ברזל יצוק - נזילות
מכסי ביוב הם חלק כל כך לא בולט מהסביבה היומיומית שלנו, שמעט אנשים שמים לב אליהם. הסיבה לכך שלברזל יצוק מגוון שימושים כה גדול ורחב נובעת בעיקר מהנזילות המעולה שלו וקלות היציקה שלו לצורות מורכבות שונות. ברזל יצוק הוא למעשה השם שניתן לתערובת של יסודות כולל פחמן, סיליקון וברזל. ככל שתכולת הפחמן גבוהה יותר, כך מאפייני הזרימה טובים יותר במהלך היציקה. פחמן מופיע כאן בשתי צורות, גרפיט וברזל קרביד.
הנוכחות של גרפיט בברזל יצוק מעניקה לכיסויי ביוב עמידות מעולה בפני שחיקה. חלודה מופיעה בדרך כלל רק בשכבה החיצונית ביותר, ולכן היא לרוב מלוטשת. למרות זאת, עדיין קיימים אמצעים מיוחדים למניעת חלודה בתהליך היציקה, כלומר, מתווספת שכבת ציפוי אספלט על פני היציקה, והאספלט חודר לנקבוביות על משטח הברזל היצוק למניעת חלודה. התהליך המסורתי של ייצור חומרי יציקת חול משמש כיום מעצבים רבים בתחומים חדשים ומעניינים יותר.
תכונות החומר: נזילות מעולה, עלות נמוכה, עמידות בפני שחיקה טובה, התכווצות התמצקות נמוכה, שבירה מאוד, חוזק לחיצה גבוה, יכולת עיבוד טובה.
שימושים אופייניים: ברזל יצוק נמצא בשימוש כבר מאות שנים בתחומים כמו מבנים, גשרים, רכיבים הנדסיים, כלי בית ומטבח.
2 נירוסטה - אהבה אל חלד
נירוסטה היא סגסוגת המיוצרת על ידי שילוב של כרום, ניקל וכמה אלמנטים מתכתיים אחרים בפלדה. התכונה הבלתי מחלידה שלו נגזרת מהכרום שבסגסוגת. הכרום יוצר על פני הסגסוגת שכבת תחמוצת כרום המתרפאת מוצקה, שאינה נראית לעין שלנו. היחס בין נירוסטה וניקל שאנו מתייחסים אליו בדרך כלל הוא 18:10. המונח "נירוסטה" אינו מתייחס רק לסוג אחד של נירוסטה, אלא מתייחס ליותר ממאה סוגים של פלדות אל חלד תעשייתיות, ולכל פלדת אל חלד שפותחה יש ביצועים טובים בתחום היישום הספציפי שלה.
בתחילת המאה ה-20, הנירוסטה הוכנסה לתחום עיצוב המוצר, ומעצבים פיתחו מוצרים חדשים רבים סביב תכונות הקשיחות והאנטי קורוזיה שלה, הכוללים תחומים רבים שמעולם לא היו מעורבים בהם קודם לכן. סדרת ניסיונות עיצוב זו היא מהפכנית מאוד. כך למשל, לראשונה בתעשייה הרפואית, הופיעו מכשירים שניתן לעשות בהם שימוש חוזר לאחר עיקור.
הנירוסטה מחולקת לארבעה סוגים עיקריים: אוסטניטית, פריטית, פריטית-אוסטנית (מרוכבת), מרטנסיטית. נירוסטה המשמשת בחפצי בית היא בעצם אוסטניטית.
תכונות חומר: טיפול רפואי, אנטי קורוזיה, טיפול משטח עדין, קשיחות גבוהה, יכול להיווצר בטכניקות עיבוד שונות, וקשה לעיבוד קר.
שימוש אופייני: בין פלדות הנירוסטה בצבע ראשוני הנפוצות, נירוסטה אוסטניטית היא חומר הצביעה המתאים ביותר, שיכול לקבל מראה וצורה צבעוניים משביעי רצון. נירוסטה אוסטינית משמשת בעיקר בחומרי בניין דקורטיביים, מוצרי בית, צינורות תעשייתיים ומבני בניין; פלדת אל חלד מרטנסיטית משמשת בעיקר לייצור סכינים ולהבי טורבינה; נירוסטה פריטית עמידה בפני קורוזיה ומשמשת בעיקר במכונות כביסה עמידות ובחלקי דוודים; לפלדת אל חלד מרוכבת עמידות חזקה יותר בפני קורוזיה, ולכן היא משמשת לעתים קרובות בסביבות אגרסיביות.
