Андрей Смирнов
Время чтения: ~9 мин.
Просмотров: 0

Атмосферная коррозия

Электрика

Алюминий и ряд сплавов на его основе находят применение в электротехнике, благодаря хорошей электропроводности, коррозионной стойкости, небольшому удельному весу, и, что немаловажно, меньшей стоимостью, по сравнению с медью и ее проводниковыми сплавами. В зависимости от величины удельного электросопротивления, алюминиевые сплавы подразделяют на проводниковые и сплавы с повышенным электрическим сопротивлением

В зависимости от величины удельного электросопротивления, алюминиевые сплавы подразделяют на проводниковые и сплавы с повышенным электрическим сопротивлением.

Удельная электрическая проводимость электротехнического алюминия марок А7Е и А5Е составляет порядка 60 % от проводимости отожженной меди по международному стандарту. Технический алюминий АД0 и электротехнический А5Е используют для изготовления проводов, кабелей и шин. Применение в электротехнической промышленности получили низколегированные сплавы алюминия системы Al-Mg-Si АД31, АД31Е.

Сплавы алюминия, повышающие его прочность и улучшающие другие свойства, получают введением в него легирующих добавок, таких, как медь, кремний, магний, цинк, марганец.

Дуралюмин

Дуралюмин (дюраль, дюралюминий, от названия немецкого города, где было начато промышленное производство сплава) – сплав алюминия (основа) с медью (Cu: 2,2 – 5,2%), магнием (Mg: 0,2 – 2,7 %) марганцем(Mn: 0,2 – 1 %). Подвергается закалке и старению, часто плакируется алюминием. Является конструкционным материалом длZ авиационного и транспортного машиностроения.

Рисунок 6 – Дюралюминий листовой

Силумин

Силумин – легкие литейные сплавы алюминия (основа) с кремнием (Si: 4 – 13 %), иногда до 23 % и некоторыми другими элементами: Cu, Mn, Mg, Zn, Ti, Be). Из него изготавливают детали сложной конфигурации, главным образом в авто- и авиастроении.

Рисунок 7 – СилуминРисунок 8 – Магналии 

Магналии

Магналии – сплавы алюминия (основа) с магнием (Mg: 1 – 13 %) и другими элементами, обладающие высокой коррозийной стойкостью, хорошей свариаемостью, высокой пластичностью. Из них изготавливают фасонные отливки (литейные магналии), листы, проволоку, заклепки и т. д. (деформируемые магналии).

По широте применения сплавы алюминия занимают второе место после стали и чугуна .

Электронный адгезиметр

По сравнению с механическим считается более современным и эргономичным вариантом адгезиметров. Процесс измерения за счет его использования комфортнее и быстрее, а результаты определяются в цифровом варианте. Для определения показателя адгезии нет необходимости в расчетных формулах. Обладают большим количеством функций и встроенной памятью, что позволяет хранить нужные данные, а также обрабатывать их в компьютерном варианте. Электронное оборудование характеризуются высокой точностью.

И электронный, и механический адгезиметры могут быть дополнительно укомплектованы в зависимости от области их применения, например, определение сил сцепления камней требует наличия захватов, контроля дисков или пластин – приклеивальные элементы.

Разливка магния

В литейное отделение (цех) магний-сырец обычно транспортируется в вакуумных ковшах. Магний-сырец содержит металлические примеси и неметаллические включения, поэтому его, как правило, перед разливкой в формы рафинируют.

В литейном отделении отливают чушки первичного магния и его сплавов, протекторы, магниевые слитки, а также изготавливают гранулированный магний. При изготовлении небольших фасонных отливок из магния или его сплавов, магниевых колец иногда применяется ручная разливка в изложницы или в кокиль. Большие количества магния и сплавов разливают на конвейерных литейных машинах, представляющих собой двигающуюся бесконечную ленту, составленную из нескольких десятков чугунных изложниц. На одном конце разливочного конвейера в изложницы заливают жидкий металл, а на другом конце затвердевший металл, принявший форму изложницы, выпадает из нее и направляется для дальнейшей обработки.

Перед разливкой чистые изложницы покрывают специальной краской следующего состава, % (fio массе): 3,2 борной кислоты; 8,7 мела (или ZnO, MgO); 2,7 жидкого стекла; 85,4 воды. Затем изложницы подсушивают и подогревают до 120—150 °С. Для защиты магния при разливке от окисления на его поверхность распыляют сжатым воздухом порошкообразную серу. Металл в изложницы подается или из тигля, установленного в поворотное устройство, или при помощи электромагнитного насоса непосредственно из печи. Производительность разливочных конвейеров достигает 3 т/ч.

Чушки товарного магния имеют длину от 490 до 630 мм, массу 8±1 кг и сечение трапециевидной или полукруглой формы.

