ෆෙරස් නොවන ලෝහ වාත්තු කිරීම

ෆෙරස් ලෝහ ඉංජිනේරු කර්මාන්තයේ බහුලව භාවිතා වන්නේ ඒවායේ උසස් බව, යාන්ත්‍රික ගුණාංග පරාසය සහ අඩු පිරිවැය නිසාය. කෙසේ වෙතත්, ෆෙරස් නොවන ලෝහ ඒවායේ සාමාන්‍ය මිල අධික වුවද ෆෙරස් මිශ්‍ර ලෝහ හා සසඳන විට ඒවායේ නිශ්චිත ගුණාංග සඳහා විවිධ යෙදුම්වල භාවිතා වේ. මෙම මිශ්‍ර ලෝහවල අවශ්‍ය යාන්ත්‍රික ගුණ ලබා ගත හැක්කේ වැඩ දැඩි කිරීම, වයස දැඩි කිරීම යනාදිය මගිනි, නමුත් ෆෙරස් මිශ්‍ර ලෝහ සඳහා භාවිතා කරන සාමාන්‍ය තාප පිරියම් ක්‍රියාවලීන් හරහා නොවේ. ඇලුමිනියම්, තඹ, සින්ක් සහ මැග්නීසියම් වැනි ප්‍රධාන ෆෙරස් නොවන ද්‍රව්‍ය සමහරක්

1. ඇලුමිනියම්

සියලුම ෆෙරස් නොවන මිශ්‍ර ලෝහ අතරින් ඇලුමිනියම් සහ එහි මිශ්‍ර ලෝහ වඩාත් වැදගත් වන්නේ ඒවායේ විශිෂ්ට ගුණාංග නිසාය. ඉංජිනේරු කර්මාන්තයේ භාවිතා කරන පිරිසිදු ඇලුමිනියම්වල සමහර ගුණාංග වන්නේ:

• 1) විශිෂ්ට තාප සන්නායකතාව (0.53 cal/cm/C)
• 2) විශිෂ්ට විද්යුත් සන්නායකතාව (376 600/ohm/cm)
• 3) අඩු ස්කන්ධ ඝනත්වය (2.7 g/cm)
• 4) අඩු ද්රවාංකය (658C)
• 5) විශිෂ්ට විඛාදන ප්රතිරෝධය
• 6) එය විෂ සහිත නොවේ.
• 7) එය ඉහළම පරාවර්තකයන්ගෙන් එකක් (85 සිට 95% දක්වා) සහ ඉතා අඩු විමෝචනය (4 සිට 5% දක්වා)
• 8) එය ඉතා හොඳ නිෂ්පාදන ගුණ ඇති එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස ඉතා මෘදු හා ductile වේ.

පිරිසිදු ඇලුමිනියම් සාමාන්‍යයෙන් භාවිතා කරන සමහර යෙදුම් වන්නේ විදුලි සන්නායක, රේඩියේටර් වරල් ද්‍රව්‍ය, වායු සමීකරණ ඒකක, දෘශ්‍ය සහ ආලෝක පරාවර්තක සහ තීරු සහ ඇසුරුම් ද්‍රව්‍ය ය.

ඉහත ප්‍රයෝජනවත් යෙදුම් තිබියදීත්, පහත සඳහන් ගැටළු නිසා පිරිසිදු ඇලුමිනියම් බහුලව භාවිතා නොවේ:

• 1) එය අඩු ආතන්ය ශක්තිය (65 MPa) සහ දෘඪතාව (20 BHN) ඇත
• 2. වෑල්ඩින් හෝ පෑස්සුම් කිරීම ඉතා අපහසු වේ.

ඇලුමිනියම්වල යාන්ත්‍රික ගුණ මිශ්‍ර කිරීම මගින් සැලකිය යුතු ලෙස වැඩිදියුණු කළ හැක. භාවිතා කරන ප්රධාන මිශ්ර ලෝහ මූලද්රව්ය වන්නේ තඹ, මැංගනීස්, සිලිකන්, නිකල් සහ සින්ක් ය.

