Гагнуурын үйлдвэрлэлийн салбарт хөнгөн цагааны өсөлт нэмэгдэж, олон төрлийн хэрэглээнд зориулж гангийн маш сайн хувилбар болгон хүлээн зөвшөөрөгдөхийн хэрээр хөнгөн цагааны төсөл боловсруулахад оролцож буй хүмүүст энэ бүлгийн материалыг илүү сайн мэддэг болох шаардлага нэмэгдэж байна. Хөнгөн цагааныг бүрэн ойлгохын тулд хөнгөн цагааны таних систем, олон хөнгөн цагааны хайлш, тэдгээрийн шинж чанаруудтай танилцаж эхлэх нь зүйтэй.

Хөнгөн цагааны хайлшны хэмжилт ба тэмдэглэгээний систем- Хойд Америкт хөнгөн цагааны хайлшийг хуваарилах, бүртгэх ажлыг The Aluminium Association Inc. Одоогийн байдлаар Хөнгөн цагааны холбоонд бүртгэлтэй 400 гаруй хөнгөн цагаан болон цутгамал хөнгөн цагаан хайлш, цутгамал, ембүү хэлбэртэй 200 гаруй хөнгөн цагаан хайлш байдаг. Эдгээр бүх бүртгэгдсэн хайлшийн химийн найрлагын хязгаарыг Хөнгөн цагааны холбооны дүрэмд оруулсан болно.Цайрын ном"Олон улсын хайлшийн нэршил ба ган төмөр болон цутгамал хөнгөн цагаан хайлшийн химийн найрлагын хязгаар" гэсэн гарчигтай ба тэдгээрийнЯгаан ном“Цутгамал ба ембүү хэлбэрийн хөнгөн цагааны хайлшийн зориулалт ба химийн найрлагын хязгаарлалт. Эдгээр хэвлэлүүд нь гагнуурын инженерүүдэд гагнуурын процедурыг боловсруулахад, мөн хими болон түүний хагарлын мэдрэмжтэй холбоог авч үзэх нь чухал үед маш их хэрэгтэй байж болно.

Хөнгөн цагааны хайлшийг дулааны болон механик эмчилгээнд хариу үйлдэл үзүүлэх чадвар, хөнгөн цагааны хайлшанд нэмсэн үндсэн хайлшийн элемент зэрэг материалын онцлог шинж чанарт үндэслэн хэд хэдэн бүлэгт ангилж болно. Хөнгөн цагааны хайлшийг дугаарлах / таних системийг авч үзэхэд дээрх шинж чанаруудыг тодорхойлсон болно. Цутгамал болон цутгамал хөнгөн цагаан нь өөр өөр таних системтэй байдаг. Цутгамал систем нь 4 оронтой, цутгамал нь 3 оронтой ба 1 аравтын оронтой системтэй.

Цутгамал хайлшны тэмдэглэгээний систем- Бид эхлээд 4 оронтой хөнгөн цагаан хайлшийг таних системийг авч үзэх болно. Эхний цифр (Xxxx) нь хөнгөн цагааны хайлш дээр нэмсэн үндсэн хайлшны элементийг заадаг бөгөөд хөнгөн цагааны хайлшийн цувралыг, өөрөөр хэлбэл 1000 цуврал, 2000 цуврал, 3000 цуврал, 8000 хүртэлх цувралыг тодорхойлоход ихэвчлэн ашиглагддаг (хүснэгт 1-ийг үз).

Хоёр дахь нэг оронтой тоо (xXxx), хэрэв 0-ээс ялгаатай бол тусгай хайлшийн өөрчлөлтийг зааж, гурав, дөрөв дэх цифрийг (xx) заана.XX) нь цувралын тодорхой хайлшийг тодорхойлохын тулд өгөгдсөн дурын тоо юм. Жишээ нь: 5183 хайлшийн 5 тоо нь магнийн хайлшийн цуврал, 1 нь 1 гэдгийг харуулж байна.^stанхны хайлш 5083-д өөрчлөлт оруулсан бөгөөд 83 нь 5xxx цувралд үүнийг тодорхойлдог.

