Liešanas materiāli, izskaidroti ar to galvenajiem veidiem

Liešanas materiālsveido produktus, piemēram,Žokļu drupinātāja mašīna or Giratory drupinātājsTie palīdz radīt visu, sākot noKonusa drupinātāja detaļasuz aMangāna tērauda āmursPareizajai izvēlei ir nozīme. Apskatiet šo galdu no Eiropas vadošās liešanas rūpnīcas:

| Gada čuguna produkcija | 23 000 tonnas |
| Defektu līmenis | 5–7% |

Materiālzinātne aptver metālus, keramiku, polimērus un kompozītmateriālus. Pareiza liešanas materiāla pārzināšana palīdz inženieriem uzlabot kvalitāti un samazināt atkritumus.

Galvenie secinājumi

• Pareiza liešanas materiāla, piemēram, dzelzs, tērauda, ​​izvēlealumīnijsjeb plastmasas tieši ietekmē produkta kvalitāti, izmaksas un veiktspēju.
• Dzelzs materiāli satur dzelzi un ir izturīgi, bet var sarūsēt, savukārt krāsainie materiāli, piemēram, alumīnijs un varš, ir izturīgi pret rūsu un vieglāki.
• Plastmasai un keramikai ir unikālas priekšrocības, piemēram, izturība pret koroziju un karstumizturība, kas padara tās ideāli piemērotas īpašiem pielietojumiem.

Galvenie liešanas materiālu veidi

Dzelzs liešanas materiāls: dzelzs un tērauds

Dzelzs liešanas materiāli ir dzelzs un tērauds. Šo metālu galvenais elements ir dzelzs. Tiem ir liela nozīme smagajās mašīnās un būvniecībā. Dzelzim un tēraudam ir atšķirīgas īpašības. Zemāk esošajā tabulā ir parādīts to salīdzinājums:

Dzelzs liešanas materiāls labi darbojas dzinēja blokiem un sūkņu korpusiem.Tērauda liešanas materiālsPiemērots zobratiem, atsperēm un daudzām automašīnu detaļām. Katram veidam ir savas stiprās puses.

Krāsaino metālu liešanas materiāls: alumīnijs, varš, magnijs, cinks

Krāsaino metālu lējumos dzelzs nav galvenais elements. Šajā grupā ietilpst alumīnijs, varš, magnijs un cinks. Šie metāli ir vieglāki par dzelzi un tēraudu. Alumīnija lējumi ir populāri automašīnu detaļu un lidmašīnu rāmju ražošanā. Vara lējumi ir piemēroti elektriskām detaļām, jo ​​tie labi vada elektrību. Magnija un cinka lējumi palīdz izgatavot vieglas detaļas elektronikai un instrumentiem. Krāsainajiem metāliem ir izturīga pret rūsu un tie ir ļoti izturīgi, ņemot vērā to svaru.

Citi liešanas materiāli: plastmasa un keramika

Daži liešanas materiāli nemaz nav metāli. Plastmasai un keramikai ir unikālas priekšrocības. Plastmasa var veidot sarežģītas formas un ir izturīga pret koroziju. Keramika iztur augstu karstumu. Senie cilvēki izmantoja keramikas liešanas materiālus vara kausēšanai. Mūsdienu keramika, piemēram, nano-cirkonijs, uzrāda vēl labākas īpašības. Tai ir augsta lieces izturība, sīkstums un izturība pret skrāpējumiem. Šī keramika palīdz izgatavot plānas, izturīgas detaļas tālruņiem un pulksteņiem.

Plastmasa un keramika paver jaunas iespējas liešanas materiāliem, īpaši tur, kur svarīga ir karstumizturība vai īpašas formas.

Liešanas materiālu veidu īpašības un pielietojums

Dzelzs liešanas materiāls

Dzelzs liešanas materiāls izceļas ar savu izturību pret spiedi. To bieži izmanto kolonnām, dzinēju blokiem un smagajām mašīnām. Pelēkais čuguns satur oglekļa pārslas, kas padara to viegli apstrādājamu, bet arī trauslu. Baltais čuguns ar oglekli kā dzelzs karbīdu nodrošina labāku stiepes izturību un plastiskumu.

• Stiprās puses:
  • Labi tiek galā ar smagām kravām.
  • Labi piemērots detaļām, kas daudz neliecas.
• Vājās puses:
  • Trausls un var salūzt sprieguma ietekmē.
  • Nosliece uz rūsēšanu, īpaši mitrās vietās.

Tādu elementu kā silīcija, niķeļa vai hroma pievienošana var uzlabot izturību pret koroziju un ilgmūžību. Regulāra krāsošana un pārbaudes palīdz novērst rūsēšanu un uzturēt čuguna lējumus labā stāvoklī.

Testi liecina, ka čuguna liešanā izmantotās smiltis var izturēt augstu karstumu, taču virsmas apdare ir atkarīga no smilšu graudu lieluma un formas. Tas ietekmē to, cik gluds vai raupjš ir gala produkts.

Tērauda liešanas materiāls

Tērauda liešanas materiāls apvieno izturību, elastību un sīkstumu. Cilvēki izvēlas tēraudu zobratiem, atsperēm un automobiļu detaļām, jo ​​tas var izturēt gan spriegumu, gan saspiešanu. Tērauda īpašības mainās atkarībā no dažādiem sakausējumiem un apstrādes metodēm.

Tērauda īpašības ir atkarīgas no tā izgatavošanas veida. Ātrāka dzesēšana rada mazākus graudus, kas padara tēraudu stiprāku. Termiskā apstrāde un rūpīgas liešanas metodes var arī uzlabot izturību un samazināt tādus defektus kā poras.

Alumīnija liešanas materiāls

Alumīnija liešanas materiāls ir populārs tā vieglā svara un elastības dēļ. Tas ir izplatīts automašīnu detaļās, lidmašīnu rāmjos un elektronikā. Alumīnijs izceļas ar labu izturības un svara attiecību un izcilu izturību pret rūsu.

• Ieguvumi:
  • Veido sarežģītas formas ar augstu precizitāti.
  • Ietaupa enerģiju zemākas kušanas temperatūras dēļ.
  • Izturīgs pret koroziju, tāpēc ilgāk kalpos ārpus telpām.
  • Labi piemērots liela apjoma ražošanai.
• Ierobežojumi:
  • Nav tik stiprs kā tērauds.
  • Dažos sakausējumos var būt trausls.
  • Nepieciešama rūpīga kontrole, lai izvairītos no defektiem, piemēram, porainības.

Statistiskā analīze liecina, ka alumīnija kausējuma kvalitātei un defektu klātbūtnei ir liela ietekme uz izturību un sīkstumu. Inženieri izmanto īpašus testus un programmatūru, lai pārbaudītu un uzlabotu liešanas kvalitāti.

Vara liešanas materiāls

Vara lējuma materiāls ir labi pazīstams ar savu elektrovadītspēju un siltumvadītspēju. Vara lējumus izmanto elektriskās detaļās, santehnikā un dekoratīvos priekšmetos. Vara sakausējumi, piemēram, bronza un misiņš, piedāvā papildu izturību un labāku izturību pret koroziju.

Apstrāde, piemēram, dziļa atdzesēšana, var uzlabot vadītspēju, nezaudējot izturību. Arī tādu elementu kā cinka vai alvas pievienošana var uzlabot nodilumizturību un ilgmūžību. Vara lējumi labi darbojas skarbos apstākļos, jo tie ir izturīgi pret koroziju, īpaši, ja tie ir sakausēti ar citiem metāliem.

Magnija liešanas materiāls

Magnija liešanas materiāls ir vieglākais no visiem strukturālajiem metāliem. Tas ir ideāli piemērots detaļām, kurām jābūt izturīgām, bet ne smagām, piemēram, automašīnām, lidmašīnām un elektronikai. Magnija sakausējumiem ir augsta stiprības un svara attiecība, un tos ir viegli apstrādāt.

• Galvenās iezīmes:
  • Ļoti viegls svars, kas palīdz ietaupīt degvielu transportlīdzekļos.
  • Laba stingrība un liejamība.
  • Augsta īpatnējā izturība, īpaši liešanas sakausējumos.

Eksperimentālie testi liecina, ka caurumu vai īpašu formu pievienošana var padarīt magniju vēl vieglāku, nezaudējot lielu izturību. Tomēr magnijs var viegli korodēt, tāpēc tā aizsardzībai bieži izmanto pārklājumus vai leģējošus elementus.

Cinka liešanas materiāls

Cinka liešanas materiāls bieži tiek izmantots mazām, detalizētām detaļām. To ir viegli liet, un tas labi aizpilda veidnes, padarot to lieliski piemērotu zobratu, rotaļlietu un aparatūras ražošanai. Cinka sakausējumi savam svaram nodrošina labu izturību un stingrību.

• Priekšrocības:
  • Lieliski piemērots sarežģītu formu veidošanai.
  • Laba izturība pret koroziju.
  • Zema kušanas temperatūra ietaupa enerģiju liešanas laikā.
• Izaicinājumi:
  • Nav tik izturīgs kā tērauds vai alumīnijs.
  • Laika gaitā var kļūt trausls, īpaši aukstā laikā.

Cinka lējumi ir izplatīti automobiļu un elektronikas rūpniecībā, jo tie apvieno precizitāti ar izmaksu efektivitāti.

Plastmasas liešanas materiāls

Plastmasas lējuma materiāls paver daudzas dizaina iespējas. Tas ir viegls, izturīgs pret koroziju un var pieņemt gandrīz jebkuru formu. Cilvēki izmanto plastmasas lējumus medicīnas ierīcēs, patēriņa precēs un automobiļu detaļās.

• Mehāniskās īpašības:
  • Izturība, stingrība un cietība ir atkarīga no plastmasas veida un izgatavošanas metodes.
  • Pievienojot šķiedras, piemēram, oglekli vai stiklu, plastmasu var padarīt daudz stiprāku.

Plastmasas lējumi var labi izturēt ūdeni un karstumu atkarībā no materiāla. Daži ir netoksiski un droši medicīniskai lietošanai. Citi var saturēt ķīmiskas vielas, ar kurām jārīkojas uzmanīgi.

Keramikas liešanas materiāls

Keramikas liešanas materiāls izceļas ar spēju izturēt augstas temperatūras. Keramika ir cieta, nodilumizturīga un nerūsē. To izmanto elektronikā, aviācijā un pat juvelierizstrādājumos.

• Termiskās īpašības:
  • Var izturēt temperatūru līdz 1300°C.
  • Lieliski piemērots izolācijai un siltuma vairogiem.
• Izturība:
  • Elastīgas keramikas šķiedras var izmantot atkārtoti izmantojamā kosmosa kuģu izolācijā.
  • Uzlabotā keramika apvieno augstu izturību ar zemu siltumvadītspēju.

Pētnieki ir izstrādājuši jaunus keramikas materiālus, kas ir gan izturīgi, gan elastīgi, padarot tos ideāli piemērotus ekstremālām vidēm, piemēram, kosmosam vai augsto tehnoloģiju ražošanai.

Keramikas liešanas materiāli saglabā savu formu un izturību pat intensīva karstuma ietekmē, kas padara tos vērtīgus daudzos mūsdienu pielietojumos.

Pareiza liešanas materiāla izvēle ietekmē produkta kvalitāti, izmaksas un veiktspēju. Inženieri salīdzina liešanas metodes un īpašības, izmantojot tabulas un reālus gadījumu pētījumus, lai katru materiālu saskaņotu ar tā labāko pielietojumu. Šo detaļu pārzināšana palīdz komandām izstrādāt labākas detaļas, ietaupīt naudu un izvairīties no dārgām kļūdām.

Bieži uzdotie jautājumi

Kāda ir galvenā atšķirība starp melno un krāsaino metālu liešanas materiāliem?

Dzelzs materiāli satur dzelzi. Krāsainajiem materiāliem nav. Dzelzs veidi bieži vien sver vairāk un rūsē ātrāk. Krāsainajiem metāliem ir lielāka izturība pret rūsu un tie ir vieglāki.

Kāpēc inženieri izvēlas alumīniju liešanai?

Alumīnijs sver mazāk nekā tērauds. Tas ir izturīgs pret rūsu un viegli veido formu. Inženieriem tas patīk automašīnu detaļu, lidmašīnu rāmju un elektronikas ražošanā.

Vai plastmasa un keramika var izturēt augstu karstumu?

Keramika iztur ļoti augstu karstumu. Plastmasa parasti kūst zemākā temperatūrā. Inženieri izvēlas keramiku krāsnīm vai dzinējiem, savukārt plastmasa ir piemērota aukstākiem darbiem.