Caratteristiche del confronto delle sostanze tabella dna rna atf. Acidi nucleici

LEGHE
materiali aventi proprietà metalliche e costituiti da due o Di più elementi chimici, di cui almeno uno è un metallo. Molte leghe metalliche hanno un metallo come base con piccole aggiunte di altri elementi. Il metodo più comune per produrre leghe è solidificare una miscela omogenea dei loro componenti fusi. Esistono altri metodi di produzione, ad esempio la metallurgia delle polveri. In linea di principio, è difficile tracciare un confine netto tra metalli e leghe, poiché anche i metalli più puri contengono “tracce” impurità di altri elementi. Tuttavia, per leghe metalliche si intendono solitamente materiali ottenuti aggiungendo intenzionalmente altri componenti al metallo base. Quasi tutti i metalli di importanza industriale vengono utilizzati sotto forma di leghe (vedi Tabelle 1, 2). Ad esempio, tutta la ghisa fusa viene utilizzata quasi interamente per la produzione di acciai comuni e legati, nonché di ghise. Il fatto è che legando con determinati componenti le proprietà di molti metalli possono essere notevolmente migliorate. Se per l'alluminio puro il limite di snervamento è di soli 35 MPa, per l'alluminio contenente 1,6% di rame, 2,5% di magnesio e 5,6% di zinco può superare i 500 MPa. Le proprietà elettriche, magnetiche e termiche possono essere migliorate in modo simile. Questi miglioramenti sono determinati dalla struttura della lega: la distribuzione e la struttura dei suoi cristalli e il tipo di legami tra gli atomi nei cristalli.
Guarda anche
FISICA DELLA SCIENZA DEI METALLI;
ELEMENTI CHIMICI. Molti metalli, ad esempio il magnesio, sono prodotti in elevata purezza, quindi è possibile conoscere con precisione la composizione delle leghe che ne derivano. Il numero di leghe metalliche utilizzate oggi è molto ampio ed è in costante crescita. Solitamente vengono divise in due grandi categorie: leghe a base ferro e leghe non ferrose. Di seguito vengono elencate le più importanti leghe di rilevanza industriale e indicati i principali ambiti di applicazione.
Acciaio. Le leghe di ferro e carbonio contenenti fino al 2% sono chiamate acciai. Gli acciai legati contengono anche altri elementi: cromo, vanadio, nichel. Viene prodotto molto più acciaio di qualsiasi altro metallo e lega, e di tutti i tipi di essi possibili applicazioni sarebbe difficile elencarli. Acciaio dolce (meno dello 0,25% di carbonio) in consumato come materiale strutturale, mentre l’acciaio con un contenuto di carbonio più elevato (oltre lo 0,55%) viene utilizzato per realizzare utensili da taglio a bassa velocità come lame di rasoio e trapani. Gli acciai legati sono utilizzati nell'ingegneria meccanica di tutti i tipi e nella produzione di utensili ad alta velocità.
Guarda anche MACCHINE PER IL TAGLIO METALLI.
Ghisa. La ghisa è una lega di ferro con il 2-4% di carbonio. Il silicio è anche un componente importante della ghisa. Dalla ghisa è possibile ricavare un'ampia varietà di prodotti molto utili, come coperchi di tombini, raccordi per tubazioni e blocchi cilindri del motore. I getti eseguiti correttamente ottengono buoni risultati proprietà meccaniche Materiale.
Guarda anche METALLI NERI.
Leghe a base di rame. Si tratta principalmente di ottone, ad es. leghe di rame contenenti dal 5 al 45% di zinco. L'ottone contenente dal 5 al 20% di zinco è chiamato rosso (tompak) e l'ottone contenente il 20-36% di Zn è chiamato giallo (ottone alfa). Gli ottoni sono utilizzati nella produzione di vari piccole parti dove sono richieste buona lavorabilità e formabilità. Le leghe di rame con stagno, silicio, alluminio o berillio sono chiamate bronzi. Ad esempio, una lega di rame e silicio è chiamata bronzo al silicio. Il bronzo fosforoso (rame con il 5% di stagno e tracce di fosforo) ha un'elevata resistenza e viene utilizzato per realizzare molle e membrane.
Leghe di piombo. La saldatura convenzionale (terziaria) è una lega composta da circa una parte di piombo e due parti di stagno. È ampiamente utilizzato per collegare (saldare) tubazioni e cavi elettrici. Le leghe di antimonio-piombo vengono utilizzate per realizzare gusci di cavi telefonici e piastre di batterie. Le leghe di piombo con cadmio, stagno e bismuto possono avere un punto di fusione ben inferiore al punto di ebollizione dell'acqua (LEGHE 70°C); Vengono utilizzati per realizzare tappi fusibili per valvole negli impianti sprinkler di adduzione acqua antincendio. Il peltro, da cui venivano precedentemente fuse le posate (forchette, coltelli, piatti), contiene l'85-90% di stagno (il resto è piombo). Le leghe per cuscinetti a base di piombo, chiamate babbitt, contengono tipicamente stagno, antimonio e arsenico.
Leghe leggere. L'industria moderna necessita di leghe leggere ad alta resistenza con buone proprietà meccaniche alle alte temperature. I principali metalli delle leghe leggere sono alluminio, magnesio, titanio e berillio. Tuttavia, le leghe a base di alluminio e magnesio non possono essere utilizzate ad alte temperature e in ambienti aggressivi.
Leghe di alluminio. Tra queste figurano le leghe da fusione (Al - Si), le leghe da pressofusione (Al - Mg) e le leghe autotempranti ad alta resistenza (Al - Cu). Le leghe di alluminio sono economiche, facilmente disponibili, durevoli basse temperature e sono facili da lavorare (sono facilmente forgiati, stampati, adatti per imbutitura, imbutitura, estrusione, fusione, ben saldati e lavorati su macchine per il taglio dei metalli). Sfortunatamente, le proprietà meccaniche di tutte le leghe di alluminio iniziano a deteriorarsi notevolmente a temperature superiori a circa 175° C. Tuttavia, a causa della formazione di una pellicola protettiva di ossido, mostrano una buona resistenza alla corrosione nella maggior parte degli ambienti aggressivi. Queste leghe conducono bene l'elettricità e il calore, hanno un'elevata riflettività, non sono magnetiche e sono innocue a contatto prodotti alimentari(perché i prodotti della corrosione sono incolori, insapori e non tossici), antideflagranti (perché non producono scintille) e assorbono bene i carichi d'urto. Grazie a questa combinazione di proprietà, le leghe di alluminio sono ottimi materiali per pistoni leggeri e vengono utilizzate nella costruzione di carrozze, automobili e aerei; Industria alimentare, come materiali architettonici e di finitura, nella produzione di riflettori per l'illuminazione, cavidotti tecnologici e domestici, nella posa di linee elettriche ad alta tensione. Le impurità di ferro, difficili da eliminare, aumentano la resistenza dell'alluminio alle alte temperature, ma riducono la resistenza alla corrosione e la duttilità alle alte temperature. temperatura ambiente. Cobalto, cromo e manganese indeboliscono l'effetto infragilente del ferro e aumentano la resistenza alla corrosione. Quando il litio viene aggiunto all’alluminio, il modulo elastico e la resistenza aumentano, rendendo la lega molto interessante per l’industria aerospaziale. Sfortunatamente, nonostante il loro eccellente rapporto resistenza/peso (resistenza specifica), le leghe di alluminio-litio hanno una bassa duttilità.
Leghe di magnesio. Le leghe di magnesio sono leggere, caratterizzate da un'elevata resistenza specifica, nonché da buone proprietà di fusione ed eccellenti proprietà di taglio. Pertanto, vengono utilizzati per realizzare parti di motori di razzi e aerei, alloggiamenti di carrozzerie, ruote, serbatoi di gas, tavoli portatili, ecc. Alcune leghe di magnesio, che hanno un elevato coefficiente di smorzamento viscoso, vengono utilizzate per la fabbricazione di parti mobili di macchine ed elementi strutturali che operano in condizioni di vibrazioni indesiderate. Le leghe di magnesio sono piuttosto morbide, hanno scarsa resistenza all'usura e sono poco duttili. Sono facili da formare Temperature elevate, sono adatti alla saldatura ad arco elettrico, a gas e a resistenza, e possono essere uniti anche mediante saldatura (saldatura), bulloni, rivetti e adesivi. Tali leghe non sono particolarmente resistenti alla corrosione alla maggior parte degli acidi, all'acqua dolce e salata, ma sono stabili all'aria. Di solito sono protetti dalla corrosione mediante rivestimento superficiale: incisione al cromo, trattamento con bicromato, anodizzazione. Le leghe di magnesio possono anche essere dotate di una superficie lucida o rivestite con rame, nichel e cromo dopo essere state immerse nello zinco fuso. L'anodizzazione delle leghe di magnesio ne aumenta la durezza superficiale e la resistenza all'abrasione. Il magnesio è un metallo chimicamente attivo, pertanto è necessario adottare misure per prevenire l'accensione di trucioli e parti saldate in leghe di magnesio.
Guarda anche SALDATURA.
Leghe di titanio. Le leghe di titanio sono superiori sia alle leghe di alluminio che di magnesio in termini di resistenza alla trazione e modulo elastico. La loro densità è maggiore di quella di tutte le altre leghe leggere, ma in termini di resistenza specifica sono seconde solo al berillio. Con un contenuto piuttosto basso di carbonio, ossigeno e azoto, sono piuttosto plastici. La conduttività elettrica e la conduttività termica delle leghe di titanio sono basse, sono resistenti all'usura e all'abrasione e la loro resistenza alla fatica è molto superiore a quella delle leghe di magnesio. Il limite di creep di alcune leghe di titanio a sollecitazioni moderate (circa 90 MPa) rimane soddisfacente fino a circa 600 °C, che è significativamente più alta della temperatura consentita sia per le leghe di alluminio che per quelle di magnesio. Le leghe di titanio sono abbastanza resistenti all'azione di idrossidi, soluzioni saline, nitrico e alcuni altri acidi attivi, ma non molto resistenti all'azione degli acidi idroalico, solforico e ortofosforico. Le leghe di titanio sono fucinabili a temperature intorno ai 1150° C. Lo consentono saldatura ad arco elettrico in un'atmosfera di gas inerte (argon o elio), saldatura a punti e a rulli (continua). Sono poco suscettibili al taglio (grippaggio dell'utensile da taglio). La fusione delle leghe di titanio deve essere effettuata sotto vuoto o in atmosfera controllata per evitare la contaminazione con impurità di ossigeno o azoto che causano infragilimento. Le leghe di titanio sono utilizzate nell'industria aeronautica e spaziale per la fabbricazione di parti che operano a temperature elevate (150-430° C), nonché in alcuni apparecchi chimici scopo speciale. Realizzato in leghe di titanio-vanadio armatura leggera per cabine di pilotaggio di aerei da combattimento. La lega di titanio alluminio vanadio è la principale lega di titanio per motori jet ed edifici aereo. Nella tabella La tabella 3 mostra le caratteristiche delle leghe speciali e la tabella. La Figura 4 mostra i principali elementi aggiunti ad alluminio, magnesio e titanio, indicando le proprietà risultanti.
Leghe di berillio. Una lega di berillio duttile può essere prodotta, ad esempio, incorporando grani fragili di berillio in una matrice duttile morbida come l'argento. La lega di questa composizione è stata portata ad uno spessore pari al 17% dell'originale mediante laminazione a freddo. Il berillio supera tutti i metalli conosciuti in termini di forza specifica. In combinazione con la sua bassa densità, ciò rende il berillio adatto ai sistemi di guida missilistica. Il modulo elastico del berillio è maggiore di quello dell'acciaio e i bronzi al berillio vengono utilizzati per realizzare molle e contatti elettrici. Il berillio puro viene utilizzato come moderatore e riflettore di neutroni nei reattori nucleari. A causa della formazione di strati protettivi di ossido, è stabile nell'aria ad alte temperature. Difficoltà principale associata al berillio è la sua tossicità. Può causare gravi problemi respiratori e dermatiti.
Guarda anche CORROSIONE DEI METALLI e articoli su singoli metalli.
LETTERATURA
Korotich V.I., Bratchikov S.G. Metallurgia dei metalli ferrosi. M., 1987
Diagrammi di stato nelle leghe. M., 1986
Yudkin V.S. Produzione e fusione di leghe di metalli non ferrosi. M., 1967-1971
Wagner K. Termodinamica delle leghe. M., 1957

Enciclopedia di Collier. - Società aperta. 2000 .

Scopri cosa sono le “LEGHE” in altri dizionari:

LEGHE- LEGHE, soluzioni congelate di metalli tra loro. A causa della comparsa di una serie di nuove proprietà in S. che erano assenti nei metalli puri inclusi nella loro composizione, S. ha ricevuto esteso e applicazione nella tecnologia. Quando si fondono i metalli... ... Grande Enciclopedia Medica

Sistemi metallici, macroscopici omogenei costituiti da due (ad esempio ottone) o più metalli (meno comunemente metalli e non metalli, ad esempio acciaio) con proprietà metalliche caratteristiche. In senso lato, le leghe sono tutti i sistemi omogenei... ... Enciclopedia moderna

LEGHE, materiali che sono una combinazione di due o più metalli. Le proprietà della lega differiscono dalle proprietà degli elementi originali. Le leghe sono generalmente più dure e resistenti e hanno un punto di fusione più basso. Combinazioni con il punto più basso... ... Dizionario enciclopedico scientifico e tecnico

Macroscopicamente omogeneo in va, ottenuto per fusione di due o più metalli, non metalli, ossidi, organici. in in, ecc. I materiali metallici svolgono un ruolo particolarmente importante nella tecnologia. S. (principale tipologia di materiali da costruzione). In generale, S. non sono... ... Enciclopedia fisica

LEGHE- sostanze macroscopicamente omogenee formate a seguito del raffreddamento e della solidificazione di sistemi liquidi ad alta temperatura costituiti da due o più componenti (sostanze chimicamente singole), nonché ottenute con il metodo (vedi). CON.… … Grande Enciclopedia del Politecnico

Sistemi metallici macroscopici omogenei costituiti da due o più metalli (meno comunemente metalli e non metalli), con proprietà metalliche caratteristiche. In senso lato, le leghe sono tutti i sistemi omogenei ottenuti per fusione... ... Grande Dizionario enciclopedico

I Leghe metalliche, leghe metalliche, sistemi solidi e liquidi formati principalmente dalla lega di due o più metalli (Vedi Metalli), nonché metalli con vari non metalli. I termini." originariamente si riferiva ai materiali... Grande Enciclopedia Sovietica

Leghe- sistemi omogenei di due o più elementi che subiscono una transizione dallo stato liquido a quello solido di aggregazione e hanno proprietà metalliche caratteristiche. Le prime leghe erano legate naturalmente, la loro composizione e proprietà... ... Dizionario Enciclopedico di Metallurgia

Sistemi macroscopici omogenei costituiti da due o più metalli (meno comunemente metalli e non metalli) con caratteristiche metalliche caratteristiche. San tu. In un senso più ampio, S. qualsiasi sistema omogeneo ottenuto legando metalli, non metalli, inorganici. Collegare... Enciclopedia chimica

- (chimico). Fino a tempi molto recenti non esistevano idee esatte e corrette sulla natura di S. e, insieme a soluzioni, vetri e miscele isomorfe, appartenevano alla classe dei composti chimici incerti. Al giorno d'oggi è ovvio... Dizionario Enciclopedico F.A. Brockhaus e I.A. Efron

Le leghe metalliche lo sono combinazioni chimiche dei metalli in varie varianti. Decine di migliaia di leghe diverse possono essere ottenute dai metalli esistenti sulla Terra. Tuttavia, solo alcuni di essi vengono effettivamente utilizzati dalle persone per i propri bisogni. Le leghe metalliche hanno le proprietà di base dei metalli e hanno anche una caratteristica lucentezza metallica, che nella scienza è chiamata riflettività.

Le leghe si ottengono sia da metalli ferrosi (ferro) che da metalli non ferrosi (nichel, tungsteno, alluminio, rame, ecc.). Ecco perché nella scienza e nella metallurgia sono divisi in leghe di metalli ferrosi (un esempio è la ghisa come lega di ferro) e leghe di metalli non ferrosi (un esempio è il bronzo).

Una lega è sempre una massa omogenea.

Nell'industria, le persone molto spesso non utilizzano i metalli nella loro forma pura, ma le leghe metalliche. La ragione di ciò è che le proprietà delle leghe industriali sono spesso migliori di quelle dei metalli comuni. Metodi per produrre leghe

nell'industria: si tratta di fusione e polverizzazione (sinterizzazione). Le leghe sono spesso più forti, più durevoli, più dure, più duttili, resistenti al calore e generalmente più utili nelle loro proprietà rispetto ai metalli comuni. Ad esempio, il ferro arrugginisce a causa dell'acqua, ma una lega di ferro, l'acciaio inossidabile, non arrugginisce affatto. Una lega come il nichelcromo (che combina cromo, nichel e vari additivi) ha un'eccellente affidabilità, grande durata ed elevata resistenza al calore. Né cromo né nichel forma pura non hanno tali proprietà. Metallurgisti, che combinano i metalli durante la fusione temperature diverse

, ottenere quelle proprietà necessarie per l'industria. Ad esempio, speciale conduttività elettrica, conduttività termica, elevata resistenza alla trazione, saldabilità, resistenza al calore, elevata resistenza a vari tipi

Leghe metalliche. Le leghe metalliche sono sostanze che hanno proprietà metalliche e sono composte da due o più elementi, almeno uno dei quali è un metallo. Si ottengono mediante raffreddamento di miscele fuse, codeposizione dalla fase gassosa, elettrodeposizione da soluzioni e fusioni e saturazione per diffusione. Le proprietà delle leghe differiscono significativamente dalle proprietà dei metalli. Ad esempio, la resistenza alla trazione di una lega rame-zinco (ottone) è tre volte quella del rame e sei volte quella dello zinco. Il ferro è altamente solubile e la sua lega con cromo e nichel (acciaio inossidabile) è stabile nell'acido solforico diluito. Esistono leghe monofase (soluzioni solide), miscele meccaniche e composti chimici (composti intermetallici).

Le soluzioni solide sono fasi di composizione variabile in cui diversi atomi formano un reticolo cristallino comune. Quasi tutti i metalli formano soluzioni solide con altri metalli e non metalli. Tuttavia, nella maggior parte dei casi, la solubilità degli altri elementi nei metalli è bassa e talvolta trascurabile. Esistono diversi sistemi con completa solubilità reciproca (soluzioni solide continue). Esempi di tali soluzioni solide sono le leghe argento - oro, nichel - cobalto, rame - nichel, molibdeno - tungsteno. Nella fig. La Figura 6.5 mostra il diagramma di fusibilità della soluzione solida di rame-nichel.

Gli atomi degli elementi in dissoluzione occupano entrambi i siti reticolo cristallino(soluzioni di sostituzione), o posti tra i nodi (soluzioni di inserimento). Le soluzioni di sostituzione formano componenti con strutture elettroniche e dimensioni atomiche simili. Quando i non metalli si dissolvono nei metalli, di solito si formano soluzioni interstiziali. Le soluzioni solide sono caratterizzate da un graduale cambiamento delle proprietà con cambiamenti nella loro composizione. La resistenza e la durezza delle soluzioni solide sono generalmente più elevate e la conduttività elettrica e termica è inferiore a quella di ciascun componente separatamente.

Molti metalli, tra loro solubili allo stato fuso, quando raffreddati formano una miscela di cristalli con reticolo cristallino diverso. Il punto di fusione di tale miscela è inferiore al punto di fusione singoli componenti. Composizione avente temperatura minima la fusione è detta eutettica. Una lega eutettica è costituita da cristalli molto piccoli di singoli componenti. Una miscela eutettica è solitamente formata da metalli di natura simile, ma che differiscono significativamente nel tipo di reticolo cristallino, ad esempio piombo con stagno, con antimonio, cadmio con bismuto, stagno con zinco. Nella fig. La Figura 11.7 mostra i diagrammi di fusibilità delle leghe di cadmio con bismuto e di stagno con piombo. Le leghe eutettiche sono caratterizzate da piccole dimensioni e uniformità dei cristalli e presentano elevata durezza e resistenza meccanica. Pertanto, le leghe di piombo con stagno e antimonio vengono utilizzate come caratteri tipografici e griglie di batterie. A causa della loro bassa fusibilità, le leghe piombo-stagno vengono utilizzate anche per saldature e cuscinetti.

