Պղնձի համաձուլում

Հեղուկ վիճակը միջանկյալ վիճակ է պինդ և գազային վիճակի միջև։Պինդ մետաղները կազմված են բազմաթիվ հատիկներից, գազային մետաղները՝ առաձգական գնդերի նմանվող առանձին ատոմներից, իսկ հեղուկ մետաղները՝ ատոմների բազմաթիվ խմբերից։

1. Հեղուկ մետաղների կառուցվածքային բնութագրերը

Հեղուկ վիճակը միջանկյալ վիճակ է պինդ և գազային վիճակի միջև։Պինդ մետաղները կազմված են բազմաթիվ բյուրեղային հատիկներից, գազային մետաղները՝ առաձգական գնդերի նմանվող առանձին ատոմներից, իսկ հեղուկ մետաղները՝ բազմաթիվ ատոմային խմբերից, և դրանց կառուցվածքն ունեն հետևյալ բնութագրերը.

(1) Յուրաքանչյուր ատոմային խումբ ունի մոտ մեկ տասնյակից մինչև հարյուրավոր ատոմներ, որոնք դեռ պահպանում են ատոմային խմբում ամուր կապող էներգիա և կարող են պահպանել պինդ նյութի դասավորության բնութագրերը:Այնուամենայնիվ, ատոմային խմբերի միջև կապը մեծապես վնասված է, և ատոմային խմբերի միջև հեռավորությունը համեմատաբար մեծ է և թույլ, կարծես անցքեր կան:

(2) Հեղուկ մետաղը կազմող ատոմային խմբերը շատ անկայուն են, երբեմն աճում են, երբեմն էլ փոքրանում:Հնարավոր է նաև ատոմային խմբեր թողնել խմբերով և միանալ այլ ատոմային խմբերին կամ ձևավորել ատոմային խմբեր։

(3) Ատոմային խմբերի միջին չափը և կայունությունը կապված են ջերմաստիճանի հետ:Որքան բարձր է ջերմաստիճանը, այնքան փոքր է ատոմային խմբերի միջին չափը և այնքան վատ է կայունությունը։

(4) Երբ մետաղի մեջ կան այլ տարրեր, տարբեր ատոմների միջև կապող տարբեր ուժերի պատճառով, ավելի ուժեղ կապող ուժեր ունեցող ատոմները հակված են հավաքվել և միևնույն ժամանակ վանել այլ ատոմներ:Ուստի ատոմային խմբերի միջև առկա է նաև բաղադրության անհամասեռություն, այսինքն՝ կոնցենտրացիայի տատանումներ, երբեմն նույնիսկ առաջանում են անկայուն կամ կայուն միացություններ։

2. Հալում և լուծարում

Համաձուլվածքի հալման գործընթացում տեղի է ունենում հալման և լուծարման երկու միաժամանակյա գործընթաց։Երբ համաձուլվածքը տաքացվում է մինչև որոշակի ջերմաստիճան, այն սկսում է հալվել, և դրա թերմոդինամիկ վիճակը գերտաքացումն է։Լուծում նշանակում է, որ պինդ մետաղը քայքայվում է մետաղի հալոցքից և մտնում է լուծույթ՝ իրականացնելու պինդից հեղուկի փոխակերպման գործընթացը:Լուծումը չի պահանջում տաքացում, բայց որքան բարձր է ջերմաստիճանը, այնքան ավելի արագ է տարրալուծման արագությունը:

Իրականում, միայն այն դեպքում, երբ համաձուլվածքի տարրի հալման կետը ավելի բարձր է, քան պղնձի համաձուլվածքի լուծույթի ջերմաստիճանը, լեգիրող տարրի՝ հալման մեջ մտնելու գործընթացը մաքուր տարրալուծման գործընթաց է:Պղնձի համաձուլվածքներում, օրինակ, երկաթի, նիկելի, քրոմի և մանգանի բաղադրամասերը, ինչպես նաև ոչ մետաղական տարրերը՝ սիլիցիում, ածխածին և այլն, հասկացվում է, որ դրանցում տարրալուծման գործընթաց կա:Իրականում և՛ հալման, և՛ տարրալուծման գործընթացները տեղի են ունենում միաժամանակ, ընդ որում լուծարման գործընթացը նպաստում է հալման գործընթացին:

Կան բազմաթիվ գործոններ, որոնք ազդում են մետաղի լուծարման արագության վրա:

Նախ, որքան բարձր է ջերմաստիճանը, այնքան ավելի բարենպաստ է տարրալուծումը:

Երկրորդ, դա կապված է լուծվող օբյեկտի մակերեսի հետ, որքան մեծ է մակերեսի մակերեսը, այնքան ավելի արագ է տարրալուծման արագությունը:

Մետաղի տարրալուծման արագությունը նույնպես կապված է հալման շարժման հետ։Երբ հալոցքը հոսում է, տարրալուծման արագությունն ավելի մեծ է, քան մետաղի ստատիկ հալման արագությունը, և որքան արագ է հալվելը, այնքան ավելի արագ կլինի տարրալուծման արագությունը:

Լուծում և համաձուլում

Երբ համաձուլվածքները առաջին անգամ պատրաստվեցին, ենթադրվում էր, որ հալումը պետք է սկսվի այն բաղադրիչներից, որոնք դժվար է հալվել (և ունեն հալման բարձր ջերմաստիճան):Օրինակ, երբ առաջին անգամ պատրաստվեցին 80% և 20% նիկելի պղինձ-նիկել համաձուլվածքները, 1451°C հալման կետով նիկելը սկզբում հալվեց, այնուհետև ավելացվեց պղինձ:Մի քանիսը հալեցնում են պղինձը և տաքացնում մինչև 1500 ℃ նախքան հալվելու համար նիկել ավելացնելը:Այն բանից հետո, երբ մշակվեց համաձուլվածքների տեսությունը, հատկապես լուծույթների տեսությունը, վերը նշված երկու հալման մեթոդները լքվեցին։

Ոչ լեգիրված տարրերի նստեցում

Մետաղներում և համաձուլվածքներում չլեգիրված տարրերի շարունակական աճի և տեղումների պատճառները շատ են։

Մետաղական լիցքի մեջ բերված կեղտեր

Եթե ​​անգամ մեր գործարանի արտադրական գործընթացում արտադրված գործընթացի թափոնները բազմիցս օգտագործվեն, լիցքի մեջ կեղտոտ տարրերի պարունակությունը տարբեր պատճառներով կշարունակի աճել։Ինչ վերաբերում է նյութերի խառնմանը կամ անհասկանալի ծագում ունեցող մեծ քանակությամբ գնված նյութերի օգտագործմանը, ապա հնարավոր կեղտերը և հնարավոր ազդեցությունները հաճախ ավելի անկանխատեսելի են:

Վառարանների երեսպատման նյութի սխալ ընտրություն

Հալման որոշ տարրեր կարող են քիմիապես արձագանքել դրանց հետ հալման ջերմաստիճանում: