இரும்பு அல்லாத உலோகங்கள் வார்ப்பு

இரும்பு உலோகங்கள் அவற்றின் மேன்மை, இயந்திர பண்புகள் மற்றும் குறைந்த செலவுகள் ஆகியவற்றின் காரணமாக பொறியியல் துறையில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இருப்பினும், இரும்பு அல்லாத உலோகங்கள் அவற்றின் பொதுவாக அதிக விலை இருந்தபோதிலும், இரும்பு உலோகக் கலவைகளுடன் ஒப்பிடும்போது அவற்றின் குறிப்பிட்ட பண்புகளுக்காக பல்வேறு பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. வேலை கடினப்படுத்துதல், வயது கடினப்படுத்துதல் போன்றவற்றின் மூலம் இந்த உலோகக்கலவைகளில் விரும்பிய இயந்திர பண்புகளைப் பெறலாம், ஆனால் இரும்புக் கலவைகளுக்குப் பயன்படுத்தப்படும் சாதாரண வெப்ப சிகிச்சை செயல்முறைகள் மூலம் அல்ல. அலுமினியம், தாமிரம், துத்தநாகம் மற்றும் மெக்னீசியம் ஆகியவை ஆர்வமுள்ள சில முக்கிய இரும்பு அல்லாத பொருட்கள்

1. அலுமினியம்

அனைத்து இரும்பு அல்லாத உலோகக் கலவைகளிலும், அலுமினியம் மற்றும் அதன் கலவைகள் அவற்றின் சிறந்த பண்புகள் காரணமாக மிக முக்கியமானவை. பொறியியல் துறையில் பயன்படுத்தப்படும் தூய அலுமினியத்தின் சில பண்புகள்:

• 1) சிறந்த வெப்ப கடத்துத்திறன் (0.53 cal/cm/C)
• 2) சிறந்த மின் கடத்துத்திறன் (376 600/ohm/cm)
• 3) குறைந்த நிறை அடர்த்தி (2.7 g/cm)
• 4) குறைந்த உருகுநிலை (658C)
• 5) சிறந்த அரிப்பு எதிர்ப்பு
• 6) இது நச்சுத்தன்மையற்றது.
• 7) இது மிக உயர்ந்த பிரதிபலிப்புகளில் ஒன்றாகும் (85 முதல் 95%) மற்றும் மிகக் குறைந்த உமிழ்வு (4 முதல் 5%)
• 8) இது மிகவும் மென்மையானது மற்றும் நீர்த்துப்போகக்கூடியது, இதன் விளைவாக இது மிகவும் நல்ல உற்பத்தி பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது.

தூய அலுமினியம் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் சில பயன்பாடுகள் மின் கடத்திகள், ரேடியேட்டர்கள் ஃபின் பொருட்கள், ஏர் கண்டிஷனிங் அலகுகள், ஆப்டிகல் மற்றும் லைட் ரிஃப்ளெக்டர்கள் மற்றும் ஃபாயில் மற்றும் பேக்கேஜிங் பொருட்கள்.

மேலே உள்ள பயனுள்ள பயன்பாடுகள் இருந்தபோதிலும், பின்வரும் சிக்கல்களின் காரணமாக தூய அலுமினியம் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படவில்லை:

• 1) இது குறைந்த இழுவிசை வலிமை (65 MPa) மற்றும் கடினத்தன்மை (20 BHN)
• 2. வெல்டிங் அல்லது சாலிடர் செய்வது மிகவும் கடினம்.

அலாய் மூலம் அலுமினியத்தின் இயந்திர பண்புகளை கணிசமாக மேம்படுத்தலாம். தாமிரம், மாங்கனீசு, சிலிக்கான், நிக்கல் மற்றும் துத்தநாகம் ஆகியவை பயன்படுத்தப்படும் முக்கிய கலப்பு கூறுகள்.

அலுமினியம் மற்றும் தாமிரம் CuAl2 என்ற இரசாயன கலவையை உருவாக்குகின்றன. 548 C வெப்பநிலைக்கு மேல் அது திரவ அலுமினியத்தில் முற்றிலும் கரைகிறது. இதைத் தணித்து, செயற்கையாக வயதானால் (100 - 150C இல் நீண்ட நேரம் வைத்திருத்தல்), கடினப்படுத்தப்பட்ட கலவை பெறப்படுகிறது. CuAl2, இது அலுமினியம் மற்றும் தாமிரத்தின் திடமான கரைசலில் இருந்து படிவதற்கு நேரம் இல்லை, இதனால் ஒரு நிலையற்ற நிலையில் உள்ளது (அறை வெப்பநிலையில் சூப்பர்-நிறைவுற்றது). வயதான செயல்முறை CuAl2 இன் மிகச் சிறந்த துகள்களைத் தூண்டுகிறது, இது கலவையை வலுப்படுத்துகிறது. இந்த செயல்முறை தீர்வு கடினப்படுத்துதல் என்று அழைக்கப்படுகிறது.