ඇලුමිනියම් සහ තඹ CuAl2 රසායනික සංයෝගය සාදයි. 548 C උෂ්නත්වයට ඉහලින් එය දියර ඇලුමිනියම් වල සම්පූර්ණයෙන්ම දිය වේ. මෙය නිවා කෘත්‍රිමව වයසට ගිය විට (100 - 150C දී දීර්ඝ කාලයක් රඳවා තබා ගැනීම) තද කළ මිශ්‍ර ලෝහයක් ලැබේ. වයස්ගත නොවූ CuAl2 ට ඇලුමිනියම් සහ තඹ ඝන ද්‍රාවණයෙන් අවක්ෂේප කිරීමට කාලය නොමැති අතර එම නිසා අස්ථායී ස්ථානයක පවතී (කාමර උෂ්ණත්වයේ දී අධි-සංතෘප්ත). වයසට යාමේ ක්‍රියාවලිය CuAl2 හි ඉතා සියුම් අංශු අවක්ෂේප කරයි, එය මිශ්‍ර ලෝහය ශක්තිමත් කිරීමට හේතු වේ. මෙම ක්රියාවලිය ද්රාවණය දැඩි කිරීම ලෙස හැඳින්වේ.

භාවිතා කරන අනෙකුත් මිශ්‍ර ලෝහ මූලද්‍රව්‍ය වන්නේ මැග්නීසියම් 7% දක්වා, මැංගනීස් 1. 5% දක්වා, සිලිකන් 13% දක්වා, නිකල් 2% දක්වා, සින්ක් 5% දක්වා සහ යකඩ 1.5% දක්වා වේ. මේවාට අමතරව ටයිටේනියම්, ක්‍රෝමියම් සහ කොලොම්බියම් ද කුඩා ප්‍රතිශතයකින් එකතු කළ හැක. ස්ථිර මෝල්ඩින් සහ ඩයි වාත්තු කිරීමේදී භාවිතා කරන සමහර සාමාන්‍ය ඇලුමිනියම් මිශ්‍ර ලෝහවල සංයුතිය ඒවායේ යෙදුම් සමඟ වගුව 2. 10 හි දක්වා ඇත. ස්ථිර අච්චු හෝ පීඩන ඩයි වාත්තු භාවිතයෙන් මෙම ද්‍රව්‍ය වාත්තු කිරීමෙන් පසු මෙම ද්‍රව්‍යවලින් බලාපොරොත්තු වන යාන්ත්‍රික ගුණාංග වගුව 2.1 හි දක්වා ඇත.

2. තඹ

ඇලුමිනියම් හා සමානව, පිරිසිදු තඹ ද එහි පහත සඳහන් ගුණාංග නිසා පුළුල් යෙදුමක් සොයා ගනී

• 1) පිරිසිදු තඹවල විද්‍යුත් සන්නායකතාවය එහි පිරිසිදු ස්වරූපයෙන් ඉහළ (5.8 x 105 / ohm/cm) වේ. ඕනෑම කුඩා අපිරිසිදුකමක් සන්නායකතාවය දැඩි ලෙස පහතට ගෙන එයි. උදාහරණයක් ලෙස, 0. 1% පොස්පරස් සන්නායකතාවය 40% කින් අඩු කරයි.
• 2) එය ඉතා ඉහළ තාප සන්නායකතාවක් ඇත (0. 92 cal/cm/C)
• 3) එය බැර ලෝහයකි (විශේෂිත ගුරුත්වාකර්ෂණය 8.93)
• 4) එය බ්‍රේස් කිරීම මගින් පහසුවෙන් එකට එකතු කළ හැක
• 5) එය විඛාදනයට ප්රතිරෝධී වේ,
• 6) එය ප්රසන්න වර්ණයක් ඇත.

විදුලි රැහැන්, බස් බාර්, සම්ප්‍රේෂණ කේබල්, ශීතකරණ නල සහ පයිප්ප නිෂ්පාදනය සඳහා පිරිසිදු තඹ භාවිතා වේ.

