Мыңдаған жылдар бойы адам әртүрлі металдармен тәжірибе жасап, олардан көбірек беріктігі жоғары қорытпаларды алды. Ол үшін әртүрлі химиялық элементтер қолданылды. Қола дәуірі - қалайы мен мыс қорытпасы (CuSn6) танымал болған дәуір. Бұл қандай материал және ол неге сонша танымал болды?
Қола дәуірінің тарихы
Мыс, қалайы сияқты металдарды өңдеудің жетілдірілуінің арқасында б.з.б. 3000 ж. қола дәуірі басталды. Ол құралдар мен зергерлік бұйымдар жасау үшін пайдаланылған қола сияқты қорытпаның белсенді өндірісімен сипатталады.
Қазіргі металлургия өнеркәсібінде мыс пен қалайыдан басқа алюминий, фосфор, қорғасын, мырыш сияқты материалдар да қолданылады. Атаудың өзі парсы тіліндегі "беренж" сөзінен шыққан, ол "мыс" дегенді білдіреді.
Алғашқы қола Cu және мышьяктан жасалғаны және оны мышьяк деп атағаны белгілі. Дегенмен, оның уыттылығына байланысты ол өте тезкалайға ауыстырылды. Таңқаларлық емес, ұсталар жиі ұсқынсыз және мүсәпір болып бейнеленген. Шын мәнінде, солай болды. Мышьякпен ұзақ уақыт байланыста болу олардың ағзасына өте нашар әсер етті. Осы себепті мыс пен қалайының қорытпасы қола деп аталады, өйткені оның құрамында көбінесе дәл осы компоненттер болады.
Қоланың сипаттамасы
Мыс сияқты металдың өте жұмсақ, иілгіш және өте нәзік екенін бәріміз білеміз. Сонымен бірге ол өте жоғары электр және жылу өткізгіштікке ие. Қалайы мен мыс қорытпасы осы химиялық элементтердің сипаттамаларынан бөлек асатын материал болып табылады. Басқаша айтқанда, қоланың қаттылығы, беріктігі жоғары, бірақ сонымен бірге ол айтарлықтай балқиды.
Бұл қорытпаның ашылуы металлургия өнеркәсібінде үлкен рөл атқарды. Көптеген басқа материалдар кейінірек ойлап табылғанына қарамастан, ол жақсы механикалық қасиеттерінің арқасында бүгінгі күні де өте танымал.
Қоланың коррозияға қарсы тұру қабілеті
Қорытпаның маңызды қасиеттерінің бірі оның коррозияға төзімділігі. Бұл әсіресе құрамында марганец пен кремнийдің (2%-дан астам) айтарлықтай мөлшері бар композицияларға қатысты.
Қола сумен (теңіз және тұщы сумен), концентрлі сілтілермен және қышқылдармен, жеңіл металдар сульфаттарымен және хлоридтермен және құрғақ газдармен (қалайысыз қолалар) байланыста болған кезде коррозияға жоғары төзімділік танытатыны анықталды.
Әрине, жалпықорытпаның коррозиялық қасиеттері легирлеуші элементтерге байланысты. Осылайша, қорғасынның жоғары мөлшері коррозияға қарсы тұру қабілетін төмендетеді, ал никель бұл қасиетті арттырады.
Қола түрлері
Бұл қорытпаның құрамында болуы мүмкін легирлеуші элементтер оның қасиеттерін айтарлықтай өзгертуі мүмкін, қола түрі де оларға байланысты. Сонымен қатар, қалайы басқа элементтермен ауыстырылуы мүмкін. Мысалы, BrAMTS-7-1 шифрын келесідей ашуға болады: 92% мыс, 7% алюминий, 1% марганец. Бұл қола маркасының құрамында қалайы жоқ және осыған байланысты ол ауыспалы жүктемеге жоғары төзімділікке ие. Ол болттарды, бұрандаларды, гайкаларды және гидравликалық қондырғыларға арналған бөлшектерді жасау үшін қолданылады.
Тағы бір мысал - BrO10S10 маркалы қалайы құю қола. Оның құрамында 83%-ға дейін мыс, 9%-ға дейін қалайы, 8%-ға дейін қорғасын және 0,1%-ға дейін темір, кремний, фосфор және алюминий бар. Ол сырғанау мойынтіректері сияқты жоғары арнайы қысымда жұмыс істейтін бөлшектерге арналған.
Қола қалайы мен мыстың қорытпасы болғанымен, кейбір жағдайларда Sn сияқты химиялық элемент қолданылмайды. Қалайысыз қоланың тағы бір мысалы ыстыққа төзімді. Оны өндіру үшін тек мыс 98-99% және кадмий 1-2% пайдаланылады. Мысал ретінде BrKd1 брендін келтіруге болады. Бұл жоғары ыстыққа төзімді және электр өткізгіштігі бар ыстыққа төзімді кадмий қола. Оны төзімділік дәнекерлеу машиналарының бөлшектерін, электр қозғалтқыштарының коллекторларын және жоғары температурада жұмыс істейтін және жақсы жұмыс істеуді қажет ететін басқа да бөлшектерді өндіру үшін пайдалануға болады.өткізгіштік.
Автомобиль мойынтіректері мен төлкелерінде тығыздағыштарды жасау үшін қолданылатын қорытпаның тағы бір түрі қысыммен өңделген қалайы қола болып табылады. Мыс пен қалайының қорытпасында қорғасын (4%), мырыш (4%), алюминий (0,002%), темір (0,005%) сияқты легирлеуші элементтер болады. Болат маркасы BroOTsS4-4-4 деп аталады. Дәл осы химиялық элементтердің пайызы арқасында бұл қорытпаны қысыммен және кесу арқылы өңдеуге болады. Қоланың түсі қоспаларға да байланысты. Сонымен, қорытпаның құрамында мыс аз болған сайын, түс соғұрлым айқын болады: 90%-дан жоғары – қызыл, 80%-ға дейін – сары, 35%-дан аз – сұр-болат.
Қоламен жұмыс
Жоғарыда айтылғандай, қалайы мен мыс қорытпасы өте берік материал болып табылады. Қысыммен қайрау, кесу және жұмыс істеу қиын. Жалпы алғанда, бұл шөгуі төмен құю материалы - шамамен бір пайыз. Тіпті төмен өтімділікке және сегрегацияға бейімділікке қарамастан, қола күрделі конфигурациялы құйма жасау үшін қолданылады. Көркем кастинг ерекшелік емес.
Қалайы мен мыс қорытпасына қосылатын легирленген элементтер оның қасиеттерін жақсартады және бағасын төмендетеді. Мысалы, қорғасынмен және фосформен легирлеу қоланы өңдеуді жақсартады, ал мырыш оның коррозияға төзімділігін арттырады. Белгілі бір мақсаттар үшін деформацияланған қорытпалар жасалады. Суық соғуды пайдаланған кезде олар сыртқы түрін оңай өзгертеді.
Қолдану саласы
Әрине, қоланы пайдалану біздің заманымызда өзінің танымалдылығын жоғалтпайды. Сувенирбұйымдар, сәндік интерьер заттары, қақпалар мен қақпаларға арналған әшекейлер … Сонымен қатар, қорытпа арматура (тұтқалар, топсалар, құлыптар) және сантехникалық құрылғылар (крандар, фитингтер, тығыздағыштар, крандар) жасау үшін қолданылады. Өнеркәсіптік аймақтарда қола да кең көлемде қолданылады. Сонымен, құйма қорытпасы мойынтіректерді, тығыздағыш сақиналарды, төлкелерді жасау үшін қолданылады.
Қоланың кеңінен қолданылуы оның коррозиялық қасиеттеріне ерекше әсер етеді. Осы себепті ол сумен үнемі байланыста жұмыс істейтін механизмдердің бөліктерін жасау үшін қолданылады. Қорытпаның жоғары серпімділігі одан серіппелер мен аспап бөлшектерін жасауға мүмкіндік береді.
балқыту қола
Әрине, әр қорытпаның жақсы және жаман жақтары бар. Қола - мыс пен қалайыдан тұратын қорытпа, сондықтан ол кез келген қайта балқытуға жақсы шыдайды. Оны мүлдем басқа мақсаттарда бірнеше рет пайдалануға болады. Екінші жағынан, қоланың құрамында магний, кремний, алюминий сияқты қоспалардың көп мөлшері болса, қайта балқыту кезінде механикалық қасиеттері төмендеуі мүмкін.
Бұл қоланың сипаттамаларын жақсартатын легирлеуші элементтер балқыту кезінде тотығады және кристалдық тордың шекарасында орналасқан отқа төзімді оксидтер түзетініне байланысты. Олар дәндер арасындағы байланысты үзіп, қоланы сынғыш етеді.
Қоланы жезден және мыстан қалай ажыратуға болады
Ең көп кездесетін сұрақтардың бірі - айырмашылықсыртқы түрі ұқсас басқалардан бұл қорытпа. Әрине, өнеркәсіпте және арнайы реагенттердің көмегімен бұл өте қарапайым. Бірақ материалды үйде анықтау қажет болса ше?
Қорытпаның қалайы мен мыстан тұратынынан бастайық. Бұл заттардың массалары пайызбен әртүрлі болуы мүмкін. Мыс неғұрлым көп болса, түс соғұрлым ашық болады, бірақ қорытпадағы қалайының болуына байланысты, ол, мысалы, таза Cu-дан ауыр дәрежеде болады.
Егер қоланы латуньмен салыстыратын болсақ, соңғысының сарғыштау реңкі бар. Мыстың өзі өте икемді, бірақ оған негізделген қорытпалар жеткілікті серпімді және қатты. Сондай-ақ, қыздыру арқылы сіздің алдыңызда қандай материал екенін анықтауға болады. Сонымен, жезде жоғары температураның әсерінен мырыш оксиді бөлініп, өнім күлді «бляшка» алады. Бірақ қола қызған кезде оның қасиеттерін өзгертпейді.
Өнер туындылары
Әртүрлі қола мүсіншелер мен мүсіншелерді жиі кездестіруге болады. Көптеген өнер туындылары ежелгі дәуірде және орта ғасырларда жасалған.
Құрамында мыс пен қалайы бар қорытпалар жасау үшін пайдаланылады:
- Қоршаулар мен қақпалар, олар керемет әдемі ғана емес, сонымен қатар төзімді.
- Баспалдақ құрылымдарының элементтері.
- Сувенирлер мен мүсіндік композициялар.
- Сәндік жарықтандыру құрылғылары: шамдар мен люстралар.
- Интерьерді безендіруге арналған заттар.
Қажетті сілеу үшінкомпозиция, ағаш, гипс немесе полимерлі материалдардың арнайы үлгісін жасаңыз - қалыптау деп аталатын. Бұл фигураның қуыстары балшықпен толтырылады және құйылғаннан кейін жойылады. Өндірістен кейін бетін алтынмен, никельмен, хроммен немесе күміспен қаптауға болады.
Өнер туындыларын жасау үшін, әдетте, легирленген элементтері жоқ қалайы мен мыс қорытпасы қолданылатынын атап өту өте маңызды. Себебі қолада мұндай құрамдас бөліктер неғұрлым көп болса, соғұрлым оның шөгуі артады, бұл өнімнің сапасы мен пішініне теріс әсер етеді.
