უნდა გვახსოვდეს, რომ ეს კოეფიციენტები შეესაბამება წონასწორობის პირობებს, რომელიც ხდება დიფუზიის პროცესების დასრულებისას.
შეუზღუდავი ხსნარებთან ერთად, რიგი ლითონები და ელემენტები ქმნიან შეზღუდულ მყარ ხსნარებს ერთმანეთთან, როდესაც ხსნარები იქმნება მხოლოდ გარკვეულ კონცენტრაციის დიაპაზონში, ხოლო უფრო მაღალ კონცენტრაციებში წარმოიქმნება სხვა სტრუქტურული წარმონაქმნები.
შეზღუდული მყარი ხსნარების სპეციფიკა არის ის, რომ მყარი ხსნარების რეგიონი უერთდება სუფთა კომპონენტებს (შენადნობი ელემენტის მცირე კონცენტრაციები) მდგომარეობის დიაგრამებზე. ეს მყარი ხსნარები ინარჩუნებენ სუფთა ლითონების სტრუქტურას და სხვა სტრუქტურულ წარმონაქმნებს მდგომარეობის დიაგრამაზე, ე.წ. შუალედური ფაზებიან მეტალთაშორისი ნაერთები, აქვს სტრუქტურა, რომელიც განსხვავდება ბაზის და შენადნობი ლითონისგან. ნახ. 13, მაგალითად, ნაჩვენებია ალუმინის - მაგნიუმის ორმაგი მდგომარეობის დიაგრამა (დიაგრამის მარცხენა მხარე). მაგნიუმის შემზღუდველი ხსნადობა ალუმინში 449°C ტემპერატურაზე არის 17,4% (მასით), ხოლო მინიმალური ხსნადობა 20°C ტემპერატურაზე მხოლოდ 1,4% Mg (წონასწორობის მდგომარეობისთვის). მხოლოდ ამ დიაპაზონში მაგნიუმი ქმნის მყარ ხსნარს ალუმინის - ა. ალუმინში მაგნიუმის ხსნადობის მკვეთრი შემზღუდველი კონცენტრაციების ზემოთ ჩნდება სავარაუდო ქიმიური შემადგენლობის შუალედური ფაზა (მეტალთაშორისი ნაერთი).
|
|
|
ბრინჯი. 13. Al-Mg-ის მდგომარეობის დიაგრამის მარცხენა მხარე |
|
|
|
ბრინჯი. 14. ალ-სი სახელმწიფო დიაგრამა |
მეტალთაშორისი ნაერთები, როგორც წესი, ზრდის სიმტკიცეს და ამცირებს შენადნობის ელასტიურობას.
ევტექტიკური მდგომარეობის დიაგრამას ქმნის ორი ლითონი, რომლებიც ქმნიან ურთიერთხსნარებს თხევად მდგომარეობაში, მაგრამ პრაქტიკულად უხსნადია მყარ მდგომარეობაში. მყარ მდგომარეობაში, ასეთი შენადნობების სტრუქტურა არის ევტექტიკური - ორი ლითონის მარცვლის მექანიკური ნარევი.
ევტექტიკური ტიპის დიაგრამის მაგალითია ალუმინის-სილიციუმის ფაზის დიაგრამა. შენადნობების ასეთი სისტემა ხასიათდება წმინდა ევტექტიკური შემადგენლობის არსებობით - Al-Si შენადნობისთვის ევტექტიკური შემადგენლობაა 11,7% Si + Al - დანარჩენი.
ევტექტიკურ შენადნობებს აქვთ მკაცრად განსაზღვრული სოლიდუსის ტემპერატურა; კერძოდ Al-Si შენადნობებისთვის, სოლიდუსის ტემპერატურაა 588°C.
