سلام! من یک تامین کننده تولید آلومینیوم هستم و امروز فوق العاده استوک هستم که شما را به سفر به دنیای آلومینیوم - تولید آلیاژ نیکل - منتقل کنم. این یک فرآیند بسیار جالب است که ترکیب خواص منحصر به فرد آلومینیوم و نیکل برای ایجاد برخی از مواد واقعاً مفید است.
شروع با اصول: آلومینیوم - آلیاژهای نیکل چیست؟
قبل از اینکه به نحوه ساخت این آلیاژها شیرجه بزنیم ، بیایید به سرعت در مورد آنچه هستند صحبت کنیم. آلومینیوم - آلیاژهای نیکل ترکیبی از آلومینیوم هستند که سبک ، خوردگی - مقاوم در برابر و بسیار قابل انعطاف و نیکل است که به دلیل قدرت ، مقاومت در برابر گرما و خاصیت مغناطیسی شناخته شده است. وقتی این دو فلز را با هم مخلوط می کنید ، آلیاژ می گیرید که می تواند در یک دسته از صنایع ، از هوافضا تا الکترونیک استفاده شود.
جمع آوری مواد اولیه
اولین قدم برای ساخت آلومینیوم - آلیاژهای نیکل جمع آوری مواد اولیه است. برای آلومینیوم ، ما معمولاً با بوکسیت شروع می کنیم ، که سنگ معدن است که حاوی درصد بالایی از اکسید آلومینیوم است. ما از طریق فرآیندی به نام فرآیند بایر آلومینیوم را از بوکسیت استخراج می کنیم. این شامل خرد کردن بوکسیت و سپس درمان آن با محلول داغ هیدروکسید سدیم است. این اکسید آلومینیوم را حل می کند و ناخالصی های دیگر را پشت سر می گذارد. پس از یک سری مراحل تصفیه و بارش ، ما با هیدروکسید آلومینیوم خالص ، که سپس برای تولید آلومینا (اکسید آلومینیوم) محاسبه می شود ، به پایان می رسیم. سرانجام ، ما از فرآیند سالن استفاده می کنیم تا آلومینا را الکترولیز کنیم و آلومینیوم خالص بدست آوریم.
برای نیکل ، ما آن را از سنگ معدن نیکل مانند Pentlandite و Laterite تهیه می کنیم. این سنگ معدن استخراج شده و سپس از طریق روشهای مختلفی مانند ذوب و پالایش پردازش می شوند تا نیکل خالص بدست آورند. وقتی هم آلومینیوم خالص و هم نیکل خالص داشته باشیم ، آماده هستیم تا به مرحله بعدی حرکت کنیم.
ذوب و مخلوط کردن
اکنون قسمت سرگرم کننده می آید - ذوب و مخلوط کردن فلزات. ما آلومینیوم و نیکل خالص را می گیریم و آنها را در یک کوره درجه حرارت بالا قرار می دهیم. کوره به اندازه کافی درجه حرارت گرم می شود تا هر دو فلز را ذوب کند. آلومینیوم در حدود 660 درجه سانتیگراد (1220 درجه فارنهایت) ذوب می شود ، در حالی که نیکل دارای نقطه ذوب بسیار بالاتر در حدود 1455 درجه سانتیگراد (2651 درجه فارنهایت) است. بنابراین ، ما باید اطمینان حاصل کنیم که کوره می تواند به این دماهای بالا برسد و حفظ کند.
پس از ذوب شدن فلزات ، ما از ابزارهای ویژه ای برای هم زدن مخلوط مذاب استفاده می کنیم. این تضمین می کند که آلومینیوم و نیکل به طور مساوی در کل ذوب توزیع می شوند. نسبت آلومینیوم به نیکل در آلیاژ بستگی به خصوصیات خاصی دارد که می خواهیم محصول نهایی داشته باشد. به عنوان مثال ، اگر می خواهیم یک آلیاژ با مقاومت بالا و مقاومت در برابر گرما داشته باشیم ، ممکن است از درصد بالاتری از نیکل استفاده کنیم.
ریخته گری آلیاژ
بعد از اینکه فلزات خوب هستند - مخلوط شده ، وقت آن است که آلیاژ را به شکل مورد نظر ریخته شود. ما برای این منظور از قالب استفاده می کنیم. یک نوع قالب که اغلب از آنها استفاده می کنیم این استقالب کاشت قالببشر این قالب ها برای ایجاد بلوک های بزرگ و مستطیل شکل آلیاژ به نام شمش طراحی شده اند. آلیاژ مذاب در قالب ها ریخته می شود و برای خنک شدن و جامد شدن باقی می ماند.
با خنک شدن آلیاژ ، تغییر فاز از یک مایع به یک جامد انجام می شود. در طی این فرآیند ، اتمهای موجود در آلیاژ خود را در یک ساختار کریستالی خاص ترتیب می دهند ، که به آلیاژ خصوصیات بی نظیر آن می دهد. نرخ خنک کننده در اینجا بسیار مهم است. اگر آلیاژ خیلی سریع خنک شود ، می تواند فشارها و ترک های داخلی ایجاد کند. از طرف دیگر ، اگر خیلی آهسته خنک شود ، دانه های کریستالی می توانند خیلی بزرگ شوند ، که می تواند بر خصوصیات آلیاژ نیز تأثیر بگذارد. بنابراین ، ما با دقت میزان خنک کننده را کنترل می کنیم تا از بهترین کیفیت ممکن آلیاژ اطمینان حاصل کنیم.
