Гагнуурын үйлдвэрлэлийн салбарт хөнгөн цагааны үйлдвэрлэл нэмэгдэж, олон хэрэглээнд гангийн маш сайн хувилбар болгон хүлээн зөвшөөрөгдсөнтэй холбогдуулан хөнгөн цагааны төслүүдийг боловсруулахад оролцож буй хүмүүст энэ бүлгийн материалтай илүү сайн танилцах шаардлага улам бүр нэмэгдэж байна. Хөнгөн цагааныг бүрэн ойлгохын тулд хөнгөн цагааны таних / тэмдэглэгээний систем, олон төрлийн хөнгөн цагаан хайлш болон тэдгээрийн шинж чанаруудтай танилцахаас эхлэх нь зүйтэй.

Хөнгөн цагаан хайлшийн температур ба тэмдэглэгээний систем- Хойд Америкт Хөнгөн цагааны хайлшийг хуваарилах, бүртгэх ажлыг Хөнгөн цагааны Холбооны ХХК хариуцдаг. Одоогийн байдлаар Хөнгөн цагааны Холбоонд бүртгэлтэй 400 гаруй төрлийн хөнгөн цагаан болон үйлдвэрлэсэн хөнгөн цагааны хайлш, мөн цутгамал болон гулдмай хэлбэртэй 200 гаруй хөнгөн цагааны хайлш байдаг. Эдгээр бүх бүртгэлтэй хайлшийн химийн найрлагын хязгаарыг Хөнгөн цагааны ХолбооныНил ягаан өнгийн ном"Хөнгөн цагаан болон төмөр хөнгөн цагаан хайлшийн олон улсын хайлшийн тэмдэглэгээ ба химийн найрлагын хязгаар" нэртэй бөгөөд тэдгээрийнЯгаан ном"Цутгамал болон ембүү хэлбэрийн хөнгөн цагаан хайлшийн тэмдэглэгээ ба химийн найрлагын хязгаар" гарчигтай. Эдгээр нийтлэлүүд нь гагнуурын инженерүүдэд гагнуурын процедурыг боловсруулах, химийн болон түүний хагарлын мэдрэмтгий байдалтай холбоотой байдлыг авч үзэх үед маш их хэрэгтэй байж болно.

Хөнгөн цагааны хайлшийг дулааны болон механик боловсруулалтад хариу үйлдэл үзүүлэх чадвар, хөнгөн цагааны хайлшинд нэмсэн анхдагч хайлшийн элемент зэрэг тухайн материалын шинж чанарт үндэслэн хэд хэдэн бүлэгт ангилж болно. Хөнгөн цагааны хайлшид ашигладаг дугаарлалт / таних системийг авч үзвэл дээрх шинж чанаруудыг тодорхойлно. Хиймэл болон цутгамал хөнгөн цагаан нь өөр өөр таних системтэй байдаг. Хиймэл систем нь 4 оронтой систем бөгөөд цутгамал нь 3 оронтой болон 1 аравтын оронтой системтэй байдаг.

Дарсан хайлшийн тэмдэглэгээний систем- Бид эхлээд 4 оронтой хөнгөн цагаан хайлшаар хийсэн таних системийг авч үзэх болно. Эхний орон (Xxxx) нь хөнгөн цагааны хайлшид нэмэгдсэн гол хайлшийн элементийг заана. Энэ нь ихэвчлэн хөнгөн цагааны хайлшийн цувралыг тодорхойлоход ашиглагддаг, тухайлбал 1000 цуврал, 2000 цуврал, 3000 цуврал, 8000 хүртэлх цуврал (Хүснэгт 1-ийг үзнэ үү).

Хоёр дахь ганц оронтой тоо (x)Xxx), хэрэв 0-ээс өөр бол тухайн хайлшийн өөрчлөлтийг, гурав ба дөрөв дэх цифрүүдийг (xx) заана.XX) нь цуврал дахь тодорхой хайлшийг тодорхойлоход өгөгдсөн дурын тоонууд юм. Жишээ: 5183 хайлшид 5 тоо нь магнийн хайлшийн цувралд багтдаг болохыг, 1 нь 1 болохыг илтгэнэ.^stанхны 5083 хайлшинд оруулсан өөрчлөлт бөгөөд 83 нь үүнийг 5xxx цувралд тодорхойлдог.

