నాన్-ఫెర్రోస్ మెటల్స్

ఫెర్రస్ పదార్థాలు ఇంజనీరింగ్ పరిశ్రమలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి ఎందుకంటే వాటి ఆధిపత్యం, యాంత్రిక లక్షణాల పరిధి మరియు తక్కువ ఖర్చులు. అయినప్పటికీ, ఫెర్రస్ మిశ్రమాలతో పోలిస్తే ఫెర్రస్ కాని పదార్థాలు వాటి నిర్దిష్ట లక్షణాల కోసం వివిధ అనువర్తనాలలో ఉపయోగిస్తారు. ఈ మిశ్రమాలలో పని గట్టిపడటం, వయస్సు గట్టిపడటం మొదలైన వాటి ద్వారా కావలసిన యాంత్రిక లక్షణాలను పొందవచ్చు, కాని ఫెర్రస్ మిశ్రమాలకు ఉపయోగించే సాధారణ ఉష్ణ చికిత్స ప్రక్రియల ద్వారా కాదు. అల్యూమినియం, రాగి, జింక్ మరియు మెగ్నీషియం వంటి ఆసక్తి లేని ప్రధాన పదార్థాలు కొన్ని

1. అల్యూమినియం

నాన్-ఫెర్రస్ మిశ్రమాలలో, అల్యూమినియం మరియు దాని మిశ్రమాలు వాటి అద్భుతమైన లక్షణాల వల్ల చాలా ముఖ్యమైనవి. స్వచ్ఛమైన అల్యూమినియం యొక్క కొన్ని లక్షణాలు ఇంజనీరింగ్ పరిశ్రమలో ఉపయోగించబడుతున్నాయి:

1) అద్భుతమైన ఉష్ణ వాహకత (0.53 cal / cm / C)
2) అద్భుతమైన విద్యుత్ వాహకత (376 600 / ఓం / సెం.మీ)
3) తక్కువ ద్రవ్యరాశి సాంద్రత (2.7 గ్రా / సెం.మీ)
4) తక్కువ ద్రవీభవన స్థానం (658 సి)
5) అద్భుతమైన తుప్పు నిరోధకత
6) ఇది నాన్టాక్సిక్.
7) ఇది అత్యధిక ప్రతిబింబాలలో ఒకటి (85 నుండి 95%) మరియు చాలా తక్కువ ఉద్గారత (4 నుండి 5%)
8) ఇది చాలా మృదువైనది మరియు సాగేది, దాని ఫలితంగా ఇది చాలా మంచి ఉత్పాదక లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది.

స్వచ్ఛమైన అల్యూమినియం సాధారణంగా ఉపయోగించే కొన్ని అనువర్తనాలు ఎలక్ట్రికల్ కండక్టర్లు, రేడియేటర్స్ ఫిన్ మెటీరియల్స్, ఎయిర్ కండిషనింగ్ యూనిట్లు, ఆప్టికల్ మరియు లైట్ రిఫ్లెక్టర్లు మరియు రేకు మరియు ప్యాకేజింగ్ పదార్థాలలో ఉన్నాయి. 

పై ఉపయోగకరమైన అనువర్తనాలు ఉన్నప్పటికీ, కింది సమస్యల కారణంగా స్వచ్ఛమైన అల్యూమినియం విస్తృతంగా ఉపయోగించబడదు:

1) ఇది తక్కువ తన్యత బలం (65 MPa) మరియు కాఠిన్యం (20 BHN) కలిగి ఉంటుంది
2. వెల్డ్ లేదా టంకము వేయడం చాలా కష్టం.

మిశ్రమం ద్వారా అల్యూమినియం యొక్క యాంత్రిక లక్షణాలను గణనీయంగా మెరుగుపరచవచ్చు. రాగి, మాంగనీస్, సిలికాన్, నికెల్ మరియు జింక్ ప్రధాన మిశ్రమ అంశాలు.

అల్యూమినియం మరియు రాగి CuAl2 అనే రసాయన సమ్మేళనాన్ని ఏర్పరుస్తాయి. 548 సి ఉష్ణోగ్రత పైన ఇది ద్రవ అల్యూమినియంలో పూర్తిగా కరిగిపోతుంది. ఇది చల్లార్చబడినప్పుడు మరియు కృత్రిమంగా వయస్సులో ఉన్నప్పుడు (100 - 150C వద్ద దీర్ఘకాలిక హోల్డింగ్), గట్టిపడిన మిశ్రమం పొందబడుతుంది. CuAl2, వయస్సు లేని అల్యూమినియం మరియు రాగి యొక్క ఘన ద్రావణం నుండి అవక్షేపించడానికి సమయం లేదు మరియు తద్వారా అస్థిర స్థితిలో ఉంటుంది (గది టెంపెరా టూర్ వద్ద సూపర్ సంతృప్త). వృద్ధాప్య ప్రక్రియ CuAl2 యొక్క చాలా చక్కటి కణాలను వేగవంతం చేస్తుంది, ఇది మిశ్రమం యొక్క బలోపేతకు కారణమవుతుంది. ఈ ప్రక్రియను సొల్యూషన్ గట్టిపడటం అంటారు.