3 אבץ - 730 פאונד במהלך החיים
אבץ, כסוף וכחלחל-אפור, היא המתכת הלא ברזלית השלישית בשימוש הנפוץ ביותר אחרי אלומיניום ונחושת. נתון של לשכת המכרות האמריקאית מראה שאדם ממוצע צורך בסך הכל 331 קילוגרם אבץ במהלך חייו. לאבץ נקודת התכה נמוכה מאוד, ולכן הוא גם חומר יציקה אידיאלי.
יציקות אבץ נפוצות מאוד בחיי היום יום שלנו: חומרים מתחת לפני השטח של ידיות דלתות, ברזים, רכיבים אלקטרוניים וכו'. לאבץ עמידות בפני קורוזיה גבוהה במיוחד, מה שהופך אותו לעוד תפקיד בסיסי ביותר, כלומר כחומר ציפוי משטח לפלדה. בנוסף לפונקציות הנ"ל, אבץ הוא גם חומר סגסוגת שמתחבר עם נחושת ליצירת פליז. תכונות האנטי קורוזיה שלו לא חלות רק על ציפוי פני פלדה - זה גם עוזר לחזק את המערכת החיסונית האנושית שלנו.
תכונות חומר: בריאות, אנטי קורוזיה, יציקות מעולה, אנטי קורוזיה מעולה, חוזק גבוה, קשיות גבוהה, חומרי גלם זולים, נקודת התכה נמוכה, עמידות לזחילה, קל ליצור סגסוגות עם מתכות אחרות, טיפול רפואי, בטמפרטורת החדר שביר , רקיע בכ-100 מעלות צלזיוס.
שימוש אופייני: רכיבי מוצר אלקטרוני. אבץ הוא אחד מחומרי הסגסוגת היוצרים ברונזה. לאבץ יש גם תכונות היגייניות ואנטי קורוזיה. כמו כן, נעשה שימוש באבץ גם בחומרי קירוי, בדסקיות חריטת תמונות, באנטנות לטלפונים ניידים ובמכשירי תריס במצלמות.
4 אלומיניום (אל) - חומר מודרני
בהשוואה לזהב, שנמצא בשימוש כבר 9,000 שנים, אלומיניום, המתכת הלבנה הכחלחלה הזו, יכולה להיחשב רק כתינוקת בין חומרי המתכת. אלומיניום יצא ונקרא בתחילת המאה ה-18. בניגוד ליסודות מתכת אחרים, אלומיניום אינו קיים בטבע בצורה של יסודות מתכת ישירים, אלא מופק מבוקסיט המכיל 50 אחוז אלומינה (המכונה גם בוקסיט). אלומיניום בצורה מינרלית זו הוא גם אחד היסודות המתכתיים הנפוצים ביותר על הפלנטה שלנו.
כאשר האלומיניום המתכתי הופיע לראשונה, הוא לא הוחל מיד על חייהם של אנשים. מאוחר יותר, אצווה של מוצרים חדשים שמטרתם את הפונקציות והמאפיינים הייחודיים שלו יצאה בהדרגה, וחומר ההייטק הזה זכה בהדרגה לשוק רחב יותר ויותר. למרות שהיסטוריית היישומים של אלומיניום קצרה יחסית, התפוקה של מוצרי האלומיניום בשוק עלתה בהרבה על סכום מוצרי המתכת הלא ברזליים האחרים.
מאפייני החומר: גמיש ופלסטיק, סגסוגות קלות להכנה, יחס חוזק-משקל גבוה, עמידות מצוינת בפני קורוזיה, קלה להולכת חשמל וחום וניתנת למחזור.