එහි පිරිසිදු තත්වයේ තඹ වල යාන්ත්රික ගුණාංග ඉතා හොඳ නැත. එය මෘදු හා සාපේක්ෂව දුර්වලයි. යාන්ත්රික ගුණාංග වැඩිදියුණු කිරීම සඳහා එය ලාභදායී ලෙස මිශ්ර කළ හැකිය. භාවිතා කරන ප්රධාන මිශ්ර ලෝහ මූලද්රව්ය වන්නේ සින්ක්, ටින්, ඊයම් සහ පොස්පරස් ය.

තඹ සහ සින්ක් මිශ්‍ර ලෝහ පිත්තල ලෙස හැඳින්වේ. සින්ක් අන්තර්ගතය 39% දක්වා, තඹ තනි අදියර (α-phase) ව්යුහයක් සාදයි. එවැනි මිශ්ර ලෝහවල ඉහළ ductility ඇත. මිශ්‍ර ලෝහයේ වර්ණය 20% සින්ක් අන්තර්ගතයක් දක්වා රතු පැහැයෙන් පවතී, නමුත් ඉන් ඔබ්බට එය කහ පැහැයට හැරේ. සින්ක් වලින් 39 සිට 46% දක්වා β-phase ලෙස හැඳින්වෙන දෙවන ව්‍යුහාත්මක සංරචකය දිස්වේ. එය ඇත්ත වශයෙන්ම වැඩි දෘඪතාව සඳහා වගකිව යුතු අන්තර්-ලෝහමය සංයෝගය CuZn වේ. මැංගනීස් සහ නිකල් කුඩා ප්‍රමාණයක් එකතු කළ විට පිත්තල වල ශක්තිය තවත් වැඩි වේ.

ටින් සමඟ තඹ මිශ්‍ර ලෝහ ලෝකඩ ලෙස හැඳින්වේ. ටින් අන්තර්ගතයේ රැල්ලක් සමඟ ලෝකඩවල තද බව සහ ශක්තිය වැඩි වේ. ටින් ප්‍රතිශතය 5 ට වැඩි වීමත් සමඟ ductility ද අඩු වේ. ඇලුමිනියම් ද (4 සිට 11% දක්වා) එකතු කළ විට ලැබෙන මිශ්‍ර ලෝහය සැලකිය යුතු ඉහළ විඛාදන ප්‍රතිරෝධයක් ඇති ඇලුමිනියම් ලෝකඩ ලෙස හැඳින්වේ. මිල අධික ලෝහයක් වන ටින් තිබීම නිසා පිත්තල හා සසඳන විට ලෝකඩ සාපේක්ෂව මිල අධික වේ.

3. අනෙකුත් ෆෙරස් නොවන ලෝහ

සින්ක්

සින්ක් ප්‍රධාන වශයෙන් ඉංජිනේරු විද්‍යාවේදී භාවිතා වන්නේ එහි අඩු ද්රවාංක උෂ්ණත්වය (419.4 C) සහ සින්ක් සංශුද්ධතාවය සමඟ වැඩි වන ඉහළ විඛාදන ප්රතිරෝධය නිසාය. විඛාදන ප්‍රතිරෝධය ඇති වන්නේ මතුපිට ආරක්ෂිත ඔක්සයිඩ් ආලේපනයක් සෑදීමෙනි. සින්ක් වල ප්‍රධාන යෙදුම් වන්නේ වානේ විඛාදනයෙන් ආරක්ෂා කිරීම සඳහා ගැල්වනයිස් කිරීම, මුද්‍රණ කර්මාන්තය සහ ඩයි වාත්තු කිරීම සඳහා ය.