7% வரை மெக்னீசியம், 1. 5% வரை மாங்கனீசு, 13% சிலிக்கான், 2% நிக்கல், 5% வரை துத்தநாகம் மற்றும் 1.5% இரும்பு ஆகியவை பயன்படுத்தப்படும் மற்ற உலோகக் கலவை கூறுகள். இவை தவிர, டைட்டானியம், குரோமியம் மற்றும் கொலம்பியம் ஆகியவை சிறிய சதவீதத்தில் சேர்க்கப்படலாம். நிரந்தர மோல்டிங் மற்றும் டை காஸ்டிங்கில் பயன்படுத்தப்படும் சில வழக்கமான அலுமினிய கலவைகளின் கலவை அவற்றின் பயன்பாடுகளுடன் அட்டவணை 2. 10 இல் கொடுக்கப்பட்டுள்ளது. நிரந்தர அச்சுகள் அல்லது பிரஷர் டை காஸ்டிங் பயன்படுத்தி இந்த பொருட்கள் வார்க்கப்பட்ட பிறகு எதிர்பார்க்கப்படும் இயந்திர பண்புகள் அட்டவணை 2.1 இல் காட்டப்பட்டுள்ளது

2. தாமிரம்

அலுமினியத்தைப் போலவே, தூய செம்பும் அதன் பின்வரும் பண்புகளின் காரணமாக பரந்த பயன்பாட்டைக் காண்கிறது

• 1) தூய தாமிரத்தின் மின் கடத்துத்திறன் அதன் தூய்மையான வடிவத்தில் அதிகமாக (5.8 x 105 /ohm/cm) உள்ளது. எந்த சிறிய அசுத்தமும் கடத்துத்திறனை வெகுவாகக் குறைக்கிறது. உதாரணமாக, 0. 1% பாஸ்பரஸ் கடத்துத்திறனை 40% குறைக்கிறது.
• 2) இது மிக அதிக வெப்ப கடத்துத்திறன் கொண்டது (0. 92 cal/cm/C)
• 3) இது ஒரு கன உலோகம் (குறிப்பிட்ட ஈர்ப்பு 8.93)
• 4) பிரேசிங் செய்வதன் மூலம் அதை உடனடியாக இணைக்க முடியும்
• 5) இது அரிப்பை எதிர்க்கும்,
• 6) இது ஒரு இனிமையான நிறத்தைக் கொண்டுள்ளது.

மின் கம்பிகள், பஸ் பார்கள், டிரான்ஸ்மிஷன் கேபிள்கள், குளிர்சாதனப் பெட்டி குழாய்கள் மற்றும் குழாய்கள் தயாரிப்பில் தூய செம்பு பயன்படுத்தப்படுகிறது.

அதன் தூய்மையான நிலையில் தாமிரத்தின் இயந்திர பண்புகள் மிகவும் நன்றாக இல்லை. இது மென்மையானது மற்றும் ஒப்பீட்டளவில் பலவீனமானது. இயந்திர பண்புகளை மேம்படுத்த லாபகரமாக கலக்கலாம். பயன்படுத்தப்படும் முக்கிய கலப்பு கூறுகள் துத்தநாகம், தகரம், ஈயம் மற்றும் பாஸ்பரஸ் ஆகும்.

தாமிரம் மற்றும் துத்தநாக கலவைகள் பித்தளைகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. 39% வரை துத்தநாக உள்ளடக்கத்துடன், தாமிரம் ஒரு ஒற்றை கட்ட (α-கட்டம்) கட்டமைப்பை உருவாக்குகிறது. இத்தகைய உலோகக் கலவைகள் அதிக நீர்த்துப்போகும் தன்மை கொண்டவை. கலவையின் நிறம் 20% துத்தநாக உள்ளடக்கம் வரை சிவப்பு நிறமாக இருக்கும், ஆனால் அதைத் தாண்டி அது மஞ்சள் நிறமாக மாறும். β-ஃபேஸ் எனப்படும் இரண்டாவது கட்டமைப்பு கூறு 39 முதல் 46% துத்தநாகத்திற்கு இடையில் தோன்றுகிறது. இது உண்மையில் அதிகரித்த கடினத்தன்மைக்கு காரணமான CuZn என்ற உலோகக் கலவை ஆகும். மாங்கனீசு மற்றும் நிக்கல் சிறிய அளவில் சேர்க்கப்படும் போது பித்தளையின் வலிமை மேலும் அதிகரிக்கிறது.

தகரம் கொண்ட தாமிரத்தின் கலவைகள் வெண்கலங்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. வெண்கலத்தின் கடினத்தன்மை மற்றும் வலிமை தகரம் உள்ளடக்கத்தில் ஒரு மடிப்பு அதிகரிக்கும். 5 க்கு மேல் தகரம் சதவிகிதம் அதிகரிப்பதன் மூலம் நீர்த்துப்போகும் தன்மையும் குறைக்கப்படுகிறது. அலுமினியமும் சேர்க்கப்படும்போது (4 முதல் 11% வரை), விளைந்த அலாய் அலுமினிய வெண்கலம் என்று அழைக்கப்படுகிறது, இது கணிசமான அளவு அரிப்பு எதிர்ப்பைக் கொண்டுள்ளது. விலையுயர்ந்த உலோகமான தகரம் இருப்பதால் பித்தளைகளுடன் ஒப்பிடுகையில் வெண்கலங்கள் விலை அதிகம்.