שימושים אופייניים: שלדי רכב, חלקי מטוס, כלי מטבח, אריזות ורהיטים. אלומיניום משמש לעתים קרובות גם לחיזוק מבני בניין גדולים, כמו פסל קופידון בכיכר פיקדילי בלונדון וחלקו העליון של בניין הרכב קרייזלר בניו יורק, שכולם חוזקו באלומיניום.
5 סגסוגת מגנזיום - עיצוב אסתטי דק במיוחד
מגנזיום היא מתכת לא ברזלית חשובה ביותר. הוא קל יותר מאלומיניום ויכול ליצור סגסוגות בעלות חוזק גבוה עם מתכות אחרות. לסגסוגות מגנזיום יש משקל סגולי קל, חוזק סגולי גבוה וקשיחות ספציפית, מוליכות תרמית טובה והפחתת שיכוך טובה. ביצועי מיגון הלם ומיגון אלקטרומגנטי, עיבוד ודפוס קל, מיחזור קל ויתרונות נוספים. אבל במשך זמן רב, בשל המחיר הגבוה והמגבלות הטכניות, נעשה שימוש בסגסוגות מגנזיום ומגנזיום רק בכמות קטנה בתעשיות התעופה, התעופה והחלל והצבא, ולכן הן נקראות "מתכות אצילות". מגנזיום הוא כיום החומר הנדסי המתכת השלישי בגודלו אחרי פלדה ואלומיניום, והוא נמצא בשימוש נרחב בתעופה וחלל, רכב, אלקטרוניקה, תקשורת ניידת, מתכות ותחומים אחרים. ניתן לצפות כי חשיבות מתכת המגנזיום תלך ותגדל בעתיד עקב העלייה בעלויות הייצור של מתכות מבניות אחרות.
החלק של סגסוגת מגנזיום הוא 68 אחוז מסגסוגת אלומיניום, 27 אחוז מסגסוגת אבץ ו-23 אחוז מפלדה. הוא משמש לעתים קרובות בחלקי רכב, קליפות מוצר 3C, חומרי בניין וכו'. רוב המארזים הדקים במיוחד של מחשבים ניידים וטלפונים ניידים עשויים מסגסוגות מגנזיום.
העמידות בפני קורוזיה של סגסוגת מגנזיום היא פי 8 מפלדת פחמן, פי 4 מסגסוגת אלומיניום, ויותר מפי 10 של פלסטיק. עמידות הקורוזיה שלו היא הטובה ביותר מבין סגסוגות. סגסוגות מגנזיום בשימוש נפוץ אינן דליקות, במיוחד בשימוש בחלקי רכב ואופנועים וחומרי בניין, שיכולים למנוע בעירה מיידית. רוב חומרי הגלם של המגנזיום מופקים ממי ים, ולכן משאביו יציבים ומספקים.
תכונות החומר: מבנה קל משקל, קשיחות גבוהה ועמידות בפני פגיעות, עמידות בפני קורוזיה מצוינת, מוליכות תרמית טובה ומיגון אלקטרומגנטי, אי-דליקה טובה, עמידות בחום ירודה ומיחזור קל.
יישום אופייני: בשימוש נרחב בתעופה וחלל, רכב, אלקטרוניקה, תקשורת ניידת, מטלורגיה ותחומים אחרים.
6 ברונזה - חבר האדם
נחושת היא מתכת מגוונת להפליא שקשורה כל כך לחיינו. רבים מהכלים וכלי הנשק המוקדמים של האנושות היו עשויים מנחושת. מקור שמו הלטיני "קופרום" ממקום שנקרא קפריסין, שהוא אי עשיר במשאבי נחושת. אנשים השתמשו בקיצור של שם האי Cu כדי לקרוא לחומר המתכת הזה, ולכן לנחושת יש את שם הקוד הנוכחי.
נחושת ממלאת תפקיד חשוב מאוד בחברה המודרנית: היא נמצאת בשימוש נרחב במבנים אדריכליים, כמובילה להעברת חשמל, והיא שימשה אנשים מתרבויות שונות במשך אלפי שנים כחומר גלם לקישוטי גוף. המתכת הניתנת לעיבוד, כתום-אדום, התפתחה איתנו, מההתחלה הפשוטה שלה בפענוח שידורים ועד לתפקידה המרכזי ביישומי תקשורת מודרניים מורכבים. נחושת היא מוליך מצוין, שני רק לכסף במוליכות החשמלית שלו. מנקודת המבט של היסטוריית הזמן של אנשים המשתמשים בחומרי מתכת, נחושת היא המתכת שהשתמשה בה הכי הרבה זמן על ידי בני אדם אחרי זהב. זה בעיקר בגלל שקל לכרות נחושת ותעשיית הנחושת שקל יחסית להפריד מנחושת.
תכונות החומר: עמידות בפני קורוזיה טובה מאוד, מוליכות תרמית מעולה, מוליכות חשמלית, קשה, גמישה, רקיעה, אפקט ייחודי לאחר ליטוש.
שימושים אופייניים: חוטי חשמל, סלילי מנוע, מעגלים מודפסים, חומרי קירוי, חומרי אינסטלציה, חומרי חימום, תכשיטים, כלי בישול. זהו גם אחד ממרכיבי הסגסוג העיקריים להכנת ברונזה.
7 Chrome - גימור גבוה
הצורה הנפוצה ביותר של כרום משמשת בנירוסטה כאלמנט מתג כדי להגביר את הקשיות של נירוסטה. תהליכי ציפוי כרום מחולקים בדרך כלל לשלושה סוגים: ציפוי דקורטיבי, ציפוי כרום קשיח וציפוי כרום שחור. ציפוי כרום נמצא בשימוש נרחב בתחום ההנדסה. ציפוי הכרום הדקורטיבי משמש בדרך כלל כשכבה החיצונית ביותר בצד החיצוני של שכבת הניקל. לציפוי אפקט ליטוש עדין ועדין דמוי מראה. כתהליך דקורטיבי של טיפול לאחר, עובי ציפוי הכרום הוא רק 0.006 מ"מ. כאשר מתכננים להשתמש בתהליך ציפוי הכרום, יש לשקול היטב את הסכנות של תהליך זה. הטרנד של מי כרום דקורטיביים משושה-ערכיים שהוחלפו במי כרום תלת-ערכיים הופכת יותר ויותר ברורה, מכיוון שהראשון מאוד מסרטן, בעוד שהאחרון נחשב פחות רעיל יחסית.
תכונות החומר: גימור גבוה מאוד, עמידות בפני קורוזיה מעולה, קשה ועמיד, קל לניקוי, מקדם חיכוך נמוך.
שימושים אופייניים: ציפוי כרום דקורטיבי הוא חומר הציפוי לרכיבי רכב רבים, כולל ידיות דלתות ופגושים. בנוסף, נעשה שימוש בכרום גם בחלקי אופניים, ברזים לאמבטיה, ורהיטים, כלי מטבח, כלי אוכל וכו'. ציפוי כרום קשיח משמש יותר בתחומי תעשייה, כולל זיכרון גישה אקראית בבלוק בקרת עבודה, רכיבי מנועי סילון, תבניות פלסטיק, ובולמי זעזועים. ציפוי כרום שחור משמש בעיקר לקישוט כלי נגינה וניצול אנרגיה סולארית.
8 טיטניום - קל וחזק
טיטניום היא מתכת מיוחדת מאוד, בעלת מרקם קל מאוד, אך עם זאת קשיחה ועמידה בפני קורוזיה, ושומרת על צבע משלה לכל החיים בטמפרטורת החדר. נקודת ההיתוך של טיטניום דומה לזו של פלטינה, ולכן היא משמשת לעתים קרובות ברכיבי דיוק תעופה וחלל וצבאיים. לאחר הוספת זרם חשמלי וטיפול כימי, ייוצרו צבעים שונים. לטיטניום עמידות מצוינת בפני קורוזיה חומצה ואלקלית. טיטניום ספוג ב"אקווה רג'יה" במשך מספר שנים עדיין מבריק וזוהר. אם מוסיפים טיטניום לנירוסטה, מוסיפים רק כאחוז אחד, מה שמשפר מאוד את עמידות החלודה.