Энэхүү хайлшийн дугаарлалтын системийн цорын ганц үл хамаарах зүйл бол 1xxx цувралын хөнгөн цагаан хайлш (цэвэр хөнгөн цагаан) бөгөөд энэ тохиолдолд сүүлийн 2 орон нь 99%-иас дээш хөнгөн цагааны хамгийн бага хувийг харуулна, өөрөөр хэлбэл 13-р хайлш(50)(Хөнгөн цагааны хамгийн бага хэмжээ 99.50%).

Хөнгөн цагаан хайлшаар хийсэн тэмдэглэгээний систем

Хүснэгт 1

Цутгамал хайлшийн тэмдэглэгээ- Цутгамал хайлшийн тэмдэглэгээний систем нь 3 оронтой тооноос дээш аравтын бутархай xxx.x (өөрөөр хэлбэл 356.0) дээр суурилдаг. Эхний цифр (Xxx.x) нь хөнгөн цагааны хайлшид нэмэгдсэн үндсэн хайлшлах элементийг заана (хүснэгт 2-ыг үзнэ үү).

ЦУТГАЛ ХӨНГӨН ...ИЙ ХАЙЛШИЙН ТЭМДЭГЛЭГИЙН СИСТЕМ

Хүснэгт 2

Хоёр ба гурав дахь цифрүүд (x)XX.x) нь цуврал дахь тодорхой хайлшийг тодорхойлоход өгөгдсөн дурын тоонууд юм. Аравтын цэгийн дараах тоо нь хайлш нь цутгамал (.0) эсвэл гулдмай (.1 эсвэл .2) эсэхийг заана. Том үсгийн угтвар нь тодорхой хайлшид өөрчлөлт орсон болохыг заана.
Жишээ нь: Хайлш – A356.0 том A (Axxx.x) нь 356.0 хайлшийн өөрчлөлтийг заана. 3 тоо (A)3xx.x) нь цахиур ба зэс ба/эсвэл магнийн цуврал болохыг харуулж байна. 56 инч (Ax)56.0) нь 3xx.x цуврал доторх хайлшийг тодорхойлдог бөгөөд .0 (Axxx.)0) нь энэ нь эцсийн хэлбэрийн цутгамал бөгөөд гулдмай биш гэдгийг харуулж байна.

Хөнгөн цагааны температурын тэмдэглэгээний систем -Хэрэв бид хөнгөн цагааны хайлшийн өөр өөр цувралыг авч үзвэл тэдгээрийн шинж чанар болон түүний үр дагаварт мэдэгдэхүйц ялгаа байгааг харах болно. Таних системийг ойлгосны дараа хамгийн түрүүнд анхаарах ёстой зүйл бол дээр дурдсан цувралд хоёр өөр төрлийн хөнгөн цагаан байдаг. Эдгээр нь Дулаанаар боловсруулдаг хөнгөн цагаан хайлш (дулаан нэмснээр бат бөх чанар олж авдаг) ба Дулаанаар боловсруулдаггүй хөнгөн цагаан хайлш юм. Энэ ялгаа нь нуман гагнуурын эдгээр хоёр төрлийн материалд үзүүлэх нөлөөллийг авч үзэхэд онцгой чухал юм.

1xxx, 3xxx, болон 5xxx цувралын давтагдсан хөнгөн цагаан хайлш нь дулаанаар боловсруулагддаггүй бөгөөд зөвхөн хэв гажилтаар хатуурдаг. 2xxx, 6xxx, болон 7xxx цувралын давтагдсан хөнгөн цагаан хайлш нь дулаанаар боловсруулагддаг бөгөөд 4xxx цуврал нь дулаанаар боловсруулагддаг болон дулаанаар боловсруулдаггүй хайлшуудаас бүрдэнэ. 2xx.x, 3xx.x, 4xx.x болон 7xx.x цувралын цутгамал хайлш нь дулаанаар боловсруулагддаг. Хэв гажилтаар хатууралтыг цутгамал материалд ерөнхийдөө хэрэглэдэггүй.