Per la maggior parte delle leghe eutettiche, la solubilità dei componenti è limitata. Ad esempio, la solubilità dello stagno nel piombo e del piombo nello stagno è rispettivamente del 9,5 e del 2,5% in frazioni atomiche (Fig. 11.7,6).

Quando si verificano forti interazioni tra i metalli, si formano composti chimici chiamati composti intermetallici. Il diagramma di fusibilità di tali sistemi ha un massimo (Fig. 11.8). I composti chimici possono avere una composizione costante (daltonidi, Fig. 11.8, a) o variabile (berthollides; Fig. 11.8, b). Insieme agli intermellidi, nel sistema compaiono gli eutettici (E1 ed E2, Fig. 11.8). Inoltre è possibile la mutua solubilità dei componenti (fasi aeb, Fig. 11.8). Sono possibili anche diagrammi di fusibilità più complessi.

I composti chimici si verificano solitamente tra metalli che differiscono per elettronegatività e proprietà chimiche, ad esempio tra magnesio e rame (MgCu2), nichel (MgNi2), antimonio (Mg3Sb2), tra alluminio e nichel (NixAly), lantanio (LaAl4), calcio e zinco (CaZn10), lantanio e nichel (LaNi5) e molti altri.

Tipicamente, le composizioni dei composti intermetallici non corrispondono alle valenze formali dei metalli. Le strutture cristalline dei composti intermetallici sono generalmente diverse dalle strutture dei singoli componenti. Le proprietà dei composti chimici differiscono significativamente dalle proprietà dei metalli genitori. Sono caratterizzati da valori di conducibilità termica e di conducibilità elettrica inferiori rispetto ai loro componenti costituenti. Alcuni composti intermetallici sono addirittura semiconduttori.

I composti intermetallici sono caratterizzati da fragilità, ma diventano duttili a temperature vicine al punto di fusione. Molti di loro hanno un'elevata resistenza chimica.

Jacques, le leghe metalliche esistono sotto forma di soluzioni solide, miscele meccaniche, composti intermetallici e loro combinazioni.

Materiali compositi. Cermet. I materiali compositi (compositi) sono ottenuti da una combinazione volumetrica di componenti chimicamente dissimili mantenendo l'interfaccia tra loro. Le proprietà dei compositi differiscono significativamente dalle proprietà dei loro componenti costitutivi.

I materiali compositi sono costituiti da una base (matrice) e da additivi (polveri, fibre, trucioli, ecc.). Come base vengono utilizzati metalli, polimeri, ceramica e altri materiali. Se la base è costituita da metalli gli additivi sono whiskers metallici, fibre inorganiche e polveri (ossidi di alluminio, quarzo, alluminosilicati, ecc.). I compositi la cui matrice è ceramica e i cui additivi sono metalli sono chiamati materiali ceramica-metallo o cermet. Come matrice di cermet vengono solitamente utilizzati ossidi di alluminio, cromo, magnesio, zirconio, carburi di tungsteno, carburi di cobalto, zirconio e boruri di cromo. Gli additivi possono essere metalli la cui affinità rispettivamente per l'ossigeno, il carbonio e il boro è inferiore all'affinità per questi elementi dei metalli di base. Le combinazioni più comuni di ossidi di alluminio con molibdeno, tungsteno, tantalio, nichel, cobalto, ossido di cromo con tungsteno, ossido di magnesio con nichel, biossido di zirconio con molibdeno, carburi di titanio e cromo con nichel e cobalto.

I compositi ricevono vari metodi: metallurgia delle polveri, impregnazione con metallo fuso, deposizione chimica ed elettrochimica dei metalli sul supporto. Il metodo della metallurgia delle polveri comprende le operazioni di miscelazione dei componenti, formatura tramite pressatura o laminazione e sinterizzazione. Nel metodo di infiltrazione, il metallo fuso riempie i pori di una matrice ceramica o di una rete di un altro metallo.

I compositi sono caratterizzati da elevata robustezza, durezza e resistenza all'usura. Ad esempio, la resistenza alla trazione di un composito costituito da polvere di ferro e baffi di allumina è tre volte superiore a quella del ferro non rinforzato. La resistenza alla fatica del rame aumenta di cinque volte quando è rinforzato con fibre di tungsteno. I compositi sono ampiamente utilizzati come materiali strutturali, materiali di contatto resistenti all'usura, cuscinetti, stampi e strumenti. Molti di loro sono resistenti al calore, quindi servono come refrattari, materiali per coperture di termocoppie, evaporatori metallici, elementi combustibili, barre di emergenza nell'energia nucleare, ecc.

introduzione

I metalli utilizzati nella tecnologia sono generalmente divisi in due gruppi principali: ferrosi e non ferrosi. I metalli ferrosi comprendono il ferro e le sue leghe (ghisa, acciaio, ferroleghe). I restanti metalli e le loro leghe costituiscono il gruppo dei non ferrosi.

Tra i metalli rivestono particolare importanza il ferro e le sue leghe, che costituiscono ad oggi il principale materiale ingegneristico. Nella produzione globale di metalli, oltre il 90% è costituito da ferro e sue leghe. Ciò è spiegato dalle preziose proprietà fisiche e meccaniche dei metalli ferrosi, nonché dal fatto che i minerali di ferro sono molto diffusi in natura e la produzione di ghisa e acciaio è relativamente economica e semplice.

Insieme ai metalli ferrosi, i metalli non ferrosi sono importanti nella tecnologia. Ciò è spiegato da una serie di importanti fattori fisici proprietà chimiche, che i metalli ferrosi non possiedono. I materiali più utilizzati nella produzione aeronautica, nell'ingegneria radiofonica, nell'elettronica e in altri settori sono rame, alluminio, magnesio, nichel, titanio, tungsteno, nonché berillio, germanio e altri metalli non ferrosi.

La produzione di materiali sintetici - plastica - ha avuto uno sviluppo particolare negli ultimi 30 anni. Nella costruzione di macchine e meccanismi vengono utilizzate plastiche e altri materiali non metallici al posto di metalli e leghe. Tali materiali consentono di aumentare la durata di parti e assiemi di macchine e impianti, ridurre il peso delle strutture, risparmiare metalli e leghe non ferrosi scarsi e ridurre i costi e la complessità della lavorazione.

La selezione razionale dei materiali e il miglioramento dei processi tecnologici per la loro lavorazione garantiscono l'affidabilità delle strutture, riducono i costi e aumentano la produttività del lavoro. La scienza applicata alla struttura e alle proprietà dei materiali tecnici, il cui compito principale è stabilire una connessione tra composizione, struttura e proprietà, è chiamata scienza dei materiali.

La scienza dei materiali è la scienza delle relazioni struttura elettronica, strutture dei materiali con la loro composizione, proprietà fisiche, chimiche, tecnologiche e operative.

La creazione delle basi scientifiche della metallurgia appartiene giustamente a D.K Chernov, che stabilì le temperature critiche delle trasformazioni di fase negli acciai e la loro relazione con la quantità di carbonio negli acciai. Ciò ha gettato le basi per il più importante diagramma di fase delle leghe ferro-carbonio in metallurgia.

Con la scoperta delle trasformazioni allotropiche nell'acciaio, Chernov pose le basi trattamento termico diventare. Tenendo conto dei punti critici dell'acciaio è stato possibile selezionare razionalmente la temperatura di tempra, rinvenimento e deformazione plastica in condizioni di produzione.

Nei suoi lavori sulla cristallizzazione dell'acciaio e sulla struttura del lingotto, Chernov ha delineato i principi fondamentali della teoria della fusione, che non hanno perso il loro valore scientifico e significato pratico attualmente.

Il grande metallurgista russo P.P. Anosov per primo utilizzò un microscopio per studiare la struttura dei metalli. Ha la priorità nella creazione di acciai legati. Ha sviluppato la teoria e la tecnologia per la produzione di lame in acciaio damascato. Dal suo lavoro è diventato chiaro che il cosiddetto motivo damascato sulla superficie dell'acciaio dipende direttamente dalla sua struttura interna.

Finora il principale materiale di base per l’ingegneria meccanica è stata la metallurgia ferrosa, da cui si producono acciaio e ghisa. Questi materiali ne hanno molti qualità positive e, prima di tutto, garantiscono un'elevata resistenza strutturale delle parti della macchina. Tuttavia, questi materiali classici presentano svantaggi come alta densità e bassa resistenza alla corrosione. Le perdite dovute alla corrosione rappresentano il 20% della produzione annua di acciaio e ghisa. Quindi, secondo le ricerche scientifiche, tra 20...40 anni in tutto i paesi sviluppati passerà all’uso massiccio di leghe metalliche a base di titanio, magnesio e alluminio. Queste leghe leggere e durevoli permettono di alleggerire macchine e macchinari di 2-3 volte e di ridurre di 10 volte i costi di riparazione.

È importante eliminare l'arretrato del nostro Paese nell'uso di nuovi materiali invece di quelli tradizionali (metallo) - plastica, ceramica, materiali ottenuti dalla metallurgia delle polveri, in particolare materiali compositi, che consente di risparmiare metalli scarsi, ridurre i costi energetici per la produzione di materiali e riduce il peso dei prodotti.

Scopi e obiettivi del progetto:

Obiettivo del progetto:

Studiare l'ampliamento del campo di applicazione delle leghe a base di ferro nell'ingegneria meccanica.

Obiettivi di progetto:

Studiare le caratteristiche della composizione, della struttura e delle proprietà delle leghe a base di ferro;

Considera le principali aree di applicazione di queste leghe.

Storia del ferro

Il ferro come materiale per utensili è noto fin dall'antichità. I più antichi oggetti in ferro rinvenuti durante gli scavi archeologici risalgono al IV millennio a.C. e. e appartengono alle antiche civiltà sumerica e egiziana. Questi sono costituiti da ferro meteorite, cioè una lega di ferro e nichel (il contenuto di quest'ultimo varia dal 5 al 30%), gioielli provenienti da tombe egizie (circa 3800 a.C.) e un pugnale della città sumera di Ur (circa 3100 a.C.). Apparentemente, uno dei nomi del ferro in greco e Lingue latine: “sider” (che significa “stellato”).

Il Ferro è un elemento dell'ottavo gruppo del sottogruppo secondario del quarto periodo tavola periodica elementi chimici di D.I. Mendeleev con numero atomico 26. Indicato dal simbolo Fe (lat. Ferrum). Uno dei più comuni in la crosta terrestre metalli (secondo posto dopo l'alluminio).

La sostanza semplice ferro è un metallo bianco-argento malleabile con un'elevata chimica reattività: Il ferro si corrode rapidamente se esposto a temperature elevate o elevata umidità. Il ferro brucia nell'ossigeno puro, ma in uno stato finemente disperso si accende spontaneamente nell'aria.

Il ferro stesso è solitamente chiamato le sue leghe con un basso contenuto di impurità (fino allo 0,8%), che mantengono la morbidezza e la duttilità del metallo puro. Ma in pratica, le leghe di ferro con carbonio vengono utilizzate più spesso: acciaio (fino al 2,14% in peso di carbonio) e ghisa (più del 2,14% in peso di carbonio), nonché acciaio inossidabile (legato) con aggiunte di metalli leganti (cromo, manganese, nichel, ecc.). Totalità proprietà specifiche il ferro e le sue leghe lo rendono il “metallo n. 1” in termini di importanza per l’uomo.

In natura, il ferro si trova raramente nella sua forma pura; più spesso si trova nei meteoriti ferro-nichel. L'abbondanza di ferro nella crosta terrestre è del 4,65% (4° posto dopo O, Si, Al). Si ritiene inoltre che il ferro costituisca la maggior parte del nucleo terrestre.

Stati di ossidazione caratteristici

Il ferro è caratterizzato dagli stati di ossidazione +2 e +3.

Lo stato di ossidazione +2 corrisponde all'ossido nero FeO e all'idrossido verde Fe(OH) 2. Sono di natura basilare. Nei sali il Fe (+2) è presente come catione. Fe (+2) è un debole agente riducente.

Lo stato di ossidazione +3 corrisponde all'ossido rosso-marrone Fe 2 O 3 e all'idrossido marrone Fe(OH) 3. Sono di natura anfotera.

Ricevuta:

1. Il ferro puro può essere ottenuto mediante riduzione elettrolitica dei sali di ferro.

FeCl2 = Fe2+ + 2Cl -

2. Riduzione degli ossidi di ferro Fe 2 O 3 e Fe 3 O 4 durante l'alluminotermia:

8Al + 3Fe3O4 = 9Fe + 4Al2O3

3. La maggior parte del ferro non viene utilizzata nella sua forma pura, ma sotto forma di leghe con carbonio (ghisa e acciaio) e altri elementi. La maggior parte del ferro viene prodotta negli altiforni. Il processo che avviene in altoforno per la produzione delle leghe di ferro si basa sulla riduzione degli ossidi di ferro quando riscaldati:

3Fe2O3 + CO = 2Fe3O4 + CO2

Fe3O4 + CO = 3FeO + CO2

FeO+CO = Fe+CO2

FeO + C = Fe + CO

Proprietà fisiche:

Il ferro puro è un metallo bianco-argenteo che si ossida (arrugginisce) rapidamente aria umida o in acqua contenente ossigeno. Il ferro è duttile, facilmente forgiabile e laminabile, punto di fusione 1539°C. Ha forte proprietà magnetiche(ferromagnetico), buona conduttività termica ed elettrica.
Proprietà chimiche:

Il ferro è un metallo attivo.

1. Nell'aria si forma una pellicola protettiva di ossido che impedisce al metallo di arrugginirsi:

3Fe + 2O 2 = Fe 2 O 3 FeO (ferrite ferrite)

2. Nell'aria umida, il ferro si ossida e si ricopre di ruggine, che consiste in parte di ossido di ferro (III) idrato.

4Fe + 3O2 + 6H2O = 4Fe(OH)3

3. Reagisce con cloro, carbonio e altri non metalli quando riscaldato:

2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3

4. Il ferro sposta i metalli dalle soluzioni saline che si trovano nella serie di tensione elettrochimica a destra del ferro:

Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu

5. Si dissolve in zolfo diluito e acidi cloridrici con rilascio di idrogeno:

Fe + 2HCl = FeCl2 + H2

Applicazione:

Il ferro è uno dei metalli più utilizzati e rappresenta fino al 95% della produzione metallurgica globale.

1. Il ferro è il componente principale degli acciai e delle ghise, i materiali strutturali più importanti.

2. Il ferro può far parte di leghe a base di altri metalli, ad esempio il nichel.

3. L'ossido di ferro magnetico (magnetite) è un materiale importante nella produzione di dispositivi di memoria per computer a lungo termine: dischi fissi, floppy disk, ecc.

4. La polvere di magnetite ultrafine viene utilizzata in molte stampanti laser in bianco e nero mescolata con granuli polimerici come toner. Questo sfrutta sia il colore nero della magnetite che la sua capacità di aderire al rullo di trasferimento magnetizzato.

5. Le proprietà ferromagnetiche uniche di numerose leghe a base di ferro contribuiscono al loro uso diffuso nell'ingegneria elettrica per nuclei magnetici di trasformatori e motori elettrici.

6. Il cloruro di ferro (III) (cloruro ferrico) viene utilizzato nella pratica radioamatoriale per incidere i circuiti stampati.

7. Il solfato ferroso eptato (solfato di ferro) miscelato con solfato di rame viene utilizzato per combattere i funghi dannosi nel giardinaggio e nell'edilizia.

8. Il ferro viene utilizzato come anodo nelle batterie ferro-nichel e nelle batterie ferro-aria.

9. Le soluzioni acquose di cloruri ferrosi e ferrici, nonché i suoi solfati, sono utilizzati come coagulanti nei processi di purificazione delle acque naturali e reflue nel trattamento delle acque delle imprese industriali.

Leghe.

Una lega è un materiale metallico macroscopicamente omogeneo costituito da una miscela di due o più elementi chimici con predominanza di componenti metallici.

Le leghe sono costituite da una base (uno o più metalli), piccoli additivi, elementi leganti e modificanti appositamente introdotti nella lega, nonché impurità non rimosse (naturali, tecnologiche e accidentali).

Le leghe sono uno dei principali materiali strutturali. Tra queste, le leghe a base di ferro e alluminio sono di maggiore importanza. Nella tecnologia vengono utilizzate più di 5mila leghe.

Tipi di leghe.

Secondo il metodo di produzione delle leghe, si distinguono le leghe fuse e quelle in polvere. Le leghe fuse sono prodotte mediante cristallizzazione allo stato fuso di componenti misti. Polvere - pressando una miscela di polveri seguita da sinterizzazione ad alta temperatura. I componenti di una lega di polveri non possono essere solo polveri sostanze semplici, ma anche polveri di composti chimici. Ad esempio, i componenti principali delle leghe dure sono i carburi di tungsteno o titanio.

Secondo il metodo per ottenere il pezzo (prodotto), viene fatta una distinzione tra fusione (ad esempio ghisa, silumin), leghe lavorate (ad esempio acciaio) e leghe in polvere.

Nel solido stato di aggregazione la lega può essere omogenea (omogenea, monofase - costituita da cristalliti dello stesso tipo) ed eterogenea (disomogenea, multifase). La soluzione solida è la base della lega (fase matrice). La composizione della fase di una lega eterogenea dipende dalla sua composizione chimica. La lega può contenere soluzioni solide interstiziali, soluzioni solide sostitutive, composti chimici (compresi carburi, nitruri, composti intermetallici) e cristalliti di sostanze semplici.

Leghe utilizzate nell'industria.

Le leghe si distinguono per scopo: strutturale, strumentale e speciale.

Le leghe sono materiali costituiti da diversi elementi chimici, almeno uno dei quali è un metallo.

In metallurgia il ferro e le sue leghe sono chiamati metalli ferrosi.

Tutte le leghe di ferro si dividono in acciaio e ghisa.

Nella sua forma pura, il ferro è troppo morbido, quindi gli viene aggiunto carbonio per aumentarne la resistenza. A seconda del suo contenuto, le leghe di ferro si dividono in acciaio e ghisa. Se la lega contiene più del 2,14% di carbonio, tale lega è chiamata ghisa, se inferiore al 2,14%, allora è acciaio. Le leghe hanno proprietà più diverse rispetto ai metalli, quindi i metalli puri sono usati raramente nell'industria. Nella maggior parte dei casi, le leghe vengono utilizzate per produrre parti di varie macchine e dispositivi. Le leghe sono i principali materiali strutturali. Le loro proprietà sono resistenza al calore, resistenza alla corrosione, resistenza, durezza, ecc. determinare ampia applicazione leghe nella tecnologia.

Mostra delle leghe proprietà generali metalli: lucentezza metallica, elevata conduttività elettrica e termica. Ma le proprietà delle leghe differiscono dalle proprietà dei loro componenti. La durezza delle leghe è maggiore della durezza dei metalli inclusi nella loro composizione. La densità della lega è uguale alla densità media dei metalli inclusi nella sua composizione. Il punto di fusione della lega è solitamente inferiore al punto di fusione del componente più facilmente fondente.

Ghisa.

La ghisa è una lega di ferro e carbonio contenente carbonio dal 2,14 al 6,67%.

La ghisa è un materiale tecnico economico con buone proprietà di fusione. È una materia prima per la fusione dell'acciaio. La ghisa viene prodotta dal minerale di ferro utilizzando combustibile e fondenti.

La produzione della ghisa è un processo chimico complesso. Si compone di tre fasi: riduzione del ferro dagli ossidi, conversione del ferro in ghisa e formazione di scorie.

Le proprietà della ghisa dipendono principalmente dal contenuto di carbonio e di altre impurità inevitabilmente incluse nella sua composizione: silicio (fino al 4,3%), manganese (fino al 2%), zolfo (fino allo 0,07%) e fosforo (fino a 1 2%).

Il carbonio è uno degli elementi principali della ghisa. A seconda della quantità e delle condizioni del carbonio contenuto nella lega si ottengono alcuni tipi di ghisa. Il carbonio si combina con il ferro in due modi: nella ghisa liquida il carbonio è allo stato disciolto e nel ferro solido è combinato chimicamente con il ferro o sotto forma di impurità meccanica sotto forma di piccole lastre di grafite.

Il silicio è l'elemento più importante della ghisa dopo il carbonio; ne aumenta la fluidità, migliora le proprietà di fusione e rende la ghisa più morbida.

Il manganese aumenta la resistenza della ghisa.

Lo zolfo nella ghisa è un'impurità dannosa che provoca fragilità rossa (formazione di crepe nei getti caldi). Compromette la fluidità della ghisa, rendendola spessa, per cui non riempie bene lo stampo.

Il fosforo riduce le proprietà meccaniche della ghisa e provoca fragilità a freddo (formazione di crepe nelle fusioni a freddo). A seconda dello stato in cui si trova il carbonio nella ghisa, la ghisa si divide in bianca (carbonio in composto chimico con ferro sotto forma di cementite FeC) e grigio (carbonio libero sotto forma di grafite).

La ghisa bianca è molto dura e fragile, difficile da fondere e difficile da lavorare con utensili da taglio. Viene solitamente utilizzato per la fusione dell'acciaio o per la produzione di ghisa malleabile ed è quindi chiamato ghisa.

La ghisa grigia è ampiamente utilizzata nell'ingegneria meccanica. Ha poca plasticità e duttilità, ma è facilmente lavorabile mediante taglio e viene utilizzato per parti a basso impatto e parti soggette ad usura. La ghisa grigia ad alto contenuto di fosforo (0,3-1,2%) è fluida e viene utilizzata per la fusione artistica.

La ghisa grigia è contrassegnata da lettere e due numeri, ad esempio SCH 120-280. Le lettere SCH indicano la ghisa grigia, il primo numero è la resistenza alla trazione (in MPa) e il secondo numero è la resistenza alla trazione (sempre in MPa) nella prova di flessione.

A seconda della composizione chimica e dello scopo, le ghise si dividono in ghise legate, speciali o ferroleghe, ghise malleabili e ad alta resistenza.

La ghisa legata, insieme alle solite impurità, contiene elementi: cromo, nichel, titanio, ecc. Questi elementi migliorano la durezza, la forza e la resistenza all'usura. Esistono ghise al cromo, titanio e nichel. Sono utilizzati per la produzione di parti di macchine con proprietà meccaniche migliorate, che operano in soluzioni acquose, gas e altri ambienti aggressivi.

La ghisa speciale, o ferrolega, ha un alto contenuto di silicio o manganese. Ciò include il ferromanganese, contenente fino al 25% di manganese, e il ferrosilicio, contenente il 9-13% di silicio e il 15-25% di manganese. Queste ghise vengono utilizzate durante la fusione dell'acciaio per disossidarlo, ad es. per rimuovere le impurità nocive - ossigeno - dall'acciaio.

La ghisa malleabile è ottenuta mediante trattamento termico della ghisa bianca. Ha preso il nome dalla sua maggiore plasticità e viscosità (sebbene non sia soggetto a trattamento a pressione). La ghisa malleabile ha una maggiore resistenza alla trazione e un'elevata resistenza agli urti. Parti di forme complesse sono realizzate in ghisa malleabile: alloggiamenti degli assali posteriori delle automobili, pastiglie dei freni, raccordi a T, angoli, ecc.

La ghisa malleabile è contrassegnata con due lettere e due numeri, ad esempio KCH 370-12. Le lettere KCH significano ghisa malleabile, il primo numero è la resistenza alla trazione (in MPa), il secondo numero è l'allungamento relativo (in percentuale), che caratterizza la duttilità della ghisa.

Acciaio.

Una lega di ferro e carbonio, che contiene non più del 2,14% di carbonio, è chiamata acciaio.

A modo mio Composizione chimica Viene fatta una distinzione tra acciaio al carbonio e acciaio legato.

L'acciaio al carbonio, oltre al carbonio, contiene impurità di silicio, zolfo e fosforo. Questo acciaio ha basse proprietà elettriche e bassa resistenza. Perde durezza e capacità di taglio già a 200°C. Inoltre è soggetto a corrosione in ambienti aggressivi.

Per migliorare le proprietà fisiche e chimiche dell'acciaio, vengono aggiunti ad esso elementi chiamati elementi di lega. E l'acciaio stesso è chiamato legato. Durante il processo di lega, all'acciaio vengono aggiunti tungsteno, cromo, nichel, molibdeno, vanadio, nonché grandi quantità di manganese e silicio. Pertanto, il manganese aumenta la durezza e la resistenza dell'acciaio. Il rame rende l'acciaio resistente alla corrosione. E il nichel e il cromo aumentano la viscosità. L'acciaio legato non presenta gli svantaggi dell'acciaio al carbonio.

In base al contenuto quantitativo degli additivi, l'acciaio legato è diviso in tre gruppi: bassolegato, mediolegato e altolegato. L'acciaio bassolegato non contiene più del 2,5% di additivi. Medio legato - dal 2,5 al 10%. E l'acciaio altolegato contiene più del 10% di additivi. Gli acciai altolegati si dividono in acciai inossidabili, acciai resistenti al calore e acciai resistenti al calore.

Agli albori della metallurgia, l’acciaio veniva prodotto dal minerale di ferro nei forni fusori. Ma si è scoperto che era molto più semplice ed economico produrre acciaio dalla ghisa. Pertanto, nella metallurgia moderna, la ghisa viene fusa in forni di acciaio per bruciarne l'idrogeno in eccesso. E ottengono acciaio di alta qualità.

L'acciaio è un materiale durevole e duttile. Viene utilizzato nelle strutture metalliche di edifici, ponti, supporti di linee elettriche, condotte, serbatoi, nella produzione di raccordi, parabole e varie apparecchiature elettriche. Senza l’acciaio è impossibile immaginare la costruzione navale, la produzione automobilistica, quella aeronautica e molti altri rami dell’industria moderna.

Esistono diversi stati strutturali. Se il contenuto di carbonio è compreso tra 0,025 e 0,8%, questi acciai sono chiamati ipoeutettoidi e contengono perlite e ferrite nella loro struttura. Se l'acciaio è ipereutettoidale si possono osservare fasi di perlite e cementite. Una caratteristica della struttura della ferrite è la sua elevata duttilità. La cementite ha una notevole durezza. La perlite è formata da entrambe le fasi precedenti. Può avere forma granulare (lungo i grani di ferrite si trovano le inclusioni di cementite, che hanno forma rotonda) e lamellare (entrambe le fasi hanno forma di placche). Se l'acciaio viene riscaldato al di sopra della temperatura alla quale si verificano le modifiche polimorfiche, la struttura diventa austenitica. Questa fase ha aumentato la plasticità. Se il contenuto di carbonio supera il 2,14%, tali materiali e leghe vengono chiamati ghisa.

Tipi di acciaio.