ამ ტემპერატურაზე ხდება გამაგრების დასასრული სილიციუმის ყველა კონცენტრაციაზე. ამ სისტემის წმინდა ევტექტიკურ შენადნობას აქვს სილიციუმის კონცენტრაცია 11,7%, მისი გამაგრება ხდება მუდმივ ტემპერატურაზე 588°C (გამაგრების ინტერვალის გარეშე). ჩამოსხმული შენადნობი Ak12 ითვლება წმინდა ევტექტიკურ შენადნობად. შენადნობები სილიციუმის კონცენტრაციით 11,7%-ზე ნაკლები Si არის ჰიპოევტექტიკური და აქვთ სტრუქტურა: a + ევტექტიკა, სადაც a არის სილიციუმის მყარი ხსნარი ალუმინის, აქვს ძალიან დაბალი სილიციუმის კონცენტრაცია და არის თითქმის სუფთა ალუმინი. შენადნობები, რომელთა სილიციუმის კონცენტრაცია აღემატება 11,7%-ს, არის ჰიპერევტექტიკური და ხასიათდება აგებულებით: სილიციუმი + ევტექტიკა. ჰიპოეუტექტური და ჰიპერევტექტიკური შენადნობები მყარდება ტემპერატურულ დიაპაზონში, მაგრამ იმავე სოლიდუსის ტემპერატურაზე 588°C.
ტექნოლოგიაში საგრძნობლად ნაკლებად გამოიყენება შენადნობები, რომლებიც ხასიათდება პერიტექტიკის ტიპის მდგომარეობის დიაგრამებით; ასევე შენადნობები ფაზური დიაგრამებით, რომლებსაც აქვთ ქიმიური ნაერთები.
გარდა ამისა, შენადნობების უმეტესობა მრავალკომპონენტიანია, ე.ი. შეიცავს არა ერთ, არამედ რამდენიმე შენადნობ ელემენტს. ამ შემთხვევაში, მდგომარეობის დიაგრამა არ შეიძლება წარმოდგენილი იყოს ბრტყელი გამოსახულებით. ასე რომ, სამი ელემენტის შენადნობები წარმოდგენილია მდგომარეობის დიაგრამით სამგანზომილებიან გამოსახულებაში: ტოლგვერდა სამკუთხედი ადგენს შენადნობების შემადგენლობას, ხოლო პერპენდიკულარები სამკუთხედის სიბრტყის კუთხეებში ასახავს ტემპერატურის მნიშვნელობას; ფაზური გარდაქმნები სამკომპონენტიან შენადნობაში წარმოდგენილია ტოლგვერდა სამკუთხედის სიბრტყის ზემოთ ზედაპირებით. ბრტყელი გამოსახულებისას, ასეთი დიაგრამების ანალიზისას გამოიყენება პოლითერმული სექციები (განყოფილება ვერტიკალური სიბრტყით) და იზოთერმული მონაკვეთები (განყოფილება ჰორიზონტალური სიბრტყით). თუმცა, ყველაზე ხშირად მრავალკომპონენტიანი შენადნობი განიხილება, როგორც ორკომპონენტიანი შენადნობი ფაზის დიაგრამის ბრტყელი გამოსახულებით. შენადნობი ელემენტები მათ ზემოქმედებაზე ფაზური გადასვლებიმხედველობაში მიიღება ძირითადი შენადნობი ელემენტის შემცირების ფაქტორების შემოღებით.
ნახ. ნაჩვენებია Al-Mg ფაზური დიაგრამა. დიაგრამის შუა ნაწილი ნაჩვენებია გადიდებული.
სისტემაში იქმნება β(Al3Mg2), γ(Al12Mgl7), ζ(Al52Mg48), ε(Al30Mg23) ფაზები. β და γ ფაზები დნება კონგრუენტულად 453 და 460°C ტემპერატურაზე, შესაბამისად. ε და ζ ფაზები წარმოიქმნება პერიტექტიკური რეაქციებით, შესაბამისად 450 და 452°C ტემპერატურაზე.
სისტემაში სამი ევტექტიკური წონასწორობაა: L ↔Mg+ γ 438°C-ზე, L ↔(A1) + β 450°C-ზე, L ↔ε + β 448°C-ზე, ასევე ორი ევტექტოიდური წონასწორობა ε↔ β + ζ -428 °C-ზე და ζ ↔β + γ 410 °C-ზე.
Mgv-ის (A1) ხსნადობა შესწავლილია მრავალ ნაშრომში.
ხსნადობა Mg:
% (ზე.) ......................
% (მასით) ..............