ఉపయోగించిన ఇతర మిశ్రమ అంశాలు 7% మెగ్నీషియం వరకు, 1. 5% మాంగనీస్, 13% సిలికాన్ వరకు, 2% నికెల్ వరకు, 5% జింక్ వరకు మరియు 1.5% ఇనుము వరకు ఉన్నాయి. వీటితో పాటు, టైటానియం, క్రోమియం మరియు కొలంబియంలను కూడా చిన్న శాతంలో చేర్చవచ్చు. శాశ్వత అచ్చు మరియు డై కాస్టింగ్‌లో ఉపయోగించే కొన్ని సాధారణ అల్యూమినియం మిశ్రమాల కూర్పు వాటి అనువర్తనాలతో టేబుల్ 2. 10 లో ఇవ్వబడింది. శాశ్వత అచ్చులను ఉపయోగించి లేదా ప్రెజర్ డై కాస్టింగ్ ఉపయోగించి ఈ పదార్థాల తర్వాత ఆశించిన యాంత్రిక లక్షణాలు టేబుల్ 2.1 లో చూపబడ్డాయి

2. రాగి

అల్యూమినియం మాదిరిగానే, స్వచ్ఛమైన రాగి దాని క్రింది లక్షణాల వల్ల విస్తృత అనువర్తనాన్ని కూడా కనుగొంటుంది

1) స్వచ్ఛమైన రాగి యొక్క విద్యుత్ వాహకత దాని స్వచ్ఛమైన రూపంలో ఎక్కువగా ఉంటుంది (5.8 x 105 / ohm / cm). ఏదైనా చిన్న అశుద్ధత వాహకతను తీవ్రంగా తగ్గిస్తుంది. ఉదాహరణకు, 0. 1% ఫాస్పరస్ వాహకతను 40% తగ్గిస్తుంది.

2) ఇది చాలా ఎక్కువ ఉష్ణ వాహకత కలిగి ఉంటుంది (0. 92 cal / cm / C)

3) ఇది హెవీ మెటల్ (నిర్దిష్ట గురుత్వాకర్షణ 8.93)

4) బ్రేజింగ్ ద్వారా దీన్ని సులభంగా కలపవచ్చు

5) ఇది తుప్పును నిరోధిస్తుంది,

6) ఇది ఆహ్లాదకరమైన రంగును కలిగి ఉంటుంది.

ఎలక్ట్రికల్ వైర్, బస్ బార్స్, ట్రాన్స్మిషన్ కేబుల్స్, రిఫ్రిజిరేటర్ గొట్టాలు మరియు పైపింగ్ తయారీలో స్వచ్ఛమైన రాగిని ఉపయోగిస్తారు.

దాని స్వచ్ఛమైన స్థితిలో రాగి యొక్క యాంత్రిక లక్షణాలు చాలా మంచివి కావు. ఇది మృదువైనది మరియు సాపేక్షంగా బలహీనంగా ఉంటుంది. యాంత్రిక లక్షణాలను మెరుగుపరచడానికి దీనిని లాభదాయకంగా కలపవచ్చు. ఉపయోగించిన ప్రధాన మిశ్రమ అంశాలు జింక్, టిన్, సీసం మరియు భాస్వరం.

రాగి మరియు జింక్ మిశ్రమాలను ఇత్తడి అంటారు. 39% వరకు జింక్ కంటెంట్‌తో, రాగి ఒకే దశ (α- దశ) నిర్మాణాన్ని ఏర్పరుస్తుంది. ఇటువంటి మిశ్రమాలలో అధిక డక్టిలిటీ ఉంటుంది. మిశ్రమం యొక్క రంగు 20% జింక్ కంటెంట్ వరకు ఎర్రగా ఉంటుంది, కానీ అంతకు మించి ఇది పసుపు రంగులోకి మారుతుంది. Struct- దశ అని పిలువబడే రెండవ నిర్మాణ భాగం జింక్ యొక్క 39 నుండి 46% మధ్య కనిపిస్తుంది. ఇది వాస్తవానికి ఇంటర్-మెటాలిక్ సమ్మేళనం CuZn, ఇది పెరిగిన కాఠిన్యానికి కారణమవుతుంది. చిన్న మొత్తంలో మాంగనీస్ మరియు నికెల్ కలిపినప్పుడు ఇత్తడి బలం మరింత పెరుగుతుంది.

టిన్‌తో రాగి మిశ్రమాలను కాంస్యాలు అంటారు. టిన్ కంటెంట్‌లో క్రీజ్‌తో కాంస్య కాఠిన్యం మరియు బలం పెరుగుతుంది. 5 పైన టిన్ శాతం పెరగడంతో డక్టిలిటీ కూడా తగ్గుతుంది. అల్యూమినియం కూడా జోడించినప్పుడు (4 నుండి 11%), ఫలిత మిశ్రమాన్ని అల్యూమినియం కాంస్య అని పిలుస్తారు, ఇది గణనీయంగా ఎక్కువ తుప్పు నిరోధకతను కలిగి ఉంటుంది. ఖరీదైన లోహం అయిన టిన్ ఉండటం వల్ల ఇత్తడితో పోలిస్తే కాంస్యాలు చాలా ఖరీదైనవి.

3. ఇతర నాన్-ఫెర్రస్ లోహాలు

జింక్

జింక్ ప్రధానంగా ఇంజనీరింగ్‌లో ఉపయోగించబడుతుంది ఎందుకంటే తక్కువ ద్రవీభవన ఉష్ణోగ్రత (419.4 సి) మరియు అధిక తుప్పు నిరోధకత, ఇది జింక్ యొక్క స్వచ్ఛతతో పెరుగుతుంది. తుప్పు నిరోధకత ఉపరితలంపై రక్షిత ఆక్సైడ్ పూత ఏర్పడటం వలన కలుగుతుంది. జింక్ యొక్క ప్రధాన అనువర్తనాలు తుప్పు నుండి ఉక్కును రక్షించడానికి, ప్రింటింగ్ పరిశ్రమలో మరియు డై కాస్టింగ్ కోసం గాల్వనైజింగ్‌లో ఉన్నాయి.

జింక్ యొక్క ప్రతికూలతలు వైకల్య పరిస్థితులలో ప్రదర్శించబడే బలమైన అనిసోట్రోపి, వృద్ధాప్య పరిస్థితులలో డైమెన్షనల్ స్థిరత్వం లేకపోవడం, తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద ప్రభావ బలం తగ్గడం మరియు ఇంటర్-గ్రాన్యులర్ తుప్పుకు అవకాశం. ఇది 95.C ఉష్ణోగ్రత కంటే ఎక్కువ సేవ కోసం ఉపయోగించబడదు ఎందుకంటే ఇది తన్యత బలం మరియు కాఠిన్యంలో గణనీయమైన తగ్గింపును కలిగిస్తుంది.

డై కాస్టింగ్స్‌లో దీని విస్తృతమైన ఉపయోగం ఎందుకంటే దీనికి తక్కువ పీడనం అవసరం, ఇది ఇతర డై కాస్టింగ్ మిశ్రమాలతో పోలిస్తే అధిక డై లైఫ్‌కు దారితీస్తుంది. ఇంకా, ఇది చాలా మంచి యంత్ర సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంది. విడిపోయే విమానంలో ఉన్న ఫ్లాష్‌ను తొలగించడం మినహా, జింక్ డీకాస్టింగ్ ద్వారా పొందిన ముగింపు ఏదైనా తదుపరి ప్రాసెసింగ్‌కు హామీ ఇవ్వడానికి సరిపోతుంది.

మెగ్నీషియం

తక్కువ బరువు మరియు మంచి యాంత్రిక బలం కారణంగా, మెగ్నీషియం మిశ్రమాలను చాలా ఎక్కువ వేగంతో ఉపయోగిస్తారు. అదే దృ ff త్వం కోసం, మెగ్నీషియం మిశ్రమాలకు C25 ఉక్కు బరువులో 2% మాత్రమే అవసరం. తద్వారా బరువులో ఆదా అవుతుంది. ఉపయోగించిన రెండు ప్రధాన మిశ్రమ అంశాలు అల్యూమినియం మరియు జింక్. మెగ్నీషియం మిశ్రమాలు ఇసుక తారాగణం, శాశ్వత అచ్చు తారాగణం లేదా డై తారాగణం కావచ్చు. ఇసుక-తారాగణం మెగ్నీషియం మిశ్రమం భాగాల లక్షణాలు శాశ్వత అచ్చు తారాగణం లేదా డై-తారాగణం భాగాలతో పోల్చవచ్చు. డై-కాస్టింగ్ మిశ్రమాలు సాధారణంగా మిత్రపక్షంలో అధిక రాగి పదార్థాన్ని కలిగి ఉంటాయి, తద్వారా వాటిని ఖర్చులు తగ్గించడానికి ద్వితీయ లోహాల నుండి తయారు చేయడానికి వీలు కల్పిస్తుంది. ఆటోమొబైల్ చక్రాలు, క్రాంక్ కేసులు మొదలైనవాటిని తయారు చేయడానికి వీటిని ఉపయోగిస్తారు. అధిక కంటెంట్, మెగ్నీషియం చేత తయారు చేయబడిన మిశ్రమాల యొక్క యాంత్రిక బలం, చుట్టిన మరియు నకిలీ భాగాలు. సాంప్రదాయ వెల్డింగ్ ప్రక్రియల ద్వారా మెగ్నీషియం మిశ్రమాలను సులభంగా వెల్డింగ్ చేయవచ్చు. మెగ్నీషియం మిశ్రమాల యొక్క చాలా ఉపయోగకరమైన ఆస్తి వాటి అధిక యంత్ర సామర్థ్యం. తక్కువ కార్బన్ స్టీల్‌తో పోలిస్తే మ్యాచింగ్ కోసం వారికి 15% శక్తి మాత్రమే అవసరం.