Materiallar tasnifi - Metall materiallar

An'anaviy tasnifga ko'ra, materiallar metall materiallar, noorganik metall bo'lmagan materiallar (keramika materiallari), polimer materiallar va kompozit materiallarga bo'linishi mumkin. Po'lat, oltin va kumush barcha metall materiallardir. Noorganik metall bo'lmagan materiallar, jumladan, keramika va shisha, klaster tarkibi bo'yicha oksidlar, noorganik tuzlar va boshqalarni o'z ichiga oladi. Polimer materiallar tolalar, kauchuklar, qatronlar va plastmassalar kabi organik makromolekulalardan iborat. Kompozit materiallar ma'lum bir tarzda ikki yoki undan ortiq materiallardan iborat bo'lib, ular ko'plab toifalarga bo'linadi. Matritsaga ko'ra, ular metall matritsaga, keramik matritsaga, qatronlar matritsasiga va boshqalarga bo'linishi mumkin yoki armatura bo'yicha ular tolali mustahkamlangan, zarracha mustahkamlangan kompozit materiallarga va boshqalarga bo'linishi mumkin, ularning ko'p turlari mavjud.

Metall materiallar va rivojlanish tendentsiyalarini tushunish. Metall materiallar metall elementlardan tashkil topgan yoki asosan metall elementlardan tashkil topgan metall xususiyatlarga ega bo'lgan materiallarga ishora qiladi. Shu jumladan sof metallar, qotishmalar, intermetalik birikmalar va maxsus metall materiallar.

Metall materiallar haqidagi tushunchamiz quyidagi jihatlardan boshlanishi kerak:

1. Tasniflash: Metall materiallar odatda qora metallar, rangli metallar va maxsus metall materiallarga bo'linadi.

① Qora metallar, shuningdek, 90% dan ortiq temirni o'z ichiga olgan sanoat toza temir, 2% dan 4% gacha uglerodli quyma temir, 2% dan kam uglerodli uglerodli po'lat va konstruktiv po'lat, zanglamaydigan po'lat va issiqlikka chidamli po'lat materiallar deb ham ataladi. turli maqsadlar uchun po'lat. Po'lat, yuqori haroratli qotishma, aniq qotishma va boshqalar Umumlashtirilgan qora metallarga xrom, marganets va ularning qotishmalari ham kiradi.

② Rangli metallar temir, xrom va marganetsdan tashqari barcha metallar va ularning qotishmalariga tegishli bo'lib, ular odatda engil metallar, og'ir metallar, qimmatbaho metallar, yarim metallar, nodir metallar va noyob tuproq metallariga bo'linadi. Rangli qotishmalarning mustahkamligi va qattiqligi odatda sof metallarga qaraganda yuqori bo'lib, ular katta qarshilik va kichikroq qarshilik koeffitsientiga ega.

③Maxsus metall materiallar konstruktiv metall materiallar va turli maqsadlar uchun funktsional metall materiallarni o'z ichiga oladi. Ular orasida tez kondensatsiya jarayonlari natijasida olingan amorf metall materiallar, shuningdek, kvazikristal, mikrokristal, nanokristalli metall materiallar va boshqalar; Shuningdek, yashirin, vodorodga chidamlilik, o'ta o'tkazuvchanlik, shakl xotirasi, aşınma qarshilik, tebranishlarni kamaytirish va damping kabi maxsus funktsional qotishmalar va metall matritsali kompozit materiallar va boshqalar mavjud.

Metall materiallar ishlab chiqarish va qoliplash jarayoniga ko'ra quyma metallar, deformatsiyalangan metallar, in'ektsion shakllangan metallar va chang metallurgiya materiallariga bo'linadi. Quyma metall, asosan, quyma po'lat, quyma temir va rangli metallar va qotishmalarni o'z ichiga olgan quyish jarayonida hosil bo'ladi.