לטיטניום מאפיינים מצוינים כמו צפיפות נמוכה, עמידות בטמפרטורה גבוהה ועמידות בפני קורוזיה. הצפיפות של סגסוגת טיטניום היא חצי מזו של פלדה והחוזק כמעט זהה לפלדה; טיטניום עמיד בפני טמפרטורה גבוהה וטמפרטורה נמוכה. זה יכול לשמור על חוזק גבוה בטווח טמפרטורות רחב של -253 מעלות ~500 מעלות. יתרונות אלה הם בדיוק מה שחייב להיות מתכת חלל. סגסוגות טיטניום הן חומרים טובים לייצור מארזי מנועי רקטות, לוויינים מלאכותיים וחלליות, והן ידועות כ"מתכות חלל".
טיטניום היא מתכת טהורה. בגלל ה"טהור" של מתכת הטיטניום, לא תתרחש תגובה כימית כאשר חומרים באים איתה במגע. זאת אומרת, מכיוון שלטיטניום יש עמידות גבוהה בפני קורוזיה ויציבות גבוהה, הוא לא ישפיע על המהות שלו לאחר מגע ארוך טווח עם אנשים, ולכן לא יגרום לאלרגיות אנושיות. זה היחיד שאין לו השפעה על העצבים והטעם האוטונומיים של האדם. מתכות ידועות בשם "מתכות ביופיליות".
החיסרון הגדול ביותר של טיטניום הוא שקשה לשכלל אותו. זה בעיקר בגלל שטיטניום יכול לשלב עם חמצן, פחמן, חנקן, ואלמנטים רבים אחרים בטמפרטורות גבוהות.
תכונות החומר: חוזק גבוה מאוד, יחס עמידות בפני קורוזיה למשקל מעולה, עבודה קשה עד קרה, יכולת ריתוך טובה, קלה יותר מפלדה בכ-40 אחוז, כבדה מאלומיניום ב-60 אחוז, מוליכות חשמלית נמוכה, קצב התפשטות תרמית נמוכה, נקודת התכה גבוהה.
שימושים אופייניים: אלות גולף, מחבטי טניס, מחשבים ניידים, מצלמות, מזוודות, שתלים כירורגיים, שלדי מטוסים, כלים כימיים וציוד ימי. בנוסף, הטיטניום משמש גם כפיגמנט לבן לנייר, לצביעה ולפלסטיק.
תהליך טיפול משטח מתכת
1. מבוא לתהליך טיפול פני השטח
תהליך השימוש בפיזיקה מודרנית, כימיה, מטלורגיה וטיפול בחום כדי לשנות את מצב ותכונות פני השטח של החלק, כך שניתן לשלבו בצורה מיטבית עם חומר הליבה כדי להשיג את דרישות הביצועים שנקבעו מראש, נקרא תהליך טיפול פני השטח .
תפקיד טיפול פני השטח:
(1) שפר את עמידות בפני קורוזיה ועמידות בפני שחיקה, האטה, ביטול ותיקון שינויים ונזקים של פני חומר;
(2) לגרום לחומרים רגילים להשיג משטחים בעלי פונקציות מיוחדות;
(3) לחסוך באנרגיה, להפחית עלויות ולשפר את הסביבה.
2. סיווג תהליכי טיפול במשטח מתכת
תְמוּנָה
ניתן לחלק אותו ל-4 קטגוריות בסך הכל: טכנולוגיית שינוי פני השטח, טכנולוגיית סגסוגת פני השטח, טכנולוגיית ציפוי המרת פני השטח וטכנולוגיית ציפוי פני השטח.
1. טכנולוגיית שינוי פני השטח
1. מרווה פני השטח
כיבוי פני השטח מתייחס לשיטת טיפול בחום המשתמשת בחימום מהיר כדי לחזק את שכבת פני השטח ולאחר מכן מרווה אותה כדי לחזק את פני החלק מבלי לשנות את ההרכב הכימי ואת מבנה הליבה של הפלדה.
השיטות העיקריות של כיבוי פני השטח הן כיבוי להבה וחימום אינדוקציה. מקורות חום נפוצים הם להבות כמו אוקסיאצטילן או אוקסיפרופן.
2. חיזוק משטח לייזר
חיזוק משטח הלייזר הוא שימוש בקרן לייזר ממוקדת כדי לצלם את פני השטח של חומר העבודה, לחמם את החומר הדק במיוחד על פני היצירה לטמפרטורה מעל טמפרטורת מעבר הפאזה או נקודת ההיתוך בזמן קצר מאוד, ולקרר אותו ב. זמן קצר מאוד להקשיח את פני השטח של חומר העבודה לחזק.
תְמוּנָה
ניתן לחלק את חיזוק משטחי הלייזר לטיפול חיזוק טרנספורמציה פאזה בלייזר, טיפול סגסוגת משטח בלייזר וטיפול חיפוי בלייזר.
תְמוּנָה
האזור מושפע החום של חיזוק משטח הלייזר קטן, העיוות קטן והפעולה נוחה. הוא משמש בעיקר עבור חלקים מחוזקים מקומית, כגון כדורי הבלימה, גלי ארכובה, מצלמות, גלי זיזים, צירי ספליין, מסילות מנחים של מכשירים מדויקים, כלי פלדה מהירים, גלגלי שיניים ומנועי בעירה פנימית. ספינות צילינדר וכו'.
3. חיטוי זריקות
חבטת זריקה היא טכנולוגיה המרססת מספר רב של קליעים במהירות גבוהה על פני החלק, ממש כמו אינספור פטישים קטנים הפוגעים במשטח המתכת, כך שהמשטח והתת-קרקע של החלק עוברים דפורמציה פלסטית מסוימת כדי להשיג חיזוק.
תְמוּנָה
השפעה:
(1) שפר את החוזק המכני ועמידות הבלאי, ההתנגדות לעייפות ועמידותם בפני קורוזיה של חלקים;
(2) משמש עבור שטיח משטח והסרת אבנית;
(3) הסר את הלחץ השיורי של חלקי יציקה, פרזול וריתוך וכו'.
4. גלגול
גלגול הוא שימוש בגלילים קשיחים או בגלילים כדי ללחוץ על פני השטח של חומר העבודה המסתובב בטמפרטורת החדר ולנוע לאורך כיוון הגנטריקס כדי לעוות פלסטי ולהקשיח את פני השטח של חומר העבודה כדי לקבל משטח או משטח מדויק, חלק ומחוזק טיפול בדפוסים ספציפיים. מְלָאכָה.
תְמוּנָה
יישום: חלקים בעלי צורות פשוטות יחסית כגון משטחים גליליים, משטחים חרוטיים ומישורים.
5. ציור
שרטוט חוט מתייחס לשיטת טיפול פני השטח שגורמת למתכת לעבור בכוח דרך התבנית תחת פעולת כוח חיצוני, אזור חתך המתכת נדחס, ומתקבלים צורת וגודל שטח החתך הנדרשים, הנקראים תהליך ציור חוטי מתכת.
תְמוּנָה
ניתן ליצור שרטוט לגרגר ישר, גרגר כאוטי, גרגר גלי ותבואה מערבולת בהתאם לצרכי הקישוט.
כמה סוגים.
6. פוליש
ליטוש היא שיטת גימור לשינוי פני השטח של חלקים. בדרך כלל, ניתן להשיג רק משטח חלק, ולא ניתן לשפר או אפילו לשמור על דיוק העיבוד המקורי. בהתאם לתנאי העיבוד המקדים, ערך Ra לאחר הליטוש יכול להגיע ל-1.6~0.008μm.
תְמוּנָה
מתחלק באופן כללי לליטוש מכני ולליטוש כימי.
תמונה] [תמונה
2. טכנולוגיית סגסוגת פני השטח
טיפול בחום משטח כימי
תהליך טיפוסי של טכנולוגיית סגסוגת פני השטח הוא טיפול בחום משטח כימי. זהו תהליך טיפול בחום המציב את חומר העבודה בתווך ספציפי לחימום ושימור חום, כך שהאטומים הפעילים בתווך יכולים לחדור אל פני השטח של חומר העבודה כדי לשנות את ההרכב הכימי והמבנה של פני השטח של חומר העבודה, ולאחר מכן לשנות את הביצועים שלו.
תְמוּנָה
בהשוואה לכיבוי פני השטח, טיפול בחום משטח כימי לא רק משנה את מבנה פני השטח של הפלדה, אלא גם משנה את ההרכב הכימי שלה. על פי היסודות השונים שחדרו, ניתן לחלק את הטיפול בחום כימי לפחמימות, ניטרידה, חדירת שיתוף רב רכיבים, חדירת אלמנטים אחרים ועוד. תהליך הטיפול בחום הכימי כולל שלושה תהליכים בסיסיים של פירוק, ספיגה ודיפוזיה.
שתי השיטות העיקריות לטיפול בחום משטח כימי הן קרבוריזציה וניטרידינג.
בהשוואה
קרבוריזציה
ניטרידינג
מַטָרָה
שפר את קשיות פני השטח, עמידות בפני שחיקה וחוזק עייפות של חומר העבודה, תוך שמירה על קשיחות טובה בליבה.
שפר את קשיות פני השטח, עמידות בפני שחיקה וחוזק עייפות של חומר העבודה, ושפר את עמידות בפני קורוזיה.
עֵץ
פלדה דלת פחמן המכילה {{0}}.1 עד 0.25 אחוז C. ככל שתכולת הפחמן גבוהה יותר, הקשיחות של הליבה נמוכה יותר.
זוהי פלדת פחמן בינונית המכילה Cr, Mo, Al, Ti, V.
שיטה נפוצה
שיטת קרבור בגז, שיטת קרבור מוצק, שיטת קרבור בוואקום
שיטת חנקת גז, שיטת חנקת יונים
טֶמפֶּרָטוּרָה
תואר 900-950
תואר 500-570
עובי פני השטח
בדרך כלל 0.5 ~ 2 מ"מ
לא יותר מ-{{0}}.6~0.7 מ"מ
להשתמש
בשימוש נרחב בחלקים מכניים של מטוסים, מכוניות וטרקטורים, כגון גלגלי שיניים, פירים, גלי זיזים וכו'.
הוא משמש לחלקים הדורשים עמידות ודיוק בלאי גבוהים, כמו גם חלקים עמידים בחום, עמידים בפני שחיקה ועמידים בפני קורוזיה. כמו הציר הקטן של המכשיר, גלגלי שיניים קלים וארכובה חשובים.
תמונה] [תמונה
3. טכנולוגיית ציפוי המרת פני השטח
1. השחרה ופוספטציה
מוּשׁחָר:
תהליך חימום חלקי פלדה או פלדה לטמפרטורה מתאימה באדי אוויר-מים או כימיקלים ליצירת סרט תחמוצת כחול או שחור על פני השטח. גם להיות כחלחל.
פוספטינג:
התהליך שבו חומר העבודה (פלדה או אלומיניום, אבץ) טבול בתמיסת פוספט (תמיסה על בסיס פוספט חומצי), ושכבה של סרט המרת פוספט גבישי שאינו מסיס במים מונחת על פני השטח נקרא פוספטינג.
2. אנודיזציה
מתייחס בעיקר לחמצון אנודי של אלומיניום וסגסוגת אלומיניום. אנודיזציה היא לטבול חלקי אלומיניום או סגסוגת אלומיניום באלקטרוליט חומצי, ולפעול כאנודה תחת פעולת זרם חיצוני ליצירת סרט תחמוצת נגד קורוזיה המשולב בחוזקה עם המצע על פני החלק. לשכבה זו של סרט תחמוצת יש מאפיינים מיוחדים כמו הגנה, קישוט, בידוד ועמידות בפני שחיקה.
תְמוּנָה
לפני האנודיזה עליו לעבור טיפולים מקדימים כמו ליטוש, הסרת שומנים וניקוי, ולאחר מכן יש לעבד אותו בשטיפה, צביעה ואיטום.
יישום: הוא נפוץ בטיפול מגן בחלקים מיוחדים של מכוניות וכלי טיס, כמו גם בטיפול דקורטיבי של עבודות יד ומוצרי חומרה יומיומיים.
תמונה תמונה תמונה
4. טכנולוגיית ציפוי פני השטח
1. ריסוס תרמי
ריסוס תרמי הוא חימום והתכה של חומרים מתכתיים או לא מתכתיים, וניפוח מתמשך של גז דחוס על פני השטח של חומר העבודה ליצירת ציפוי הנקשר היטב למצע ומשיג את התכונות הפיזיקליות והכימיות הנדרשות מפני השטח של חומר העבודה.
