Metallurgiya sənayesi hər kəsin həyatında mühüm rol oynayır, çünki hər gün müxtəlif metal məmulatları ilə məşğul olmaq lazımdır. Və onlar ərimə yolu ilə əldə edilən müxtəlif ərintilərdən hazırlanır. Bu materialların istehsalında ən azı iki metal istifadə olunur və xüsusiyyətləri yaxşılaşdırmaq üçün xüsusi əlavələrdən istifadə olunur. Bu məqalədə bir neçə dəmir-nikel ərintiləri, onların xassələri və tətbiqləri nəzərdən keçiriləcək.
Dəmirin xassələri haqqında
Saf dəmir gümüşü-boz rəngdədir və elastik və çevikdir. Təbiətdə tapılan yerli külçələr açıq metal parıltıya və əhəmiyyətli sərtliyə malikdir. Materialın hündürlüyündə və elektrik keçiriciliyində sərbəst elektronların köməyi ilə cərəyanı asanlıqla ötürür. Metal orta refrakterliyə malikdir, +1539 dərəcə Selsi temperaturunda yumşalır və ferromaqnit xüsusiyyətlərini itirir. Kimyəvi cəhətdən aktiv elementdir. Normal temperaturda asanlıqla reaksiya verir və qızdırıldığında bu xüsusiyyətlər artır. Havada, reaksiyanın davam etməsinə mane olan bir oksid filmi ilə örtülür. Rütubətli bir mühitə məruz qaldıqdapas görünür, bu da artıq korroziyaya mane olmur. Lakin buna baxmayaraq, dəmir və onun ərintiləri geniş istifadə olunur.
Bir az tarix
İnvar dəmir və nikel ərintisi olub, tərkibində 36% ərinti qatqısı var. İlk dəfə 1896-cı ildə fizik Charles Guillaume tərəfindən Fransada kəşf edilmişdir. Bu zaman o, çox bahalı platin-iridium ərintisindən hazırlanmış kütlə və uzunluq ölçüləri üçün ucuz metal axtarışı üzərində işləyirdi. Bu kəşf sayəsində alim 1920-ci ildə Fizika üzrə Nobel Mükafatını aldı.
Latın dilində "invar" sözü dəyişməz deməkdir. Bu o deməkdir ki, dəmir-nikel ərintinin istilik genişlənmə əmsalı geniş temperatur diapazonunda -80 ilə 100 dərəcə Selsi arasında sabit qalır. Bu ərintinin bir neçə başqa adı var: nilvar, vakodil, nilo-alaşım, radiometal. Invar, Arcelor Mittal polad qrupuna məxsus olan Imphy Alloys Inc.-in ticarət nişanıdır.
Dəmir-nikel ərintisi
Dəmirin xassələrini yaxşılaşdırmaq üçün müxtəlif əlavələrdən istifadə edərək ərintilər alınır. Alimlər hesab edirdilər ki, metalların termodinamik xüsusiyyətlərini nəzərə alaraq dəmir-nikel ərintisi əldə etmək çətin olmayacaq. Ancaq praktikada problemlərlə üzləşdilər. Metalların qarşılıqlı təsiri zamanı dəmirin nikellə ərintisinin istehsalı zamanı yan oksidləşmə prosesi nəticəsində ikivalent vəziyyətdə olan dəmir üçvalent vəziyyətə keçir.
Nəticədə ərintinin məhsuldarlığı azalır və müəyyən fiziki xassələri pisləşir. Bu problemi həll etmək üçün elektrolitə aminlər və üzvi turşular əlavə edilir, onlar dəmir dəmir ilə aşağı həlledici birləşmələr yaradır. Bu baxımdan, çöküntünün elastikliyi daha yaxşı olur və onun vahid paylanması üçün elektrolitlər qarışdırılır. Nəticədə əldə edilən dəmir və nikel ərintisi invar adlanır.
İnvar ərintisi istifadəsi
Əhəmiyyətsiz istilik genişlənmə əmsalı onu istehsal üçün istifadə etməyə imkan verir:
- alət hissələri;
- geodeziya işləri üçün lent və məftil;
- Lazer dəstəkləyici strukturlar;
- saat hərəkətlərinin hissələri, xronometr sarkaçları;
- prokat məmulatları: isti yayılmış çubuq və təbəqə, soyuq haddelenmiş zolaq, tikişsiz borular, saxta çubuqlar.
Gücünü artırmaq üçün dəmir-nikel ərintisi soyuq plastik deformasiya edilir, sonra aşağı temperaturda istilik müalicəsi aparılır. Normal atmosfer şəraitində korroziyaya daha çox müqavimət göstərmək üçün onun səthi cilalanır və məhsul aqressiv mühitlərdə istifadə üçün nəzərdə tutulubsa, qoruyucu təbəqə tətbiq olunur. Tərkibinə təxminən 12% xrom əlavə edildikdə, İnvarın korroziyaya qarşı xüsusiyyətləri də artacaq, eyni zamanda 100 dərəcəyə qədər qızdırıldıqda daimi elastikliyini qoruyacaq.
Maqnit ərintiləri
Bu ərintilər elektrik mühəndisliyində geniş istifadə olunur. Onlar daimi maqnitlər, transformator nüvələri,elektrik ölçmə alətləri, elektromaqnitlər. İnsanlar çoxdan bilirlər ki, dəmir maqnitdir və nəticədə onun bir çox istifadəsi var.
Çox sonra məlum oldu ki, eyni xüsusiyyət nikel və bəzi digər metallara xasdır. Dəmir və nikelin maqnit ərintisindən hazırlanan məhsullar, xarici maqnit artıq mövcud olmadıqda öz maqnit sahəsini saxlamaq qabiliyyətinə malikdir. Üstəlik, bu şəxsi sahə yenidən digər maqnit cisimlərinə təsir edə bilir.
Nikel, kob alt və onların ərintiləri
Kob alt və nikel dəmir alt qrupunun elementləridir. Hər üç element oxşar xüsusiyyətlərə malikdir, lakin əhəmiyyətli fərqlər də var. Hər iki metal dəmirdən daha sıx və dəmirdən daha sərt və güclüdür. Kimyəvi cəhətdən daha az aktivdirlər, korroziyaya davamlılıqda fərqlənirlər. Bundan əlavə, metallar qaz korroziyasına daha çox müqavimət göstərdiklərinə görə qiymətləndirilir.
Kob alt və nikelin çatışmazlıqları onların yüksək toksikliyi və dəmirə nisbətən əhəmiyyətli qiymətidir. Onlar elektrokimyəvi reaksiyalar vasitəsilə karbon poladlarından və dəmirdən hazırlanmış məhsulların korroziyaya qarşı xarici örtüyü üçün tətbiqini tapırlar. Həm də gücləndirilmiş güc və sərtlik tələb edən komponentlərin və hissələrin istehsalı üçün istifadə olunur. Koinvar, invar, supermalloy, permalloy və malloy adlanan dəmir, nikel və kob alt ərintilərinin xüsusi əhəmiyyətini qeyd etmək lazımdır. Onların əsas üstünlüyü yüksəklikdədirmaqnit xassələri. Bu ərintilər müxtəlif elektromaqnit cihazları üçün maqnit sxemləri istehsal etmək üçün istifadə olunur.
Alaşımlı Kovar
Qarışıq əla mexaniki xassələrə malik metallardan ibarətdir. Onları emal etmək asandır, yuvarlanma, broşlama, döymə və ştamplamaya asanlıqla məruz qalırlar. Kob alt, nikel və dəmirin ərintisi başqa cür kovar adlanır. Kimyəvi elementlərin düzgün seçilmiş birləşməsi materialı əla xüsusiyyətlərlə təmin edir. Bu ərintinin yaxşı istilik keçiriciliyi, yüksək elektrik müqaviməti əmsalı və geniş temperatur diapazonunda sıfıra yaxın xətti genişlənmə indeksləri var. Yeganə dezavantaj, nəm mühitlərdə aşağı korroziya müqavimətidir, buna görə də gümüşdən qoruyucu örtüklər tez-tez istifadə olunur. Kovar sənayedə aşağıdakıların istehsalı üçün geniş istifadə olunur:
- borular, lentlər və məftillər;
- kondensatorlar;
- ölçmə cihazlarında avadanlıq halları;
- radio elektronikada təfərrüatlar;
- elektrovakuum sənayesində hallar.
Ərintidə bahalı kob alt və nikel var ki, bu da materialın qiymətini artırır, lakin yaxşı performans və uzun xidmət müddəti ilkin investisiyanı əhatə edir.
Alni ərintiləri
Alni dəmir-nikel-alüminium maqnit ərintiləri üçün qrup adıdır. Alüminium və nikelin konsentrasiyasının müəyyən hədlərdə artması ilə qalıq induksiya azalır, məcburiyyət qüvvəsi isə artır. Alüminiumdan 11-ə qədər olan ən çox istifadə edilən ərintilər18%, nikel isə 20-34% təşkil edir. Belə ərintilərin əsas xüsusiyyətləri elektrik keçiriciliyi, istilik keçiriciliyi və çeviklikdir. Onların hamısı yaxşı qaynaqla xarakterizə olunur.
Maqnit istehsalında ərintilərdən istifadə etmək üçün onlar kob alt və mis ilə ərintilənir. Bu halda, material sərtlik və kövrəklik əldə edir və qaba dənəli bir quruluşa malikdir. Alni ərintiləri uzun müddət 1000 dərəcədən çox yüksək temperaturda işləyən qaz turbinli və reaktiv mühərriklərin hissələri üçün konstruksiya materialı kimi istifadə olunur və metalı zədələnmədən saxlayır.
Nəticə
Müasir sənayedə geniş şəkildə istifadə edilən bütün metallar ərintilərdir. Məsələn, dünyada istehsal olunan demək olar ki, bütün dəmir dəmir və polad istehsalı üçün istifadə olunur. Bu, ərintilərin əldə edildiyi metallardan daha yaxşı xüsusiyyətlərə malik olması ilə izah edilə bilər. Qeyd etmək lazımdır ki, sənaye tərəfindən istehsal olunan ərintilər onlar üçün ümumi xüsusiyyətlərə malikdir: möhkəmlik, sərtlik, elastiklik və plastiklik. Dəmir-nikel də əlavə ərintilərin köməyi ilə istehsal zamanı gücləndirilən maqnit xüsusiyyətlərinə malikdir.