Deformatsiyalangan metall zarb, prokat, shtamplash va boshqalar kabi bosimli ishlov berish natijasida hosil bo'ladi va uning kimyoviy tarkibi mos keladigan quyma metalldan bir oz farq qiladi. Inyeksion shakllantiruvchi metall ma'lum shakllar va strukturaviy xususiyatlarga ega bo'lgan qismlarga va blankalarga qarshi shakllantirish jarayoni orqali tayyorlanadi.

Metall materiallarning ishlashi ikki turga bo'linishi mumkin: jarayonning ishlashi va foydalanish ko'rsatkichi.

2. Ishlash: 

Metall materiallardan oqilona foydalanish va ularning rolini to'liq bajarish uchun turli xil metall materiallardan tayyorlangan qismlar va butlovchi qismlar normal ish sharoitida ega bo'lishi kerak bo'lgan ishlash ko'rsatkichlarini (foydalanish ko'rsatkichlarini) va ularni issiq va sovuq ishlov berishda ishlatishni o'zlashtirish kerak. . Ega bo'lishi kerak bo'lgan ishlash (jarayonning ishlashi). Materiallarning ishlashi fizik xususiyatlarni (masalan, solishtirma og'irlik, erish nuqtasi, elektr o'tkazuvchanligi, issiqlik o'tkazuvchanligi, issiqlik kengayishi, magnitlanish va boshqalar), kimyoviy xususiyatlar (chidamlilik, korroziyaga chidamlilik, oksidlanishga chidamlilik) va mexanik xususiyatlarni o'z ichiga oladi. Materiallarning texnologik ishlashi materialning sovuq va issiq ishlov berish usullariga moslashish qobiliyatini anglatadi.

3. Ishlab chiqarish jarayoni: 

Metall materiallarni ishlab chiqarishda metall odatda birinchi bo'lib olinadi va eritiladi. Ba'zi metallar turli xil xususiyatlarga va xususiyatlarga ega bo'lgan mahsulotlarga ishlov berishdan oldin ularni yanada takomillashtirish va tegishli tarkibga moslashtirish kerak. Metalllarni ajratib olish uchun po'lat odatda pirometallurgiya jarayonlaridan foydalanadi, ya'ni eritish va eritish uchun konvertorlar, marten pechlari, elektr ark pechlari, induksion pechlar, gumbazlar (temir tayyorlash) va boshqalar ishlatiladi; rangli metallar ham pirometallurgiya, ham gidrometallurgiya jarayonlaridan foydalanadi; yuqori toza metallar Maxsus xossalarni talab qiluvchi metallar bilan bir qatorda zonali eritish, vakuumli eritish va chang metallurgiya jarayonlari ham qo'llaniladi. Metall material eritilgandan va uning tarkibi sozlangandan so'ng, u quyiladi va shakllantiriladi yoki quyma va chang metallurgiya shakllantirish jarayonlari orqali quyma va ignabargli qismlarga tayyorlanadi, so'ngra turli shakl va texnik xususiyatlarga ega mahsulotlarga plastik qayta ishlanadi.

4. Rivojlanish tendentsiyasi:

Metall materiallarning rivojlanishi sof metallar va sof qotishmalardan uzoqlashdi. Materiallar dizayni, jarayon texnologiyasi va ishlash testlarining rivojlanishi bilan an'anaviy metall materiallar tez rivojlandi va yangi yuqori samarali metall materiallar doimiy ravishda ishlab chiqildi. Tez kondensatsiyalanuvchi amorf va mikrokristalli materiallar, yuqori o'ziga xos kuch va yuqori o'ziga xos rejimga ega alyuminiy-litiy qotishmalari, buyurtma qilingan intermetall birikmalar va mexanik qotishma qotishmalar, oksidli dispersiya bilan mustahkamlangan qotishmalar, yo'nalish bo'yicha qotib qolgan ustunli kristallar va monokristalli qotishmalar kabi yuqori haroratli tuzilmalar Materiallar, metall matritsali kompozit materiallar va shakl xotirasi qotishmalari, neodimiy temir bor doimiy magnit qotishmalari va vodorod saqlash qotishmalari kabi yangi funktsional metall materiallar aerokosmik, energetika va elektromexanika kabi turli sohalarda qo'llanilgan.