[bigbang]

منیزیم(Mg)
منیزیم فلزی است نرم به رنگ سفید نقره ای که از سبک ترین فلزات است.استحکام آن خیلی کم و در مقابل اکسید شدن وخوردگی مقاومت زیادی ندارد. منیزیم به صورت براده ،پودر ودر حالت مذاب ،به سرعت می سوزد. به همین دلیل می باید در هنگام ذوب ریخته گریمنیزیم و آلیاژهای آن تماس مذاب را با اکسیژن قطع نمود.منیزیم خالص به دلیل استحکام کمی که دارد در صنعت برای ساخت قطعات صنعتی مورد استفاده ندارد و از آن به عنوان یک ماده گوگردگیر و جاذب اکسیژن در ریخته گری فلزات استفاده می شود.ازمنیزیم به عنوان تبدیل کننده کربن موجود در چدن ها به گرافیت کروی نیز استفاده می شود. از آنجا که این فلز به راحتی می سوزد و نور درخشانی از خود منتشر می کند از آن در ساخت وسایل آتش بازی و تهیه فلاش های عکاسی نیز بهره می گیرند. از منیزیم به عنوان ماده اصلی آلیاژهای منیزیم استفاده می شود و به عنوان یک فلز آلیاژی در آلیاژهای آلومینیم و مس نیزبه کار می رود.منبع اصلی منیزیم آب دریاست.
تهیه منیزیم:منیزیم را در صنعت از سنگ های معدنی کارنالیت (۵٫۸ در صد منیزیم) یا دلمیت (۱۲ درصد منیزیم) به دست می آورند. برای تهیه منیزیم لازم است ابتدا سنگ های معدنی را به کلرید منیزیم تبدیل کنیم.برای این منظور به شرح زیر عمل می شود:
الف:کارنالیت در دستگاه حل کننده شسته و تمیز می شود،سپس در یک ***** صاف شده و در یک دستگاه
بخار نا خالصی های آن از بین می رود و جسم سختی به نام کلرید منیزیم متبلور به دست می آید.برای گرفتن آب اضافی،محلول را به یک کوره گردان هدایت می کنند تا کلرید منیزیم آماده برای حمل به حمام الکترولیز شود.
ب:در صورتی که از سنگ معدنی ماگنزیت استفاده می شود،آن را در کوره دوار برشته می کنند تا اکسید منیزیم به دست آید،سپس ،در یک کوره آن را با گاز کلر ترکیب می کنند تا کلریدمنیزیم حاصل شود.
ج:در صورت استفاده از دلمیت،آن را در کوره دوار حرارت می دهندتا برشته شودو اکسید منیزیم به دست آید؛سپس،با روش های مختلف آن را با کلر ترکیب می کنند تا کلرید منیزیم تولید شود.
کلرید منیزم حاصل را برای تهیه منیزیم به حمام الکترولیز هدایت می کنند. با این روش ،منیزیم با درجه خلوص ۷٫۹۹ در صد به دست می آید.
با اضافه کردن عناصری مانند آلومینیم ،روی ،منگنز،مس و سیلیسیم به منیزیمف می توان آلیاژهای متنوعی را تولید کرد.آلیاژهای منیزیم دارای استحکام زیاد و وزن سبکی هستند.
این آلیاژها را معمولا به وسیله ابزار های براده برداری بهتر از انواع فلزات دیگر می توان براده برداری کرد. به عنوان مایع خنک کننده باید از مایع خنک کننده رقیق استفاده کرد که در آن آب وجود نداشته باشد(مانندروغن متهفروغن چغندر)؛در غیر این صورت ،باید حتما آن را خشک براده برداری کرد.چون براده های ظریف این آلیاژها به راحتی آتش می گیرند،لذا لازم است برای خاموش کردن آن ها از ماسه یا براده های چدن استفاده شود.برای این منظور ،هرگز از آب استفاده نکنید زیرا به آتش دامن می زند وآن را به طور ناگهانی شعله ور می سازد.آلیاژ های منیزیم را نیز به دو گروه آلیاژهای خمیری و ریختگی تقسیم می کنند. شایان ذکر است که در تغییر فرم بدون براده برداری آلیاژهای خمیری،لازم است ابتدا آن ها را تا حدود c300 گرم کرد.آلیاژهای منیزیم به سرعت تحت تاثیر عوامل جوی قرار می گیرند و به همین دلیل ،باید روی آن ها را با قشری محافظ پوشش داد.نوعی آلیاژ منیزیم که ۹۰ در صد منیزیم داشته و علاوه بر آلومینیم،روی یا منگنز نیز به همراه دارد به نام تجارتی «الکترون» معروف است.


