المواد المعدنية وخصائص العملية

تصنف المواد المعدنية عادة إلى معادن حديدية ، ومعادن غير حديدية ، ومواد معدنية خاصة.

(1) تشمل المعادن الحديدية ، المعروفة أيضًا باسم المواد الفولاذية ، الحديد الصناعي النقي الذي يحتوي على أكثر من 90٪ من الحديد ، و 2٪ إلى 4٪ من الكربون المحتوي على الكربون ، والفولاذ الكربوني الذي يحتوي على أقل من 2٪ من الكربون ، والفولاذ الهيكلي والفولاذ المقاوم للصدأ أغراض مختلفة. الفولاذ المقاوم للحرارة ، سبائك درجات الحرارة العالية ، الفولاذ المقاوم للصدأ ، السبائك الدقيقة ، إلخ. تشمل المعادن الحديدية الواسعة أيضًا الكروم والمنغنيز وسبائكها.

(2) تشير المعادن غير الحديدية إلى جميع المعادن وسبائكها ما عدا الحديد والكروم والمنغنيز. عادة ما يتم تصنيفها إلى معادن خفيفة ومعادن ثقيلة ومعادن ثمينة وشبه معادن ومعادن نادرة ومعادن أرضية نادرة. تتمتع السبائك غير الحديدية عمومًا بقوة وصلابة أعلى من المعادن النقية ، ولديها مقاومة كهربائية كبيرة ومعامل مقاومة منخفض لدرجة الحرارة.

(3) تشمل المواد المعدنية الخاصة المواد المعدنية الإنشائية والمواد المعدنية الوظيفية لأغراض مختلفة. من بينها المواد المعدنية غير المتبلورة التي تم الحصول عليها عن طريق عملية التكثيف السريع ، وكذلك المواد المعدنية شبه البلورية ، الجريزوفولفين ، النانوكريستال ، إلخ ؛ وسبائك وظيفية خاصة مثل التخفي والهيدروجين والموصلية الفائقة وذاكرة الشكل ومقاومة التآكل والتخميد الاهتزازي وما شابه. والمواد المركبة المعدنية المصفوفة.

تنقسم بشكل عام إلى فئتين من أداء العملية والأداء. يشير ما يسمى بأداء العملية إلى أداء المواد المعدنية في ظل ظروف المعالجة الباردة والساخنة المحددة أثناء عملية التصنيع. يحدد الأداء الفني للمواد المعدنية قدرتها على التكيف مع المعالجة أثناء عملية التصنيع. نظرًا لظروف المعالجة المختلفة ، تختلف خصائص العملية المطلوبة ، مثل خصائص الصب ، وقابلية اللحام ، وقابلية التسامح ، وخصائص المعالجة الحرارية ، وإمكانية التشغيل الآلي ، إلخ.

1 ، أداء اللحام

يشير إلى قدرة المعدن الملحوم على الحصول على لحامات عالية الجودة في ظل ظروف عملية اللحام العادية. بالنسبة للفولاذ الكربوني والفولاذ منخفض السبائك ، يرتبط أداء اللحام بشكل أساسي بالتركيب الكيميائي للمادة المعدنية ، حيث يكون للكربون التأثير الأكبر ، وكلما زاد محتوى الكربون ، كانت قابلية اللحام أسوأ. على سبيل المثال ، يتمتع الفولاذ الكربوني المنخفض بأداء لحام جيد ، والفولاذ الكربوني العالي والحديد الزهر لهما أداء لحام ضعيف.

2 ، تزوير الأداء

تسمى السهولة التي تتشكل بها مادة معدنية من خلال عملية تزوير أداء الحدادة. تعتمد مزاياها وعيوبها على اللدونة ومقاومة التشوه للمواد المعدنية. عندما يتشوه المعدن ذو اللدونة الجيدة ، ليس من السهل التصدع ؛ المعدن ذو المقاومة المنخفضة للتشوه موفر للعمالة عند التزوير ، والأداة والقالب ليس من السهل ارتداءهما. على سبيل المثال ، يتمتع الفولاذ الكربوني بأداء تزوير أفضل في ظل التسخين ، ولا يمكن تزوير الحديد.

3 ، قطع الأداء

يشير إلى صعوبة قطع المعادن. من المعتقد عمومًا أن المادة المعدنية يتم قطعها بسهولة أكبر عندما تكون صلابة مناسبة (170 إلى 230 HBS) وهشاشة كافية. لذلك ، فإن الحديد الزهر الرمادي لديه أداء قطع أفضل من الفولاذ ، والفولاذ الكربوني العام لديه أداء قطع أفضل من الفولاذ عالي السبائك. يعد تغيير التركيب الكيميائي للفولاذ وإجراء المعالجة الحرارية المناسبة طريقة مهمة لتحسين أداء قطع الفولاذ.

4 ، أداء المعالجة الحرارية

يتم تقييم أداء المعالجة الحرارية للمواد المعدنية وفقًا لقابليتها ، وقابليتها ، وميل نمو الحبوب ، وميل هشاشة المزاج ، وما إلى ذلك.

5 ، أداء الصب

تسمى قدرة المادة المعدنية على الحصول على صب جيد باستخدام طريقة الصب أداء الصب. تتجلى إيجابياته وسلبياته في الجوانب الثلاثة التالية:

(1) السيولة السيولة هي قدرة المعدن المصبوب على التدفق بنفسه أو ملء قالب أثناء الصب. يتأثر بشكل أساسي بالتركيب الكيميائي المعدني ودرجة حرارة الصب. يمكن للسوائل المعدنية ذات السيولة الجيدة أن تصب المصبوبات بأشكال كاملة وأبعاد دقيقة ومخططات واضحة.

(2) الانكماش يشير إلى ظاهرة تقليل حجم وحجم المعدن المنصهر أثناء عملية التبريد بأكملها في القالب ، وهو ما يسمى الانكماش. لا يؤثر انكماش الصب على الحجم فحسب ، بل يتسبب أيضًا في حدوث عيوب مثل الانكماش والمسامية والضغط الداخلي وتشوه وتشقق الصب. لذلك ، فإن المعدن المستخدم في الصب له نسبة انكماش أصغر.

(3) الفصل هو ظاهرة يكون فيها التركيب الكيميائي للمعدن السائل غير متجانس بعد التصلب. عندما يكون الفصل شديدًا ، يمكن أن تختلف الخصائص الميكانيكية لأجزاء مختلفة من الصب بشكل كبير ، مما يقلل من جودة الصب.