Industria metalurgjike luan një rol të rëndësishëm në jetën e secilit, sepse çdo ditë duhet të përballesh me produkte të ndryshme metalike. Dhe ato janë bërë nga lidhje të ndryshme, të cilat fitohen përmes shkrirjes. Në prodhimin e këtyre materialeve përdoren të paktën dy metale dhe përdoren aditivë të veçantë për përmirësimin e vetive. Ky artikull do të shqyrtojë disa lidhje hekur-nikel, vetitë dhe aplikimet e tyre.
Rreth vetive të hekurit
Hekuri i pastër ka ngjyrë gri argjendi dhe është i lakueshëm dhe i lakueshëm. Shufrat vendase që gjenden në natyrë kanë një shkëlqim të theksuar metalik dhe fortësi të konsiderueshme. Në lartësinë dhe përçueshmërinë elektrike të materialit, ai lehtë transferon rrymën me ndihmën e elektroneve të lira. Metali ka një rezistencë mesatare, zbutet në një temperaturë prej +1539 gradë Celsius dhe humbet vetitë e tij ferromagnetike. Është një element kimikisht aktiv. Në temperatura normale, ai reagon lehtësisht, dhe kur nxehet, këto veti përmirësohen. Në ajër, ai mbulohet me një film oksid, i cili parandalon vazhdimin e reaksionit. Kur ekspozohen në një mjedis të lagështshfaqet ndryshku, i cili nuk parandalon më korrozionin. Por, pavarësisht kësaj, hekuri dhe lidhjet e tij përdoren gjerësisht.
Pak histori
Invar është një aliazh i hekurit dhe nikelit, i cili përfshin 36% aditivë aliazh. Ajo u zbulua për herë të parë në Francë në 1896 nga fizikani Charles Guillaume. Në këtë kohë, ai po punonte në kërkimin e një metali të lirë për standardet e masave të masës dhe gjatësisë, të cilat ishin bërë nga një aliazh platin-iridium shumë i shtrenjtë. Falë këtij zbulimi, shkencëtari mori çmimin Nobel në fizikë në vitin 1920.
Fjala "invar" në latinisht do të thotë e pandryshueshme. Kjo do të thotë që koeficienti i zgjerimit termik të një aliazh hekur-nikel mbetet konstant në një gamë të gjerë temperaturash - nga -80 në 100 gradë Celsius. Kjo aliazh ka disa emra të tjerë: nilvar, vakodyl, nilo-aliazh, radiometal. Invar është një markë tregtare e Imphy Alloys Inc., e cila është në pronësi të grupit të çelikut Arcelor Mittal.
aliazh hekur-nikel
Për të përmirësuar vetitë e hekurit, duke përdorur aditivë të ndryshëm, fitohen lidhje. Shkencëtarët besonin se nuk do të ishte e vështirë të përftohej një aliazh hekur-nikel, duke marrë parasysh vetitë termodinamike të metaleve. Por në praktikë, ata hasën në probleme. Gjatë bashkëveprimit të metaleve, gjatë prodhimit të një lidhjeje hekuri me nikelin, si rezultat i një procesi oksidimi anësor, hekuri nga gjendja dyvalente kalon në gjendjen trevalente.
Si rezultat, rendimenti i aliazhit zvogëlohet dhe disa veti fizike përkeqësohen. Për të zgjidhur këtë problem, elektrolitit i shtohen amina dhe acide organike, të cilat formojnë komponime me tretshmëri të ulët me hekurin ferrik. Në këtë drejtim, elasticiteti i precipitatit bëhet më i mirë, dhe për shpërndarjen e tij uniforme, elektrolitet janë të përziera. Lidhja që rezulton e hekurit dhe nikelit quhet invar.
Përdorimi i lidhjes Invar
Koeficienti i parëndësishëm i zgjerimit termik lejon që ai të përdoret për prodhim:
- pjesë instrumenti;
- shirit dhe tela për punime gjeodezike;
- Strukturat mbështetëse lazer;
- pjesë të lëvizjeve të orës, lavjerrësit e kronometrit;
- produkte të mbështjellë: shufër dhe fletë të mbështjellë të nxehtë, shirit të mbështjellë të ftohtë, tuba pa tegel, shufra të falsifikuara.
Për të rritur forcën, kryhet deformimi plastik i ftohtë i lidhjes hekur-nikel dhe më pas kryhet trajtimi termik në temperaturë të ulët. Për rezistencë më të madhe ndaj korrozionit në kushte normale atmosferike, sipërfaqja e saj lëmohet dhe aplikohet një shtresë mbrojtëse nëse produkti është menduar për përdorim në mjedise agresive. Vetitë kundër korrozionit të Invarit do të rriten gjithashtu kur përbërjes së tij i shtohet rreth 12% krom, ndërsa ruan elasticitet konstant kur nxehet në 100 gradë.
Lidhje magnetike
Këto lidhje përdoren gjerësisht në inxhinierinë elektrike. Ato përdoren për të bërë magnet të përhershëm, bërthama transformatorësh,instrumente matëse elektrike, elektromagnet. Njerëzit e kanë ditur prej kohësh që hekuri është magnetik dhe si rrjedhojë ka shumë përdorime.
Shumë më vonë u zbulua se e njëjta veti është e natyrshme në nikel dhe disa metale të tjera. Produktet e prodhuara nga një aliazh magnetik i hekurit dhe nikelit kanë gjithashtu aftësinë për të ruajtur fushën e tyre magnetike kur ajo e jashtme nuk është më e pranishme. Për më tepër, kjo fushë personale është përsëri në gjendje të ndikojë në trupa të tjerë magnetikë.
Nikeli, kob alti dhe lidhjet e tyre
Kob alti dhe nikeli janë elementë të nëngrupit të hekurit. Të tre elementët kanë veti të ngjashme, por ka edhe dallime domethënëse. Të dy metalet janë më të dendur se hekuri dhe shumë më të fortë dhe më të fortë se hekuri. Ato janë më pak aktive në aspektin kimik, ndryshojnë në rezistencën ndaj korrozionit. Përveç kësaj, metalet vlerësohen për rezistencën e tyre më të madhe ndaj korrozionit të gazit.
Disavantazhet e kob altit dhe nikelit janë toksiciteti i tyre i lartë dhe kostoja e konsiderueshme në krahasim me hekurin. Ata gjejnë aplikimin e tyre për veshjen e jashtme antikorozive të produkteve të bëra nga çeliqet e karbonit dhe hekuri nga reaksionet elektrokimike. Dhe gjithashtu ato përdoren për prodhimin e komponentëve dhe pjesëve që kërkojnë forcë dhe fortësi të shtuar. Duhet theksuar rëndësia e veçantë e lidhjeve të hekurit, nikelit dhe kob altit, të cilat quhen koinvar, invar, supermalloy, permalloy dhe malloy. Avantazhi i tyre kryesor qëndron në lartësinëvetitë magnetike. Këto lidhje përdoren për të prodhuar qarqe magnetike për pajisje të ndryshme elektromagnetike.
Alloy Kovar
Përzierja përbëhet nga metale me veti të shkëlqyera mekanike. Ato janë të lehta për t'u përpunuar, i nënshtrohen lehtësisht rrotullimit, gërshetimit, falsifikimit dhe stampimit. Dhe aliazhi i kob altit, nikelit dhe hekurit quhet ndryshe kovar. Një kombinim i zgjedhur mirë i elementeve kimike i siguron materialit karakteristika të shkëlqyera. Kjo aliazh ka përçueshmëri të mirë termike, një koeficient të lartë të rezistencës elektrike dhe indekse të zgjerimit linear afër zeros në një gamë të gjerë temperaturash. Disavantazhi i vetëm është rezistenca e ulët ndaj korrozionit në mjedise të lagështa, kështu që shpesh përdoren veshje mbrojtëse prej argjendi. Kovar përdoret gjerësisht në industri për prodhimin e:
- tuba, kaseta dhe tela;
- kondensatorë;
- rastet e pajisjeve në instrumente;
- detaje në radio elektronike;
- raste në industrinë e elektrovakumit.
Lidhja përmban kob alt dhe nikel të shtrenjtë, gjë që rrit koston e materialit, por performanca e mirë dhe jeta e gjatë e shërbimit mbulojnë investimin fillestar.
Lidhjet Alni
Alni është emri i grupit për lidhjet magnetike hekur-nikel-alumin. Me një rritje të përqendrimit të aluminit dhe nikelit brenda kufijve të caktuar, induksioni i mbetur zvogëlohet dhe forca shtrënguese rritet. Lidhjet më të përdorura në të cilat alumini nga 11 në18%, dhe nikel - 20-34%. Karakteristikat kryesore të lidhjeve të tilla janë përçueshmëria elektrike, përçueshmëria termike dhe duktiliteti. Të gjitha ato karakterizohen nga saldimi i mirë.
Për të përdorur lidhjet në prodhimin e magneteve, ato janë të lidhura me kob alt dhe bakër. Në këtë rast, materiali fiton fortësi dhe brishtësi dhe ka një strukturë me kokërr të trashë. Lidhjet Alni përdoren si material strukturor për pjesët e turbinave me gaz dhe motorëve reaktiv që funksionojnë në temperatura të larta mbi 1000 gradë Celsius për një kohë të gjatë, duke e mbajtur metalin pa dëmtime.
Përfundim
Të gjitha metalet e përdorura shumë në industrinë moderne janë aliazhe. Për shembull, pothuajse i gjithë hekuri që prodhohet në botë përdoret për prodhimin e hekurit dhe çelikut. Kjo mund të shpjegohet me faktin se lidhjet karakterizohen me veti më të mira se metalet nga të cilat përftohen. Duhet të theksohet se lidhjet e prodhuara nga industria kanë veti të përbashkëta për to: forcë, fortësi, elasticitet dhe plasticitet. Dhe ato hekur-nikel kanë gjithashtu veti magnetike, të cilat përmirësohen gjatë prodhimit me ndihmën e lidhjeve shtesë.