برلیم(Be)
برلیم فلزی است سخت و شکننده به رنگ سفیدنقره ای.از این فلز در تهیه آلیاژهای مس- بریلیم،شمع هواپیماها،بوته های ذوب پوشش منعکس کننده آئینه های خورشیدی و مخروط دماغه موشک ها استفاده می شود.برای تهیه این فلز سنگ معدنی آن را با احیای شیمیایی به صورت کلوخه های کوچک متبلور در می آورند و با ذوب مجدد آن ها گرد بریلیم به دست می آید. این گرد با روش متالورژی پودر و نوردکاری گرم به قطعه تبدیل می شود.قیمت بریلیم در حد یک فلز قیمتی است و کاربرد عمده آن در سخت کردن مس و نیکل در مفرغ های برلیم است. همچنینکاربرد وسیعی در صنایع نظامی ،الکترونیکی و اتمی دارد.قابلیت هدایت حرارتی فوق العاده قابلیت هدایت برقی خوبی دارد.ورق نازک آن به ضخامت ۰۱۲۵/۰ میلیمتر در لامپ های خلا به کار برده می شود.آلیاژهای مس به همراه بریلیم (۳ درصد)در یاتاقان لکوموتیو،فنر،ابزارهای ضد جرقه و قالب های پلاستیک کاربرد دارند.آلیاژ بریلیم نیکل(۹/۱ درصد بریلیم،۵/۰ درصد منگنز و بقیه نیکل)دوام چشم گیری در برابر پیچش دارد و در ساختن فنر ها مورد استفاده قرار می گیرد.
تیتانیم(Ti)تیتانیم فلزی است نقره فام مایل به خاکستری.سبکی وزن و مقاوم به خوردگی و سایش و استحکام زیاد آن موجب کاربرد آن در وسایل هواپیما،سفینه های فضایی،وسایل نظامی و لوازم جراحی شده است.آلیاژهای تیتانیم دار ماده اصلی ساختمان هواپیماهای ما فوق صوت است.
روش تهیه تیتانیم : سنگ معدن تیتانیمبه صورت اکسید تیتانیم(Tio2) و اکسید آهن دار تیتانیم(FeTiO2)معمولا در کشور های استرالیا ،هندوستان و نروژ و کانادا یافت می شود.برای تهیه تیتانیم ،ابتدا سنگ معدن ان کلریزه می کنند تا کلرید تیتانیم به دست آید؛سپس به کمک منیزیم،تیتانیم به فرم اسفنج حاصل می شود. باذوب مجدد تیتانیم اسفنجی در کوره قوس الکتریکی تیتانیم به دست می آید.
ویژگی ها و کاربرد تیتانیم : تیتانیم استحکامی معادل فولادهای خوب ساختمانی دارد و استحکام خود را تا دمای C400 نیز حفظ می کند. از این فلز به عنوان فلزآلیاژی در فولادها وهمچنین آلیاژهای آلومینیم مورد استفاده در صنایع هواپیما سازی استفاده می گردد.کاربید تیتان در تهیه فلزات سخت مورد استفاده قرار می گیرد.
آلیاژهای تیتانیم
آلیاژهای تیتانیم دارای ۵ تا ۷ در صد آلومینیم هستند و بر حسب مورد استفاده ممکن است دارای ۵/۲ درصد قلع،۴درصد وانادیم یا مولیبدن نیز باشند.این آلیاژها در مقابل خوردگی مقاومت خوبی دارند.جرم مخصوص آن ها کم (KG/DM345/4 )است و استحکام کششی بالایی(N/mm21000تا۷۰۰) برخوردارند، به همین دلیل از این آلیاژها در صنایع هواپیمایی،شیمیایی و کاغذ سازی استفاده می شود.آلیاژهای تیتانیم در تهیه پره های توربین ها ،بدنه هواپیماهای ما فوق صوت،آنتن های رادار،اتومبیلهای کورسی،بدنه تانک ها،کله گی نگهدارنده پروانه هلیکوپترها کاربرد دارند. آلیاژهای تیتانیم را می توان با سرعت برش های کم(۱۰ تا۲۰ متر بر دقیقه در تراش کاری،۴تا۸ متر بر دقیقه در سوراخ کاری)و با جریان زیاد مایع خنک کننده براده برداری کرد.

• ۱۳۹۱/۰۵/۰۸ در ساعت ۱۱:۲۸
• فلـــزات غیــر آهنــی
• دیدگاه شما

آلیاژهای غیر آهنی


در این پست به معرفی غیرفلزات و آلیاژهای غیر آهنی میپردازیم
مواد (آلیاژهای غیر آهنی – غیر فلزات)

آلیاژهای غیرآهنی

آلیاژ غیرآهنی آمیزه‏ای از دو یا چند فلز غیر از آهن است. نتیجه چنین آمیزه‏ای معمولاً مخلوطی مکانیکی است ولی ممکن است به روش شیمیایی آمیخته شده باشند. از نظر خواص مخلوط حاصل ممکن است فلزی جدید تلقی شود. تعداد آلیاژهای ممکن نامحدود است. در این جا بعضی از آلیاژهای مهم تر معرفی می‏شوند.


برنج:

آلیاژ برنج در گونه‏های متنوع آلیاژ زردرنگی است که از آمیختن مس و روی در نسبت های مختلف تشکیل می‏شود. در بعضی از انواع برنج درصد کمی قلع، سرب و دیگر فلزات نیز موجود است. به‏طورکلی ساختار ترکیبی برنج با رنگ دلخواه آن تعیین می‏شود. درصد روی در انواع مختلف برنج به شرح زیر است:
قرمز ۵% برنزی ۱۰% پرتقالی روشن ۱۵% زرد مایل به سبز ۲۰% زرد ۳۰% سفید مایل به زرد ۶۰% برنج ممکن است به دو دسته پربرنج و کم‏برنج طبقه‏بندی شود؛ به این معنی که آلیاژ نوع اول دارای درصد زیاد و آلیاژ نوع دوم دارای درصد کمی مس است. برنج های نامبرده با ۳۰ تا ۴۰ درصد روی برای نوردکاری سرد و آلیاژهای کم‏برنج با ۳۷ تا ۴۵ درصد روی برای نوردکاری گرم مناسب هستند.
برنج های تجارتی با نوردکاری سرد به درجات مختلفی از سختی می‏رسند و در سه دسته ربع- سخت و تمام- سخت طبقه‏بندی می‏شوند. مقاومت کششی برنج براساس ساختار ترکیبی و چگونگی آب دادن آن متغیر است.
بُرنز:

این آلیاژ غیرآهنی، آلیاژی از مس و قلع است. بسیاری از برنزهای مخصوص اجزاء تشکیل دهنده دیگری هم دارند. هرچه نسبت قلع بیشتر از ۵ درصد باشد آلیاژ برنز شکننده‏تر است.
در بعضی موارد به‏جای برنج از برنز استفاده می‏شود زیرا دارای ظاهر بهتر و استحکام بالاتر است. برای نوردکاری سرد برنز و تبدیل آن به مفتول، آلیاژ برنز باید دارای ۱ تا ۶ درصد قلع باشد. اگر قرار باشد آلیاژ برنز در شرایط دمای سرخ کار کند باید دارای ۶ تا ۱۵ درصد قلع باشد.
درصدهای تعیین شده قلع برای کاربردهای زیر عبارتند از: قطعات ماشین ۹ تا ۲۰ درصد؛ برنز ناقوس ۲۰ تا ۳۰ ذرصد؛ برنز تزیینی ۳ تا ۱۰ درصد. تعدادی برنز مخصوص مانند فسفر برنز، منگنز برنز، برنز توپ و برنز دریایی هم وجود دارد که به دلیل متفاوت بودن خواصشان کاربردهای ویژه دارند.
آلومینیوم:

گرچه هیچ محدودیتی برای تعداد آلیاژهای آلومینیومی قابل تولید وجود ندارد ولی ملاحظات تولید تجارتی ایجاب می‏کند که تعداد آلیاژها حتی‏الامکان کم باشد تا ترکیبات ضروری خاصیتها براساس نیاز صنعت تأمین شود.
عناصری که معمولاً در تولید آلیاژهای ریختگی آلومینیوم به کار می‏روند عبارتند از: مس، سیلیسیم، منیزیم، نیکل، آهن، روی و منگنز.

استحکام آلومینیوم با اضافه کردن مقدار مناسبی از این عناصر افزایش می‏یابد. برای مثال آلیاژهایی که حاوی نسبت مناسبی از منیزیم، به‏عنوان سخت‏کننده، باشند نسبت به آلیاژهای آلومینیوم- سیلیسیم از مقاومت بیشتری در برابر خوردگی برخوردارند.
قطعات ریختگی آلیاژ آلومینیوم در قالب های ماسه‏ای و نیز در قالب های همیشگی فلزی ریخته می‏شوند. به‏علاوه، بعضی از آلیاژها در ماشین های قالبریزی تحت فشار هم که در آن ها نیز از قالب های فلزی استفاده می‏شود ریخته‏گری می‏شوند.
در جاهایی که تعداد زیادی قطعات ریختگی مشابه مورد نیاز باشد قالب های دائمی یا ماتریس ها کاربرد بیشتری دارند. کمترین تعدادی که تولید قالب فلزی یا ماتریس را توجیه می‏کند سخت به طبیعت ریخته‏گری بستگی دارد.
فلز بابیت:

بابیت آلیاژی است از قلع، آنتیموان و مس که در سال ۱۸۳۹ طلاسازی از بوستون به نام ایزاک بابیت آن را کشف کرد. دولت ایالات متحده آمریکا مبلغ ۲۰۰۰۰ دلار برای امتیاز حق استفاده از فرمول بابیت در کارهای دولتی و نیز انجمن خیریه مهندسان مکانیک ماساچوست در سال ۱۸۴۱ مدال طلایی به او اعطاء کردند.
فرمول بابیت بسیار خوب است ولی متأسفانه مسأله رقابت و گران بودن مواد، تولید تقلبی این فلز را رواج داده است و فرمول اصلی آن همیشه دنبال نمی‏شود مگراینکه قرار باشد آلیاژ در معرض آزمون و تجزیه شیمیایی قرار بگیرد.

دیگر آلیاژهای غیرآهنی، بعضی از این آلیاژها کاربردهای ویژه‏ای در صنعت دارند.
فلز مونل:

آلیاژی است از مس و نیکل و درصد کمی آهن. نقطه ذوب آن ۱۳۶۰ درجه سانتی گراد است و در دماهای میان ۷۴ تا ۵۹۳ درجه سانتیگراد چکش کاری می‏شود. یکی از کاربردهای مهم فلز مونل در ساخت پروانه کشتی‏هاست.
فلز مونتز:

آلیاژی است دارای ۶۰ درصد مس و ۴۰ درصد قلع و در مواردی که ورق سخت برنجی مورد نیاز باشد از این فلز استفاده می‏شود.
برنز دریایی:

آلیاژی است دارای ۵۸ تا ۶۰ درصد مس، در حدود ۴۰ درصد روی و درصد کمی آهن، قلع و سرب. مقاومت کششی آن در حدود ۴۲ کیلوگرم بر میلیمترمربع (۶۰۰۰۰ پوند بر اینچ‏مربع) است.

فلز دلتا:

از نظر خواص و ساختار ترکیبی مانند برنز دریایی است.
فلز سفید:

تعبیری است که به آلیاژهایی مختلفی که عمدتاً شامل روی و قلع یا روی، قلع و سرب باشند اطلاق می‏شود. از این فلز در ساخت یاتاقان ها استفاده می‏شود.
تانتانگ:

نام تجارتی مجموعه آلیاژهایی است که از سختی، مقاومت و استحکام بالایی برخوردار و در برابر سایش، حرارت، ضربه، خوردگی حتی در دماهای بسیار بالا مقاوم هستند. این آلیاژها به‏طور عمده ترکیبی از کبالت، کرومیوم و تنگستن همراه با تانتالوم یا کُلُمبیوم کارباید و دیگرترکیبات اضافی هستند. تانتالوم کارباید یا کُلُمبیوم کارباید، آلیاژ را از ضریب اصطکاک پایین و از عمل روغن کاری خودکار که سایش را به حداقل می‏رساند، بهره‏مند می‏سازد.
یکی از این آلیاژها تانتانگ G است که به‏طور گسترده در ساخت رنده‏های نوک تیز ماشین‏تراش و تیغه‏فرزها و تیغچه‏های صلب به کار می‏رود. این آلیاژ به‏صورت میله و شمش موجود است که می‏توان از آن ها در ساخت تیغه‏های ابزار استفاده کرد یا آن ها را تبدیل به ابزار دستگاه های منگنه (سوراخ‏کن)، غلتک ها، مته‏ها و دیگر ابزار مخصوص یا قطعات ضدسایش کرد.

غیرفلزات

پلاستیک ماده‏ای غیرفلزی است که می‏توان آن را در اشکال پیچیده قالب‏ریزی کرد. صدها محصول پلاستیکی در بازار موجود است و محصولات جدیدی نیز مدام روانه بازار می‏شوند.
باکلیت:

یکی از نخستین فراوردهای غیرفلزی است و کاربردهای بسیار دارد. این ماده یک فِنُل صمغی است و از مقاومت مکانیکی بالایی برخوردار است.
فورمیکا:

فراورده ی پلاستیکی ورقه مانندی است که کاربردهای فراوان دارد. این محصول را می‏توان در هر اندازه و شکل دلخواه از جمله لوله‏ای، شمشی، میله‏ای، ورقه‏ای و غیره خریداری کرد.
بسیاری از فراورده‏های دیگر پلاستیکی مانند استات، وینیل، نایلون، پلی‏اتیلن، تفلون و غیره در بازار یافت می‏شوند. همه این فرآورده‏ها دارای خواصی هستند که آن ها را برای کاربرد خاص یا انواعی از کاربردها مناسب می‏سازد.