از بین بردن ناخالصی ها
حتی پس از ریخته گری آلیاژ ، هنوز هم ممکن است برخی ناخالصی ها وجود داشته باشد. این ناخالصی ها می توانند از مواد اولیه یا فرآیندهای ذوب و ریخته گری ناشی شوند. برای از بین بردن آنها ، ما از تکنیک های متنوعی استفاده می کنیم. یک روش متداول استفاده از آن استگرما - قابلمه های مقاومت آور مقاومبشر Dross لایه ای از ناخالصی ها است که روی سطح آلیاژ مذاب تشکیل می شود. از تابه های dross مقاوم در برابر گرما برای جمع آوری این dross و حذف آن از آلیاژ استفاده می شود.
ما همچنین می توانیم از درمان های شیمیایی برای از بین بردن هرگونه ناخالصی باقی مانده استفاده کنیم. به عنوان مثال ، ممکن است شار خاصی به آلیاژ مذاب اضافه کنیم. این شار با ناخالصی ها واکنش نشان می دهند و یک لایه سرباره را روی سطح تشکیل می دهند که می توان از آن خارج شد.
عملیات حرارتی
هنگامی که آلیاژ عاری از ناخالصی ها باشد ، ممکن است آن را در معرض عملیات حرارتی قرار دهیم. عملیات حرارتی فرایندی است که شامل گرم کردن و خنک کردن آلیاژ به روش کنترل شده برای تغییر خصوصیات فیزیکی و مکانیکی آن است. انواع مختلفی از درمان های حرارتی مانند آنیل ، خاموش کردن و مزاج وجود دارد.
بازپخت فرآیندی است که ما آلیاژ را به دمای خاص گرم می کنیم و سپس آن را به آرامی خنک می کنیم. این امر به تسکین فشارهای داخلی در آلیاژ و ایجاد انعطاف پذیری بیشتر کمک می کند. از طرف دیگر ، خاموش کردن شامل گرم کردن آلیاژ و سپس خنک کردن سریع آن ، معمولاً با فرو بردن آن به مایع مانند آب یا روغن است. این می تواند آلیاژ را سخت تر و قوی تر کند. Tempering پس از خاموش شدن برای کاهش شکنندگی آلیاژ و بهبود سختی آن انجام می شود.
اتمام و کنترل کیفیت
پس از عملیات حرارتی ، آلیاژ برخی از فرآیندهای نهایی را طی می کند. این ممکن است شامل ماشینکاری ، سنگ زنی و صیقل دادن باشد تا شکل و سطح مورد نظر را به آلیاژ بدهد. ما همچنین یک سری از تست های کنترل کیفیت را انجام می دهیم تا اطمینان حاصل کنیم که آلیاژ مشخصات مورد نیاز را برآورده می کند. این آزمایشات می تواند شامل تجزیه و تحلیل شیمیایی برای بررسی ترکیب آلیاژ ، تست های مکانیکی برای اندازه گیری استحکام و سختی آن و روشهای آزمایش غیر مخرب مانند آزمایش اولتراسونیک برای تشخیص هرگونه نقص داخلی باشد.
کاربردهای آلومینیوم - آلیاژهای نیکل
آلومینیوم - آلیاژهای نیکل دارای طیف گسترده ای از برنامه ها هستند. در صنعت هوافضا ، از آنها برای ساخت مؤلفه هایی مانند موتورهای هواپیما و قطعات ساختاری به دلیل نسبت وزن زیاد به وزن و مقاومت در برابر گرما استفاده می شود. در صنعت الکترونیک ، این آلیاژها به دلیل هدایت الکتریکی خوب و مقاومت در برابر خوردگی در تماس های الکتریکی و اتصالات استفاده می شوند. آنها همچنین در صنعت خودرو برای قطعاتی مانند بلوک های موتور و اجزای انتقال استفاده می شوند.
بسته بندی و رسیدن
بنابراین ، این یک مرور مختصر در مورد نحوه تولید آلومینیوم - آلیاژ نیکل است. این یک فرآیند پیچیده است که به تخصص و تجهیزات تخصصی زیادی نیاز دارد. اما نتیجه نهایی یک آلیاژ با کیفیت بالا است که دارای خصوصیات و برنامه های مفید بسیاری است.
اگر در بازار آلومینیوم هستید - آلیاژهای نیکل یا سایر محصولات آلومینیومی ما ، دوست دارم با شما صحبت کنم. این که آیا شما در مورد فرآیند تولید سؤال دارید ، به یک ترکیب آلیاژ خاص نیاز دارید ، یا می خواهید در مورد نظم مقیاس بزرگ بحث کنید ، از دستیابی به آن دریغ نکنید. ما در اینجا هستیم تا بهترین محصولات با کیفیت و خدمات عالی مشتری را در اختیار شما قرار دهیم.
منابع
- "آلومینیوم: فناوری ، برنامه ها و محیط زیست" توسط جونیور دیویس
- "نیکل: یک راهنمای جامع" توسط CA Hampel
- "Metallurgy for Dummies" توسط جف کرامر