна стійкість до корозії, міцність і довговічність, легкість очищення, низький коефіцієнт тертя.
Типове використання: декоративне хромування є матеріалом для покриття багатьох автомобільних компонентів, зокрема дверних ручок і бамперів. Крім того, хром також використовується в деталях велосипедів, змішувачах для ванної кімнати, меблях, кухонному посуді, посуді тощо. Тверде хромування більше використовується в промислових галузях, включаючи оперативну пам’ять у блоках керування завданнями, компонентах реактивних двигунів, пластикових формах, і амортизатори. Чорне хромування в основному використовується для декорування музичних інструментів і використання сонячної енергії.
8 титан - легкий і міцний
Титан — це дуже особливий метал, який має дуже легку текстуру, але дуже міцний і стійкий до корозії, і зберігає свій власний колір протягом усього життя при кімнатній температурі. Температура плавлення титану подібна до платини, тому його часто використовують у аерокосмічних і військових точних компонентах. Після додавання електричного струму та хімічної обробки будуть отримані різні кольори. Титан має чудову стійкість до кислотної та лужної корозії. Титан, просочений «царською горілкою» протягом кількох років, як і раніше сяє і сяє. Якщо титан додається до нержавіючої сталі, додається лише один відсоток, що значно покращує стійкість до іржі.
Титан має чудові характеристики, такі як низька щільність, стійкість до високих температур і стійкість до корозії. Щільність титанового сплаву вдвічі менша, ніж у сталі, а міцність майже така ж, як у сталі; титан стійкий до високих і низьких температур. Він може підтримувати високу міцність у широкому діапазоні температур -253 градусів ~500 градусів. Ці переваги - саме те, чим повинен володіти космічний метал. Титанові сплави є хорошими матеріалами для виготовлення корпусів ракетних двигунів, штучних супутників і космічних кораблів і відомі як «космічні метали».
Титан - чистий метал. Завдяки «чистому» металевому титану, при контакті речовин з ним не відбувається хімічної реакції. Тобто, оскільки титан має високу корозійну стійкість і високу стабільність, він не вплине на свою сутність після тривалого контакту з людьми, тому він не викличе у людини алергії. Він єдиний, який не впливає на вегетативні нерви і смак людини. Метали відомі як «біофільні метали».
Найбільшим недоліком титану є те, що його важко очищати. Це головним чином тому, що титан може з'єднуватися з киснем, вуглецем, азотом і багатьма іншими елементами при високих температурах.
Властивості матеріалу: дуже висока міцність, відмінна корозійна стійкість до ваги, важка для холодної обробки, хороша зварюваність, приблизно на 40 відсотків легша за сталь, на 60 відсотків важча за алюміній, низька електропровідність, низька швидкість теплового розширення, висока температура плавлення.
Типове використання: ключки для гольфу, тенісні ракетки, ноутбуки, камери, багаж, хірургічні імплантати, скелети літаків, хімічні інструменти та морське обладнання. Крім того, титан також використовується як білий пігмент для паперу, живопису та пластмас.
Процес обробки металевої поверхні
1. Введення в процес обробки поверхні
Процес використання сучасної фізики, хімії, металургії та термічної обробки для зміни стану та властивостей поверхні деталі, щоб її можна було оптимально поєднати з основним матеріалом для досягнення заздалегідь визначених вимог до продуктивності, називається процесом обробки поверхні. .
Роль обробки поверхні:
(1) Підвищення стійкості поверхні до корозії та зносостійкості, уповільнення, усунення та відновлення змін і пошкоджень поверхні матеріалу;
(2) Змусити звичайні матеріали отримати поверхні зі спеціальними функціями;
(3) Збережіть енергію, зменшіть витрати та покращте навколишнє середовище.
2. Класифікація процесів обробки поверхні металів
картина
Загалом його можна розділити на 4 категорії: технологія модифікації поверхні, технологія поверхневого легування, технологія поверхневого конверсійного покриття та технологія поверхневого покриття.
1. Технологія модифікації поверхні
1. Поверхневе гартування
Поверхневе гартування відноситься до методу термічної обробки, який використовує швидке нагрівання для аустенізації поверхневого шару, а потім його гартування для зміцнення поверхні деталі без зміни хімічного складу та структури серцевини сталі.
Основними способами поверхневого гарту є полум'яне та індукційне нагрівання. Зазвичай використовуваними джерелами тепла є полум'я, таке як оксиацетилен або оксипропан.
2. Лазерне зміцнення поверхні
Лазерне зміцнення поверхні полягає у використанні сфокусованого лазерного променя для прострілювання поверхні заготовки, нагрівання надзвичайно тонкого матеріалу на поверхні заготовки до температури, що перевищує температуру фазового переходу або точки плавлення, за дуже короткий час і охолодження його за дуже короткий час для зміцнення поверхні заготовки зміцнюють.
картина
Лазерне зміцнення поверхні можна розділити на зміцнювальну обробку лазерним фазовим перетворенням, лазерну обробку поверхневого сплаву та обробку лазерним покриттям.
картина
Зона термічного впливу лазерного зміцнення поверхні невелика, деформація невелика, а операція зручна. Він в основному використовується для локально зміцнених деталей, таких як заглушки, колінчасті вали, кулачки, розподільні вали, шліцьові вали, напрямні прецизійних інструментів, інструменти зі швидкорізальної сталі, шестерні та двигуни внутрішнього згоряння. Гільзи циліндрів та ін.
3. Дробеструйне оброблення
Дробеструйне оброблення — це технологія, яка розпилює велику кількість високошвидкісних снарядів на поверхню деталі, як незліченна кількість маленьких молотків, що б’ють металеву поверхню, так що поверхня та нижня поверхня деталі зазнають певної пластичної деформації для досягнення зміцнення.
картина
ефект:
(1) Підвищення механічної міцності та зносостійкості, стійкості до втоми та стійкості до корозії деталей;
(2) Використовується для матування поверхні та видалення накипу;
(3) Усунення залишкової напруги лиття, кування та зварювання деталей тощо.
4. Розкачування
Прокатка - це використання жорстких роликів або роликів для натискання на поверхню обертової заготовки при кімнатній температурі та переміщення вздовж напрямку твірної для пластичної деформації та зміцнення поверхні заготовки для отримання точної, гладкої та зміцненої поверхні або поверхні. лікування за допомогою певних візерунків. ремесло.
картина
Застосування: деталі відносно простих форм, наприклад циліндричні поверхні, конічні поверхні, площини.
5. Малювання
Волочіння дроту означає, що метал змушений пройти через прес-форму під дією зовнішньої сили, площа поперечного перерізу металу стискається, і виходить необхідна площа поперечного перерізу