Mg-ის მაქსიმალური ხსნადობა (A1)-ში განისაზღვრა 16,5% (at.), ისევე როგორც სხვა რიგ სამუშაოებში, სადაც არ იყო გამოყენებული რენტგენის ანალიზის მეთოდი. სხვადასხვა კვლევებში მიღებული მონაცემები A1-ის ხსნადობის შესახებ (Mg) ასევე განსხვავდება. ყველაზე სავარაუდო მნიშვნელობები შემდეგია:
ხსნადობა Al:
% (ზე.) .....................
% (მასით) ..............
წყაროები:
- ორობითი და მრავალკომპონენტიანი სისტემების მდგომარეობის დიაგრამები რკინის საფუძველზე. Bannykh O. A., Budberg P. B., Alisova S. P. და სხვები მეტალურგია, 1986 წ.
- ორმაგი და მრავალკომპონენტიანი სისტემები სპილენძზე დაფუძნებული. რედ. შუხარდინა ს.ვ. მეცნიერება, 1979 წ
- ორობითი მეტალის სისტემების სახელმწიფო დიაგრამები ed. ლიაკიშევა N.P. მანქანათმშენებლობა, 1996-2000 წწ
ალუმინი არის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი მასალა, რომელიც გამოიყენება ელექტრონიკის ინდუსტრიაში, როგორც მისი სუფთა სახით, ასევე მასზე დაფუძნებული შენადნობების მრავალრიცხოვან ტიპებში. სუფთა ალუმინს არ აქვს ალოტროპული ცვლილებები, აქვს მაღალი თერმული და ელექტრული გამტარობა, რაც სპილენძის 62-65%-ია. ალუმინის დნობის წერტილი არის 660 °C, დუღილის წერტილი 2500 °C. სუფთა ალუმინის სიმტკიცე არის 25 HB Brinell. ალუმინი ადვილად მუშავდება ჭრით, დახატვით, წნევით.
ჰაერთან შეხებისას ალუმინის ზედაპირზე წარმოიქმნება არაფოროვანი დამცავი ოქსიდის ფილმი დაახლოებით 2 ნმ სისქის (20 A), რომელიც იცავს მას შემდგომი დაჟანგვისგან. ალუმინს აქვს დაბალი კოროზიის წინააღმდეგობა ტუტე ხსნარებში, ჰიდროქლორინის და გოგირდის მჟავებში. ორგანული მჟავები და აზოტის მჟავა მასზე არ მოქმედებს.
ინდუსტრია აწარმოებს რამდენიმე კლასის ალუმინს: განსაკუთრებული სისუფთავე, მაღალი სისუფთავე და ტექნიკური სისუფთავე. მაღალი სისუფთავის ალუმინის კლასის A999 შეიცავს არაუმეტეს 0,001% მინარევებს; მაღალი სისუფთავის კლასები A995, A99, A97 და A95, შესაბამისად - არაუმეტეს 0,005; 0,01; 0,03 და 0,05% მინარევები; ტექნიკური სისუფთავის ხარისხი A85 - არაუმეტეს 0,15% მინარევებისაგან.
ელექტრონიკაში სუფთა ალუმინი გამოიყენება ელექტროლიტური კონდენსატორების, კილიტაების წარმოებაში და ასევე, როგორც სამიზნე მიკროელექტრონული მოწყობილობების ალუმინის გამტარი ტრასების ფორმირებაში თერმული, იონ-პლაზმური და მაგნიტრონის დაფრქვევის მეთოდების გამოყენებით.
ელექტრონიკისთვის ყველაზე დიდ ინტერესს წარმოადგენს შენადნობები, რომლებიც დაფუძნებულია "ალუმინის-სპილენძის" და "ალუმინის-სილიციუმის" სისტემებზე, რომლებიც ქმნიან დამუშავებული და ჩამოსხმული შენადნობების ორ დიდ ჯგუფს, რომლებიც გამოიყენება სტრუქტურულ მასალად.
ნახ. 2.7 გვიჩვენებს წონასწორობის დიაგრამას "ალუმინ-სპილენძის" სისტემის მდგომარეობის ალუმინის მხრიდან. ამ სისტემაში ევტექტიკური შენადნობი შეიცავს 33% სპილენძს და აქვს დნობის წერტილი 548°C. შენადნობში მეტალთაშორისის შემცველობის მატებასთან ერთად, შენადნობის სიძლიერე იზრდება, მაგრამ მისი დამუშავების უნარი უარესდება. სპილენძის ხსნადობა ალუმინში ოთახის ტემპერატურაზე არის 0,5%, ხოლო ევტექტიკურ ტემპერატურაზე აღწევს 5,7%.
შენადნობები სპილენძის შემცველობით 5,7%-მდე შეიძლება გადავიდეს ერთფაზიან მდგომარეობაში, ხაზის ზემოთ ტემპერატურიდან მათი ჩაქრობით. ბ.დ.ამავდროულად, გამაგრებულ შენადნობას აქვს საკმარისი დრეკადობა ზომიერი სიმტკიცით და შეიძლება დამუშავდეს დეფორმაციით. ამასთან, ჩაქრობის შემდეგ წარმოქმნილი მყარი ხსნარი არ არის წონასწორობა და მასში ხდება მეტათაშორისი ნაერთების დალექვის პროცესები, რასაც თან ახლავს შენადნობების სიძლიერის მატება. ოთახის ტემპერატურაზე ამ პროცესს 4-6 დღე სჭირდება და შენადნობის ბუნებრივ დაბერებას უწოდებენ. მასალის დაბერების პროცესის დაჩქარება უზრუნველყოფილია მისი ამაღლებულ ტემპერატურაზე შეკავებით, ამ პროცესს ხელოვნური დაბერება ეწოდება.
ბრინჯი. 2.7. ალუმინის-სპილენძის სისტემის მდგომარეობის დიაგრამა სხვა ჯგუფი ალუმინის შენადნობები, რომელსაც უწოდებენ ალუმინის ჩამოსხმის შენადნობებს ან სილუმინებს, არის შენადნობები, რომლებიც დაფუძნებულია ალუმინის-სილიციუმის სისტემაზე. ამ სისტემის მდგომარეობის დიაგრამა ნაჩვენებია ნახ. 2.8.
ბრინჯი. 2.8.
ევტექტიკური შენადნობი შეიცავს 11,7% სილიციუმს და აქვს დნობის წერტილი 577°C. ეს სისტემა არ ქმნის მეტალთაშორის ნაერთებს. ევტექტიკურ შენადნობებს აქვთ კარგი ჩამოსხმა და დამაკმაყოფილებელი მექანიკური თვისებები, რაც უმჯობესდება შენადნობაში 1%-მდე ნატრიუმის ნაერთების შეყვანით.
ალუმინის ბაზაზე იწარმოება დიდი რაოდენობით სხვადასხვა შენადნობები, რომლებიც ხასიათდება დაბალი სიმკვრივით (3 გ / სმ 3-მდე), მაღალი კოროზიის წინააღმდეგობა, თბოგამტარობა, ელექტრული გამტარობა, სითბოს წინააღმდეგობა, სიძლიერე და ელასტიურობა დაბალ ტემპერატურაზე და კარგი სინათლის არეკვლა. დამცავი და დეკორატიული საფარი ადვილად გამოიყენება ალუმინის შენადნობებისგან დამზადებულ პროდუქტებზე, ისინი ადვილად მუშავდება და შედუღდება წინააღმდეგობის შედუღებით.
ალუმინის შენადნობები, საბაზისო ლითონის ალუმინისთან ერთად, შეიძლება შეიცავდეს ერთ ან მეტს ხუთი ძირითადი შენადნობის კომპონენტიდან: სპილენძი, სილიციუმი, მაგნიუმი, თუთია და მანგანუმი, ასევე რკინა, ქრომი, ტიტანი, ნიკელი, კობალტი, ვერცხლი, ლითიუმი, ვანადიუმი. ცირკონიუმი, კალა, ტყვია, კადმიუმი, ბისმუტი და ა.შ. შენადნობი კომპონენტები მთლიანად იხსნება თხევად ალუმინში საკმარისად მაღალ ტემპერატურაზე. მყარ მდგომარეობაში ხსნადობა ყველა ელემენტისთვის მყარი ხსნარის წარმოქმნით შეზღუდულია. გაუხსნელი ნაწილაკები ან ქმნიან დამოუკიდებელ, ყველაზე ხშირად მყარ და მყიფე კრისტალებს შენადნობის სტრუქტურაში, ან გვხვდება სუფთა ელემენტების სახით (სილიციუმი, კალა, ტყვია, კადმიუმი, ბისმუტი), ან ალუმინის ლითონთაშორის ნაერთების სახით. A 2 Cu; ალ 3 მგ2 ; Al 6 Mn; AlMn; ალ 3 Fe; A 7 Cr; Al 3 Ti; Al3Ni; AlLi).