3. மற்ற இரும்பு அல்லாத உலோகங்கள்

துத்தநாகம்

துத்தநாகம் முக்கியமாக பொறியியலில் பயன்படுத்தப்படுகிறது, ஏனெனில் அதன் குறைந்த உருகும் வெப்பநிலை (419.4 C) மற்றும் அதிக அரிப்பு எதிர்ப்பு, இது துத்தநாகத்தின் தூய்மையுடன் அதிகரிக்கிறது. மேற்பரப்பில் ஒரு பாதுகாப்பு ஆக்சைடு பூச்சு உருவாவதால் அரிப்பு எதிர்ப்பு ஏற்படுகிறது. துத்தநாகத்தின் முக்கிய பயன்பாடுகள் எஃகு அரிப்பிலிருந்து பாதுகாக்க, அச்சிடும் தொழில் மற்றும் இறக்கும் வார்ப்பு ஆகியவற்றில் கால்வனைசிங் செய்வதில் உள்ளன.

துத்தநாகத்தின் குறைபாடுகள் சிதைந்த நிலைமைகளின் கீழ் வெளிப்படுத்தப்படும் வலுவான அனிசோட்ரோபி, வயதான நிலைமைகளின் கீழ் பரிமாண நிலைத்தன்மை இல்லாமை, குறைந்த வெப்பநிலையில் தாக்க வலிமையைக் குறைத்தல் மற்றும் இடை-துருப்பு அரிப்புக்கு உணர்திறன். 95.C வெப்பநிலைக்கு மேல் சேவை செய்ய இதைப் பயன்படுத்த முடியாது, ஏனெனில் இது இழுவிசை வலிமை மற்றும் கடினத்தன்மையில் கணிசமான குறைப்பை ஏற்படுத்தும்.

டை காஸ்டிங்கில் இது பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, ஏனெனில் இதற்கு குறைந்த அழுத்தம் தேவைப்படுகிறது, இது மற்ற டை காஸ்டிங் கலவைகளுடன் ஒப்பிடும்போது அதிக டை ஆயுளை விளைவிக்கிறது. மேலும், இது மிகச் சிறந்த இயந்திரத் திறனைக் கொண்டுள்ளது. துத்தநாக டீகாஸ்டிங் மூலம் பெறப்பட்ட பூச்சு, பிரியும் விமானத்தில் இருக்கும் ஃபிளாஷ் அகற்றப்படுவதைத் தவிர, மேலும் எந்தவொரு செயலாக்கத்திற்கும் உத்தரவாதம் அளிக்க போதுமானது.

மக்னீசியம்

குறைந்த எடை மற்றும் நல்ல இயந்திர வலிமை காரணமாக, மெக்னீசியம் கலவைகள் மிக அதிக வேகத்தில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அதே விறைப்புத்தன்மைக்கு, மெக்னீசியம் உலோகக் கலவைகளுக்கு C25 எஃகு எடையில் 37. 2% மட்டுமே தேவைப்படுகிறது, இதனால் எடை மிச்சமாகும். பயன்படுத்தப்படும் இரண்டு முக்கிய கலவை கூறுகள் அலுமினியம் மற்றும் துத்தநாகம். மெக்னீசியம் கலவைகள் மணல் வார்ப்பு, நிரந்தர அச்சு வார்ப்பு அல்லது இறக்கும் வார்ப்பு. மணல்-வார்ப்பு மக்னீசியம் கலவை கூறுகளின் பண்புகள் நிரந்தர அச்சு வார்ப்பு அல்லது இறக்க-வார்ப்பு கூறுகளுடன் ஒப்பிடத்தக்கவை. டை-காஸ்டிங் உலோகக்கலவைகள் பொதுவாக அதிக செப்பு உள்ளடக்கத்தைக் கொண்டிருக்கின்றன, இதனால் அவை செலவுகளைக் குறைக்க இரண்டாம் நிலை உலோகங்களிலிருந்து தயாரிக்கப்பட அனுமதிக்கின்றன. ஆட்டோமொபைல் சக்கரங்கள், கிராங்க் கேஸ்கள் போன்றவற்றை உருவாக்க அவை பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அதிக உள்ளடக்கம், உருட்டப்பட்ட மற்றும் போலியான கூறுகள் போன்ற மெக்னீசியத்தால் செய்யப்பட்ட உலோகக் கலவைகளின் இயந்திர வலிமை அதிகமாகும். மெக்னீசியம் உலோகக்கலவைகள் பாரம்பரிய வெல்டிங் செயல்முறைகள் மூலம் உடனடியாக பற்றவைக்கப்படலாம். மெக்னீசியம் உலோகக் கலவைகளின் மிகவும் பயனுள்ள பண்பு அவற்றின் உயர் இயந்திரத்தன்மை ஆகும். குறைந்த கார்பன் எஃகுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​எந்திரத்திற்கு 15% சக்தி மட்டுமே தேவைப்படுகிறது.