A seconda della composizione, l'acciaio può essere al carbonio o legato. Un contenuto di carbonio inferiore allo 0,25% caratterizza l'acciaio a basso tenore di carbonio. Se la sua quantità raggiunge lo 0,55%, possiamo parlare di una lega a medio contenuto di carbonio. L'acciaio, che contiene più dello 0,6% di carbonio nella sua composizione, è chiamato ad alto contenuto di carbonio. Se nella modalità di produzione della lega la tecnologia prevede l'introduzione di elementi chimici specifici, allora questo acciaio viene chiamato acciaio legato. L'introduzione di vari componenti ne modifica significativamente le proprietà. Se la loro quantità non supera il 4%, la lega è a bassa lega. Gli acciai medio-legati e alto-legati hanno rispettivamente fino all'11% e più del 12% di inclusioni. A seconda del settore in cui vengono utilizzate le leghe di acciaio, si distinguono le seguenti tipologie: acciai e leghe per utensili, strutturali e speciali.

Tecnologia di produzione: il processo di fusione dell'acciaio è piuttosto laborioso. Comprende diverse fasi. Prima di tutto, hai bisogno di materie prime - minerale di ferro. La prima fase prevede il riscaldamento ad una certa temperatura. In questo caso si verificano processi ossidativi. Nella seconda fase, la temperatura diventa notevolmente più alta. I processi di ossidazione del carbonio sono più intensi. È possibile un ulteriore arricchimento della lega con ossigeno. Le impurità non necessarie vengono rimosse nelle scorie. Il passo successivo è finalizzato alla rimozione dell'ossigeno dall'acciaio, poiché questo riduce significativamente le proprietà meccaniche. Questo può essere fatto mediante diffusione o precipitazione. Se il processo di disossidazione non avviene, l'acciaio risultante viene chiamato acciaio bollente. Una lega calma non emette gas, l'ossigeno viene completamente rimosso. Gli acciai semisilenziosi occupano una posizione intermedia. La produzione delle leghe di ferro avviene in forni a focolare aperto, forni a induzione e convertitori di ossigeno.

Acciaio legato: per ottenere determinate proprietà dell'acciaio, nella sua composizione vengono introdotte speciali sostanze leganti. I principali vantaggi di tale lega sono una maggiore resistenza a varie deformazioni, l'affidabilità delle parti e di altri elementi strutturali aumenta in modo significativo. Durante l'indurimento, la percentuale di crepe e altri difetti diminuisce. Spesso questo metodo di saturazione con vari elementi viene utilizzato per conferire resistenza alla corrosione chimica. Ma ci sono anche una serie di svantaggi. Richiedono un'ulteriore lavorazione e c'è un'alta probabilità che appaiano scaglie. Inoltre, aumenta il costo del materiale. Gli elementi di lega più comuni sono cromo, nichel, tungsteno, molibdeno e cobalto. L'ambito della loro applicazione è piuttosto ampio. Ciò include l'ingegneria meccanica, la produzione di componenti per condutture, centrali elettriche, aviazione e molto altro ancora.

Il concetto di resistenza al calore e resistenza al calore. Con il concetto di resistenza al calore si intende la capacità di un metallo o di una lega di conservare tutte le sue caratteristiche quando funziona ad alte temperature. In un ambiente del genere si osserva spesso la corrosione del gas. Pertanto il materiale deve essere anche resistente alla sua azione, cioè resistente al calore. Pertanto, la caratterizzazione delle leghe utilizzate a temperature significative deve includere entrambi questi concetti. Solo allora tali acciai garantiranno la durata utile necessaria per parti, strumenti e altri elementi strutturali.

Caratteristiche dell'acciaio resistente al calore. Nei casi in cui la temperatura raggiunge valori elevati è necessario l'utilizzo di leghe che non si rompano né si deformino. In questo caso vengono utilizzate leghe resistenti al calore. Temperatura di lavoro per tali materiali – sopra 500ºС. I punti importanti che caratterizzano tali acciai sono un limite di resistenza elevato, la duttilità, che viene preservata per molto tempo, così come la stabilità del rilassamento. Esistono numerosi elementi che possono aumentare significativamente la resistenza a alte temperature: cobalto, tungsteno, molibdeno. Anche il cromo è un componente essenziale. Non influisce tanto sulla forza quanto aumenta la resistenza del calcare. Il cromo previene anche i processi di corrosione. Un altro caratteristica importante leghe di questo tipo - scorrimento lento.

Il nichel ha diversi proprietà utili. Ha un effetto positivo sulla lavorabilità dell'acciaio (sia a caldo che a freddo). Se una parte o uno strumento è destinato a funzionare in un ambiente aggressivo, la lega con questo elemento aumenta significativamente la resistenza alla corrosione. I materiali resistenti al calore a base di nichel sono suddivisi nei seguenti gruppi: resistenti al calore e resistenti al calore. Quest'ultimo deve inoltre avere caratteristiche minime di resistenza al calore. Le temperature di esercizio raggiungono i 1200ºС. Inoltre, viene introdotto il cromo o il titanio. È caratteristico che hanno gli acciai legati al nichel una piccola quantità di impurità come bario, magnesio, boro, quindi i confini del grano sono più rafforzati. Le leghe resistenti al calore di questo tipo sono prodotte sotto forma di pezzi fucinati e prodotti laminati. È anche possibile la fusione di parti. Il loro principale campo di applicazione è la produzione di elementi di turbine a gas. Le leghe resistenti al calore a base di nichel contengono anche fino al 30% di cromo. Si prestano abbastanza bene allo stampaggio e alla saldatura. Inoltre, la resistenza della scala è pari a alto livello. Ciò rende possibile il loro utilizzo nei sistemi di gasdotti.

Ambito di applicazione delle leghe per usi speciali. Sono molte le industrie che utilizzano leghe con caratteristiche particolari. Grazie alle loro qualità migliorate, sono indispensabili nell'ingegneria meccanica, nell'edilizia e nell'industria petrolifera. Le leghe resistenti al calore e al calore vengono utilizzate nella produzione di parti di turbine e pezzi di ricambio per automobili. Gli acciai con elevate caratteristiche anticorrosive sono indispensabili per la produzione di tubi, spilli di carburatore, dischi e tutti i tipi di elementi. industria chimica. Rotaie per ferrovia, benne, binari per il trasporto: la base di tutto questo è l'acciaio resistente all'usura. Le leghe automatiche vengono utilizzate nella produzione in serie di bulloni, dadi e altre parti simili. Le molle devono essere sufficientemente elastiche e resistenti all'usura. Pertanto, il materiale per loro è l'acciaio per molle. Per migliorare questa qualità, sono inoltre legati con cromo e molibdeno. Tutte le leghe e gli acciai speciali con una serie di caratteristiche specifiche consentono di ridurre il costo delle parti in cui in precedenza venivano utilizzati metalli non ferrosi.

conclusione

Questo progetto mi ha permesso di studiare Informazioni aggiuntive sui metalli, in particolare sul ferro: sue proprietà fisiche e chimiche, composti naturali, metodi di produzione e utilizzo, nonché studio delle leghe a base di ferro: ghisa e acciaio: loro composizione, struttura, classificazione, ambiti di applicazione, perché Per molti anni a venire l’umanità continuerà ad utilizzare i metalli e le loro leghe, che continuano a svolgere un ruolo di primo piano nello sviluppo di tutti i settori dell’economia nazionale.