مس و آلیاژهای آن

2

  1. مس و ویژگی های آن

  2. دسته بندی آلیاژهای مس

  3.  آلیاژ مس-روی (cu – zn)

  4. آلیاژ زاماک

  5. گزارش کار کارگاه قالب های دائم 

1

  1. مس و ویژگی های آن

  2. دسته بندی آلیاژهای مس

  3.   آلیاژ مس-روی (cu – zn)

  4. آلیاژ زاماک ۱

  5.  آلیاژ زاماک ۲

  6. گزارش کار کارگاه قالب های دائم

ویژگیهای مهم مس :

مس فلز نسبتاً قرمز رنگی است که از خاصیت هدایت الکتریکی و حرارتی بسیار بالایی برخوردار است. در بین فلزات خالص، تنها خاصیت هدایت الکتریکی نقره در حرارت اتاق از مس بیشتر است. چون قدمت مصنوعات مسی کشف شده به سال ۸۷۰۰ قبل از میلاد برمی گردد، احتمالاً این فلز قدیمی‌ترین فلز مورد استفاده انسان می‌باشد.مس علاوه بر اینکه در سنگهای معدنی گوناگون وجود دارد، به حالت فلزی نیز یافت می‌شود.

مس 2

کاربردها :

مس فلزی قابل انعطاف و چکشخوار است که کاربردهای زیادی مانند موارد زیر دارد :

  • سیم‌های مسی و لوله‌های مسی
  • دستگیره‌های درب و سایر وسایل منزل (تندیسگری مثلاً مجسمه آزادی)
  • آهنرباهای الکتریکی
  • موتورها، مخصوص موتورهای الکترومغناطیسی و موتور بخار وات.
  • کلیدها و تقویت کننده‌های الکتریکی.
  • لامپهای خلاء، لامپهای پرتوی کاتدی و مگنترونهای(اجاقهای مایکروویو).
  • هدایت کننده موج برای تشعشع مایکروویو.
  • به علت خاصیت هدایت بهتر آن نسبت به آلومینیوم ، کاربرد مس در IC‌ ها به جای آلومینیوم رو به افزایش است.
  • به‌عنوان جزئی از سکه .
  • در وسایل آشپزی، از جمله ماهی تابه.
  • بیشتر سرویسهای قاشق (چنگال) و چاقوها دارای مقادیری مس هستند (نقره نیکلی).
  • اگر نقره استرلینگ در ظروف غذاخوری بکار رفته باشد ،حتماًباید دارای درصد کمی مس باشد.
  • به‌عنوان بخشی از لعاب سرامیکی و در رنگ آمیزی شیشه.
  • وسایل موسیقی ،بخصوص سازهای بادی.
  • به‌عنوان یکا(بیواستاتک)در بمارستانها و پوشاندن قسمت‌های مختلف کشتی برای حفاظت در برابر بارناکلها و ماسلها.
  • ترکیباتی مانند محلول(فلینگ)که در شیمی کاربرد دارد.
  • سولفات مس که به‌عنوان سم و تصفیه کننده آب کاربرد دارد.

تاریخچه :

مس برای تعدادی از تمدنهای قدیمی ثبت شده، شناخته شده بود و تاریخ استفاده از آن حد اقل به ۱۰۰۰۰ سال پیش می‌رسد. یک آویزه مسی، متعلق به سال ۸۷۰۰ قبل از میلاد در شمال عراق کنونی پیدا شد.نشانه‌هایی مبنی بر ذوب و خالص کردن مس از اکسیدهای آن مانند مالاکیت و آزوریت تا سال ۵۰۰۰ قبل از میلاد وجود دارد.در عوض اولین نشانه‌های استفاده از طلا تقریباً به ۴۰۰۰ سال قبل از میلاد بر می‌گردد.

