एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं का वर्गीकरण। साथ ही लोहा, सिलिकॉन, फास्फोरस, मैंगनीज और अन्य अशुद्धियों की कमी के साथ कम हो जाती है।

धातुओं और मिश्र धातुओं के गुणों का वर्गीकरण

धातुओं और मिश्र धातुओं के गुण 4 मुख्य समूहों में विभाजित हैं:

1. भौतिक,
2. रासायनिक,
3. यांत्रिक,
4. तकनीकी।

धातुओं और मिश्र धातुओं के भौतिक गुण।

धातुओं और मिश्र धातुओं के भौतिक गुणों में रंग, घनत्व (विशिष्ट गुरुत्व), फ्यूज़िबिलिटी, थर्मल विस्तार, तापीय चालकता, ताप क्षमता, विद्युत चालकता और चुंबकित होने की उनकी क्षमता शामिल है। इन गुणों को भौतिक कहा जाता है क्योंकि वे उन परिघटनाओं में पाए जाते हैं जो पदार्थ की रासायनिक संरचना में परिवर्तन के साथ नहीं होती हैं, अर्थात, धातु और मिश्र धातु गर्म होने पर संरचना में अपरिवर्तित रहते हैं, जब करंट और गर्मी उनके बीच से गुजरती है, साथ ही जब वे चुम्बकित और पिघले हुए हैं। इन भौतिक गुणों में से कई ने माप की इकाइयाँ स्थापित की हैं जिनके द्वारा धातु के गुणों को आंका जाता है।

रंग।

धातु और मिश्र धातु पारदर्शी नहीं हैं। धातुओं और मिश्र धातुओं की पतली परतें भी किरणों को संचारित करने में सक्षम नहीं होती हैं, लेकिन परावर्तित प्रकाश में उनकी बाहरी चमक होती है, और प्रत्येक धातु और मिश्र धातु की चमक की अपनी विशेष छाया होती है या, जैसा कि वे कहते हैं, रंग। उदाहरण के लिए, तांबा गुलाबी लाल है, जस्ता ग्रे है, टिन शानदार सफेद है, और इसी तरह।

विशिष्ट गुरुत्व वजन है 1 सेमी 3ग्राम में धातु, मिश्र धातु या कोई अन्य पदार्थ। उदाहरण के लिए, शुद्ध लोहे का विशिष्ट गुरुत्व है 7.88 ग्राम/सेमी3 .

गलन- धातुओं और मिश्र धातुओं की ठोस से तरल अवस्था में जाने की क्षमता, एक गलनांक की विशेषता। उच्च गलनांक वाली धातुओं को दुर्दम्य (टंगस्टन, प्लेटिनम, क्रोमियम, आदि) कहा जाता है। कम गलनांक वाली धातुओं को फ्यूज़िबल (टिन, लेड, आदि) कहा जाता है।

थर्मल विस्तार - गर्म होने पर धातुओं और मिश्र धातुओं की मात्रा में वृद्धि, रैखिक और वॉल्यूमेट्रिक विस्तार के गुणांक की विशेषता। रैखिक विस्तार का गुणांक - गर्म होने पर धातु के नमूने की लंबाई में वृद्धि का अनुपात 1°मूल नमूना लंबाई के लिए। वॉल्यूमेट्रिक विस्तार का गुणांक - गर्म करने पर धातु के आयतन में वृद्धि का अनुपात 1°मूल मात्रा के लिए। वॉल्यूमेट्रिक गुणांक रैखिक विस्तार के गुणांक के तीन गुना के बराबर लिया जाता है। अलग-अलग धातुओं में रैखिक विस्तार के अलग-अलग गुणांक होते हैं। उदाहरण के लिए, स्टील के रैखिक विस्तार के गुणांक के बराबर है 0,000012 , ताँबा - 0,000017 , एल्यूमीनियम- 0,000023 . धातु के रैखिक विस्तार के गुणांक को जानने के बाद, इसके बढ़ाव मूल्य को निर्धारित करना संभव है:

1. निर्धारित करें कि स्टील पाइपलाइन कितनी लंबी होगी 5000 मीजब गरम किया जाता है 20 डिग्री सेल्सियस :

5000 0.000012 20 = 1.2 मीटर

1. निर्धारित करें कि तांबे की पाइपलाइन कितनी लंबी होगी 5000 मीजब गरम किया जाता है 20 डिग्री सेल्सियस :

5000 0.000017 20= 1.7 मीटर

1. निर्धारित करें कि एल्यूमीनियम पाइपलाइन कितनी लंबी होगी 5000 मीजब गरम किया जाता है 20 डिग्री सेल्सियस :

5000 0.000023 20=2.3 मी

(तीनों मामलों में, स्व-वजन के कारण घर्षण के गुणांक को ध्यान में नहीं रखा गया था।) उपरोक्त गणनाओं के आधार पर, अलौह धातुएं स्टील की तुलना में गर्म होने पर अधिक फैलती हैं, जिसे वेल्डिंग प्रक्रिया में ध्यान में रखा जाना चाहिए।

ऊष्मीय चालकता - धातुओं और मिश्र धातुओं की गर्मी का संचालन करने की क्षमता। तापीय चालकता जितनी अधिक होती है, गर्म होने पर धातु या मिश्र धातु के माध्यम से उतनी ही तेजी से गर्मी फैलती है। ठंडा होने पर, उच्च तापीय चालकता वाले धातु और मिश्र धातु तेजी से गर्मी छोड़ते हैं। में लाल तांबे की तापीय चालकता 6 बारलोहे की तापीय चालकता से अधिक। उच्च तापीय चालकता वाली धातुओं और मिश्र धातुओं को वेल्डिंग करते समय, प्रारंभिक और कभी-कभी सहवर्ती ताप की आवश्यकता होती है।

ताप की गुंजाइश वजन की एक इकाई का तापमान बढ़ाने के लिए आवश्यक ऊष्मा की मात्रा है 1°. विशिष्ट ताप क्षमता - इसमें ऊष्मा की मात्रा किलो कैलोरी(किलोकैलोरी) गर्म करने के लिए आवश्यक 1 किलोग्रामपदार्थों पर 1°. प्लेटिनम और लेड की विशिष्ट ऊष्मा क्षमता कम होती है। स्टील और कच्चा लोहा की विशिष्ट ताप क्षमता लगभग होती है 4 बारसीसे की विशिष्ट ऊष्मा क्षमता से अधिक।

इलेक्ट्रिकल कंडक्टीविटी - विद्युत प्रवाह संचालित करने के लिए धातुओं और मिश्र धातुओं की क्षमता। कॉपर, एल्यूमीनियम और उनके मिश्र धातुओं में अच्छी विद्युत चालकता होती है।

चुंबकीय गुण - धातुओं को चुम्बकित करने की क्षमता, जो इस तथ्य में प्रकट होती है कि एक चुम्बकित धातु धातुओं को चुंबकीय गुणों से आकर्षित करती है।

धातुओं और मिश्र धातुओं के रासायनिक गुण।

धातुओं और मिश्र धातुओं के रासायनिक गुणों को मुख्य रूप से ऑक्सीजन के साथ विभिन्न पदार्थों के साथ यौगिकों में प्रवेश करने की उनकी क्षमता के रूप में समझा जाता है। धातुओं और मिश्र धातुओं के रासायनिक गुणों में शामिल हैं:

1. हवा में जंग के प्रतिरोध,
2. एसिड प्रतिरोध,
3. क्षार प्रतिरोध,
4. गर्मी प्रतिरोध।

हवा में धातुओं और मिश्र धातुओं का प्रतिरोध हवा में ऑक्सीजन की विनाशकारी कार्रवाई का सामना करने के लिए उत्तरार्द्ध की क्षमता कहा जाता है।

एसिड प्रतिरोध एसिड की विनाशकारी कार्रवाई का विरोध करने के लिए धातुओं और मिश्र धातुओं की क्षमता कहा जाता है। उदाहरण के लिए, हाइड्रोक्लोरिक एसिड एल्यूमीनियम और जस्ता को नष्ट कर देता है, लेकिन सीसा नहीं; सल्फ्यूरिक एसिड जस्ता और लोहे को नष्ट कर देता है, लेकिन इसका सीसा, एल्यूमीनियम और तांबे पर लगभग कोई प्रभाव नहीं पड़ता है।

क्षार प्रतिरोध धातुओं और मिश्र धातुओं को क्षार की विनाशकारी क्रिया का सामना करने की क्षमता कहा जाता है। क्षार विशेष रूप से एल्यूमीनियम, टिन और सीसे को नष्ट कर देते हैं।

गर्मी प्रतिरोध गर्म होने पर ऑक्सीजन द्वारा विनाश का प्रतिरोध करने के लिए धातुओं और मिश्र धातुओं की क्षमता कहलाती है। ताप प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए, धातु में विशेष अशुद्धियाँ डाली जाती हैं, जैसे क्रोमियम, वैनेडियम, टंगस्टन, आदि।

धातुओं की उम्र बढ़ना - आंतरिक प्रक्रियाओं के कारण समय के साथ धातुओं के गुणों में परिवर्तन, आमतौर पर कमरे के तापमान पर धीरे-धीरे और ऊंचे तापमान पर अधिक तीव्रता से होता है। स्टील की उम्र बढ़ने अनाज की सीमाओं के साथ कार्बाइड और नाइट्राइड की रिहाई के कारण होती है, जिससे ताकत में वृद्धि होती है और स्टील की लचीलापन में कमी आती है। स्टील की उम्र बढ़ने की प्रवृत्ति को कम करने वाले तत्व एल्यूमीनियम और सिलिकॉन हैं, और उम्र बढ़ने को बढ़ावा देने वाले तत्व नाइट्रोजन और कार्बन हैं।

धातुओं और मिश्र धातुओं के यांत्रिक गुण।

चावल। 1

धातुओं और मिश्र धातुओं के मुख्य यांत्रिक गुण हैं

1. ताकत,
2. कठोरता,
3. लोच,
4. प्लास्टिक,
5. प्रभाव की शक्ति,
6. रेंगना,
7. थकान।

ताकतयांत्रिक भार की क्रिया के तहत विरूपण और विनाश के लिए धातु या मिश्र धातु का प्रतिरोध कहा जाता है। लोड कंप्रेसिव, टेंसाइल, ट्विस्टिंग, शीयरिंग और बेंडिंग हो सकता है ( चावल। 1 ).

कठोरताधातु या मिश्रधातु की उसमें किसी अन्य अधिक ठोस पिंड के प्रवेश का विरोध करने की क्षमता कहलाती है।

चावल। 2

प्रौद्योगिकी में, धातुओं और मिश्र धातुओं की कठोरता के परीक्षण के लिए निम्नलिखित विधियों का सबसे अधिक उपयोग किया गया है:

1. 2,5 ; 5 और 10 मिमी- कठोरता परीक्षण के अनुसार ब्रिनेल (चावल। 2, ए );
2. एक व्यास के साथ स्टील की गेंद की सामग्री में इंडेंटेशन 1.588 मिमीया हीरा शंकु - के अनुसार कठोरता परीक्षण रॉकवेल (चावल। 2 बी )
3. नियमित टेट्राहेड्रल हीरा पिरामिड की सामग्री में इंडेंटेशन - के अनुसार परीक्षण करें विकर्स (चावल। 2, में ).

चावल। 3

लोचबाहरी भार के प्रभाव में अपने मूल आकार को बदलने के लिए धातु या मिश्र धातु की क्षमता को कहा जाता है और भार समाप्त होने के बाद इसे पुनर्स्थापित करता है ( चावल। 3 ).

प्लास्टिसिटी एक धातु या मिश्र धातु की क्षमता, ढहने के बिना, एक भार के प्रभाव में आकार बदलने और इसके हटाने के बाद इस आकार को बनाए रखने के लिए कहा जाता है। प्लास्टिसिटी की विशेषता सापेक्ष बढ़ाव और सापेक्ष संकुचन है।

कहाँ Δ एल \u003d एल 1 -एल 0 - विराम पर नमूने का पूर्ण विस्तार;

δ - सापेक्ष विस्तार;

एल 1 - विखंडन के समय नमूने की लंबाई;

एल 0 - नमूने की प्रारंभिक लंबाई;

कहाँ Ψ ब्रेक पर सापेक्ष संकुचन;

F0- नमूने का प्रारंभिक पार-अनुभागीय क्षेत्र;

एफ- टूटना के बाद नमूना क्षेत्र

चित्र 4

प्रभाव की शक्ति सदमे भार की कार्रवाई का विरोध करने के लिए धातु या मिश्र धातु की क्षमता कहा जाता है। एक पेंडुलम आग पर टेस्ट किए जाते हैं ( चावल। 4). पेंडुलम का परीक्षण करने से पहले 1 ऊंचाई के कोण पर ले जाएं α , इस स्थिति में कुंडी के साथ तय किया गया है। तीर 2 , पेंडुलम के स्विंग अक्ष पर तय किया गया, स्टॉप पर वापस ले लिया गया 3 , पैमाने के शून्य विभाजन पर स्थित है 4 . पेंडुलम, कुंडी से मुक्त हो जाता है, नमूना नष्ट कर देता है 5 और, (फिर जड़ता को जारी रखना, एक निश्चित कोण पर, बिस्तर के दूसरी तरफ बढ़ जाता है β . जब पेंडुलम पीछे हटता है, तीर 2 शून्य विभाजन से विचलित होता है और, लंबवत स्थिति में पेंडुलम के साथ, मान इंगित करता है β - नमूने के विनाश के बाद पेंडुलम की ऊंचाई का सबसे बड़ा कोण। कोण का अंतर α-β नमूना फ्रैक्चर के काम की विशेषता है।

प्रभाव शक्ति का निर्धारण करने के लिए, पहले कार्य की गणना करें ए, जो नमूने के विनाश पर पेंडुलम के वजन से खर्च होता है

ए \u003d पी (एच - एच) केजीएफ एम

कहाँ एच - हिट करने से पहले पेंडुलम की ऊंचाई एम

एच - टक्कर के बाद पेंडुलम की ऊंचाई एम

आर - प्रभाव बल।

फिर प्रभाव शक्ति निर्धारित की जाती है

कहाँ एक - प्रभाव शक्ति में केजीएफ एम / सेमी 2

एफ - नमूने का क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र सेमी 2 .

रेंगना एक स्थिर भार (विशेष रूप से ऊंचे तापमान पर) के तहत धीरे-धीरे और लगातार प्लास्टिक रूप से विकृत होने के लिए धातु या मिश्र धातु की संपत्ति कहा जाता है।

थकानबड़ी संख्या में दोहराए जाने वाले चर भार के साथ धातु या मिश्र धातु का क्रमिक विनाश कहा जाता है, और इन भारों का सामना करने की क्षमता को धीरज कहा जाता है।

धातुओं और मिश्र धातुओं के नमूनों का तनन परीक्षण कम, सामान्य और ऊंचे तापमान पर किया जाता है। कम तापमान पर परीक्षण के अनुसार किया जाता है गोस्ट 11150-65 0 -100 डिग्री सेल्सियस और तकनीकी तरल नाइट्रोजन के क्वथनांक पर। के अनुसार सामान्य तापमान पर टेस्ट किए जाते हैं जी ओएसटी 1497-61 एक तापमान पर 20±10 डिग्री सेल्सियस .

के अनुसार ऊंचे तापमान पर परीक्षण किए जाते हैं गोस्ट 9651-61 तक के तापमान पर 1200 डिग्री सेल्सियस .

तनाव के लिए नमूनों का परीक्षण करते समय, अंतिम सामर्थ्य निर्धारित की जाती है - σ में , उपज शक्ति (भौतिक) - σ टी सशर्त उपज शक्ति (तकनीकी) - σ ओ, 2 , सच्चा आंसू प्रतिरोध - एस से और बढ़ाव - δ .

चावल। 5

उपरोक्त मूल्यों को आत्मसात करने के लिए, चित्र में प्रस्तुत आरेख पर विचार करें। चावल। 5. ऊर्ध्वाधर अक्ष 0-आरलागू भार की गणना करें आरकिलोग्राम में (अक्ष के साथ उच्च बिंदु, अधिक से अधिक भार), और क्षैतिज अक्ष पर, पूर्ण बढ़ाव है Δ एल .

आरेख के अनुभागों पर विचार करें:

1. प्रारंभिक सीधा खंड 0-आर पीसी, जो सामग्री के बढ़ाव और भार के बीच आनुपातिकता को बनाए रखता है ( आर पीसी- आनुपातिकता की सीमा पर भार)
2. गुत्थी बिंदु नहींऊपरी उपज बिंदु पर लोड कहा जाता है
3. कथानक आर टी - आर टी, क्षैतिज अक्ष के समानांतर 0-Δ एल (उपज क्षेत्र), जिसके भीतर नमूने का विस्तार एक स्थिर भार पर होता है आर टी, जिसे उपज शक्ति पर भार कहा जाता है
4. डॉट आर में, सबसे बड़ी तन्य शक्ति का संकेत - तन्य शक्ति पर भार
5. डॉट आर टूनमूने के विनाश के क्षण में बल है।

तन्यता ताकत तनाव में (अस्थायी प्रतिरोध) σ में- नमूने के विनाश से पहले के सबसे बड़े भार के अनुरूप तनाव:

कहाँ F0- परीक्षण से पहले नमूने का पार-अनुभागीय क्षेत्र मिमी 2

नत्थी करना- सबसे बड़ा तन्यता बल केजीएफ .

नम्य होने की क्षमता (भौतिक) σ टी- सबसे छोटा तनाव जिस पर भार बढ़ाए बिना परीक्षण नमूने का विरूपण होता है (भार बढ़ता नहीं है, लेकिन नमूना लंबा हो जाता है),

सशर्त उपज शक्ति (तकनीकी) σ ओ, 2- वह तनाव जिस पर नमूने का अवशिष्ट विरूपण पहुंचता है 0,2% :

आनुपातिक सीमा σ अंक- सशर्त तनाव, जिस पर तकनीकी स्थितियों द्वारा स्थापित तनाव और तनाव के बीच रैखिक संबंध से विचलन एक निश्चित डिग्री तक पहुंच जाता है:

सही आंसू प्रतिरोध एस से- एक खिंचे हुए नमूने की गर्दन में तनाव, जिसे टूटने से ठीक पहले नमूने पर कार्य करने वाले तन्यता बल के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है, गर्दन में आकार के क्रॉस-आंशिक क्षेत्र के लिए ( एफ ):

धातुओं और मिश्र धातुओं के तकनीकी गुण।

धातुओं और मिश्र धातुओं के तकनीकी गुणों में शामिल हैं:

• मशीनीकरण,
• लचीलापन,
• तरलता,
• संकोचन,
• वेल्डेबिलिटी,
• कठोरता, आदि .

मशीन की काटने के उपकरण द्वारा धातुओं और मिश्र धातुओं को मशीनीकृत करने की क्षमता कहलाती है।

बढ़ने की योग्यताठंड और गर्म अवस्था दोनों में बाहरी शक्तियों के प्रभाव में आवश्यक आकार लेने के लिए धातुओं और मिश्र धातुओं की क्षमता कहा जाता है।

द्रवता सांचों को भरने के लिए धातुओं और मिश्रधातुओं की क्षमता कहलाती है। फॉस्फोरस कास्ट आयरन में उच्च तरलता होती है।

संकुचनतरल अवस्था से जमने, ठंडा होने, कंप्रेस्ड पाउडर को सिंटर करने या सुखाने के दौरान ठंडा करने के दौरान धातुओं और मिश्र धातुओं की मात्रा को कम करने की क्षमता कहा जाता है।

अलौह धातुओं में लोहे और उस पर आधारित मिश्र धातुओं को छोड़कर सभी धातुएँ शामिल हैं - स्टील्स और कच्चा लोहा, जिन्हें लौह कहा जाता है। अलौह धातुओं पर आधारित मिश्र धातुओं को मुख्य रूप से विशेष गुणों वाली संरचनात्मक सामग्री के रूप में उपयोग किया जाता है: संक्षारण प्रतिरोधी, असर (घर्षण का कम गुणांक), गर्मी- और गर्मी प्रतिरोधी, आदि।

अलौह धातुओं और उनके आधार पर मिश्र धातुओं को चिह्नित करने के लिए कोई एकल प्रणाली नहीं है। सभी मामलों में, एक अल्फ़ान्यूमेरिक सिस्टम अपनाया जाता है। पत्र इंगित करते हैं कि मिश्र धातु एक निश्चित समूह से संबंधित हैं, और सामग्री के विभिन्न समूहों में संख्याओं के अलग-अलग अर्थ हैं। एक मामले में, वे धातु की शुद्धता की डिग्री (शुद्ध धातुओं के लिए) का संकेत देते हैं, दूसरे में, मिश्र धातु तत्वों की संख्या, और तीसरे में, वे मिश्र धातु की संख्या का संकेत देते हैं, जो राज्य के अनुसार होती है। मानक को एक निश्चित संरचना या गुणों का पालन करना चाहिए।
कॉपर और उसके मिश्र
तकनीकी तांबे को एम अक्षर से चिह्नित किया जाता है, जिसके बाद अशुद्धियों की मात्रा से जुड़ी संख्याएं होती हैं (सामग्री की शुद्धता की डिग्री दिखाएं)। कॉपर ग्रेड M3 में M000 से अधिक अशुद्धियाँ होती हैं। ब्रांड के अंत में अक्षरों का अर्थ है: k - कैथोडिक, b - ऑक्सीजन रहित, p - डीऑक्सीडाइज़्ड। तांबे की उच्च विद्युत चालकता एक कंडक्टर सामग्री के रूप में इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में इसके प्रमुख उपयोग को निर्धारित करती है। कॉपर अच्छी तरह से विकृत, अच्छी तरह से वेल्डेड और सोल्डर है। इसका नुकसान खराब मशीनेबिलिटी है।
तांबे पर आधारित मुख्य मिश्र धातुएं पीतल और कांस्य हैं। तांबे पर आधारित मिश्र धातुओं में, एक अल्फ़ान्यूमेरिक प्रणाली अपनाई जाती है जो मिश्र धातु की रासायनिक संरचना की विशेषता है। मिश्र धातु तत्वों को तत्व के नाम के प्रारंभिक अक्षर के अनुरूप रूसी अक्षर द्वारा निर्दिष्ट किया जाता है। इसके अलावा, अक्सर ये अक्षर स्टील को चिह्नित करते समय समान मिश्र धातु तत्वों के पदनाम से मेल नहीं खाते हैं। एल्युमिनियम - ए; सिलिकॉन - के; मैंगनीज - माउंट; कॉपर - एम; निकल - एच; टाइटेनियम -टी; फास्फोरस - एफ; क्रोम-एक्स; बेरिलियम - बी; लोहा - एफ; मैग्नीशियम - मिलीग्राम; टिन - हे; सीसा - सी; जिंक - सी.
कास्ट और रॉट ब्रास को मार्क करने की प्रक्रिया अलग है।
पीतल तांबे और जस्ता का मिश्र धातु है (5 से 45% तक Zn)। 5 से 20% जस्ता की सामग्री वाले पीतल को लाल (टॉम्पैक) कहा जाता है, जिसमें 20-36% Zn - पीला होता है। व्यवहार में, पीतल का उपयोग शायद ही कभी किया जाता है, जिसमें जस्ता की मात्रा 45% से अधिक होती है। आमतौर पर पीतल को इसमें विभाजित किया जाता है:
- दो-घटक पीतल या साधारण, जिसमें केवल तांबा, जस्ता और, कम मात्रा में, अशुद्धियाँ होती हैं;
- बहु-घटक पीतल या विशेष - तांबे और जस्ता के अलावा, अतिरिक्त मिश्र धातु तत्व भी होते हैं।
विकृत पीतल को GOST 15527-70 के अनुसार चिह्नित किया गया है।
साधारण पीतल के ब्रांड में "L" अक्षर होता है, जो मिश्र धातु के प्रकार को दर्शाता है - पीतल, और औसत तांबे की सामग्री को दर्शाने वाली दो अंकों की संख्या। उदाहरण के लिए, ग्रेड L80 पीतल है जिसमें 80% Cu और 20% Zn है। सभी दो-घटक पीतल दबाव के साथ अच्छी तरह काम करते हैं। उन्हें विभिन्न अनुभाग आकार, शीट, स्ट्रिप्स, टेप, तार और विभिन्न प्रोफाइल के बार के पाइप और ट्यूब के रूप में आपूर्ति की जाती है। उच्च आंतरिक तनाव वाले पीतल के उत्पादों (उदाहरण के लिए, कड़ी मेहनत) में दरार पड़ने का खतरा होता है। हवा में लंबे समय तक भंडारण के दौरान, अनुदैर्ध्य और अनुप्रस्थ दरारें उन पर बनती हैं। इससे बचने के लिए, लंबी अवधि के भंडारण से पहले, 200-300 सी पर कम तापमान पर आंतरिक तनाव को दूर करना आवश्यक है।
मल्टीकंपोनेंट ब्रास में एल अक्षर के बाद कई अक्षर लिखे होते हैं जो इस बात का संकेत देते हैं कि इस ब्रास में जिंक के अलावा कौन से एलॉयिंग तत्व शामिल हैं। फिर संख्याएं हाइफ़न के माध्यम से अनुसरण करती हैं, जिनमें से पहला औसत तांबे की सामग्री को प्रतिशत में दर्शाता है, और बाद वाले प्रत्येक मिश्र धातु तत्वों को उसी क्रम में चिह्नित करते हैं जैसे ब्रांड के पत्र भाग में। अक्षरों और संख्याओं का क्रम संबंधित तत्व की सामग्री के अनुसार स्थापित किया गया है: पहले वह तत्व आता है जो अधिक है, और फिर अवरोही। जस्ता सामग्री 100% के अंतर से निर्धारित होती है।
पीतल का उपयोग मुख्य रूप से एक विकृत संक्षारण प्रतिरोधी सामग्री के रूप में किया जाता है। उनसे चादरें, पाइप, छड़ें, पट्टियाँ और कुछ हिस्से बनाए जाते हैं: नट, स्क्रू, झाड़ियाँ, आदि।
कास्ट ब्रास को GOST 1711-30 के अनुसार चिह्नित किया गया है। ब्रांड की शुरुआत में, वे अक्षर L (पीतल) भी लिखते हैं, जिसके बाद वे अक्षर C लिखते हैं, जिसका अर्थ है जस्ता, और एक संख्या प्रतिशत के रूप में इसकी सामग्री को दर्शाती है। मिश्रधातु वाले पीतल में, मिश्र धातु तत्वों के अनुरूप अक्षर अतिरिक्त रूप से लिखे जाते हैं, और उनके बाद की संख्या इन तत्वों के प्रतिशत को दर्शाती है। बाकी, 100% तक गायब, तांबे की सामग्री से मेल खाती है। कास्ट ब्रास का उपयोग जहाज निर्माण, झाड़ियों, लाइनर और बियरिंग्स के लिए फिटिंग और भागों के निर्माण के लिए किया जाता है।
कांस्य (विभिन्न तत्वों के साथ तांबा मिश्र, जहां जस्ता मुख्य नहीं है)। वे, पीतल की तरह, फाउंड्री और गढ़ा में विभाजित हैं। सभी ब्रॉन्ज की मार्किंग ब्र अक्षर से शुरू होती है, जिसका मतलब संक्षिप्त रूप में ब्रॉन्ज होता है।
फाउंड्री ब्रॉन्ज में, ब्र के बाद अक्षरों को संख्याओं के बाद लिखा जाता है, जो प्रतीकात्मक रूप से मिश्र धातु (तालिका 1 के अनुसार) में पेश किए गए तत्वों को नामित करते हैं, और निम्नलिखित संख्याएं इन तत्वों के प्रतिशत को दर्शाती हैं। बाकी (100% तक) कॉपर है। कभी-कभी, फाउंड्री ब्रॉन्ज के कुछ ब्रांडों में, "L" अक्षर अंत में लिखा होता है, जिसका अर्थ है फाउंड्री।
अधिकांश कांस्य में कास्टिंग गुण अच्छे होते हैं। उनका उपयोग विभिन्न आकार की कास्टिंग के लिए किया जाता है। अक्सर वे एक संक्षारण प्रतिरोधी और घर्षण-विरोधी सामग्री के रूप में उपयोग किए जाते हैं: फिटिंग, रिम्स, झाड़ियों, गियर, वाल्व सीट, वर्म व्हील, आदि। सभी तांबे-आधारित मिश्र धातुओं में उच्च ठंड प्रतिरोध होता है।
एल्यूमीनियम और उस पर आधारित मिश्र धातु
एल्युमीनियम का उत्पादन सिल्लियां, सिल्लियां, वायर रॉड आदि के रूप में होता है। (प्राथमिक एल्यूमीनियम) GOST 11069-74 के अनुसार और GOST 4784-74 के अनुसार एक विकृत अर्ध-तैयार उत्पाद (चादरें, प्रोफाइल, छड़, आदि) के रूप में। संदूषण की डिग्री के अनुसार, दोनों एल्यूमीनियम को विशेष शुद्धता, उच्च शुद्धता और तकनीकी शुद्धता के एल्यूमीनियम में बांटा गया है। GOST 11069-74 के अनुसार प्राथमिक एल्यूमीनियम को अक्षर A और एक संख्या के साथ चिह्नित किया जाता है जिसके द्वारा एल्यूमीनियम में अशुद्धियों की मात्रा निर्धारित की जा सकती है। एल्यूमीनियम अच्छी तरह से विकृत है, लेकिन काटने से खराब संसाधित होता है। इसे पन्नी में रोल किया जा सकता है।

एल्यूमीनियम पर आधारित मिश्र धातुओं को कास्ट और गढ़ा में विभाजित किया गया है।
एल्यूमीनियम आधारित कास्टिंग मिश्र GOST 1583-93 के अनुसार चिह्नित हैं। ब्रांड मिश्र धातु की मुख्य संरचना को दर्शाता है। फाउंड्री मिश्र धातुओं के अधिकांश ग्रेड ए अक्षर से शुरू होते हैं, जो एल्यूमीनियम मिश्र धातु के लिए है। फिर मिश्र धातु की संरचना को दर्शाते हुए अक्षर और संख्याएँ लिखी जाती हैं। कुछ मामलों में, एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं को AL (जिसका अर्थ है कास्ट एल्यूमीनियम मिश्र धातु) और मिश्र धातु की संख्या को इंगित करने वाली संख्या के साथ चिह्नित किया जाता है। ग्रेड की शुरुआत में अक्षर बी इंगित करता है कि मिश्र धातु उच्च शक्ति है।
इसके आधार पर एल्यूमीनियम और मिश्र धातुओं का उपयोग बहुत विविध है। तकनीकी एल्यूमीनियम मुख्य रूप से इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में तांबे के विकल्प के रूप में विद्युत प्रवाह के कंडक्टर के रूप में उपयोग किया जाता है। एल्युमीनियम-आधारित कास्टिंग मिश्र धातुओं का व्यापक रूप से जटिल आकार के भागों (विभिन्न कास्टिंग विधियों द्वारा) के निर्माण में प्रशीतन और खाद्य उद्योगों में उपयोग किया जाता है, जिन्हें कम घनत्व के साथ संयोजन में संक्षारण प्रतिरोध की आवश्यकता होती है, उदाहरण के लिए, कुछ कंप्रेसर पिस्टन, लीवर और अन्य भागों .
दबाव उपचार द्वारा विभिन्न भागों के निर्माण के लिए एल्यूमीनियम आधारित गढ़ा मिश्र धातुओं का व्यापक रूप से भोजन और प्रशीतन प्रौद्योगिकी में उपयोग किया जाता है, जिसमें संक्षारण प्रतिरोध और घनत्व के लिए आवश्यकताएं भी बढ़ जाती हैं: विभिन्न कंटेनर, रिवेट्स, आदि। सभी एल्यूमीनियम-आधारित मिश्र धातुओं का एक महत्वपूर्ण लाभ उनका उच्च ठंड प्रतिरोध है।
टाइटेनियम और उस पर आधारित मिश्र धातु
टाइटेनियम और उस पर आधारित मिश्र धातुओं को अल्फ़ान्यूमेरिक प्रणाली के अनुसार GOST 19807-74 के अनुसार चिह्नित किया गया है। हालाँकि, लेबलिंग में कोई पैटर्न नहीं है। एकमात्र विशेषता सभी ब्रांडों में टी अक्षर की उपस्थिति है, जो टाइटेनियम से संबंधित है। ग्रेड में संख्या मिश्र धातु की सशर्त संख्या दर्शाती है।
तकनीकी टाइटेनियम चिह्नित है: VT1-00; वीटी1-0। अन्य सभी ग्रेड टाइटेनियम-आधारित मिश्र धातु (VT16, AT4, OT4, PT21, आदि) को संदर्भित करते हैं। टाइटेनियम और इसकी मिश्र धातुओं का मुख्य लाभ गुणों का एक अच्छा संयोजन है: अपेक्षाकृत कम घनत्व, उच्च यांत्रिक शक्ति और बहुत अधिक संक्षारण प्रतिरोध (कई आक्रामक वातावरण में)। मुख्य नुकसान उच्च लागत और कमी है। ये कमियाँ भोजन और प्रशीतन इंजीनियरिंग में उनके उपयोग में बाधा डालती हैं।

टाइटेनियम मिश्र धातुओं का उपयोग रॉकेट, विमानन, रसायन इंजीनियरिंग, जहाज निर्माण और परिवहन इंजीनियरिंग में किया जाता है। उनका उपयोग ऊंचे तापमान पर 500-550 डिग्री तक किया जा सकता है। टाइटेनियम मिश्र धातु से उत्पाद दबाव उपचार द्वारा बनाए जाते हैं, लेकिन कास्टिंग द्वारा भी बनाए जा सकते हैं। कच्चा मिश्र धातुओं की संरचना आमतौर पर गढ़ा मिश्र धातुओं की संरचना से मेल खाती है। कास्ट अलॉय ब्रांड के अंत में अक्षर L होता है।
मैग्नीशियम और उस पर आधारित मिश्र धातु
इसके असंतोषजनक गुणों के कारण, तकनीकी मैग्नीशियम का उपयोग संरचनात्मक सामग्री के रूप में नहीं किया जाता है। राज्य के अनुसार मैग्नीशियम पर आधारित मिश्र। मानक फाउंड्री और विकृत में बांटा गया है।
गोस्ट 2856-79 के अनुसार कास्ट मैग्नीशियम मिश्र धातुओं को अक्षर एमएल और एक संख्या के साथ चिह्नित किया जाता है जो मिश्र धातु की सशर्त संख्या को इंगित करता है। कभी-कभी लोअरकेस अक्षर संख्या के बाद लिखे जाते हैं: pch - उच्च शुद्धता; यह सामान्य उद्देश्य है। गढ़ा मैग्नीशियम मिश्र धातुओं को GOST 14957-76 के अनुसार अक्षर MA और मिश्र धातु की सशर्त संख्या को दर्शाने वाली संख्या के साथ चिह्नित किया गया है। कभी-कभी संख्या के बाद लोअरकेस अक्षर pch हो सकते हैं, जिसका अर्थ है उच्च शुद्धता।

एल्यूमीनियम-आधारित मिश्र धातुओं की तरह मैग्नीशियम-आधारित मिश्र धातुओं में गुणों का एक अच्छा संयोजन होता है: कम घनत्व, संक्षारण प्रतिरोध में वृद्धि, अपेक्षाकृत उच्च शक्ति (विशेष रूप से विशिष्ट) अच्छे तकनीकी गुणों के साथ। इसलिए, सरल और जटिल दोनों भागों को मैग्नीशियम मिश्र धातुओं से बनाया जाता है, जिसके लिए संक्षारण प्रतिरोध में वृद्धि की आवश्यकता होती है: गर्दन, गैसोलीन टैंक, फिटिंग, पंप हाउसिंग, ब्रेक व्हील ड्रम, ट्रस, स्टीयरिंग व्हील और कई अन्य उत्पाद।
उन पर आधारित टिन, सीसा और मिश्र धातु
अपने शुद्ध रूप में लेड व्यावहारिक रूप से भोजन और प्रशीतन इंजीनियरिंग में उपयोग नहीं किया जाता है। टिन का उपयोग खाद्य उद्योग में खाद्य पैकेजिंग के लिए एक लेप के रूप में किया जाता है (उदाहरण के लिए, डिब्बे की टिनिंग)। टिन को GOST 860-75 के अनुसार चिह्नित किया गया है। O1pch ग्रेड हैं; ओ 1; O2; O3; O4। अक्षर O टिन के लिए है, और संख्याएँ सशर्त संख्याएँ हैं। जैसे-जैसे संख्या बढ़ती है, अशुद्धियों की मात्रा बढ़ती जाती है। ब्रांड के अंत में अक्षर pch का अर्थ है - उच्च शुद्धता। खाद्य उद्योग में, टिन का उपयोग अक्सर O1 और O2 ग्रेड की कैनिंग शीट के टिनिंग के लिए किया जाता है।
टिन और लेड पर आधारित मिश्र, उद्देश्य के आधार पर, दो बड़े समूहों में विभाजित होते हैं: बैबिट्स और सोल्डर।
बैबिट्स टिन और लेड पर आधारित जटिल मिश्र धातु हैं, जिनमें अतिरिक्त रूप से सुरमा, तांबा और अन्य योजक होते हैं। उन्हें GOST 1320-74 के अनुसार अक्षर B के साथ चिह्नित किया गया है, जिसका अर्थ है बेबीबिट, और एक संख्या जो टिन सामग्री को प्रतिशत के रूप में दर्शाती है। कभी-कभी, बी अक्षर के अलावा, एक और अक्षर हो सकता है जो विशेष योजक को इंगित करता है। उदाहरण के लिए, पत्र एच निकल (निकल बैबिट) के अतिरिक्त को दर्शाता है, अक्षर सी लीड बैबिट आदि को दर्शाता है। यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि बैबिट के ब्रांड द्वारा इसकी पूरी रासायनिक संरचना निर्धारित करना असंभव है। कुछ मामलों में, टिन सामग्री को इंगित भी नहीं किया जाता है, उदाहरण के लिए, बीएन ग्रेड में, हालांकि इसमें लगभग 10% होता है। टिनलेस बैबिट्स (उदाहरण के लिए, सीसा-कैल्शियम) भी हैं, जिन्हें GOST 1209-78 के अनुसार चिह्नित किया गया है और इस कार्य में अध्ययन नहीं किया गया है।

बैबिट्स सबसे अच्छा एंटीफ्रिक्शन सामग्री हैं और मुख्य रूप से सादे बीयरिंगों में उपयोग की जाती हैं।
GOST 19248-73 के अनुसार सोल्डर को कई मानदंडों के अनुसार समूहों में विभाजित किया गया है: पिघलने की विधि के अनुसार, पिघलने के तापमान के अनुसार, मुख्य घटक आदि के अनुसार। पिघलने के तापमान के अनुसार, उन्हें 5 समूहों में विभाजित किया गया है। :

1. विशेष रूप से फ़्यूज़िबल (पिघलने वाला तापमान ≤ 145 डिग्री सेल्सियस);

2. कम पिघलने (पिघलने बिंदु पिघलने> 145 डिग्री सेल्सियस ≤ 450 डिग्री सेल्सियस);

3. मध्यम-पिघलने (पिघलने बिंदु पिघलने> 450 डिग्री सेल्सियस ≤ 1100 डिग्री सेल्सियस);

4. उच्च-पिघलने (पिघलने बिंदु पिघलने> 1100 डिग्री सेल्सियस ≤ 1850 डिग्री सेल्सियस);

5. आग रोक (पिघलने बिंदु पिघलने> 1850 डिग्री सेल्सियस)।

पहले दो समूहों का उपयोग निम्न-तापमान (नरम) टांका लगाने के लिए किया जाता है, बाकी - उच्च-तापमान (कठोर) टांका लगाने के लिए। मुख्य घटक के अनुसार, सोल्डर में विभाजित हैं: गैलियम, बिस्मथ, टिन-लेड, टिन, कैडमियम, सीसा, जस्ता, एल्यूमीनियम, जर्मेनियम, मैग्नीशियम, चांदी, तांबा-जस्ता, तांबा, कोबाल्ट, निकल, मैंगनीज, सोना, पैलेडियम , प्लैटिनम, टाइटेनियम, लोहा, जिरकोनियम, नाइओबियम, मोलिब्डेनम, वैनेडियम।

आधुनिक उद्योग में बड़ी मात्रा में सामग्रियों का उपयोग किया जाता है। प्लास्टिक और कंपोजिट, ग्रेफाइट और अन्य पदार्थ... लेकिन धातु हमेशा प्रासंगिक रहती है। इससे विशाल भवन संरचनाएं बनाई जाती हैं, इसका उपयोग विभिन्न प्रकार की मशीनों और अन्य उपकरणों को बनाने के लिए किया जाता है।

इसलिए, धातु का वर्गीकरण उद्योग और विज्ञान में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, क्योंकि इसे जानने के बाद, आप किसी विशेष उद्देश्य के लिए सबसे उपयुक्त सामग्री का चयन कर सकते हैं। यह लेख इस विषय को समर्पित है।

सामान्य परिभाषा

धातुओं को सरल पदार्थ कहा जाता है, जो सामान्य परिस्थितियों में कई विशिष्ट विशेषताओं की उपस्थिति की विशेषता होती है: उच्च तापीय चालकता और विद्युत प्रवाह की चालकता, साथ ही साथ निंदनीयता। प्लास्टिक। ठोस अवस्था में, उन्हें परमाणु स्तर पर एक क्रिस्टलीय संरचना की विशेषता होती है, और इसलिए उनमें उच्च शक्ति की विशेषताएं होती हैं। लेकिन ऐसे मिश्र भी हैं जो उनके डेरिवेटिव हैं। यह क्या है?

तथाकथित सामग्री दो या दो से अधिक पदार्थों को गलनांक से ऊपर गर्म करके प्राप्त की जाती है। ध्यान दें कि धातु और गैर-धातु मिश्र धातु हैं। पहले मामले में, कम से कम 50% धातु संरचना में मौजूद होना चाहिए।

हालाँकि, हम लेख के विषय से विचलित नहीं होंगे। तो, धातु का वर्गीकरण क्या है? सामान्य तौर पर, इसे विभाजित करना काफी सरल है:

1. काली धातुएँ।
2. अलौह धातु।

पहली श्रेणी में लोहा और उस पर आधारित सभी मिश्र धातु शामिल हैं। हालाँकि, अन्य सभी धातुएँ अलौह हैं, जैसा कि उनके यौगिक हैं। प्रत्येक श्रेणी पर अधिक विस्तार से विचार करना आवश्यक है: अत्यंत उबाऊ सामान्य वर्गीकरण के बावजूद, वास्तव में, सब कुछ बहुत अधिक जटिल है। और अगर आपको याद है कि अभी भी कीमती धातुएँ हैं ... और वे भी अलग हैं। हालाँकि, कीमती धातुओं का वर्गीकरण और भी सरल है। उनमें से कुल आठ हैं: सोना और चांदी, प्लैटिनम, पैलेडियम, रूथेनियम, ऑस्मियम, साथ ही रोडियम और इरिडियम। सबसे मूल्यवान प्लैटिनोइड्स हैं।

दरअसल, वर्गीकरण और भी उबाऊ है। तथाकथित (गहने में) सभी एक ही चांदी, सोना और प्लेटिनम। हालांकि, "उच्च मामलों" के बारे में पर्याप्त। यह अधिक सामान्य और लोकप्रिय सामग्रियों के बारे में बात करने का समय है।

हम स्टील के विभिन्न ग्रेड के अवलोकन के साथ शुरू करेंगे, जो कि सबसे लोकप्रिय लौह धातु - आयरन का एक ही व्युत्पन्न है।

स्टील क्या है?

लोहा और कुछ योजक, जिसमें 2.14% से अधिक परमाणु कार्बन नहीं होता है। इन सामग्रियों का वर्गीकरण अत्यंत व्यापक है, और यह ध्यान में रखता है: रासायनिक संरचना और उत्पादन के तरीके, हानिकारक अशुद्धियों की उपस्थिति या अनुपस्थिति, साथ ही साथ संरचना। हालांकि, सबसे महत्वपूर्ण विशेषता रासायनिक संरचना है, क्योंकि यह स्टील के ग्रेड और नाम को प्रभावित करती है।

कार्बन की किस्में

इन सामग्रियों में कोई मिश्र धातु योजक नहीं होते हैं, लेकिन साथ ही, उनकी निर्माण तकनीक एक निश्चित मात्रा में अन्य अशुद्धियों (आमतौर पर मैंगनीज) की अनुमति देती है। चूंकि इन पदार्थों की सामग्री 0.8-1% के बीच भिन्न होती है, इसलिए स्टील की ताकत, यांत्रिक और रासायनिक गुणों पर उनका कोई प्रभाव नहीं पड़ता है। इस श्रेणी का उपयोग विभिन्न उपकरणों के निर्माण और उत्पादन में किया जाता है। बेशक, धातु का वर्गीकरण अभी खत्म नहीं हुआ है।

संरचनात्मक कार्बन स्टील्स

ज्यादातर अक्सर औद्योगिक, सैन्य या घरेलू उद्देश्यों के लिए विभिन्न संरचनाओं के निर्माण के लिए उपयोग किया जाता है, लेकिन वे अक्सर उपकरण और तंत्र बनाने के लिए उपयोग किए जाते हैं। इस मामले में, कार्बन सामग्री किसी भी मामले में 0.5-0.6% से अधिक नहीं होनी चाहिए। उनके पास अत्यधिक उच्च शक्ति होनी चाहिए, जो अंतरराष्ट्रीय एजेंसियों (σВ, σ0.2, δ, ψ, KCU, HB, HRC) द्वारा प्रमाणित परीक्षणों के एक पूरे समूह द्वारा निर्धारित की जाती है। दो प्रकार हैं:

• साधारण।
• गुणवत्ता।

जैसा कि आप अनुमान लगा सकते हैं, सबसे पहले विभिन्न इंजीनियरिंग संरचनाओं के निर्माण के लिए जाते हैं। मैकेनिकल इंजीनियरिंग और अन्य और उत्पादन में उपयोग किए जाने वाले विश्वसनीय उपकरणों के उत्पादन के लिए विशेष रूप से उच्च गुणवत्ता का उपयोग किया जाता है।

इन सामग्रियों के लिए, उनकी सतह पर धातु के क्षरण की अनुमति है। अन्य प्रकार के स्टील्स का वर्गीकरण उनके लिए और अधिक कठोर आवश्यकताओं को प्रदान करता है।

उपकरण कार्बन स्टील्स

उनका क्षेत्र सटीक इंजीनियरिंग है, वैज्ञानिक और चिकित्सा क्षेत्रों के लिए उपकरणों का निर्माण, साथ ही साथ अन्य औद्योगिक क्षेत्र जिन्हें अधिक ताकत और सटीकता की आवश्यकता होती है। उनमें कार्बन सामग्री 0.7 से 1.5% तक भिन्न हो सकती है। ऐसी सामग्री में बहुत अधिक शक्ति होनी चाहिए, पहनने के कारकों और अत्यधिक उच्च तापमान के लिए प्रतिरोधी होना चाहिए।

मिश्र धातु स्टील्स

यह उन सामग्रियों का नाम है, जिनमें प्राकृतिक अशुद्धियों के अलावा, कृत्रिम रूप से जोड़े गए मिश्र धातु योजकों की एक महत्वपूर्ण मात्रा होती है। इनमें क्रोमियम, निकल, मोलिब्डेनम शामिल हैं। इसके अलावा, मिश्रित स्टील्स में मैंगनीज और सिलिकॉन भी हो सकते हैं, जिनमें से सामग्री अक्सर 0.8-1.2% से अधिक नहीं होती है।

इस मामले में, धातु का वर्गीकरण उनके विभाजन को दो प्रकारों में दर्शाता है:

• एडिटिव्स की कम सामग्री वाले स्टील्स। कुल मिलाकर, वे 2.5% से अधिक नहीं हैं।
• मिश्रित। उनमें एडिटिव्स 2.5 से 10% तक हो सकते हैं।
• एडिटिव्स की उच्च सामग्री वाली सामग्री (10% से अधिक)।

पिछले मामले की तरह इन प्रकारों को भी उप-प्रजातियों में विभाजित किया गया है।

मिश्र धातु संरचनात्मक स्टील

अन्य सभी किस्मों की तरह, वे मैकेनिकल इंजीनियरिंग, इमारतों और अन्य संरचनाओं के निर्माण के साथ-साथ उद्योग में भी सक्रिय रूप से उपयोग किए जाते हैं। यदि हम उनकी तुलना कार्बन किस्मों से करते हैं, तो ऐसी सामग्री शक्ति विशेषताओं, लचीलापन और क्रूरता के अनुपात के मामले में जीतती है। इसके अलावा, वे अत्यधिक कम तापमान के लिए अत्यधिक प्रतिरोधी हैं। उच्च परिशुद्धता उद्योग के लिए पुल, विमान, रॉकेट, उपकरण उनसे बने होते हैं।

मिश्र धातु उपकरण स्टील्स

सिद्धांत रूप में, विशेषताएँ ऊपर चर्चा किए गए प्रकार के समान हैं। निम्नलिखित उद्देश्यों के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है:

• काटने का उत्पादन, साथ ही उच्च परिशुद्धता मापने वाले यंत्र और उपकरण। विशेष रूप से, धातु के लिए टर्निंग टूल इस सामग्री से बनाए जाते हैं, जिसका वर्गीकरण सीधे स्टील पर निर्भर करता है: इसका ब्रांड आवश्यक रूप से उत्पाद पर अंकित होता है।
• वे कोल्ड और हॉट रोलिंग के लिए स्टैम्प भी बनाते हैं।

विशेष प्रयोजन

जैसा कि नाम से ही स्पष्ट है, इन सामग्रियों में कुछ विशिष्ट विशेषताएं हैं। उदाहरण के लिए, गर्मी प्रतिरोधी और गर्मी प्रतिरोधी प्रकार के साथ-साथ प्रसिद्ध स्टेनलेस स्टील भी हैं। तदनुसार, उनके आवेदन के दायरे में मशीनों और उपकरणों का उत्पादन शामिल है जो विशेष रूप से कठिन परिस्थितियों में काम करेंगे: इंजनों के लिए टर्बाइन, धातु गलाने के लिए भट्टियां आदि।

निर्माण स्टील्स

मध्यम कार्बन सामग्री वाला स्टील। उनका उपयोग विभिन्न निर्माण सामग्री की विस्तृत श्रृंखला के उत्पादन के लिए किया जाता है। विशेष रूप से, यह उनमें से है कि प्रोफाइल (आकार और शीट), पाइप, कोने, आदि बनाए जाते हैं। यह स्पष्ट है कि धातु की एक निश्चित श्रेणी चुनते समय, स्टील की ताकत विशेषताओं पर विशेष ध्यान दिया जाता है।

इसके अलावा, निर्माण से बहुत पहले, गणितीय मॉडल का उपयोग करके सभी विशेषताओं की बार-बार गणना की जाती है, ताकि ज्यादातर मामलों में एक या दूसरे प्रकार की लुढ़का हुआ धातु व्यक्तिगत ग्राहक आवश्यकताओं के अनुसार निर्मित किया जा सके।

मजबूत स्टील्स

जैसा कि आपने शायद अनुमान लगाया है, उनका दायरा प्रबलित कंक्रीट से बने ब्लॉकों और तैयार संरचनाओं का सुदृढीकरण है। वे एक बड़े व्यास के साथ छड़ या तार के रूप में निर्मित होते हैं। सामग्री या तो कार्बन स्टील या कम मिश्र धातु इस्पात है। दो प्रकार हैं:

• गरम वेल्लित।
• थर्मल और यंत्रवत् कठोर।

बॉयलर स्टील्स

उनका उपयोग बॉयलर और सिलेंडर के उत्पादन के साथ-साथ अन्य जहाजों और फिटिंग के लिए किया जाता है जिन्हें विभिन्न तापमान स्थितियों में उच्च दबाव की स्थिति में काम करना पड़ता है। इस मामले में भागों की मोटाई 4 से 160 मिमी तक भिन्न हो सकती है।

स्वचालित स्टील्स

तथाकथित सामग्री जो उन्हें काटकर प्रसंस्करण के लिए अच्छी तरह से उधार देती है। उनके पास उच्च मशीनेबिलिटी भी है। यह सब इस तरह के स्टील को स्वचालित उत्पादन लाइनों के लिए एक आदर्श सामग्री बनाता है, जो हर साल अधिक से अधिक होता जा रहा है।

असर स्टील्स

उनके प्रकार से, ये प्रजातियां संरचनात्मक किस्मों से संबंधित हैं, लेकिन उनकी रचना उन्हें वाद्य यंत्र से संबंधित बनाती है। वे उच्च शक्ति विशेषताओं और पहनने (घर्षण) के लिए महान प्रतिरोध से प्रतिष्ठित हैं।

हमने इस वर्ग की धातुओं के मुख्य गुणों और वर्गीकरण पर विचार किया है। कतार में अगला और भी सामान्य और प्रसिद्ध कच्चा लोहा है।

कच्चा लोहा: वर्गीकरण और गुण

यह उस सामग्री का नाम है, जो लोहे और कार्बन (साथ ही कुछ अन्य योजक) का मिश्र धातु है, और C की सामग्री 2.14 से 6.67% तक होती है। कच्चा लोहा, स्टील की तरह, इसकी रासायनिक संरचना, उत्पादन विधियों और इसमें मौजूद कार्बन की मात्रा के साथ-साथ रोजमर्रा की जिंदगी और उद्योग में उपयोग के क्षेत्रों से अलग है। यदि कच्चा लोहा में कोई योजक नहीं होते हैं, तो इसे कच्चा लोहा कहा जाता है। अन्यथा, डोप किया गया।

उद्देश्य से वर्गीकरण

1. सीमित हैं, जो लगभग हमेशा स्टील में प्रसंस्करण के लिए उपयोग किए जाते हैं।
2. फाउंड्री किस्मों का उपयोग विभिन्न विन्यासों और जटिलता के उत्पादों की ढलाई के लिए किया जाता है।
3. विशेष, स्टील्स के साथ सादृश्य द्वारा।

रासायनिक योजक के प्रकार द्वारा वर्गीकरण

• सफेद कच्चा लोहा। यह इस तथ्य की विशेषता है कि इसकी संरचना में कार्बन लगभग पूरी तरह से बंधा हुआ है, विभिन्न कार्बाइड की संरचना में मौजूद है। इसे भेद करना बहुत आसान है: टूटने पर यह सफेद और चमकदार होता है, यह उच्चतम कठोरता की विशेषता है, लेकिन साथ ही यह बेहद नाजुक होता है, बड़ी मुश्किल से इसे मशीनीकृत किया जा सकता है।
• आधा प्रक्षालित। कास्टिंग की ऊपरी परतों में, यह सफेद कच्चा लोहा से अप्रभेद्य है, जबकि इसकी कोर ग्रे है, इसकी संरचना में बड़ी मात्रा में मुक्त ग्रेफाइट होता है। सामान्य तौर पर, यह दोनों प्रकार की विशेषताओं को जोड़ती है। यह काफी टिकाऊ है, लेकिन साथ ही इसे संसाधित करना बहुत आसान है, और नाजुकता के साथ चीजें बहुत बेहतर हैं।
• स्लेटी। बहुत सारा ग्रेफाइट होता है। टिकाऊ, काफी पहनने के लिए प्रतिरोधी, अच्छी तरह से मशीनीकृत।

यह कोई संयोग नहीं है कि हम ग्रेफाइट पर ध्यान केंद्रित करते हैं। तथ्य यह है कि किसी विशेष मामले में धातुओं और मिश्र धातुओं का वर्गीकरण इसकी सामग्री और स्थानिक संरचना पर निर्भर करता है। इन विशेषताओं के आधार पर, उन्हें पर्लाइट, फेराइट-पर्लाइटिक और फेरिटिक में विभाजित किया गया है।

इनमें से प्रत्येक में स्वयं ग्रेफाइट चार अलग-अलग रूपों में उपस्थित हो सकता है:

• यदि इसे प्लेटों और "पंखुड़ियों" द्वारा दर्शाया जाता है, तो यह लैमेलर किस्म को संदर्भित करता है।
• यदि सामग्री में ऐसे समावेशन होते हैं जो दिखने में कीड़े के समान होते हैं, तो हम वर्मीक्यूलर ग्रेफाइट के बारे में बात कर रहे हैं।
• तदनुसार, विभिन्न सपाट, असमान समावेशन इंगित करते हैं कि आपके सामने एक परतदार किस्म है।
• गोलाकार, गोलार्द्ध के तत्व गोलाकार आकृति की विशेषता रखते हैं।

लेकिन इस मामले में भी धातुओं और मिश्र धातुओं का वर्गीकरण अभी भी अधूरा है! तथ्य यह है कि ये अशुद्धियाँ, चाहे कितनी भी अजीब लगें, सीधे सामग्री की ताकत को प्रभावित करती हैं। इसलिए, समावेशन के आकार और स्थानिक स्थिति के आधार पर, कच्चा लोहा निम्नलिखित श्रेणियों में बांटा गया है:

• यदि सामग्री में लैमेलर ग्रेफाइट का समावेश है, तो यह साधारण ग्रे कास्ट आयरन (SC) है।
• "एडिटिव्स" नाम के अनुरूप, वर्मीक्यूलर कणों की उपस्थिति वर्मीक्यूलर सामग्री (सीवीजी) की विशेषता है।
• परतदार समावेशन में नमनीय लोहा (CH) होता है।
• गोलाकार "भराव" उच्च शक्ति वाले कच्चा लोहा (एचएफ) की विशेषता है।

आपका ध्यान "ब्लैक" श्रेणी से संबंधित धातुओं के संक्षिप्त वर्गीकरण और गुणों के साथ प्रस्तुत किया गया था। जैसा कि आप देख सकते हैं, व्यापक भ्रांति के बावजूद, वे बहुत विविध हैं, उनकी संरचना और भौतिक गुणों में बहुत भिन्नता है। ऐसा लगता है कि कच्चा लोहा एक साधारण और सामान्य सामग्री है, लेकिन ... यहां तक ​​​​कि इसके कई पूरी तरह से अलग प्रकार हैं, और उनमें से कुछ एक दूसरे से अलग हैं जैसे कच्चा लोहा और शीट स्टील!

अपशिष्ट आय में बदल जाता है!

क्या कोई वर्गीकरण है आखिरकार, लाखों टन विभिन्न प्रकार की सामग्री हर साल डंप में जाती है। क्या उन्हें बिना किसी छँटाई और छँटाई के पिघलने के लिए भेजा जाता है? बिल्कुल नहीं। कुल नौ श्रेणियां हैं:

• 3ए। समग्र, विशेष रूप से बड़े टुकड़ों सहित लौह धातु का मानक अपशिष्ट। प्रत्येक टुकड़े का वजन एक किलोग्राम से कम नहीं है। एक नियम के रूप में, टुकड़ों की मोटाई छह मिलीमीटर से अधिक नहीं होती है।
• 5ए. इस मामले में, स्क्रैप ओवरसाइज़्ड है। टुकड़ों की मोटाई छह मिलीमीटर से अधिक है।
• 12ए। इस श्रेणी का तात्पर्य ऊपर वर्णित दो किस्मों के मिश्रण से है।
• 17ए. स्क्रैप लोहा, कुल मिलाकर। प्रत्येक टुकड़े का वजन आधा किलोग्राम से कम नहीं है, लेकिन 20 किलो से अधिक नहीं है।
• 19ए. पिछली कक्षा के समान, लेकिन बड़े आकार का कचरा। इसके अलावा, सामग्री में कुछ फास्फोरस सामग्री की अनुमति है।
• 20ए। कास्ट आयरन स्क्रैप, सबसे बड़े आकार की श्रेणी। वजन में पांच टन के टुकड़ों की अनुमति है। एक नियम के रूप में, इसमें विघटित, सेवामुक्त औद्योगिक और सैन्य उपकरण शामिल हैं। जैसा कि आप देख सकते हैं, इस श्रेणी में धातुओं का वर्गीकरण और गुण काफी हद तक समान हैं।
• 22ए. और फिर, बड़े आकार का कच्चा लोहा स्क्रैप। अंतर इस तथ्य में निहित है कि इस मामले में, अपशिष्ट की श्रेणी में इस्तेमाल किए गए और बंद किए गए नलसाजी उपकरण शामिल हैं।
• मिक्स। मिश्रित स्क्रैप। महत्वपूर्ण! निम्नलिखित प्रकार की सामग्री की अनुमति नहीं है: और धातु के तार, साथ ही जस्ती भागों।
• जस्ती। जैसा कि नाम से ही स्पष्ट है, इसमें सभी स्क्रैप शामिल हैं, जिनमें गैल्वेनाइज्ड टुकड़े शामिल हैं।

यह लौह धातुओं का वर्गीकरण था। और अब हम उनके रंगीन "सहयोगियों" पर चर्चा करेंगे, जो सभी आधुनिक उद्योग और उत्पादन में बहुत बड़ी भूमिका निभाते हैं।

अलौह धातु

यह उन सभी तत्वों का नाम है जिनकी परमाणु संरचना धात्विक है, लेकिन लोहे और इसके डेरिवेटिव से संबंधित नहीं है। अंग्रेजी भाषा के साहित्य में, आप "अलौह धातु" शब्द पा सकते हैं, जो एक पर्यायवाची अवधारणा है। अलौह धातुओं का वर्गीकरण क्या है?

निम्नलिखित समूह हैं, जिनका विभाजन एक साथ कई आधारों पर होता है: प्रकाश और भारी, महान, बिखरे हुए और दुर्दम्य, रेडियोधर्मी और दुर्लभ पृथ्वी की किस्में। कई अलौह धातुओं को आम तौर पर दुर्लभ के रूप में वर्गीकृत किया जाता है, क्योंकि हमारे ग्रह पर उनकी कुल संख्या अपेक्षाकृत कम है।

उनका उपयोग उन भागों और उपकरणों के उत्पादन के लिए किया जाता है जो एक आक्रामक वातावरण, घर्षण, या, यदि आवश्यक हो (उदाहरण के लिए सेंसर) में काम करना चाहिए, तो उच्च तापीय चालकता या विद्युत प्रवाह की चालकता होती है। इसके अलावा, वे सैन्य, अंतरिक्ष और विमानन उद्योगों में मांग में हैं, जहां अपेक्षाकृत छोटे द्रव्यमान के साथ अधिकतम शक्ति की आवश्यकता होती है।

ध्यान दें कि भारी धातुओं का वर्गीकरण अलग है। हालाँकि, यह इस तरह मौजूद नहीं है, लेकिन इस समूह में तांबा, निकल, कोबाल्ट, साथ ही जस्ता, कैडमियम, पारा और सीसा शामिल हैं। इनमें से केवल Cu और Zn का उपयोग औद्योगिक पैमाने पर किया जाता है, जिसका उल्लेख हम नीचे करेंगे।

एल्यूमीनियम और उस पर आधारित मिश्र धातु

एल्यूमीनियम, "पंखों वाली धातु"। इसके तीन प्रकार हैं (रासायनिक शुद्धता की डिग्री के आधार पर):

• उच्चतम मानक (विशेष शुद्धता) (99.999%)।
• उच्च शुद्धता।
• तकनीकी परीक्षण।

बाद वाला प्रकार शीट, विभिन्न प्रोफाइल और विभिन्न वर्गों के साथ तारों के रूप में बाजार में मौजूद है। इसे व्यापार में AD0 और AD1 के रूप में नामित किया गया है। कृपया ध्यान दें कि उच्च ग्रेड एल्यूमीनियम में भी, Fe, Si, Gu, Mn, Zn के समावेशन अक्सर मौजूद होते हैं।

मिश्र

इस मामले में अलौह धातुओं का वर्गीकरण क्या है? सिद्धांत रूप में, कुछ भी जटिल नहीं है। अस्तित्व:

• डुरालुमिन।
• Avialy।

Duralumins मिश्र धातु हैं जिनमें तांबा और मैग्नीशियम जोड़ा जाता है। इसके अलावा, ऐसी सामग्रियां हैं जहां तांबे और मैग्नीशियम को योजक के रूप में उपयोग किया जाता है। अवियल्स को एलॉय भी कहा जाता है, लेकिन इनमें और भी कई एडिटिव्स होते हैं। मुख्य हैं मैग्नीशियम और सिलिकॉन, साथ ही लोहा, तांबा और यहां तक ​​​​कि टाइटेनियम भी।

सिद्धांत रूप में, सामग्री विज्ञान इस मुद्दे पर अधिक विस्तार से विचार करता है। धातुओं का वर्गीकरण एल्युमिनियम और उसके प्रकारों के साथ समाप्त नहीं होता है।

ताँबा

आज तक, वे भेद करते हैं (शुद्ध पदार्थ की सामग्री 97.97%) और अतिरिक्त शुद्ध, वैक्यूम (99.99%)। अन्य अलौह धातुओं के विपरीत, तांबे के यांत्रिक और रासायनिक गुण कुछ एडिटिव्स की छोटी से छोटी अशुद्धियों से भी बहुत प्रभावित होते हैं।

मिश्र

वे दो बड़े समूहों में विभाजित हैं। ये सामग्री, मानव जाति के लिए एक हजार से अधिक वर्षों से जानी जाती है:

• पीतल। यह कॉपर और जिंक के संयोजन का नाम है।
• कांस्य। कॉपर मिश्र धातु, जो अब जस्ता नहीं, बल्कि टिन है। हालाँकि, ऐसे कांस्य भी हैं जिनमें दस योजक तक हैं।

टाइटेनियम

यह धातु दुर्लभ और बहुत महंगी है। कम वजन, असंभव स्थायित्व, कम चिपचिपाहट में मुश्किल। ध्यान दें कि इसे कई प्रकारों में विभाजित किया गया है: VT1-00 (इस सामग्री में अशुद्धियों की मात्रा ≤ 0.10%), VT1-0 (योजकों की मात्रा ≤ 0.30%)। यदि विदेशी अशुद्धियों की कुल मात्रा ≤ 0.093% है, तो ऐसी सामग्री को उत्पादन में टाइटेनियम आयोडाइड कहा जाता है।

टाइटेनियम मिश्र

इस सामग्री के मिश्र धातुओं को दो प्रकारों में बांटा गया है: विकृत और रैखिक। इसके अलावा, उनकी विशेष उप-प्रजातियां प्रतिष्ठित हैं: गर्मी प्रतिरोधी, बढ़ी हुई प्लास्टिसिटी। कठोर और गैर-कठोर किस्में भी हैं (गर्मी उपचार के आधार पर)।

दरअसल, हमने अलौह धातुओं और मिश्र धातुओं के वर्गीकरण पर पूरी तरह से विचार किया है। हमें उम्मीद है कि लेख आपके लिए उपयोगी था।

मिश्र धातु की अवधारणा, उनका वर्गीकरण और गुण।

इंजीनियरिंग में, सभी धातु सामग्री को धातु कहा जाता है। इनमें सरल धातुएँ और जटिल धातुएँ - मिश्रधातुएँ शामिल हैं।

सरल धातुओं में एक मूल तत्व और अन्य तत्वों की थोड़ी मात्रा में अशुद्धियाँ होती हैं। उदाहरण के लिए, व्यावसायिक रूप से शुद्ध तांबे में सीसा, बिस्मथ, सुरमा, लोहा और अन्य तत्वों की 0.1 से 1% अशुद्धियाँ होती हैं।

मिश्र- ये जटिल धातुएं हैं, जो अन्य धातुओं या गैर-धातुओं के साथ एक साधारण धातु (मिश्र धातु आधार) के संयोजन का प्रतिनिधित्व करती हैं। उदाहरण के लिए, पीतल तांबे और जस्ता का मिश्र धातु है। यहाँ मिश्र धातु का आधार तांबा है।

एक रासायनिक तत्व जो धातु या मिश्र धातु का हिस्सा होता है उसे घटक कहा जाता है। मिश्रधातु में प्रबल होने वाले मुख्य घटक के अलावा, आवश्यक गुण प्राप्त करने के लिए मिश्र धातु की संरचना में मिश्रित घटक भी होते हैं। तो, पीतल, एल्यूमीनियम, सिलिकॉन, लोहा, मैंगनीज, टिन, सीसा और अन्य मिश्र धातु घटकों के यांत्रिक गुणों और संक्षारण प्रतिरोध को बेहतर बनाने के लिए इसमें जोड़ा जाता है।

घटकों की संख्या के अनुसार, मिश्र धातुओं को दो-घटक (डबल), तीन-घटक (ट्रिपल) आदि में विभाजित किया जाता है। मुख्य और मिश्र धातु घटकों के अलावा, मिश्र धातु में अन्य तत्वों की अशुद्धियाँ होती हैं।

अधिकांश मिश्रधातुएँ द्रव अवस्था में संघटकों को मिलाकर प्राप्त की जाती हैं। मिश्र धातु तैयार करने के अन्य तरीके: सिंटरिंग, इलेक्ट्रोलिसिस, उच्च बनाने की क्रिया। इस मामले में, पदार्थ छद्म मिश्र धातु कहलाते हैं।

धातुओं की पारस्परिक रूप से भंग करने की क्षमता उपयोगी गुणों के संयोजन की एक विस्तृत विविधता के साथ बड़ी संख्या में मिश्र धातु प्राप्त करने के लिए अच्छी स्थिति बनाती है जो साधारण धातुओं के पास नहीं होती है।

मिश्रधातु सामर्थ्य, कठोरता, मशीनीकरण आदि में सरल धातुओं से श्रेष्ठ होती हैं। यही कारण है कि सरल धातुओं की तुलना में प्रौद्योगिकी में इनका अधिक व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, लोहा एक नरम धातु है, जिसका उपयोग लगभग कभी भी अपने शुद्ध रूप में नहीं किया जाता है। लेकिन प्रौद्योगिकी में सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले लोहा-कार्बन मिश्र - स्टील्स और कच्चा लोहा हैं।

प्रौद्योगिकी के विकास के वर्तमान चरण में, मिश्र धातुओं की संख्या में वृद्धि और उनकी संरचना की जटिलता के साथ, विशेष शुद्धता वाली धातुओं का बहुत महत्व है। ऐसी धातुओं में मुख्य घटक की सामग्री 99.999 से 99.999999999% तक होती है
और अधिक। रॉकेट विज्ञान, परमाणु, इलेक्ट्रॉनिक और प्रौद्योगिकी की अन्य नई शाखाओं के लिए उच्च शुद्धता की धातुओं की आवश्यकता होती है।

घटकों की परस्पर क्रिया की प्रकृति के आधार पर, मिश्र धातुओं को प्रतिष्ठित किया जाता है:

1) यांत्रिक मिश्रण;

2) रासायनिक यौगिक;

3) ठोस समाधान।

1) यांत्रिक मिश्रणदो घटक तब बनते हैं जब वे ठोस अवस्था में एक दूसरे में नहीं घुलते हैं और रासायनिक संपर्क में प्रवेश नहीं करते हैं। मिश्र - यांत्रिक मिश्रण (उदाहरण के लिए, सीसा - सुरमा, टिन - जस्ता) संरचना में विषम हैं और इन घटकों के क्रिस्टल के मिश्रण का प्रतिनिधित्व करते हैं। इस मामले में, मिश्र धातु में प्रत्येक घटक के क्रिस्टल अपने व्यक्तिगत गुणों को पूरी तरह से बनाए रखते हैं। इसीलिए ऐसे मिश्रधातुओं के गुणों (उदाहरण के लिए, विद्युत प्रतिरोध, कठोरता, आदि) को दोनों घटकों के गुणों के परिमाण के अंकगणितीय माध्य के रूप में परिभाषित किया गया है।

2) ठोस उपायआधार धातु-विलायक के परमाणुओं और घुलनशील तत्व के परमाणुओं द्वारा एक सामान्य स्थानिक क्रिस्टल जाली के गठन की विशेषता है।
ऐसे मिश्र धातुओं की संरचना में शुद्ध धातु की तरह सजातीय क्रिस्टलीय अनाज होते हैं। प्रतिस्थापन ठोस समाधान और अंतरालीय ठोस समाधान हैं।

इस तरह की मिश्र धातुओं में पीतल, तांबा-निकल, लोहा-क्रोमियम आदि शामिल हैं।

मिश्र - ठोस समाधान सबसे आम हैं। उनके गुण घटक घटकों के गुणों से भिन्न होते हैं। उदाहरण के लिए, ठोस समाधानों की कठोरता और विद्युत प्रतिरोध शुद्ध घटकों की तुलना में बहुत अधिक है। उनकी उच्च लचीलापन के कारण, वे खुद को फोर्जिंग और अन्य प्रकार के दबाव उपचार के लिए अच्छी तरह से उधार देते हैं। ठोस विलयनों के ढलाई गुण और मशीनीकरण कम होते हैं।

3) रासायनिक यौगिक, ठोस विलयनों की तरह, सजातीय मिश्रधातु हैं। जब वे जम जाते हैं, तो एक पूरी तरह से नया क्रिस्टल जाली बनता है, जो मिश्रधातु बनाने वाले घटकों के जाली से अलग होता है। इसलिए, एक रासायनिक यौगिक के गुण स्वतंत्र होते हैं और घटकों के गुणों पर निर्भर नहीं होते हैं। रासायनिक यौगिक मिश्रित घटकों के कड़ाई से परिभाषित मात्रात्मक अनुपात में बनते हैं। रासायनिक यौगिक की मिश्र धातु संरचना रासायनिक सूत्र द्वारा व्यक्त की जाती है। इन मिश्र धातुओं में आमतौर पर उच्च विद्युत प्रतिरोध, उच्च कठोरता और कम लचीलापन होता है। तो, कार्बन के साथ लोहे का रासायनिक यौगिक - सीमेंटाइट (Fe 3 C) शुद्ध लोहे की तुलना में 10 गुना अधिक कठोर है।

मनुष्य द्वारा धातुओं का उपयोग हजारों वर्षों से किया जाता रहा है। धातुओं के नाम से, मानव जाति के विकास के परिभाषित युगों का नाम दिया गया है: कांस्य युग, लौह युग, कच्चा लोहा का युग, आदि। हमारे आसपास कोई धातु उत्पाद 100% लोहा, तांबा, सोना या कोई अन्य धातु नहीं है। किसी में जानबूझकर किसी व्यक्ति द्वारा पेश किए गए एडिटिव्स और हानिकारक अशुद्धियाँ हैं जो किसी व्यक्ति की इच्छा के विरुद्ध गिर गई हैं।

बिल्कुल शुद्ध धातु केवल अंतरिक्ष प्रयोगशाला में ही प्राप्त की जा सकती है। वास्तविक जीवन में अन्य सभी धातुएं मिश्र धातु हैं - दो या दो से अधिक धातुओं (और गैर-धातुओं) के ठोस यौगिक, धातुकर्म उत्पादन की प्रक्रिया में उद्देश्यपूर्ण रूप से प्राप्त किए गए।

वर्गीकरण

धातुविज्ञानी धातु मिश्र धातुओं को कई मानदंडों के अनुसार वर्गीकृत करते हैं:

उनके आधार पर धातुओं और मिश्र धातुओं में अलग-अलग भौतिक और रासायनिक गुण होते हैं।

सबसे बड़े द्रव्यमान अंश वाली धातु को आधार कहा जाता है।

मिश्र धातु गुण

धातु मिश्र धातुओं के गुणों को इसमें विभाजित किया गया है:

इन गुणों की मात्रा निर्धारित करने के लिए, विशेष भौतिक मात्रा और स्थिरांक पेश किए जाते हैं, जैसे कि लोचदार सीमा, हुक का मापांक, चिपचिपापन गुणांक और अन्य।

मुख्य प्रकार के मिश्र

लोहे के आधार पर सबसे अधिक प्रकार की मिश्रधातुएँ बनाई जाती हैं। ये स्टील्स, कच्चा लोहा और फेराइट हैं।

स्टील एक लोहे पर आधारित पदार्थ है जिसमें 2.4% से अधिक कार्बन नहीं होता है, जिसका उपयोग औद्योगिक प्रतिष्ठानों और घरेलू उपकरणों, जल, भूमि और वायु परिवहन, उपकरण और जुड़नार के लिए पुर्जों और आवासों के निर्माण के लिए किया जाता है। स्टील्स में गुणों की एक विस्तृत श्रृंखला होती है। सामान्य शक्ति और लचीलापन हैं। अलग-अलग स्टील ग्रेड की व्यक्तिगत विशेषताएं गलाने के दौरान पेश किए गए मिश्र धातु योजक की संरचना से निर्धारित होती हैं। आवर्त सारणी का आधा भाग धातुओं और अधातुओं दोनों में योजक के रूप में उपयोग किया जाता है। उनमें से सबसे आम क्रोमियम, वैनेडियम, निकल, बोरॉन, मैंगनीज, फास्फोरस हैं।

यदि कार्बन की मात्रा 2.4% से अधिक है, तो ऐसे पदार्थ को कच्चा लोहा कहा जाता है। कच्चा लोहा स्टील की तुलना में अधिक भंगुर होता है। उनका उपयोग किया जाता है जहां छोटे गतिशील वाले बड़े स्थिर भार का सामना करना आवश्यक होता है। कास्ट आयरन का उपयोग बड़े मशीन टूल्स और तकनीकी उपकरणों के लिए फ्रेम के निर्माण में, कार्य तालिकाओं के लिए आधार, बाड़, झंझरी और सजावट की वस्तुओं की ढलाई में किया जाता है। 19वीं और 20वीं सदी की शुरुआत में, संरचनाओं के निर्माण में कच्चा लोहा का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता था। इंग्लैंड में लोहे के पुल आज तक बचे हुए हैं।

एक उच्च कार्बन सामग्री वाले पदार्थ, जिसमें चुंबकीय गुण होते हैं, फेराइट कहलाते हैं। इनका उपयोग ट्रांसफार्मर और इंडक्टर्स के निर्माण में किया जाता है।

5 से 45% जस्ता युक्त कॉपर-आधारित धातु मिश्र धातुओं को पीतल कहा जाता है। पीतल जंग के लिए अतिसंवेदनशील नहीं है और व्यापक रूप से मैकेनिकल इंजीनियरिंग में एक संरचनात्मक सामग्री के रूप में उपयोग किया जाता है।

यदि आप तांबे में जस्ता के स्थान पर टिन मिलाते हैं, तो आपको कांस्य प्राप्त होता है। यह शायद हमारे पूर्वजों द्वारा कई सहस्राब्दी पहले जानबूझकर प्राप्त किया गया पहला मिश्र धातु है। कांस्य टिन और तांबे दोनों की तुलना में बहुत अधिक मजबूत है और केवल अच्छी तरह से जाली स्टील की ताकत में हीन है।

सीसा-आधारित पदार्थ व्यापक रूप से टांका लगाने वाले तारों और पाइपों के साथ-साथ विद्युत रासायनिक उत्पादों, मुख्य रूप से बैटरी और संचायक में उपयोग किए जाते हैं।

एल्यूमीनियम पर आधारित दो-घटक सामग्री, जिसमें सिलिकॉन, मैग्नीशियम या तांबे को पेश किया जाता है, को कम विशिष्ट गुरुत्व और उच्च मशीनीकरण की विशेषता होती है। उनका उपयोग इंजन निर्माण, एयरोस्पेस उद्योग और बिजली के घटकों और घरेलू उपकरणों के उत्पादन में किया जाता है।

जिंक मिश्र

जस्ता आधारित मिश्र धातुओं में कम गलनांक, संक्षारण प्रतिरोध और उत्कृष्ट मशीनीकरण होता है। उनका उपयोग मैकेनिकल इंजीनियरिंग, कंप्यूटर और घरेलू उपकरणों के उत्पादन और प्रकाशन में किया जाता है। अच्छा विरोधी घर्षण गुण असर वाले गोले के लिए जस्ता मिश्र धातुओं के उपयोग की अनुमति देते हैं।

टाइटेनियम मिश्र

टाइटेनियम सबसे सुलभ धातु नहीं है, इसे बनाना मुश्किल है और इसे प्रोसेस करना मुश्किल है। इन कमियों को टाइटेनियम मिश्र धातुओं के अपने अद्वितीय गुणों द्वारा भुनाया जाता है: उच्च शक्ति, कम विशिष्ट गुरुत्व, उच्च तापमान और आक्रामक वातावरण का प्रतिरोध। इन सामग्रियों को मशीन में लगाना मुश्किल है, लेकिन गर्मी उपचार से इनके गुणों में सुधार किया जा सकता है।

एल्यूमीनियम और अन्य धातुओं की थोड़ी मात्रा के साथ मिश्रधातु शक्ति और गर्मी प्रतिरोध में सुधार करती है। पहनने के प्रतिरोध में सुधार करने के लिए, सामग्री में नाइट्रोजन जोड़ा जाता है या इसे सीमेंट किया जाता है।

निम्नलिखित क्षेत्रों में टाइटेनियम आधारित धातु मिश्र धातुओं का उपयोग किया जाता है:

1. 1. • एयरोस्पेस;
      • रासायनिक;
      • परमाणु;
      • क्रायोजेनिक;
      • जहाज निर्माण;
      • प्रोस्थेटिक्स।

एल्यूमीनियम मिश्र

यदि 20वीं शताब्दी का पूर्वार्द्ध इस्पात की शताब्दी थी, तो दूसरी छमाही को एल्युमिनियम की सदी कहा जाना उचित था।

मानव गतिविधि की एक शाखा का नाम देना मुश्किल है जिसमें इस हल्की धातु से बने उत्पाद या पुर्जे नहीं मिलेंगे।

एल्यूमीनियम मिश्र में विभाजित हैं:

1. 1. • फाउंड्री (सिलिकॉन के साथ)। उनका उपयोग साधारण कास्टिंग प्राप्त करने के लिए किया जाता है।
      • इंजेक्शन मोल्डिंग के लिए (मैंगनीज के साथ)।
      • बढ़ी हुई ताकत, आत्म-सख्त करने की क्षमता (तांबे के साथ)।

एल्यूमीनियम यौगिकों के मुख्य लाभ:

1. 1. • उपलब्धता।
      • छोटा विशिष्ट वजन।
      • स्थायित्व।
      • शीत प्रतिरोध।
      • अच्छी मशीनीकरण।
      • इलेक्ट्रिकल कंडक्टीविटी।

मिश्र धातु सामग्री का मुख्य नुकसान कम गर्मी प्रतिरोध है। 175 डिग्री सेल्सियस तक पहुंचने पर, यांत्रिक गुणों में तेज गिरावट आई है।

आवेदन का एक अन्य क्षेत्र हथियारों का उत्पादन है। मजबूत घर्षण और प्रभावों के अधीन होने पर एल्यूमीनियम आधारित पदार्थ स्पार्क नहीं करते हैं। वे पहिएदार और उड़ने वाले सैन्य उपकरणों के लिए हल्के कवच का उत्पादन करने के लिए उपयोग किए जाते हैं।

एल्यूमीनियम मिश्र धातु सामग्री का व्यापक रूप से इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग और इलेक्ट्रॉनिक्स में उपयोग किया जाता है। उच्च चालकता और बहुत कम चुंबकीयकरण उन्हें विभिन्न रेडियो और संचार उपकरणों, कंप्यूटर और स्मार्टफ़ोन के लिए आवास के उत्पादन के लिए आदर्श बनाते हैं।

लोहे के एक छोटे से अंश की उपस्थिति भी सामग्री की ताकत को काफी बढ़ा देती है, लेकिन इसके संक्षारण प्रतिरोध और लचीलापन को भी कम कर देती है। सामग्री के लिए आवश्यकताओं के आधार पर लौह सामग्री पर एक समझौता पाया जाता है। संयुक्ताक्षर में कोबाल्ट, मैंगनीज या क्रोमियम जैसी धातुओं को जोड़कर लोहे के नकारात्मक प्रभाव की भरपाई की जाती है।

मैग्नीशियम-आधारित सामग्री एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं के साथ प्रतिस्पर्धा करती है, लेकिन उनकी उच्च कीमत के कारण उनका उपयोग केवल सबसे महत्वपूर्ण उत्पादों में किया जाता है।

तांबे की मिश्र धातु

आमतौर पर, तांबे की मिश्र धातुओं को पीतल के विभिन्न ग्रेड के रूप में समझा जाता है। 5-45% की जस्ता सामग्री के साथ, पीतल को लाल (टॉम्पैक) माना जाता है, और 20-35% की सामग्री के साथ - पीला।

काटने, ढलाई और मुद्रांकन द्वारा उत्कृष्ट मशीनीकरण के कारण, पीतल छोटे भागों के निर्माण के लिए एक आदर्श सामग्री है जिसके लिए उच्च परिशुद्धता की आवश्यकता होती है। कई प्रसिद्ध स्विस क्रोनोमीटर के गियर पीतल के बने होते हैं।

पीतल - तांबा और जस्ता का मिश्रण

तांबे और सिलिकॉन के अल्प-ज्ञात मिश्र धातु को सिलिकॉन कांस्य कहा जाता है। यह अत्यधिक टिकाऊ है। कुछ स्रोतों के अनुसार, पौराणिक स्पार्टन्स ने अपनी तलवारें सिलिकॉन कांस्य से बनाईं। यदि हम सिलिकॉन के बजाय फॉस्फोरस मिलाते हैं, तो हमें झिल्लियों और लीफ स्प्रिंग के उत्पादन के लिए एक उत्कृष्ट सामग्री मिलती है।

करबैड

ये पहनने के लिए प्रतिरोधी और उच्च कठोरता वाली लौह-आधारित सामग्री हैं, जो 1100 डिग्री सेल्सियस तक उच्च तापमान पर भी अपने गुणों को बनाए रखती हैं।

क्रोमियम, टाइटेनियम, टंगस्टन कार्बाइड का उपयोग मुख्य योजक के रूप में किया जाता है, निकल, कोबाल्ट, रुबिडियम, रूथेनियम या मोलिब्डेनम सहायक होते हैं।

आवेदन के मुख्य क्षेत्र हैं:

1. 1. • काटने के उपकरण (मिलिंग कटर, ड्रिल, नल, डाई, कटर, आदि)।
      • मापने के उपकरण और उपकरण (शासक, वर्ग, कैलीपर्स विशेष समरूपता और स्थिरता की कामकाजी सतह)।
      • स्टैम्प, मैट्रिसेस और पंच।
      • रोलिंग मिलों और पेपर मशीनों के रोल।
      • खनन उपकरण (क्रशर, कटर, खुदाई बाल्टी)।
      • परमाणु और रासायनिक रिएक्टरों के विवरण और घटक।
      • वाहनों, औद्योगिक उपकरणों और अद्वितीय भवन संरचनाओं के अत्यधिक भार वाले हिस्से, जैसे, उदाहरण के लिए, बुर्ज-दुबई टॉवर।

कार्बाइड सामग्री के आवेदन के अन्य क्षेत्र हैं।