සින්ක් වල අවාසි වන්නේ විකෘති තත්වයන් යටතේ ප්‍රදර්ශනය වන ශක්තිමත් ඇනිසොට්‍රොපි, වයස්ගත තත්වයන් යටතේ මාන ස්ථායීතාවයක් නොමැතිකම, අඩු උෂ්ණත්වවලදී බලපෑමේ ශක්තිය අඩුවීම සහ අන්තර්-කැටිති විඛාදනයට ඇති සංවේදීතාවයි. එය ආතන්ය ශක්තිය සහ දෘඪතාව සැලකිය යුතු ලෙස අඩු කිරීමට හේතු වන නිසා එය 95.C ට වැඩි උෂ්ණත්වයක් සඳහා භාවිතා කළ නොහැක.

ඩයි වාත්තු කිරීමේදී එහි බහුලව භාවිතා වන්නේ එයට අඩු පීඩනයක් අවශ්‍ය වන නිසා, අනෙකුත් ඩයි වාත්තු මිශ්‍ර ලෝහ හා සසඳන විට වැඩි ආයු කාලයක් ඇති වන බැවිනි. තවද, එය ඉතා හොඳ යන්ත්රෝපකරණ ඇත. සින්ක් ඩයිකාස්ටිං මගින් ලබා ගන්නා නිමාව බොහෝ විට වෙන්වීමේ තලයේ ඇති ෆ්ලෑෂ් ඉවත් කිරීම හැර, වැඩිදුර සැකසුම් සඳහා ප්‍රමාණවත් වේ.

මැග්නීසියම්

ඔවුන්ගේ සැහැල්ලු බර සහ හොඳ යාන්ත්රික ශක්තිය නිසා මැග්නීසියම් මිශ්ර ලෝහ ඉතා ඉහළ වේගයකින් භාවිතා වේ. එම තද ගතිය සඳහා, මැග්නීසියම් මිශ්‍ර ලෝහ සඳහා අවශ්‍ය වන්නේ C25 වානේවල බරෙන් 37. 2%ක් පමණි. එමගින් බර ඉතිරි වේ. භාවිතා කරන ප්රධාන මිශ්ර ලෝහ මූලද්රව්ය දෙක වන්නේ ඇලුමිනියම් සහ සින්ක් ය. මැග්නීසියම් මිශ්‍ර ලෝහ වැලි වාත්තු, ස්ථිර අච්චු වාත්තු හෝ ඩයි වාත්තු විය හැකිය. වැලි-වාත්තු මැග්නීසියම් මිශ්‍ර ලෝහ සංරචකවල ගුණාංග ස්ථිර අච්චු වාත්තු හෝ ඩයි-කාස්ට් සංරචක සමඟ සැසඳිය හැකිය. ඩයි-කාස්ටිං මිශ්‍ර ලෝහ සාමාන්‍යයෙන් ඉහළ තඹ අන්තර්ගතයක් ඇති අතර එමඟින් පිරිවැය අඩු කිරීම සඳහා ද්විතියික ලෝහවලින් ඒවා සෑදීමට ඉඩ සලසයි. ඒවා මෝටර් රථ රෝද, ක්‍රෑන්ක් කේස් ආදිය සෑදීම සඳහා යොදා ගනී. අන්තර්ගතය වැඩි වන තරමට රෝල් කරන ලද සහ ව්‍යාජ සංරචක වැනි මැග්නීසියම් සාදන ලද මිශ්‍ර ලෝහවල යාන්ත්‍රික ශක්තිය වැඩි වේ. මැග්නීසියම් මිශ්‍ර ලෝහ බොහෝ සාම්ප්‍රදායික වෙල්ඩින් ක්‍රියාවලි මගින් පහසුවෙන් වෑල්ඩින් කළ හැක. මැග්නීසියම් මිශ්‍ර ලෝහවල ඉතා ප්‍රයෝජනවත් ගුණාංගයක් වන්නේ ඒවායේ ඉහළ යන්ත්‍රෝපකරණ හැකියාවයි. අඩු කාබන් වානේ හා සසඳන විට යන්ත්‍රෝපකරණ සඳහා ඔවුන්ට අවශ්‍ය වන්නේ 15% ක පමණ බලයක් පමණි.