Энэхүү хайлшны дугаарлалтын системээс үл хамаарах зүйл бол 1xxx цуврал хөнгөн цагааны хайлш (цэвэр хөнгөн цагаан) бөгөөд энэ тохиолдолд сүүлийн 2 орон нь 99% -иас дээш хөнгөн цагааны хамгийн бага хувийг өгдөг, өөрөөр хэлбэл 13 хайлш.(50)(99.50% хамгийн бага хөнгөн цагаан).

ХӨНГӨН ХАЙЛШИЙН ЗӨВЛӨГӨӨНИЙ СИСТЕМ

Хүснэгт 1

Цутгамал хайлшны тэмдэглэгээ- Цутгамал хайлшны тэмдэглэгээний систем нь 3 оронтой аравтын бутархай xxx.x (өөрөөр хэлбэл 356.0) дээр суурилдаг. Эхний цифр (Xxx.x) нь хөнгөн цагааны хайлш дээр нэмсэн үндсэн хайлшлагч элементийг заана (хүснэгт 2-ыг үз).

ХӨНГӨН ХӨНГӨН ХАЙЛШИЙН ЗОРИУЛАЛТЫН СИСТЕМ

Хүснэгт 2

Хоёр ба гурав дахь цифрүүд (xXX.x) нь цувралын тодорхой хайлшийг тодорхойлохын тулд өгөгдсөн дурын тоо юм. Аравтын бутархайн дараах тоо нь хайлш нь цутгамал (.0) эсвэл ембүү (.1 эсвэл .2) эсэхийг заана. Том үсгийн угтвар нь тодорхой хайлшийн өөрчлөлтийг илэрхийлдэг.
Жишээ: Хайлш – A356.0 нийслэл А (Axxx.x) нь 356.0 хайлшийн өөрчлөлтийг заана. 3 дугаар (А3xx.x) нь цахиур ба зэс ба/эсвэл магнийн цуврал болохыг харуулж байна. 56 инч (Тэнх56.0) нь 3xx.x цувралын хайлшийг тодорхойлж, .0 (Axxx.0) нь ембүү биш эцсийн хэлбэрийн цутгамал гэдгийг харуулж байна.

Хөнгөн цагааны температурын тэмдэглэгээний систем -Хэрэв бид хөнгөн цагааны хайлшийн янз бүрийн цувралыг авч үзвэл тэдгээрийн шинж чанар, үр дүнд нь хэрэглэхэд ихээхэн ялгаа байгааг харах болно. Таних системийг ойлгосны дараа анхаарах ёстой хамгийн эхний зүйл бол дээр дурдсан цувралд хоёр ялгаатай хөнгөн цагааны төрөл байдаг. Эдгээр нь дулааны боловсруулдаг хөнгөн цагаан хайлш (дулаан нэмснээр хүч чадлыг олж авах боломжтой) ба дулааны боловсруулалтгүй хөнгөн цагаан хайлш юм. Эдгээр хоёр төрлийн материалд нуман гагнуурын нөлөөллийг авч үзэхэд энэ ялгаа нь онцгой ач холбогдолтой юм.

1xxx, 3xxx, 5xxx цувралын хөнгөн цагааны хайлш нь дулааны боловсруулалтанд ордоггүй бөгөөд зөвхөн хатуурдаг. 2xxx, 6xxx, 7xxx цувралын хөнгөн цагааны хайлш нь дулааны боловсруулалт хийх боломжтой бөгөөд 4xxx цуврал нь дулааны боловсруулалттай ба дулааны боловсруулалтгүй хайлшаас бүрдэнэ. 2xx.x, 3xx.x, 4xx.x болон 7xx.x цувралын цутгамал хайлш нь дулааны боловсруулалт хийх боломжтой. Цутгамал дээр хатууруулах аргыг ерөнхийд нь хэрэглэдэггүй.

Дулааны боловсруулалт хийх боломжтой хайлш нь дулааны боловсруулалтын процессоор хамгийн оновчтой механик шинж чанарыг олж авдаг бөгөөд хамгийн түгээмэл дулааны боловсруулалт нь уусмалын дулааны боловсруулалт ба хиймэл хөгшрөлт юм. Уусмалын дулааны боловсруулалт гэдэг нь хайлшийн элемент эсвэл нэгдлүүдийг уусмалд оруулахын тулд хайлшийг өндөр температурт (ойролцоогоор 990 градус F) халаах үйл явц юм. Үүний дараа тасалгааны температурт хэт ханасан уусмалыг гаргахын тулд ихэвчлэн усанд унтраадаг. Уусмалын дулааны боловсруулалтыг ихэвчлэн хөгшрөлтийн дараа хийдэг. Хөгшрөлт гэдэг нь хүссэн шинж чанарыг бий болгохын тулд хэт ханасан уусмалаас элемент эсвэл нэгдлүүдийн зарим хэсгийг тунадасжуулах явдал юм.

Дулаанаар боловсруулагддаггүй хайлшууд нь хамгийн оновчтой механик шинж чанарыг хатууруулах замаар олж авдаг. Хүйтэн аргаар ажиллах замаар хүч чадлыг нэмэгдүүлэх арга юм.T6, 6063-T4, 5052-H32, 5083-H112.

ТЭМДЭГЛЭЛИЙН ҮНДСЭН ЗОРИУЛАЛТ

Хүснэгт 3

Температурын үндсэн тэмдэглэгээнээс гадна хоёр дэд ангилал байдаг бөгөөд нэг нь "H" Температур - Хэмжилтийн хатуурал, нөгөө нь "T" Температур - Дулааны аргаар боловсруулсан тэмдэглэгээг харуулдаг.

H Temper-ийн дэд хэсгүүд – Страйн хатуурсан

H-ийн дараах эхний цифр нь үндсэн үйлдлийг илэрхийлнэ.
H1– Зөвхөн хатуурсан омог.
H2– Хэсэг хатуурсан ба хэсэгчлэн анивчих.
H3– Шөрмөсийг хатууруулж, тогтворжуулна.
H4– Хатуу хатууруулж, лакаар эсвэл будсан.

H-ийн дараах хоёр дахь цифр нь суналтын хатуурлын зэргийг илэрхийлнэ.
HX2– Quarter Hard HX4– Хагас хатуу HX6– Дөрөвний гурав нь хэцүү
HX8– Бүрэн хатуу HX9- Хэт хатуу

T Temper-ийн дэд хэсгүүд - Дулааны аргаар боловсруулсан

T1- Экструд хийх гэх мэт өндөр температурт хэлбэржүүлэх процессоос хөргөсний дараа байгалийн хөгширдөг.
T2- Өндөр температурт хэлбэржүүлэлтийн процессоос хөргөсний дараа хүйтнийг боловсруулж, дараа нь байгалийн хөгшрөлт.
T3- Уусмалыг дулаанаар боловсруулсан, хүйтэн аргаар боловсруулсан, байгалийн аргаар хөгшрүүлсэн.
T4- Уусмалыг дулаанаар боловсруулж, байгалийн аргаар хөгшрүүлсэн.
T5- Өндөр температурт хэлбэржүүлэх процессоос хөргөсний дараа зохиомлоор хөгшрүүлсэн.
T6- Уусмалыг дулаанаар боловсруулж, зохиомлоор хөгшрүүлсэн.
T7- Уусмалыг дулаанаар боловсруулж, тогтворжуулсан (хэт хөгширсөн).
T8- Уусмалыг дулаанаар боловсруулж, хүйтэн аргаар боловсруулж, хиймэл аргаар хөгшрүүлсэн.
T9- Уусмалыг дулааны боловсруулалт хийж, зохиомлоор хөгшрүүлж, хүйтэн аргаар боловсруулсан.
T10- Өндөр температурт хэлбэржүүлэх процессоос хөргөсний дараа хүйтнийг боловсруулж, дараа нь зохиомлоор хөгшрүүлэв.

Нэмэлт цифрүүд нь стрессийг тайлж байгааг илтгэнэ.
Жишээ нь:
TX51эсвэл TXX51- Сунгаснаар стресс тайлагдана.
TX52эсвэл TXX52– Стресс шахаж тайлна.

Хөнгөн цагааны хайлш ба тэдгээрийн шинж чанар- Хэрэв бид хөнгөн цагааны хайлшийн долоон цувралыг авч үзвэл тэдгээрийн ялгааг үнэлж, тэдгээрийн хэрэглээ, шинж чанарыг ойлгох болно.

1xxx цуврал хайлш– (дулаанаар боловсруулдаггүй – суналтын бат бэх нь 10-27 ksi) энэ цувралыг ихэвчлэн 99.0%-ийн хамгийн бага хөнгөн цагаан байх шаардлагатай тул цэвэр хөнгөн цагаан цуврал гэж нэрлэдэг. Тэдгээр нь гагнах боломжтой. Гэсэн хэдий ч хайлах хүрээ нь нарийн байдаг тул хүлээн зөвшөөрөгдсөн гагнуурын горимыг бий болгохын тулд тэдгээр нь тодорхой анхаарал хандуулахыг шаарддаг. Үйлдвэрлэлийн хувьд эдгээр хайлшийг голчлон химийн тусгай зориулалтын сав, хоолой зэрэг зэврэлтэнд тэсвэртэй, эсвэл автобусны бар ашиглахад маш сайн цахилгаан дамжуулах чанараараа сонгодог. Эдгээр хайлш нь харьцангуй муу механик шинж чанартай байдаг тул ерөнхий бүтцийн хэрэглээнд ашиглах нь ховор байдаг. Эдгээр үндсэн хайлшийг ихэвчлэн тохирох дүүргэгч материалаар эсвэл 4xxx дүүргэгч хайлшаар гагнаж, хэрэглээ болон гүйцэтгэлийн шаардлагаас хамааран хийдэг.

2xxx цуврал хайлш– (дулаанаар боловсруулах боломжтой – суналтын дээд хүч нь 27-62 ksi) эдгээр нь хөнгөн цагаан / зэсийн хайлш (0.7-6.8% хооронд хэлбэлздэг зэсийн нэмэлтүүд) бөгөөд ихэвчлэн сансар огторгуй, нисэх онгоцны хэрэглээнд ашиглагддаг өндөр бат бэх, өндөр гүйцэтгэлтэй хайлш юм. Тэд өргөн хүрээний температурт маш сайн хүч чадалтай байдаг. Эдгээр хайлшийн заримыг нуман гагнуурын процессоор гагнах боломжгүй гэж үздэг, учир нь тэдгээр нь халуун хагарал, стрессийн зэврэлтэнд өртөмтгий байдаг; Гэсэн хэдий ч бусад нь зөв гагнуурын горимоор маш амжилттай нуман гагнаж байна. Эдгээр үндсэн материалыг ихэвчлэн өндөр бат бэхийн 2xxx цуврал дүүргэгч хайлшаар гагнаж, тэдгээрийн гүйцэтгэлд тохируулан хийдэг боловч заримдаа хэрэглээ, үйлчилгээний шаардлагаас хамааран цахиур эсвэл цахиур, зэс агуулсан 4xxx цуврал дүүргэгчээр гагнаж болно.

3xxx цуврал хайлш– (дулаанаар боловсруулдаггүй – суналтын бат бэх нь 16-41 ksi) Эдгээр нь хөнгөн цагаан / манганы хайлш (0.05-1.8% хооронд хэлбэлздэг манганы нэмэлтүүд) бөгөөд дунд зэргийн бат бөх, зэврэлтэнд сайн тэсвэртэй, хэлбэржих чадвар сайтай, тохиромжтой. өндөр температурт ашиглах зориулалттай. Тэдний анхны хэрэглээний нэг нь тогоо, тогоо байсан бөгөөд өнөө үед машин, цахилгаан станцын дулаан солилцуурын гол бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Гэсэн хэдий ч тэдний дунд зэргийн хүч чадал нь бүтцийн хэрэглээг харгалзан үзэхэд саад болдог. Эдгээр үндсэн хайлшийг 1xxx, 4xxx, 5xxx цуврал дүүргэгч хайлшаар гагнаж, тэдгээрийн химийн найрлага, хэрэглээний болон үйлчилгээний тодорхой шаардлагаас хамаарна.

4xxx цуврал хайлш– (дулаанаар боловсруулдаг ба дулааны бус – 25-55 ksi-ийн суналтын бат бөх) Эдгээр нь хөнгөн цагаан / цахиурын хайлш (цахиурын нэмэлт нь 0.6-21.5%) бөгөөд дулааны боловсруулалт хийх боломжтой ба дулааны бус хайлш агуулсан цорын ганц цуврал юм. дулааны боловсруулалт хийх боломжтой хайлш . Цахиурыг хөнгөн цагаанд нэмбэл хайлах температурыг бууруулж, хайлах үед шингэнийг сайжруулдаг. Эдгээр шинж чанарууд нь хайлуулах гагнуур болон гагнах ажилд хэрэглэгддэг дүүргэгч материалд тохиромжтой. Иймээс энэ цуврал хайлшийг дүүргэгч материал болгон голчлон олдог. Цахиур нь бие даасан хөнгөн цагааны хувьд дулааны боловсруулалт хийх боломжгүй; Гэсэн хэдий ч эдгээр цахиурын хайлшуудын зарим нь магни эсвэл зэсийн нэмэлтийг агуулсан байхаар бүтээгдсэн бөгөөд энэ нь уусмалын дулааны боловсруулалтанд эерэг хариу үйлдэл үзүүлэх боломжийг олгодог. Ихэвчлэн эдгээр дулааны боловсруулалттай дүүргэгч хайлшийг зөвхөн гагнасан эд ангиудын гагнуурын дараах дулааны боловсруулалтанд хамрагдах үед л ашигладаг.

5xxx цуврал хайлш– (дулаанаар боловсруулдаггүй – суналтын дээд хүч нь 18-51 ksi) Эдгээр нь хөнгөн цагаан / магнийн хайлш (0.2-6.2% хооронд хэлбэлздэг магнийн нэмэлт) бөгөөд дулаанаар боловсруулагддаггүй хайлшаас хамгийн өндөр бат бэхтэй. Нэмж дурдахад, энэхүү хайлшны цуврал нь гагнуур хийхэд хялбар бөгөөд эдгээр шалтгааны улмаас тэдгээрийг хөлөг онгоцны үйлдвэрлэл, тээвэр, даралтат сав, гүүр, барилга байгууламж зэрэг олон төрлийн хэрэглээнд ашигладаг. Магнийн суурь хайлшийг ихэвчлэн дүүргэгч хайлшаар гагнаж, үндсэн материалын магнийн агууламж, гагнасан бүрэлдэхүүн хэсгийн хэрэглээ, үйлчилгээний нөхцлийг харгалзан үзсэний дараа сонгоно. 3.0%-иас дээш магнийн агууламжтай энэ цувралын хайлш нь мэдрэмтгий болох ба дараа нь стрессийн зэврэлтээс үүсэх ан цав үүсэх чадвартай тул 150 хэмээс дээш температурт хэрэглэхийг зөвлөдөггүй. Ойролцоогоор 2.5% -иас бага магнийн үндсэн хайлшийг ихэвчлэн 5xxx эсвэл 4xxx цуврал дүүргэгч хайлшаар амжилттай гагнаж байна. Үндсэн хайлш 5052 нь ерөнхийдөө 4xxx цуврал дүүргэгч хайлшаар гагнах боломжтой магнийн хамгийн их агууламжтай үндсэн хайлш гэж хүлээн зөвшөөрөгдсөн. Эвтектик хайлахтай холбоотой асуудлууд ба гагнасан механик шинж чанар муутай тул 4xxx цуврал дүүргэгчээр илүү их хэмжээний магни агуулсан хайлшийн цуврал материалыг гагнахыг зөвлөдөггүй. Илүү өндөр магнийн суурь материалыг зөвхөн 5xxx дүүргэгч хайлшаар гагнаж, үндсэн хайлшийн найрлагатай тохирдог.

6XXX цуврал хайлш– (дулаанаар боловсруулдаг – суналтын дээд бат бэх нь 18-58 ksi) Эдгээр нь хөнгөн цагаан / магни – цахиурын хайлш (магни ба цахиурын нэмэлт 1.0%) бөгөөд гагнуурын үйлдвэрлэлийн салбарт өргөн тархсан бөгөөд гол төлөв шахмал, олон бүтцийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд багтсан. Хөнгөн цагаанд магни, цахиур нэмснээр магни-цахиурын нэгдэл үүсдэг бөгөөд энэ материал нь бат бөх чанарыг сайжруулахын тулд дулааны боловсруулалтанд орсон уусмал болох боломжийг олгодог. Эдгээр хайлш нь байгалийн хатуурах хагаралд мэдрэмтгий байдаг тул тэдгээрийг нуман аргаар (дүүргэгч материалгүйгээр) гагнаж болохгүй. Нуман гагнуурын явцад хангалттай хэмжээний дүүргэгч материалыг нэмэх нь үндсэн материалыг шингэлж, улмаар халуун хагарлаас урьдчилан сэргийлэхэд зайлшгүй шаардлагатай. Тэдгээр нь хэрэглээний болон үйлчилгээний шаардлагаас хамааран 4xxx болон 5xxx дүүргэгч материалаар гагнаж байна.

7XXX цуврал хайлш– (дулаанаар боловсруулах боломжтой – суналтын дээд хүч нь 32-88 ksi) Эдгээр нь хөнгөн цагаан / цайрын хайлш (0.8-12.0% хооронд хэлбэлздэг цайрын нэмэлт) бөгөөд хамгийн өндөр бат бэх хөнгөн цагааны хайлшаас бүрддэг. Эдгээр хайлшийг ихэвчлэн нисэх онгоц, сансар огторгуй, өрсөлдөх чадвартай спортын тоног төхөөрөмж зэрэг өндөр гүйцэтгэлтэй хэрэглээнд ашигладаг. 2xxx цуврал хайлшийн нэгэн адил энэ цуврал нь нуман гагнуурын ажилд тохиромжгүй гэж тооцогддог хайлш болон бусад нь ихэвчлэн нуман гагнуурыг амжилттай гүйцэтгэдэг. Энэ цувралын 7005 гэх мэт түгээмэл гагнасан хайлшийг 5xxx цуврал дүүргэгч хайлшаар голчлон гагнаж байна.

Дүгнэлт- Өнөөгийн хөнгөн цагааны хайлш нь төрөл бүрийн шинж чанарынхаа хамт олон төрлийн, олон төрлийн үйлдвэрлэлийн материалыг бүрдүүлдэг. Бүтээгдэхүүний оновчтой загвар, гагнуурын процедурыг амжилттай боловсруулахын тулд олон төрлийн хайлш, тэдгээрийн гүйцэтгэл, гагнах чадварын шинж чанаруудын ялгааг ойлгох нь чухал юм. Эдгээр янз бүрийн хайлшийг нуман гагнуурын горимыг боловсруулахдаа гагнаж буй тусгай хайлшийг анхаарч үзэх хэрэгтэй. Хөнгөн цагааны нуман гагнуур нь хэцүү биш, "энэ нь зүгээр л өөр" гэж хэлдэг. Эдгээр ялгааг ойлгох чухал хэсэг бол төрөл бүрийн хайлш, тэдгээрийн шинж чанар, таних системтэй танилцах явдал юм.