|
|
|
| Межотраслевая Интернет-система поиска и синтеза физических принципов действия преобразователей энергии | |
Стартовая страница |
О системе |
Технические требования |
Синтез |
Обучающий модуль |
Справка по системе |
Контакты |
 | Легирование |
 | |
Анимация
0
Описание
Легированием называется добавление к веществу (легируемое вещество), чаще всего к металлу или сплаву, небольших добавок других веществ (легирующих добавок) для улучшения свойств этого вещества (чаще всего механических, электрических или коррозионной стойкости). Часто используют комплексное легирование - добавление сразу нескольких сортов легирующих атомов или даже смеси веществ.
Легирование эффективно в случаях, когда характеристики легирующих добавок (атомные размеры, химические свойства) отличаются от этих характеристик легируемого вещества, а способ смешения атомов вещества и добавки обеспечивают их перемешивание на атомном уровне. В таком случае из-за перестройки структуры химических связей в легируемом веществе или же за счет образования дефектов или областей новых фаз в легированном веществе возможно изменение физических, химических или других свойств вещества.
Приведенное ниже формализованное описание легирования относится к улучшению прочности путем легирования как наиболее частому использованию легирования в технике.
Ключевые слова
Области техники и экономики
Производство цветных металлов и сплавовПроизводство черных металлов и сплавовПроизводство машиностроительных материалов
Применение эффекта
Получение упрочненных сталей (сплавов железа с малым количеством углерода) из сравнительно мягкого железа за счет легирования железа 0,1 - 2 % углерода. При содержании углерода от 0,1 до 0,3 % происходит упрочнение стали. При содержании углерода от 0,4 до 1,3 % также происходит упрочнение стали и дополнительно появляется возможность значительного увеличения твердости стали путем закалки. При содержании углерода более 1,3 % также дополнительно появляется возможность значительного увеличения твердости стали путем закалки, но сильно увеличивается хрупкость материала.
Улучшение механических (прочность) и технологических (прокаливаемость) свойств сплавов путем добавления 1 - 2 % хрома.
Улучшение коррозионной стойкости сталей за счет добавок никеля.
Уменьшение хрупкости чугуна за счет добавления алюминия.
Увеличение индукции насыщения железа за счет добавок кобальта.
Реализации эффекта
Техническая реализация эффекта
Легирование металлов и сплавов обычно осуществляют на стадии выплавки сплава. В расплавленный металл, находящийся в плавильной печи, добавляют небольшие кусочки легирующего вещества, которые расплавляются и растворяются в металле. Иногда, когда не боятся чрезмерного испарения или выгорания легирующих элементов, кусочки легирующих веществ смешивают с легируемым веществом в нужных пропорциях, затем их расплавляют, при этом атомы перемешиваются. В тех случаях, когда боятся испарения легирующего вещества, легирующие элементы добавляют в расплавленное легируемое вещество после слива расплавленного вещества из печи в разливочный ковш непосредственно перед разливкой сплава в формы.
Литература
1. Материаловедение / Под. ред. Б.Н. Арзамасова.- М.: Машиностроение, 1986.- С.8-32.
2. Киттель Ч. Введение в физику твердого тела.- М.: Наука, 1978.- 790 с.
| Стартовая страница О системе Технические требования Синтез Обучающий модуль Справка по системе Контакты | |
 |
|
| Copyright © 2008 РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина | |