Металл үйлдвэрлэх арга. хайлш төрөл. шүлтийн металлын бэлтгэх

Орчин үеийн хүн өөрийн өдөр тутмын амьдралд металл янз бүрийн хүрээлэгдсэн байна. бидний хэрэглэдэг ихэнх зүйлс нь эдгээр химийн бодис нь байгаа. Хүмүүс металл үйлдвэрлэх янз бүрийн арга замыг олсон байна, учир нь энэ явдал болсон юм.

металл гэж юу вэ

органик бус химийн эрхэлж байгаа хүмүүсийн хувьд Эдгээр үнэ цэнэтэй бодис. металлыг олж авах нь илүү төгс арга техникийг бий болгох хүн, бидний амьдралыг сайжруулах боломжийг олгодог. Тэд юу төлөөлж байна вэ? Бид металлыг үйлдвэрлэх нийтлэг аргуудыг авч үзэх өмнө тэд юу болохыг ойлгох нь чухал юм. Metals онцлог шинж бүхий энгийн бодисын хэлбэрээр химийн элементийн бүлэг байна:

• дулааны болон цахилгаан дамжуулах;

• Өндөр ductility;

• гэрэлтүүлэх.

Хүн амархан бусад бодисоос нь ялгаж болно. бүх металлын онцлог шинж чанар нь тусгай гялалзах илрэх юм. Тэр гадаргуу дээр унаж тэднийг санаж байхгүй бол гэрлийн туяа тусгал ирдэг. Гялбааг - бүх металлын нийтлэг өмч байдаг боловч энэ нь хамгийн тодорхой мөнгө илэрдэг.

Өнөөдөр эрдэмтэд тэд бүгд албан ёсны шинжлэх ухаан хүлээн зөвшөөрч байгаа юм уу хэдий ч, эдгээр химийн элементийн 96 нээжээ. Тэд угаасаа онцлог шинж хамааран бүлгүүдэд хуваагддаг байна. Ийнхүү метал болон дагалдах бүтээгдэхүүнүүд нь дараах болно:

• шүлтлэг - 6;

• шүлтлэг - 6;

• Шилжилтийн - 38;

• Хөнгөн - 11;

• semimetals - 7;

• lanthanides - 14;

• actinides - 14.

олж авах метал болон дагалдах бүтээгдэхүүнүүд

хайлш бэлдэцт тулд эхлээд байгалийн хүдрээс металл хүлээн авах ёстой. Төрөлх элементүүд - Эдгээр үнэгүй улсын шинж чанартай байдаг бодис байдаг. Эдгээр нь цагаан алт, алт, цагаан тугалга болон мөнгөн ус зэрэг багтана. Тэд механик хольц, эсвэл химийн урвалж тусгаарлагдсан байна.

Үлдсэн металл нэгдлийн эмчилгээ олборлосон байна. Тэд янз бүрийн эрдэс бодис олдсон байна. Хүдэр - энэ ашигт малтмал болон чулуулаг, исэл, карбонат, эсвэл сульфид зэрэг металлын нэгдлүүд агуулдаг. Тэдний үйлдвэрлэлийн химийн эмчилгээ ашиглаж байна.

металлыг гарган авах арга:

• нүүрстөрөгчийн исэл, нөхөн сэргээх;

• тугалга хүлээн чулуу нь цагаан тугалга,

•-аас цутгамал төмөр үйлдвэрлэх төмрийн хүдэр ,

• тусгай зуух хүхрийн нэгдлүүдийг шатаах.

хүдэр чулуулаг солилцоог гэх янз бүрийн бодис тэдэнд нэмж байгаа нь олж авах металлыг хөнгөвчлөхийн тулд. Тэд шавар, шохойн чулуу, элс мэт хүсээгүй бохирдлыг арилгах тусалдаг. Энэ үйл явцын үр дүнд үйлдвэрлэсэн fusible нэгдэл Шаар гэж нэрлэдэг.

шаардлагагүй бүрэлдэхүүн хэсэг нь том хэсгийг зайлуулах өөр баяжуулсан металл хүдэр хайлуулах өмнө хольц ихээхэн хэмжээний өмнө. Энэ эмчилгээ нь хамгийн өргөн хэрэглэгддэг арга - хөвүүлэн баяжуулах, соронзон болон таталцлын арга.

шүлтийн металлууд

Хэвлэл, шүлтийн металл хүлээн авах - цогц үйл явц. Энэ нь зөвхөн химийн бодисын хэлбэрээр байгаль олж болно байгаатай холбоотой юм. Тэд бодис бууруулж байгаа учраас тэдний бэлтгэл өндөр эрчим хүчний зардалтай хамт. шүлтийн металлыг олж авах хэд хэдэн арга байдаг:

• Ли vacuo дахь исэл бэлтгэсэн буюу хайлмалын хамт боловсруулах spodumene үед бий болсон нь хлорид электролиз болно.

• битүүмжилсэн хуруувчин тигелийг нүүрсний үнс болон кальци гадна нь хайлмалын хлорид электролизийн нь хуурах гэхэд олборлосон натри. Эхний арга нь хамгийн их цаг хугацаа шаардсан юм.

• Калийн хайлмал электролиз эсвэл түүний давс, натри уур нь хлорид дайран авсан байна. Мөн энэ нь 440 ° С-ийн температурт цутгамал калийн гидроксид, шингэн натри урвалд үүссэн байна

• 650 ° С-д 700-800 ° С-д цезийн, тэдний кальцийн хлорид сэргээж олборлосон rubidium болон циркон Энэ замаар шүлтийн металлын бэлтгэх маш их эрчим хүч шаарддаг, зардал ихтэй байдаг.

металл, хайлш ялгаа

Зарчмын хувьд, металл, тэдгээрийн хайлш бараг байхгүй хооронд тодорхой хил хязгаар, тэр ч байтугай хамгийн цэвэр, энгийн бодис хольц нь хэсэг учраас. Ингээд тэдний хооронд ялгаа нь юу вэ? салбарын болон эдийн засгийн бусад салбаруудад ашиглаж Бараг бүх металл, гол химийн элемент нь бусад хэсгүүдэд зориудаар нэмж авсан хайлш хэлбэрээр ашиглаж байна.

хайлш

Технологийн металл материал нь төрөл бүрийн хэрэгтэй. Энэ тохиолдолд, цэвэр химийн элементүүд бараг тэд ард түмэнд шаардлагатай шинж байхгүй байна, учир нь хэрэглэж байна. тэдний хэрэгцээг бид хайлш үйлдвэрлэх зориулсан төрөл бүрийн арга зохион бүтээсэн байна. Энэ нэр томъёо нь Макроскопиор нэг төрлийн материал, хоёр буюу түүнээс дээш химийн элементийн бүрдэнэ хэлнэ. Үүгээр металл бүрэлдэхүүн хэсэг хайлш давамгайлж байгаа. Энэ бодис нь өөрийн бүтэц байдаг. хайлш дараах бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ялгаж:

• үндэс суурь нь нэг буюу хэд хэдэн металлын бүрдсэн;

• өөрчлөх болон элементүүдийг хайлшны жижиг нэмэлтүүд;

• undeleted хольц (үйл явц, байгалийн, санамсаргүй байдлаар).

Энэ нь металлын хайлш үндсэн бүтцийн материал юм. технологи онд 5000 гаруй байдаг.

хайлшийн төрлийн

хайлш энэ янз бүрийн хэдий ч, ихэнх хүмүүс төмөр, хөнгөн цагаан дээр үндэслэсэн байдаг бөгөөд тэдгээр нь үнэ цэнийг тоглож байна. Энэ нь тэд бол ихэвчлэн өдөр тутмын амьдралд байдаг хүн. хайлш төрлүүд өөр өөр байдаг. Түүнээс гадна, тэд хэд хэдэн шалгуурын дагуу ангилна. Оноос хойш хайлш үйлдвэрлэх нь өөр өөр арга байдаг. Энэ шалгуур үзүүлэлтийн дагуу тэд хуваагдаж байна:

• хайлш, хайлмал нийлдэг бүрэлдэхүүн хэсэг нь талсжилт авсан байна.

• Нунтаг, өндөр температурт нунтаг нь холимог болон дараагийн хүдрийн агломерацийн нь шахалтыг ашиглан хийж болно. Ба энэ нь ихэвчлэн ийм хайлшийн бүрэлдэхүүн хэсэг нь зөвхөн энгийн химийн элементүүд байдаг боловч ийм хатуу нь титан, вольфрамын хайлш карбид тэдний янз бүрийн нэгдлүүд. өөр өөр хэмжээгээр нэмэн өөрчилж металл шинж материал.

эцсийн нийтлэл, бэлдэцийг хэлбэрээр хайлш бэлтгэх арга хуваасан байна:

• хийц (silumin, төмрийн);

• deformable (ган);

• нунтаг (титан гянт болд).

хайлш төрөл

металл үйлдвэрлэх арга өөр өөр, улмаар тэдэнд материал өөр өөр шинж чанартай байдаг улмаас үйлдвэрлэсэн байна. хатуу төрийн хайлш байна:

• нэг төрлийн (нэгдсэн), ижил төрлийн талст бүрдсэн. Тэд ихэвчлэн нэг үе шат гэж нэрлэдэг байна.

• төрлийн бус (гетероген) олон үе шат гэж нэрлэдэг. Тэд хайлш үндсэн хүлээн авах үед нь хатуу уусмал (матриц үе) гэж авна. Энэ төрлийн бүтэц төрлийн бус бодисууд нь химийн элементүүдийн найрлага хамаарна. завсрын болон substitutional хатуу шийдэл, химийн нэгдлүүд (карбидууд, intermetallic нэгдэл, nitrides), энгийн бодисын crystallites: Ийм хайлш нь дараах бүрэлдэхүүнтэй оруулж болно.

хайлшин шинж чанар

Ямар металл болон хайлш үйлдвэрлэх аргыг ашиглаж байгаа юу, тэдгээрийн шинж чанар нь бүрэн Эдгээр материалын үе болор бүтэц болон бичил тодорхойлно. Тэдний тус бүр өөр өөр байдаг. хайлшийн macroscopic шинж чанар нь тэдний microstructure хамаарна. Тэд зөвхөн материалын болор бүтцэд хамааралтай тэдний үе шат нь шинж чанараар нь ялгаж ямар ч тохиолдолд байдаг. металл матриц дахь үе нь жигд хуваарилах замаар олж авсан төрлийн бус (multiphase) хайлшийн Macroscopic нэгэн төрлийн.

хайлш хамгийн чухал шинж чанар weldability гэж үзэж байна. Өөрөөр хэлбэл, тэдгээр нь ижил метал болон дагалдах бүтээгдэхүүнүүд байдаг. Тиймээс хайлш дулааны болон цахилгаан дамжуулах, ductility ба ойлтын (гялгар) байна.

сорт хайлш

хайлш үйлдвэрлэх төрөл бүрийн аргууд хүн өөр өөр шинж чанар, шинж чанар бүхий металл материал нь олон тооны бодох зөвшөөрсөн байна. Тэд дараах бүлэгт хуваана зориулалтын дагуу:

• Бүтцийн (ган, Duralumin, төмрийн). Энэ бүлэг нь тусгай шинж чанар бүхий хайлш багтана. Тиймээс тэд угийн аюулгүй, эсвэл эсрэг үрэлтийн шинж ялгаатай байна. Эдгээр нь гууль, хүрэл зэрэг орно.

• холхивч (babbitt) дүүргэх хэрэгтэй.

• цахилгаан халаалт, хэмжих тоног төхөөрөмж (Nichrome, manganin) нь.

• хэрэгсэл огтлох үйлдвэрлэл нь (ялалт).

ард түмний үйлдвэрлэл ийм бага хайлуулах, халуунд тэсвэртэй, зэврэлтэнд тэсвэртэй ба аморф хайлш зэрэг метал материалыг бусад төрлийн ашигладаг. Мөн өргөн хэрэглэгддэг соронз болон thermoelectrics (teluridy selenide болон висмут, хар тугалга, сурьма болон бусад) байна.

ferroalloy

Бараг бүх дэлхийд хайлуулж төмөр энгийн, үйлдвэрлэлд чиглэсэн байна хайлш болдын. Энэ нь мөн гахайн төмрийн үйлдвэрлэлд ашиглаж байна. төмрийн хайлш улмаас хүнд ашигтай шинж чанаруудыг эзэмших Үнэндээ түүний түгээмэл болсон. Тэд янз бүрийн бүрэлдэхүүн энгийн химийн элемент нэмж авсан байна. Тиймээс янз бүрийн төмрийн хайлш нэг бодисын үндсэн дээр үйлдвэрлэж байгаа хэдий ч, болдын болон цутгамал багассан өөр өөр шинж чанартай байдаг. Үүний улмаас тэд хэрэглэх янз бүрийн чиглэлд байдаг. Ихэнх болдын төмөр илүү хэцүү. Эдгээр металл бэлтгэх янз бүрийн аргууд эдгээр төмрийн хайлш өөр зэргүүд (зэрэг) олж авах боломжийг олгодог.

хайлшийн сайжруулах шинж чанар

хайлшны металл болон бусад зарим элементийн дамжуулан сайжруулсан шинж чанар бүхий материалыг авч болно. Жишээ нь, гарц хүч чадал цэвэр хөнгөн цагааны 35 МПа байна. зэс (1.6%), Zn (5.6%), магни (2.5%) нь металлын хайлш бэлтгэх индекс 500 МПа давсан байна.

Шалтгаалан өөр өөр химийн бодисын нэгдэл янз бүрийн харьцаа нь сайжирч, соронзон дулааны болон цахилгааны шинж металл материалыг авч болно. Энэ үйл явцын гол үүрэг нь атомуудын хооронд бондын түүний талст нь тархалт, төрөл төлөөлсөн хайлш бүтэц юм.

Ган, төмрийн

Эдгээр хайлш гаргаж байгаа төмрийн нэгдэл ба нүүрстөрөгч (2%). никель, хром, ванади тэдэнд нэмж alloyed материалын үйлдвэрлэл. ган ердийн төрлийн мэдээлэл хуваагдаж байна:

• Бага нүүрстөрөгч (0.25% нүүрстөрөгч) янз бүрийн барилга үйлдвэрлэхэд ашигласан;

• өндөр нүүрстөрөгчийн (0.55-аас дээш%) арга хэрэгслийг үйлдвэрлэх зорилготой юм.

хайлшин болдын янз бүрийн брэндүүд механик инженер, болон бусад бүтээгдэхүүнийг ашиглаж байна.

2-4% хувь нь нүүрс нь төмөр нь хайлш, ширэм гэж нэрлэдэг. Энэ материалын найрлага нь цахиур орно. төрөл бүрийн цутгамал төмрийн бүтээгдэхүүний сайн механик шинж байх.

Төмөрлөг бус металл

Үүнээс гадна төмөр, болон бусад элементүүд нь төмөр материал нь төрөл бүрийн хийхэд ашигласан байна. Тэдний нэгдлийн үр дүнд төмөрлөг бус хайлш байна. Амьдралын хүмүүс үндсэн дээр хамгийн материалыг олсон байна:

• Зэс, гуулин гэж нэрлэдэг. Тэд 5-45% цайр агуулдаг. агуулга 5-20% байгаа бол, гуулин улаан гэж нэрлэдэг бөгөөд хэрэв 20-36% - шар өнгөтэй. цахиурын, цагаан тугалга, берилл, хөнгөн цагаан зэсийн хайлш байдаг. Тэд хүрэл гэж нэрлэдэг байна. Эдгээр хайлш хэд хэдэн төрөл байдаг.

• ердийн гагнуурын (tretnik) төлөөлж хүргэж байна. Энэ хайлш онд химийн pripadaet 2-р хэсэг цагаан тугалга 1 хэсэг юм. хар тугалга, цагаан тугалга, хүнцэл болон сурьма нь хайлш юм холхивч хэрэглэж babbitt үйлдвэрлэлийн байна.

• хөнгөн цагаан, титан, магни, берилли, өндөр хүч чадал, маш сайн механик шинж чанар бүхий хөнгөн төмөрлөг бус хайлш байна.

бэлтгэх арга

металл болон хайлш олж авах гол арга:

• ган нь хатууруулах үед нь нэг төрлийн хольц өөр хайлсан бүрэлдэхүүн хэсэг. хайлш нь олж авах, electrometallurgical металлын pyrometallurgical аргыг ашиглаж байна. Эхний илэрхийлэгч шаталтын явцад үр дүнд түүхий дулааны эрчим хүч халаах ашиглаж байна. тэсэлгээний зууханд нээлттэй голомт зуух болон төмөр pyrometallurgical ган олж авсан. electrometallurgical үйл явц нь түүхий эд, цахилгаан нуман буюу индукцийн зуух халааж байгаа бол. Энэ тохиолдолд түүхий эд rasslavlyaetsya маш хурдан.

• Нунтаг, үүгээр нь хайлш үйлдвэрлэхэд ашигласан түүний бүрэлдэхүүн хэсэг нь нунтаг. Улмаас тэднийг дарж нь тодорхой хэлбэр өгч, дараа нь тусгай зууханд жигнэгдэх байна.