შენადნობებში ორით ანსამი შენადნობი კომპონენტი, მეტალთაშორისი ნაერთები ორმაგი ნაწილია (მგ2 Si, Zn 2 , Mg), სამჯერადი [α (AlFeSi )] და უფრო რთული ფაზები.
მიღებული მყარი ხსნარი და ჰეტეროგენული სტრუქტურული კომპონენტების არსებობა განსაზღვრავს შენადნობების ფიზიკურ, ქიმიურ და ტექნოლოგიურ თვისებებს. შენადნობების სტრუქტურაზე შენადნობის გავლენა აღწერილია ფაზური დიაგრამით, რომელიც განსაზღვრავს გამაგრების პროცესის მიმდინარეობის ბუნებას, შედეგად მიღებული ფაზების შემადგენლობას და მყარ მდგომარეობაში სხვადასხვა გარდაქმნების შესაძლებლობას. ნახ. განიხილება ორობითი და სამჯერადი ალუმინის შენადნობების 1 - 9 მდგომარეობის დიაგრამა.
შენადნობი Al-Cu სისტემები. დიაგრამიდან ჩანს, რომ როდესაც სპილენძის შემცველობა 0-დან 53%-მდეა, არსებობს მარტივი ევტექტიკური სისტემა Al(α ) - Al 2 Cu(θ) ევტექტიკით 548°C ტემპერატურაზე და 33% Cu შემცველობით. სპილენძის მაქსიმალური ხსნადობა (ევტექტიკურ ტემპერატურაზე). α -მყარი ხსნარი - 57%. სპილენძის ხსნადობა მცირდება ტემპერატურის კლებასთან ერთად და 300°C ტემპერატურაზე არის 0,5%. გაუხსნელი სპილენძი წონასწორობაშია A 2 Cu ფაზის სახით. საშუალო ტემპერატურაზე, ზეგაჯერებული მყარი ხსნარის დაშლის შედეგად, წარმოიქმნება მეტასტაბილური შუალედური ფაზები (θ " და θ ").
შენადნობი ყველა სისტემები -სი. სისტემა არის წმინდა ევტექტიკური, არსებობს 577 ° C ტემპერატურაზე და 12.5% შემცველობით.სი. α-ში -ამ ტემპერატურაზე მყარი ხსნარი ხსნის 1,6 % Si . ევტექტიკური სილიციუმის კრისტალიზაციაზე შეიძლება გავლენა იქონიოს ნატრიუმის ოდნავ დამატებით. ამ შემთხვევაში, გამაგრების სიჩქარეზე დამოკიდებული სუპერგაცივება და ევტექტიკური წერტილის გადაადგილება ხდება ევტექტიკური სტრუქტურის შესაბამისი დახვეწით.
შენადნობი სისტემური ალ-მგ. შენადნობში მაგნიუმის შემცველობის დიაპაზონი 0-დან 37,5%-მდე არის ევტექტიკური. ევტექტიკა არსებობს 449°C ტემპერატურაზე და 34,5% შემცველობით.მგ . მაგნიუმის ხსნადობა ამ ტემპერატურაზე მაქსიმალურია და არის 17,4%. 300°C ტემპერატურაზე α -მყარი ხსნარი იხსნება 6,7% Mg; 100°C -ზე - l,9% Mg . გაუხსნელი მაგნიუმი სტრუქტურაში გვხვდება ყველაზე ხშირად სახითβ-ფაზა (Al 3 მგ 2 ).
შენადნობი Al-Zn სისტემები. ამ სისტემის შენადნობები ქმნიან ევტექტიკურ სისტემას 380°C ტემპერატურაზე თუთიით მდიდარი ევტექტიკით 97% შემცველობით.ზნ . თუთიის მაქსიმალური ხსნადობა ალუმინში არის 82%. ტერიტორიაზე α -მყარი ხსნარი 391°C ტემპერატურის ქვემოთ არის უფსკრული. გამდიდრებული თუთიით α -ფაზა 275°C ტემპერატურაზე იშლება ალუმინის ევტექტიკური ნარევის წარმოქმნით 31,6%-ით.ზნ და თუთია 0,6% ალ. გარდა ამისა, თუთიის ხსნადობა მცირდება და 100°C ტემპერატურაზე მხოლოდ 4%-ია.
შენადნობის მდგომარეობის დიაგრამები Al-Mn სისტემები, ალ - ფე მიუთითებს ევტექტიკის არსებობაზე შენადნობის ელემენტების ძალიან დაბალი კონცენტრაციით. მანგანუმის გარდა, მყარ მდგომარეობაში ელემენტების ხსნადობა უმნიშვნელოა, მაგალითად, რკინა.< 0,05%.
შენადნობებში Al-Ti სისტემები (იხ. სურ. 1.14), ალ- Cრელემენტების ხსნადობა პროცენტის მეათედია.
AT შენადნობი Al-Pb სისტემები ტემპერატურის კლებასთან ერთად, კომპონენტები უკვე დნებაში გამოყოფილია ორი თხევადი ფაზის წარმოქმნით. გამაგრება იწყება თითქმის ალუმინის დნობის ტემპერატურაზე და მთავრდება შენადნობის ელემენტის დნობის ტემპერატურაზე (მონოევტექტიკური კრისტალიზაცია).
შენადნობი Al - Mg - Si სისტემები შედგება ორი სამმაგი ევტექტიკისგან. სამმაგი ევტექტიკაალ - მგ 2 S i - Si შეიცავს 12% Si და 5% Mg დნება 555°C-ზე. ევტექტიკაალ - მგ 2 Si-AlbMg2 451°C დნობის წერტილით თითქმის არ განსხვავდება ბინარული სისტემისგან Al - Al 3 მგ2 . ლიკვიდუსის ხაზი, რომელიც აკავშირებს ორივე სამმაგ ევტექტიკურ წერტილს, გადის მაქსიმუმ 595°C ტემპერატურაზე ზუსტად კვაზიორობითი კვეთის გასწვრივ (8,15% Mg და 4,75% Si ). მაგნიუმის სიჭარბის გამო ( მიმართებაშიმგ 2 სი ) სილიციუმის ხსნადობა α -მყარი ხსნარი მნიშვნელოვნად მცირდება. შენადნობებიალ - მგ , განსაკუთრებით სამსხმელო ქარხნები, შეიცავს სილიციუმის პროცენტის რამდენიმე მეათედს და ამიტომ მიეკუთვნება ნაწილობრივ სისტემასალ - მგ 2 Si - Al 3 მგ 2 .
შენადნობი Al-Cu-Mg სისტემები. ამ სისტემის მდგომარეობის დიაგრამა აჩვენებს, რომ ორმაგ ფაზებთან ერთად A 3 მგ 2 (β ) და Al 2 Cu(θ) წონასწორობაში მყარი ხსნარით α შეიძლება შეიცავდეს ორ სამ ფაზასს და T. სპილენძის მაღალი შემცველობის დროს პერიტექტიკური ტრანსფორმაციის მიღმა წარმოიქმნება კვაზიორიანთან ახლოს კვეთა. A l-S (ევტექტიკური ტემპერატურა 518°C) და ნაწილობრივი ევტექტიკური რეგიონი Al - S - Al 2 Cu (ევტექტიკური ტემპერატურა 507°C). მაგნიუმით მდიდარი ფაზა T (ალ 6 მგ 4 კუ ) წარმოიქმნება ფაზის საფუძველზეს 467°C ტემპერატურაზე პერიტექტიკური ოთხფაზიანი რეაქციის შედეგად. 450°C ტემპერატურაზე ხდება შემდგომი პერიტექტიკური ოთხფაზიანი რეაქცია, რომლის მიხედვითაც T ფაზა გარდაიქმნება β-ად.