Для предохранения от коррозии чушки магния и его сплавов подвергают специальной защитной обработке. Сначала их промывают в горячей слабощелочной воде, чтобы с их поверхности удалить солевые включения, затем — в холодной воде. Промытые чушки опускают в горячий раствор ( — 85 °С) калиевого хромпика концентрации 1,5—3,0 г/л, при этом поверхность чушек покрывается оксидной пленкой золотисто-желтого оттенка. После обработки хромпиком чушки сушат горячим воздухом. Обработка чушек, предназначенных для потребления, на этом заканчивается, а чушки, предназначенные для длительного хранения, кроме того, обрабатывают специальной жировой смесью, нагретой до 70 °С, состоящей из 60% технического вазелина и 40% парафина. После этого каждую чушку завертывают в бумагу и упаковывают в деревянные ящики или в алюминиевые барабаны. Все операции защитной обработки чушек выполняют на автоматизированном специальном конвейере.

Крупные слитки магния и его сплавов получают методом полунепрерывного вертикального литья на литейных машинах. Основной частью такой машины служит кристаллизатор с водоохлаждае-мой рубашкой. Перед началом литья стол с поддоном, который служит дном кристаллизатора в первый момент литья, поднимают в верхнее положение, после чего в кристаллизатор заливают жидкий металл. По мере затвердевания металла стол с поддоном опускается. Слиток металла охлаждают, орошая его водой. Когда стол опустится в крайнее нижнее положение, литье металла прекращают, и слиток магния или его сплава извлекают из колодца литейной машины.

Непрерывное горизонтальное литье в основном применяют при отливке слитков небольшого диаметра (до 100 мм) из чистого» магния. Этот метод литья, когда одновременно совмещается процесс литья металла и резка выходящего из кристаллизатора слитка на мерные заготовки, имеет ряд преимуществ перед периодическим методом: выше производительность литейных агрегатов, лучше качество отливки, меньше загрязненность металла оксидными пленками, лучше условия полной механизации и автоматизации всего процесса литья. Однако непрерывное горизонтальное литье требует проведения трудоемкой наладки литейного оборудования для обеспечения его бесперебойной работы в процессе литья.

Гранулирование магния и его сплавов осуществляют методом центробежного разбрызгивания жидкого металла через отверстия в стенках вращающегося цилиндрического стакана. Во вращающийся стакан подают жидкий металл при 720 °С, который, проходя через отверстия в стенках стакана, приобретает шаровидную форму и, охлаждаясь воздушным потоком, в твердом виде падает на пол. Форма и размеры гранул зависят от скорости вращения стакана и диаметра отверстий в нем. Гранулированный магний используют в черной металлургии для десульфурации и модификации чугуна.

Разновидности цинковых сплавов

Цинк могут сплавлять с различными веществами, отчего будут зависеть свойства полученного материала. Сплавление чистого цинка с медью, алюминием и оловом может улучшить его характеристики. Полученный состав будет более качественным, нежели чистое вещество.

Медь и цинк

Медно-цинковый сплав называется латунью. Такой сплав известен уже очень давно. Сначала его изготавливали посредством сплавления цинковой руды и меди. И только в 18 веке впервые был создан сплав из меди и металлического цинка.

Притом оба компонента могут брать в разных пропорциях. В результате этого отличают несколько разновидностей латуни:

  • Зеленая. Содержит 60% меди и 40% цинка.
  • Золотистая. В ее состав входит 75% меди и 25% цинка.
  • Желтая. Содержит 67% меди и 33% цинка.

Латунь – сплав меди и цинка

Латунь отлично поддается обработке давлением. Характеризуется высокими механическими свойствами, неплохой коррозионной устойчивостью. Но на воздухе, в соленой воде и углекислых растворах латунь неустойчива, быстро покрывается темной кислородной пленкой.

Внешне латунь выглядит красивее меди, характеризуется лучшей коррозионной стойкостью. Но с ростом температуры интенсивность коррозии также увеличивается. Ее могут спровоцировать повышенная влажность воздуха, наличие в нем аммиака или сернистого газа. Поэтому для предотвращения коррозии материал подвергают низкотемпературному обжигу.

Латуни не теряют своих свойств при понижении температуры. Это позволяет использовать их, как конструкционный материал. Но при высоких температурах (более 200 градусов) могут наблюдаться явления хрупкости латуни.

Олово и цинк

Сплав цинка с оловом характеризуется высокими защитными свойствами. Ржавеет или нет цинковый сплав с оловом? Такой материал получается очень устойчивым к коррозии. Самыми лучшими антикоррозионными свойствами обладает сплав с 20-25% цинка и 75-80% олова. Поэтому его можно применять в условиях высокой влажности, со временем его внешний вид не ухудшится. Чем выше содержание цинка в сплаве, тем ниже его коррозионная устойчивость. Если сплав содержит 50% и более цинка, его корозионная стойкость приближена к стойкости чистого цинка.