Дулаанаар боловсруулдаг хайлшууд нь дулааны боловсруулалтын процессоор оновчтой механик шинж чанараа олж авдаг бөгөөд хамгийн түгээмэл дулааны боловсруулалт нь уусмалын дулааны боловсруулалт ба хиймэл хөгшрөлт юм. Уусмалын дулааны боловсруулалт гэдэг нь хайлшийг өндөр температурт (ойролцоогоор 990 хэм Фаренгейт) халаах процесс бөгөөд хайлш үүсгэгч элементүүд эсвэл нэгдлүүдийг уусмалд оруулах явдал юм. Үүний дараа өрөөний температурт хэт ханасан уусмал гаргахын тулд ихэвчлэн усанд бөхөөдөг. Уусмалын дулааны боловсруулалтын дараа ихэвчлэн хөгшрөлт явагддаг. Хөгшрөлт гэдэг нь хүссэн шинж чанарыг авахын тулд хэт ханасан уусмалаас элементүүд эсвэл нэгдлүүдийн нэг хэсгийг тунадасжуулах явдал юм.

Дулаанаар боловсруулдаггүй хайлшууд нь хэв гажилтын хатууралтын тусламжтайгаар хамгийн оновчтой механик шинж чанараа олж авдаг. Хэв гажилтын хатуурал нь хүйтэн боловсруулалтаар бат бөх чанарыг нэмэгдүүлэх арга юм. T6, 6063-T4, 5052-H32, 5083-H112.

АМТ АГУУЛАХ ҮНДСЭН ТЭМДЭГЛЭЛҮҮД

Хүснэгт 3

Үндсэн температурын тэмдэглэгээнээс гадна хоёр дэд ангилал байдаг бөгөөд нэг нь "H" температур - омгийн хатуурал, нөгөө нь "T" температур - дулааны боловсруулалт гэсэн тэмдэглэгээтэй холбоотой.

H Temper-ийн дэд хэсгүүд – Хатуурсан омог

H үсгийн дараах эхний цифр нь үндсэн үйлдлийг заана:
H1– Зөвхөн хатууруулсан омог.
H2– Хатуурсан ба хэсэгчлэн хатаасан омог.
H3– Овоолго хатуурч, тогтворжуулсан.
H4– Хатууруулж, лакаар бүрсэн эсвэл будсан омог.

H үсгийн дараах хоёр дахь цифр нь хэв гажилтын хатуурлын зэргийг заана:
HX2– Дөрөвний нэг хатуу HX4– Хагас хатуу HX6– Дөрөвний гурван хатуу
HX8– Бүрэн хатуу HX9– Хэт хатуу

T Temper-ийн дэд хэсгүүд – Дулааны боловсруулалттай

T1- Экструдинг гэх мэт өндөр температурт хэлбэржүүлэх процессоос хөргөсний дараа байгалийн аргаар хөгшрүүлнэ.
T2- Өндөр температурт хэлбэржүүлэх процессоос хөргөсний дараа хүйтэн аргаар ажиллаж, дараа нь байгалийн аргаар хөгшрүүлсэн.
T3- Дулааны боловсруулалт хийсэн, хүйтэн боловсруулалт хийсэн, байгалийн аргаар боловсруулсан уусмал.
T4- Дулааны боловсруулалт хийж, байгалийн аргаар боловсруулсан уусмал.
T5- Өндөр температурт хэлбэржүүлэх процессоос хөргөсний дараа хиймэл аргаар хөгшрүүлнэ.
T6- Дулааны боловсруулалт хийж, хиймэл аргаар хөгшрүүлсэн уусмал.
T7- Уусмалыг дулаанаар боловсруулж, тогтворжуулсан (хэт хуучирсан).
T8- Дулааны боловсруулалттай, хүйтэн боловсруулалттай болон хиймэл аргаар хөгшрүүлсэн уусмал.
T9- Уусмалыг дулаанаар боловсруулж, хиймэл аргаар хөгшрүүлж, хүйтэн аргаар боловсруулсан.
Т10- Өндөр температурт хэлбэржүүлэх процессоос хөргөсний дараа хүйтэн бодис ажиллаж, дараа нь хиймэл аргаар хөгшрүүлсэн.

Нэмэлт тоонууд нь стресс тайлагдахыг илтгэнэ.
Жишээ нь:
TX51эсвэл TXX51– Сунгалт хийснээр стресс тайлагдана.
TX52эсвэл TXX52– Шахалт хийснээр стресс тайлагдана.

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

1xxx цуврал хайлш– (дулаанаар боловсруулдаггүй – 10-27 кси суналтын бат бэхтэй) энэ цувралыг ихэвчлэн цэвэр хөнгөн цагааны цуврал гэж нэрлэдэг, учир нь хамгийн багадаа 99.0% хөнгөн цагаан агуулсан байх шаардлагатай. Тэдгээрийг гагнах боломжтой. Гэсэн хэдий ч хайлах хүрээ нь нарийн тул хүлээн зөвшөөрөгдөх гагнуурын процедурыг гаргахын тулд тодорхой анхаарах шаардлагатай. Үйлдвэрлэлд авч үзэхэд эдгээр хайлшийг голчлон тусгай химийн сав, хоолой гэх мэт зэврэлтээс хамгаалах чадвар өндөр, эсвэл автобусны савааны хэрэглээ гэх мэт маш сайн цахилгаан дамжуулах чадвараар нь сонгодог. Эдгээр хайлшууд нь харьцангуй муу механик шинж чанартай бөгөөд ерөнхий бүтцийн хэрэглээнд ховорхон авч үздэг. Эдгээр суурь хайлшийг ихэвчлэн тохирох дүүргэгч материалаар эсвэл хэрэглээ болон гүйцэтгэлийн шаардлагаас хамааран 4xxx дүүргэгч хайлшаар гагндаг.

2xxx цуврал хайлш– (дулаанаар боловсруулж болно – суналтын бат бэх нь 27-62 кси) эдгээр нь хөнгөн цагаан / зэсийн хайлш (зэсийн нэмэлт нь 0.7-6.8% хооронд хэлбэлздэг) бөгөөд сансар судлал болон нисэх онгоцны хэрэглээнд ихэвчлэн ашиглагддаг өндөр бат бэх, өндөр гүйцэтгэлтэй хайлш юм. Эдгээр нь өргөн хүрээний температурт маш сайн бат бэх чанартай байдаг. Эдгээр хайлшуудын зарим нь халуун хагарал, стресс зэврэлтээс хагарахад мэдрэмтгий тул нуман гагнуурын процессоор гагнагдах боломжгүй гэж тооцогддог; Гэсэн хэдий ч зарим нь зөв гагнуурын журмаар маш амжилттай нуман гагнагддаг. Эдгээр үндсэн материалыг ихэвчлэн гүйцэтгэлдээ тохирсон өндөр бат бэхтэй 2xxx цуврал дүүргэгч хайлшаар гагндаг боловч заримдаа хэрэглээ болон үйлчилгээний шаардлагаас хамааран цахиур эсвэл цахиур, зэс агуулсан 4xxx цуврал дүүргэгчээр гагнаж болно.

3xxx цуврал хайлш– (дулаанаар боловсруулдаггүй – суналтын бат бэх нь 16-41 кси) Эдгээр нь хөнгөн цагаан / манганы хайлш (манганы нэмэлт нь 0.05-1.8% хооронд хэлбэлздэг) бөгөөд дунд зэргийн бат бэхтэй, зэврэлтэнд сайн тэсвэртэй, сайн хэлбэржих чадвартай бөгөөд өндөр температурт ашиглахад тохиромжтой. Тэдгээрийн анхны хэрэглээний нэг нь сав, тогоо байсан бөгөөд өнөөдөр тээврийн хэрэгсэл, цахилгаан станцын дулаан солилцуурын гол бүрэлдэхүүн хэсэг болж байна. Гэсэн хэдий ч тэдгээрийн дунд зэргийн бат бэх нь бүтцийн хэрэглээнд ашиглахад саад болдог. Эдгээр суурь хайлшийг тэдгээрийн тодорхой химийн найрлага, хэрэглээ, үйлчилгээний шаардлагаас хамааран 1xxx, 4xxx болон 5xxx цуврал дүүргэгч хайлшаар гагнаж байна.

4xxx цувралын хайлш– (дулаанаар боловсруулж болох ба дулаанаар боловсруулж болохгүй – суналтын бат бэх нь 25-55 кси) Эдгээр нь хөнгөн цагаан / цахиурын хайлш (цахиурын нэмэлт нь 0.6-21.5% хооронд хэлбэлздэг) бөгөөд дулаанаар боловсруулж болох болон дулаанаар боловсруулж болохгүй хайлшийг хоёуланг нь агуулсан цорын ганц цуврал юм. Цахиурыг хөнгөн цагаанд нэмэхэд хайлах цэгийг бууруулж, хайлуулах үед шингэн чанарыг нь сайжруулдаг. Эдгээр шинж чанарууд нь хайлуулах гагнуур болон гагнуурын аль алинд нь ашигладаг дүүргэгч материалд тохиромжтой. Үүний үр дүнд энэ цуврал хайлшийг голчлон дүүргэгч материал болгон ашигладаг. Цахиур нь хөнгөн цагаанд бие даан дулаанаар боловсруулагддаггүй; гэсэн хэдий ч эдгээр цахиурын хайлшуудын заримыг нь магни эсвэл зэсийн нэмэлттэй байхаар бүтээсэн бөгөөд энэ нь уусмалын дулааны боловсруулалтад эерэг хариу үйлдэл үзүүлэх чадварыг олгодог. Ерөнхийдөө эдгээр дулаанаар боловсруулж болох дүүргэгч хайлшийг зөвхөн гагнасан эд ангиудыг гагнуурын дараах дулааны боловсруулалтад оруулах үед ашигладаг.

5xxx цувралын хайлш– (дулаанаар боловсруулдаггүй – суналтын бат бэх нь 18-51 кси) Эдгээр нь хөнгөн цагаан / магнийн хайлш (магнийн нэмэлт нь 0.2-6.2% хооронд хэлбэлздэг) бөгөөд дулаанаар боловсруулдаггүй хайлшуудаас хамгийн өндөр бат бэхтэй. Үүнээс гадна, энэхүү хайлшийн цуврал нь амархан гагнагддаг бөгөөд эдгээр шалтгааны улмаас тэдгээрийг хөлөг онгоц, тээвэр, даралтат сав, гүүр, барилга байгууламж гэх мэт олон төрлийн хэрэглээнд ашигладаг. Магнийн суурьтай хайлшийг ихэвчлэн дүүргэгч хайлшаар гагндаг бөгөөд үүнийг үндсэн материалын магнийн агууламж, гагнасан бүрэлдэхүүн хэсгийн хэрэглээ болон үйлчилгээний нөхцөлийг харгалзан сонгодог. 3.0%-иас дээш магни агуулсан энэ цувралын хайлшийг мэдрэгжүүлэлт болон улмаар стресс зэврэлтээс хагарал үүсэх магадлалтай тул 150 хэмээс дээш өндөр температурт ашиглахыг зөвлөдөггүй. Ойролцоогоор 2.5%-иас бага магни агуулсан суурьтай хайлшийг ихэвчлэн 5xxx эсвэл 4xxx цувралын дүүргэгч хайлшаар амжилттай гагндаг. 5052 суурь хайлшийг ерөнхийдөө 4xxx цуврал дүүргэгч хайлшаар гагнаж болох хамгийн их магнийн агууламжтай суурь хайлш гэж хүлээн зөвшөөрдөг. Эвтектик хайлалт болон гагнуурын механик шинж чанар муутай холбоотой асуудлуудаас шалтгаалан 4xxx цуврал дүүргэгчтэй магнийн агууламж өндөртэй энэхүү хайлшийн цуврал материалыг гагнахыг зөвлөдөггүй. Магнийн өндөр суурь материалыг зөвхөн 5xxx дүүргэгч хайлшаар гагнаж байгаа бөгөөд энэ нь ерөнхийдөө суурь хайлшийн найрлагатай тохирч байна.

6XXX цувралын хайлш– (дулаанаар боловсруулдаг – суналтын бат бэх нь 18-58 кси) Эдгээр нь хөнгөн цагаан / магни-цахиурын хайлш (магни ба цахиурын нэмэлт нь ойролцоогоор 1.0%) бөгөөд гагнуурын үйлдвэрлэлийн салбарт өргөн хэрэглэгддэг, голчлон шахмал хэлбэрээр ашиглагддаг бөгөөд олон бүтцийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд багтдаг. Хөнгөн цагаанд магни, цахиур нэмэхэд магни-силицид нэгдэл үүсдэг бөгөөд энэ нь энэ материалыг уусмалын дулааны боловсруулалтад оруулж, бат бөх чанарыг нь сайжруулдаг. Эдгээр хайлшууд нь байгалийн жамаар хатуурах хагаралд мэдрэмтгий тул тэдгээрийг өөрөө нуман гагнаж болохгүй (дүүргэгч материалгүйгээр). Нуман гагнуурын процессын явцад хангалттай хэмжээний дүүргэгч материал нэмэх нь үндсэн материалыг шингэлж, улмаар халуун хагарал үүсэхээс урьдчилан сэргийлэхэд чухал ач холбогдолтой. Тэдгээрийг хэрэглээ болон үйлчилгээний шаардлагаас хамааран 4xxx болон 5xxx дүүргэгч материалаар гагнаж байна.

7XXX цувралын хайлш– (дулаанаар боловсруулдаг – суналтын бат бэх нь 32-88 кси) Эдгээр нь хөнгөн цагаан / цайрын хайлш (цайрын нэмэлт нь 0.8-12.0% хооронд хэлбэлздэг) бөгөөд хамгийн өндөр бат бэхтэй хөнгөн цагаан хайлшуудын заримыг бүрдүүлдэг. Эдгээр хайлшийг ихэвчлэн нисэх онгоц, сансар судлал, тэмцээний спортын тоног төхөөрөмж зэрэг өндөр хүчин чадалтай хэрэглээнд ашигладаг. 2xxx цуврал хайлшийн нэгэн адил энэ цуврал нь нуман гагнуурт тохиромжгүй гэж тооцогддог хайлшууд болон ихэвчлэн нуман гагнуураар амжилттай гагнагддаг бусад хайлшуудыг агуулдаг. Энэ цувралын 7005 зэрэг түгээмэл гагнасан хайлшуудыг голчлон 5xxx цуврал дүүргэгч хайлшаар гагнаж байна.

Хураангуй- Өнөөгийн хөнгөн цагаан хайлш нь янз бүрийн температурын хамт өргөн хүрээний, олон талын үйлдвэрлэлийн материалаас бүрддэг. Бүтээгдэхүүний оновчтой дизайн, гагнуурын процессыг амжилттай хөгжүүлэхийн тулд олон төрлийн хайлш болон тэдгээрийн янз бүрийн гүйцэтгэл, гагнуурын шинж чанаруудын ялгааг ойлгох нь чухал юм. Эдгээр өөр өөр хайлшийн нуман гагнуурын процессыг боловсруулахдаа гагнаж буй тодорхой хайлшийг анхаарч үзэх хэрэгтэй. Хөнгөн цагааныг нуман гагнах нь хэцүү биш, "зүгээр л өөр" гэж хэлдэг. Эдгээр ялгааг ойлгохын чухал хэсэг нь янз бүрийн хайлш, тэдгээрийн шинж чанар, таних системтэй танилцах явдал гэж би бодож байна.