შენადნობი Al-Cu-Si სისტემები. შენადნობის მდგომარეობის დიაგრამა გვიჩვენებს, რომ ალუმინი სილიციუმთან ერთად, ხოლო A 2 Cu ფაზაში ქმნის მარტივ სამეულ ევტექტიკურ პარციალურ სისტემას (ევტექტიკური ტემპერატურა 525°C). სპილენძისა და სილიციუმის ერთობლივი არსებობა გავლენას არ ახდენს მათში ურთიერთხსნადობაზე α - მყარი ხსნარი.
შენადნობი Al-Zn-Mg სისტემები. ორმაგი ფაზები ჩართულია სისტემის ალუმინის კუთხის მშენებლობაშიალ 3 მგ 2 MgZn 2 და სამ ფაზა T, რომელიც შეესაბამება საშუალო ქიმიურ შემადგენლობასალ 2 მგ 3 ზნ 3 . კვეთები Al - MgZn 2 და ალ -T რჩება კვაზიორობითი (ევტექტიკური ტემპერატურა 447°C). ნაწილობრივ ტერიტორიაზეალ-თ-ზნ 475°C ტემპერატურაზე ხდება პერიტექტიკური ოთხფაზიანი რეაქცია, რომლის მიხედვითაც T ფაზა გარდაიქმნება ფაზაში. MgZn 2 . შემდგომში, ოთხფაზიანი რეაქციის გავლისას ფაზიდან 365°C ტემპერატურაზე MgZn2 თუთიის მაღალი შემცველობისას წარმოიქმნება ფაზა MgZn 5 , რომელიც ალუმინთან და თუთიასთან ერთად კრისტალიზდება ევტექტიკური რეაქციით 343°C ტემპერატურაზე.
ალუმინის დაფუძნებულ შენადნობებში ძირითადი კომპონენტებით შენადნობი უზრუნველყოფილია ისე, რომ მათი მთლიანი შემცველობა მაქსიმალური ხსნადობის ქვემოთ იყოს. გამონაკლისია სილიციუმი, რომელიც ევტექტიკის ხელსაყრელი მექანიკური თვისებების გამო გამოიყენება ევტექტიკურ და ჰიპერევტექტიკურ კონცენტრაციებში.
მინარევებსა და დანამატებს შეუძლიათ მხოლოდ ოდნავ შეცვალონ ფაზის დიაგრამა. ეს ელემენტები ყველაზე ხშირად ოდნავ ხსნადია მყარ ხსნარში და ქმნიან ჰეტეროგენულ ნალექებს სტრუქტურაში.
ალუმინის მყარი ხსნარის პირველადი კრისტალების კონცენტრაციის არასრული გასწორების გამო მისი გამაგრების დროს, ევტექტიკური უბნები შეიძლება გამოჩნდეს სტრუქტურაში მაქსიმალურ ხსნადობაზე დაბალი კონცენტრაციით, განსაკუთრებით ჩამოსხმულ მდგომარეობაში. ისინი განლაგებულია პირველადი მარცვლების საზღვრებთან და ხელს უშლის დამუშავებას.
მას შემდეგ, რაც შენადნობი დანამატები იხსნება მყარ ხსნარში, ჰეტეროგენული სტრუქტურული კომპონენტები შეიძლება აღმოიფხვრას მაღალ ტემპერატურაზე ხანგრძლივი გაცხელებით (ჰომოგენიზაცია) დიფუზიის გზით. ცხელი დეფორმაციის დროს, მარცვლის საზღვრების გასწვრივ მტვრევადი ნალექები მექანიკურად ნადგურდება და სტრუქტურაში ნაწილდება ხაზის რეჟიმში. ეს პროცესი დამახასიათებელია ჩამოსხმული სტრუქტურის დეფორმირებულად გადაქცევისთვის.
ალუმინის შენადნობები დამუშავების მეთოდის მიხედვით იყოფა დაფქული და ჩამოსხმული.