Сплав олова с цинком обладает следующими преимуществами:

  • Он очень пластичен, хорошо подается пайке.
  • Полировка осадка сохраняется на протяжении долгого времени.
  • Имеет высокую коррозионную стойкость.

За счет наличия вышеперечисленных свойств сплав олова и цинка обычно применяют в электро- и радиопромышленности. Изделия из него получаются очень прочными и устойчивыми к внешним воздействиям.

Алюминий и цинк

Чаще всего создается сплав из цинка, алюминия и меди, который называют ЦАМ. Также в его состав входит небольшое количество магния.

Такой сплав имеет небольшую температуру плавления, хорошо подается литью. Изделия из него получаются очень прочными и устойчивыми к окружающей среде.

Есть несколько качественных сплавов цинка с алюминием, которые обозначаются через ЦАМ 4-1, ЦАМ 4-3, ЦАМ 10-5 и другие. Они содержат примерно одинаковое количество алюминия, но разное – магния, никеля и меди. Стоимость сплава алюминия с цинком ниже, чем олова с цинком. Поэтому изделия из него стоят в разы дешевле.

Маркировка меди и сплавов на ее основе

Когда речь идет о технической меди, то маркировка содержит букву М. Далее указываются цифры, обозначающие степень ее чистоты. Например, медь М3 включает в себя больше примесей по сравнению с материалом М000. Буквы в конце означают следующее:

  • Б-безкислородный материал;
  • Р — раскисленный;
  • К-катодный.

Медь в чистом виде часто применяется в качестве проводникового материала в электротехнических целях. Материал хорошо поддается пайке, деформации и свариванию, единственный минус — плохо поддается резке.

В медных сплавах маркировка имеет буквенно-цифровую систему, по которой можно определить их химический состав. Так, легирующие элементы указаны своими начальными буквами, например:

  • К-кремний;
  • Ф-фосфор;
  • Б-бериллий;
  • О-олово и т. д.

Латунь

Латунью называют сплав меди и цинка. Они подразделяются на такие виды:

  • двухкомпонентные (простые) — включают в себя преимущественно медь и цинк, а также примеси в незначительном количестве;
  • многокомпонентные (специальные) — помимо основных элементов есть дополнительные легирующие.

Маркировка простой латуни включает в себя букву «Л», обозначающую тип сплава, а также двузначное число, которое означает среднее количество меди в составе.

Двухкомпонентные сплавы хорошо поддаются давлению и могут иметь такие формы, как:

  • трубки и трубы с разным сечением;
  • полосы;
  • листы;
  • прутки с разным профилем;
  • проволоки.

Если изделия имеют большое внутреннее напряжение, то они склонны к растрескиванию. А если их долго хранить на открытом воздухе, то могут появиться поперечные и продольные трещины. Чтобы такого не случилось, снимите внутреннее напряжения, проведя отжиг при температуре до 300 градусов.

Маркировка многокомпонентной латуни после буквы «Л» содержит буквы, обозначающие легирующие элементы в составе (помимо цинка). Далее идет ряд цифр через дефис, первая цифра — это среднее количество меди (в %), а затем — каждого легирующего элемента в порядке, соответствующем буквенному обозначению. Порядок букв и цифр зависит от того, какого элемента сколько содержится.

Первыми идут те, которых больше, далее указываются элементы по нисходящей. Литейные латуни маркируют буквами как ЛЦ (вторая буква — это цинк), затем идет число, обозначающее процентное количество содержания цинка. Далее маркировка идет, как и в других случаях. Такие виды материалов применяют при производстве втулок, судостроительных материалов, подшипников, арматуры и вкладышей.

Бронза

Под бронзой понимается сочетание меди с другими элементами, цинк при этом не выступает основным компонентом. Бронза бывает деформируемой и литейной. Маркировка такого материала начинается с буквосочетания «Бр».

В литейных видах после этих букв идут буквы с цифрами, означающие элементы и их процентное содержание в сплаве. Остальное подразумевается как медь. В некоторых случаях на маркировке в конце стоит буква «Л», указывающая на то, что материал является литейным.

Бронза имеет отличные литейные свойства и используется для фасонного литья. Еще ее применяют в качестве антифрикционного и коррозионно-устойчивого материала при производстве:

  • червячных колес;
  • ободков;
  • втулок;
  • зубчатых колес;
  • арматуры;
  • седла клапана и т. д.

Помимо перечисленных особенностей, стоит отметить, что все медные сплавы отличаются высокой устойчивостью к низким температурам.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Степан Волков
Наш эксперт
Написано статей
141
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации