Vorlegierungen und Legierungszusätze Informationen, Engineering360
Vorteile von Vorlegierungen und Legierungszusätze
Eine Vorlegierung ist ein vorlegiertes Konzentrat oder eine Mischung von Legierungselementen. Sie werden eingesetzt, alle wichtigen Legierungselemente in einer Form in das Basismetall hinzuzufügen. Zum Beispiel kann eine 10% ige Zugabe von 60% Aluminium - 40% Vanadium Zusammensetzung Vorlegierung zu 90% aus reinem Titan wird Ti-6Al-4V-Legierung herzustellen.
Vorlegierungen ist für geringe Mengen an Verbindungen mit großen Schmelzpunkt Differentialen Zugabe. Dies ist, weil das Hinzufügen einer jungfräulichen Metall zu einer Schmelze kann in Bezug auf die Energieausbeute und Metall ineffizient sein. Beispielsweise kann ein geringer Zusatz von reinem Kupfer (1083 ° C Schmelzpunkt) zu einer großen Masse von Aluminium (660 ° C Schmelzpunkt) erfordern würde, die gesamte Aluminium oberhalb 1083 ° C erhitzt wird. A 50-50 Vorlegierung aus Kupfer und Aluminium eliminiert unnötige Erwärmung des Aluminiums, die korrekte Prozentsatz dieser Legierung ermöglicht bei einer viel niedrigeren Temperatur zu der Masse von Aluminium hinzugefügt werden.
Vorlegierungen ist auch die effektivste Methode der zu komplexeren Legierungssysteme kontrollierte Mengen von Seltenerdmetallen einzuführen. Sie helfen Sauerstoffgehalt innerhalb der Legierung zu steuern, Stabilisier- Metalle, die normalerweise in der Atmosphäre oxidieren würde.
Additive und Modifikatoren
Ein Legierungszusatz Mittel oder Modifikator jede Legierung oder Element mit einem Basismetall kombiniert zusätzliche spezielle Eigenschaften zu verleihen, oder Eigenschaften zu verbessern. Vorlegierungen sind Modifizierungsmittel, die einen oder mehr Zusatzstoffe enthalten. Zusatzstoffe sind reine Metallbestandteile zu einer Schmelze hinzugefügt bestimmte Eigenschaften zu verändern oder zu verbessern, wie Mangan oder Chrom Metallzugaben für Stahl, die Härte und Festigkeit zu erhöhen, werden zugegeben.
Legierung Auswahl
Wenn eine Vorlegierung Auswählen oder Legierungszusätze, industrielle Abnehmer müssen die Art der Vorlegierung bzw. Legierungsmittel, ihre spezifischen Funktion als Additiv oder Modifikator, seine Form und seine Reinheit prüfen.
Legierungssysteme
Eine typische Produktspezifikationstabelle für eine Vorlegierung oder Legierungssystem listet die Metalle und deren prozentuale Zusammensetzung entweder als einen Bereich oder Maximum.
Tabelle 1 - Produktspezifikation Diagramm für eine Legierung auf Aluminiumbasis
Wenn mit einem bestimmten Metall arbeitet, ist es wichtig zu wissen, welche Materialien mit ihm legiert werden können eine geeignete Legierung Auswahl zu gewährleisten.
Aluminium ist ein leichtes, NE-Metall mit guter Korrosionsbeständigkeit, Dehnbarkeit und Festigkeit. Typisches alloyants für Aluminium umfasst Kupfer, Magnesium, Mangan, Silizium und Zink. Andere Elemente, die mit Aluminium legiert werden können, umfassen Nickel, Zinn, Vanadium, Molybdän, Chrom, Titan, Antimon, Bismut, Bor, Kalzium und Kobalt.
Eisen ist ein weiches, magnetisches Metall. Es kann mit Kohlenstoff in verschiedenen Mengen legiert Stahl zu machen. typischerweise zugesetzt Legierungen zusätzlich zu Kohlenstoff enthalten Mangan, Chrom, Molybdän, Vanadium, Wolfram, Kobalt, Silizium und Nickel. Andere Elemente, die mit Eisen legiert werden können, umfassen Titan, Kupfer, Calcium, Seltenerdmetalle, Zirconium, Niob, Selen, Tantal, Schwefel, Phosphor und Stickstoff.
Kobalt ist ein nicht-ferromagnetischen Metall mit hohen Festigkeit und Zähigkeit, ein ausgezeichneten Korrosions- und Oxidationsbeständigkeit und Hochtemperaturfestigkeit. typischerweise zugesetzt Legierungen zu Kobalt umfassen Chrom, Nickel, Molybdän, Eisen, Wolfram, Aluminium, Mangan, Silizium und Titan. Andere Elemente, die mit Kobalt legiert werden können, gehören Vanadium, Bor, Schwefel, Bor, Kohlenstoff und Phosphor.
Kupfer ist ein weiches, leitendes, Nichteisenmetall mit guter Korrosionsbeständigkeit, Duktilität und Festigkeit. Haupt Kupfer alloyants umfasst Zink (Messing-Legierungen), Zinn (Bronze-Legierungen), Aluminium, Nickel, Wolfram, Gold, Silber und Mangan. Andere alloyants Kupfer umfasst Blei, Arsen, Antimon, Bismut, Chrom, Kobalt, Eisen, Magnesium, Silizium, Phosphor, Titan, Vanadium und Zirkonium.
Molybdän ist ein hochschmelzendes Metall mit Avery hohen Schmelzpunkt und einer relativ hohen Dichte. Als Basismetall wird typischerweise Molybdän mit Titan, Zirkonium und Kohlenstoff legiert. Es kann auch mit Wolfram legiert werden.
Nickel ist ein Nicht-Eisen-Metall mit hoher Festigkeit und Zähigkeit, eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und überlegene Eigenschaften bei erhöhten Temperaturen. Typische Nickel alloyants umfasst Chrom, Kupfer, Aluminium, Mangan, Molybdän, Silizium, Eisen, Zink, Silizium, Kobalt und Magnesium. Andere mögliche alloyants für Nickel umfassen Wolfram, Titan, Kohlenstoff, Niob, Phosphor, Tantal, Lanthan, Bor und Calcium.
Titan ist ein Nichteisenmetall mit ausgezeichneter Korrosionsbeständigkeit, gute Ermüdungseigenschaften und eine hohe Festigkeit zu Gewicht-Verhältnis. Elemente in Legierungen auf Titanbasis enthalten typischerweise Aluminium, Zinn, Molybdän und Vanadium und können auch Chrom, Mangan, Selen, Eisen, Silizium, Niobium, Tantal, Zirkonium und Stickstoff.
Nähere Informationen über die Eigenschaften der verschiedenen Arten von Metallen und Legierungen, benutzen Sie bitte die Metalle und Legierungen Abschnitt auf GlobalSpec besuchen.
Legierung Funktion
Legierungen zu einer Basismetallschmelze zugegeben oder Pulver kann entweder als Vorlegierungen oder Legierungsadditive eingestuft werden. Diese Produkte können weiter unterschieden und ausgewählt werden, indem die spezifische Funktion, die sie ausführen.
Modifikatoren umfassen beliebige Materialien hinzugefügt in einer Schmelze oder eine Legierung bestimmte Eigenschaften zu verbessern oder zu verändern. Eigenschaften umfassen Korrosionsbeständigkeit, Fließfähigkeit, Bearbeitbarkeit, Verformbarkeit, Stabilität, Festigkeit, Härte und Schweißbarkeit.
Mikrolegieren Modifikatoren sind Zusätze in geringen Mengen zugesetzt, die einen wesentlichen Einfluss auf die Eigenschaften oder die Verarbeitung haben. Zum Beispiel Seltenerdelement (RE) Zusätze in geringen Mengen können dramatisch Oberflächenenergie und Schmelz Eindringen in einem Schmelzbad, Verfeinerung der Kornstruktur, und die Eingliederungs Morphologie verändern.
Deoxidizingor Bekämpfungsmittel, wie beispielsweise Aluminium, Silizium, Kalzium oder in eine Stahl- oder Eisenlegierung hinzugefügt werden, schmelzen, die Schmelze zu absorbieren, während des Erstarrungsvorganges in der Abwesenheit von Gasfreisetzung führt. Bei der Stahlerzeugung stoppt, Tötungs zusätzliche Reaktion zwischen dem Kohlenstoff und Sauerstoff, die Erhaltung der Kohlenstoffgehalt gewünscht wird. Umrandeten, unberuhigtem, capped oder halbberuhigter Stähle haben eine größere Variation in der Zusammensetzung über den gegossenen Barrens.
Desulfurizingagents reduzieren oder die Morphologie von Schwefel in einer Stahllegierung oder steuern. Sulfur neigt dazu, die Korngrenzen, resultingin Warmbrüchigkeit oder spröden Zustand Stahl oder Eisenlegierungen, bei den Warmarbeitsprozessen zu benetzen. Mangan-Zusätze zu Stahl oder Eisenlegierungen, Mangansulfide bilden, die in der Natur noduläre ergibt sich in den Korngrenzen zu stärken.
Kornverfeinerer, Keimbildner oder Nukleierungsmittel fördert die schnelle Kristallisation und eine feinere Kristallgröße von vielen Punkte für Kristalle bieten während der Erstarrung zu wachsen zu beginnen.
Impfmittel, nodulizers oder spheroidizers zugegeben Eisen gegossen kugelförmige Graphitkugeln zu bilden, in duktilem Gusseisen führt. Ohne Vernebelung, Graphitflocken bilden resultierende ina spröder Gusseisen.
Legierung Form und Menge
Vorlegierungen und Legierungszusätze sind in der Regel vom Hersteller als Waffelplatte gekauft, Gußblöcke, Ingot geschnittenen Stücke unterschiedlicher Größen oder Pulver auf der Basis der Anforderungen des Kunden. Industrielle Käufer sollten die bequemste Produktform für ihr System oder Verfahren in Betracht ziehen.
Reinheit ist ein Maß dafür, wie gut ein Metall oder eine Legierung veredelt wurde. Jedes überschüssige Element in einer Legierung kann als Verunreinigung angesehen werden. Produkte werden in der Regel einige kleine Mengen an Verunreinigungen, wie Sauerstoff oder Schwefel enthalten. Während diese Ebenen manchmal unbedeutend sind, sollten sie überwacht werden, wenn die Herstellung oder eine Legierung der Auswahl, da einige Elemente Spuren erhebliche Auswirkungen auf die Legierung der Qualität und Materialeigenschaften aufweisen. Zum Beispiel wird aus Kohlenstoffstahl „red-kurz“ mit überschüssigem Schwefel, es spröde zu machen.