ამჟამად მუშავდება ალუმინის დაფუძნებული ახალი ფილები ამ მასალების არეალის შემდგომი გაფართოებისთვის. ასე რომ, ეკოლოგიურად სუფთა თვითმფრინავის პროექტისთვის, რომელიც მუშაობს თხევად წყალბადზე (მისი ტემპერატურაა -253 ° C), საჭირო იყო მასალა, რომელიც არ გახდება მყიფე ასეთ დაბალ ტემპერატურაზე. O1420 შენადნობი, რომელიც დაფუძნებულია ლითიუმთან და მაგნიუმთან შენადნობზე დაფუძნებულ ალუმინზე, რომელიც შემუშავებულია რუსეთში, აკმაყოფილებს ამ მოთხოვნებს. გარდა ამისა, იმის გამო, რომ ამ შენადნობის ორივე შენადნობი ელემენტი უფრო მსუბუქია ვიდრე ალუმინი, შესაძლებელია შემცირდეს მასალის სპეციფიკური სიმძიმე და, შესაბამისად, მანქანების ფრენის მასა. დურალუმინისა და დაბალი სიმკვრივის თანდაყოლილი კარგი სიძლიერის შერწყმით, შენადნობას ასევე აქვს მაღალი კოროზიის წინააღმდეგობა. ამრიგად, თანამედროვე მეცნიერება და ტექნოლოგია მიდის მასალების შექმნისკენ, რომლებიც აერთიანებს სასარგებლო თვისებების მაქსიმალურ შესაძლო კომპლექტს.
აქვე უნდა აღინიშნოს, რომ ამჟამად, ტრადიციულ ალფანუმერულ მარკირებასთან ერთად, არსებობს ალუმინის შენადნობების ახალი ციფრული მარკირება - იხ. 3 და მაგიდა. ათი.
სურათი 3 - ალუმინის შენადნობების ციფრული მარკირების პრინციპი
ცხრილი 10
აღნიშვნების მაგალითები ახალი მარკირების გამოყენებით
|
შენადნობი ელემენტები |
მარკირება |
|
|
ტრადიციული | ||
|
ალ (სუფთა) | ||
ბიბლიოგრაფია
1. კოლაჩევი ბ.ა., ლივანოვი ვ.ა., ბლაგინი ვ.ი. ლითონის მეცნიერება და ფერადი ლითონებისა და შენადნობების თერმული დამუშავება. მ.: მეტალურგია, 1972.-480 გვ.
2. ლახტინ იუ.მ., ლეონტიევა ვ.პ. მასალების მეცნიერება. M.: Mashinostroenie, 1990.-528 გვ.
3. გულიაევი ა.პ. ლითონის მეცნიერება. მ.: მეტალურგია, 1986.-544 გვ.
4. არაორგანული მასალების ენციკლოპედია. ტომი 1.: კიევი: უკრაინის სს-ის მთავარი რედაქტორი, 1977.-840 გვ.
5. არაორგანული მასალების ენციკლოპედია. ტომი 2.: კიევი: მთავარი რედაქტორი უკრაინის საბჭო, 1977.-814 გვ.
6. მასალების მეცნიერება და მასალების ტექნოლოგია. Fetisov G.P., Karpman M.G., Matyunin V.M. და ა.შ.მ - ვ.შ., 2000.- გვ.182
დანართი 1
Al-Mg (a) მდგომარეობის დიაგრამა და მექანიკური თვისებების დამოკიდებულება
შენადნობები მაგნიუმის შემცველობით (ბ)
დანართი 2
მდგომარეობის დიაგრამაალ - კუ:
წყვეტილი ხაზი - შენადნობების გამკვრივების ტემპერატურა
დანართი 3
მდგომარეობის დიაგრამაალ – სი(ა) და სილიციუმის ეფექტი
ზე მექანიკური საკუთრებაშენადნობები
შესავალი. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ………ოთხი
1 ალუმინი. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ...... ოთხი
2 შენადნობები ალუმინის საფუძველზე. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ……5
2.1 დამუშავებული ალუმინის შენადნობები,
არ გამაგრდება თერმული დამუშავებით. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ........6
2.2 დამუშავებული ალუმინის შენადნობები,
გამაგრებულია თერმული დამუშავებით. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ......7
2.3 ჩამოსხმული ალუმინის შენადნობები. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ......თერთმეტი
2.4 ფხვნილის მეტალურგიით მიღებული შენადნობები………………………..14
დასკვნა………………………………………………………………..………..16
ლიტერატურა…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
დანართი 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . …. . . . . . . . . . . . . . . . . . . ….19
დანართი 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .... . . . . . . . . . . . . . . . ….. ოცი
დანართი 3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .... . . . . . . . . . . . . . . . ….21
მასალათმცოდნეობის თეორიული საფუძვლების კათედრა