תְמוּנָה
השימוש בטכנולוגיית ריסוס תרמית יכול לשפר את עמידות הבלאי, עמידות בפני קורוזיה, עמידות בחום ובידוד החומרים.
יישומים: כמעט כל התחומים כולל תעופה וחלל, אנרגיה אטומית, אלקטרוניקה וטכנולוגיות מתקדמות אחרות.
2. ציפוי ואקום
ציפוי ואקום הוא תהליך טיפול פני השטח המטביע סרטי מתכת שונים ולא מתכתיים על פני המתכת על ידי זיקוק או קפיצה בתנאי ואקום.
ניתן להשיג ציפוי משטח דק מאוד על ידי ציפוי ואקום, ויש לו את היתרונות של מהירות מהירה, הידבקות טובה ופחות מזהמים.
תְמוּנָה
העיקרון של ציפוי בריקוע ואקום
על פי תהליכים שונים, ניתן לחלק את ציפוי הוואקום לאידוי ואקום, התזת ואקום וציפוי יוני ואקום.
3. ציפוי אלקטרו
תְמוּנָה
אלקטרוכימי תהליך חיזור הוא תהליך אלקטרוכימי. קח ציפוי ניקל כדוגמה: חלק המתכת טובל בתמיסת מלח מתכת (NiSO4) כקתודה, ולוחית הניקל המתכת משמשת כאנודה. לאחר הפעלת ספק הכוח DC, שכבת ציפוי ניקל מתכת תופקד על החלק.
שיטות אלקטרוניקה מחולקות לחיפוי אלקטרו רגיל ואל אלקטרוליטי מיוחד.
תמונה] [תמונה
4. שקיעת אדים
טכנולוגיית שקיעת אדים מתייחסת לסוג חדש של טכנולוגיית ציפוי המפקידה חומרים בשלב גז המכילים אלמנטים בתצהיר על פני החומרים בשיטות פיזיקליות או כימיות ליצירת סרטים דקים.
על פי העקרונות השונים של תהליך השקיעה, ניתן לחלק טכניקות של שקיעת אדים לשתי קטגוריות: שקיעת אדים פיזית (PVD) ותצהיר כימי (CVD).
שקיעת אדים פיזית (PVD)
שקיעת אדים פיזית מתייחסת לטכנולוגיה של אידוי חומרים לאטומים, מולקולות או יינון ליונים בשיטות פיזיקליות בתנאי ואקום, והפקדת סרט דק על פני החומרים בתהליך שלב הגז.
טכניקות שיקוע פיזיות כוללות בעיקר שלוש שיטות בסיסיות: אידוי בוואקום, קיבוע וציפוי יונים.
להשקעת אדים פיזית יש את היתרונות של מגוון רחב של חומרי מצע וחומרי סרט ישימים; תהליך פשוט, חיסכון בחומרים וללא זיהום; לסרט שהתקבל יש הידבקות חזקה לבסיס הסרט, עובי סרט אחיד, קומפקטיות ופחות חורים.
הוא נמצא בשימוש נרחב בתחומי המכונות, התעופה והחלל, האלקטרוניקה, האופטיקה והתעשייה הקלה להכנת סרטים עמידים בפני שחיקה, עמידים בפני קורוזיה, עמידים בחום, מוליכים, מבודדים, אופטיים, מגנטיים, פיזואלקטריים, סיכה, מוליכים-על וסרטים דקים אחרים.
שקיעת אדים כימית (CVD)
שקיעת אדים כימית מתייחסת לשיטה שבה גז מעורב יוצר אינטראקציה עם פני השטח של המצע ליצירת סרט מתכת או תרכובת על פני המצע בטמפרטורה מסוימת.
מכיוון שלסרט שקיעת אדים כימי יש עמידות טובה בפני שחיקה, עמידות בפני קורוזיה, עמידות בחום ותכונות מיוחדות כגון חשמל ואופטיקה, נעשה בו שימוש נרחב בייצור מכונות, תעופה וחלל, תחבורה, תעשיית פחם כימית ותחומי תעשייה אחרים.