مصنوعات مسی و برنزی که از شهرهای سومری و مصنوعات مصری که از مس و آلیاژ آن با قلع یافت شده تقریباً متعلق به ۳۰۰۰ سال قبل از میلاد هستند. در یکی از اهرام یک سامانه لوله کشی با مس پیدا شده که مربوط به۵۰۰۰ سال پیش است. مصریان دریافتند افزودن مقدار کمی قلع، قالب گیری مس را آسان تر می‌کند بنابراین آلیاژهای برنزی که در  مصرکشف می‌شوند تقریباً قدمتی همانند مس دارند. استفاده از مس در چین باستان حداقل به ۲۰۰۰ سال قبل از میلاد مربوط بوده و تا ۱۲۰۰ سال قبل از میلاد در این کشوربرنز مرغوب ساخته می‌شده‌است.در نظر داشته باشید چون مس به راحتی برای استفاده و کاربرد مجدد ذوب می‌شود، دوران ذکر شده تحت تاثیر جنگها و کشورگشائیها قرار می‌گیرد.در اروپا مرد یخی Oetzi ،مردی که به دقت نگهداری می‌شود و متعلق به۳۲۰۰ سال قبل از میلاد است، تبری با نوک مسی در دست دارد که درجه خلوص فلز آن ۷/۹۹٪ می‌باشد. مقدار زیاد آرسنیک موجود در موهای او نشان دهنده سرو و کار او با پالایش مس می‌باشد.

استفاده از برنز در مرحله‌ای از تمدن به قدری فراگیر بود که آن مرحله را عصر برونز می‌نامند. برنج برای یونانیان شناخته شده بود اما اولین بار بصورت گسترده توسط رومیان بکار رفت. به خاطر زیبایی درخشانش- بطوریکه در باستان برای ساخت آئینه از آن استفاده می‌شد -ونیزبه دلیل ارتباط آن با قبرس که مربوط به الهه بود ،در اسطوره شناسی و کیمیاگری فلز مس با الهه های آفرودیت و ونوس پیوند دارد.در کیمیا گری علامتی را که برای مس در نظر گرفته بودند ،علامت سیاره ناهید نیز بود.

ترکیبات :

آلیاژهای بسیاری از مس وجود دارد. برنج آلیاژ مس/روی و برنز آلیاژ مس/ قلع است. متداول‌ترین حالات اکسیداسیون مس شامل حالت مربوط به مس یک طرفیتی ۱+Cu و حالت ۲+Cuمی‌باشد.

کربنات مس به رنگ سبز است که بوسیله آن ظاهر منحصر به فرد بامها یا گنبدهای با پوشش مس روی بعضی ساختمانها ساخته می‌شوند. اکسیدهای مس ( مانند :اکسید مس ایتریم و باریم) پایه‌های بسیاری از ابر رساناهای غیر معمول را تشکیل می‌دهند.

ایزوتوپها :

علاوه بر تعداد زیادیرادیو ایزوتوپ، دو ایزوتوپ پایدار ۶۳ Cu- و۶۵ Cu-موجود است. تعداد بسیار زیادی از این رادیوازوتوپها دارای نیمه عمرهایی به مقیاس دقیقه یا کمتر دارند، طولانی‌ترین نیمه عمر متعلق به     ۶۴ Cu- است که مدت آن ۷/۱۲ ساعت ،با دو حالت فرسایشی که منجر به محصولات جداگانه می‌شود.

مس خالص و خواص آن :

مس را می توان اولین فلز مورد استفاده بشر دانست این فلز با داشتن سختی کافی دارای خاصیت انعطاف پذیری عالی نیز می باشد.به طوری که میتوان آنرا به اشکال گوناگونی تبدیل کرددر طبیعت این فلز گاهی به صورت آزاد ولی اغلب به صورت کانی های مختلف یافت میشود.

مس[۱] یکی از فلزات مهم مهندسی است زیرا در شرایط غیرآلیاژی و همچنین به صورت آلیاژ با فلزات دیگر کاربرد وسیعی دارد. در شرایط غیرآلیاژی، این فلز ترکیب خارق العاده ای از خواص دارد که آن را بصورت ماده ای اساسی در صنایع الکتریکی در می آورد. بعضی از این خواص عبارتند از هدایت الکتریکی زیاد، هدایت حرارتی، مقاومت به خوردگی، سادگی ساخت، تنش تسلیم معقول و خواص تابکاری قابل کنترل می باشد.

مس با جرم اتمی۵۴/۶۳ ،قطر اتمی ۵۵۱۱/۲ ، قطر یونی ۰۶/۱ آنگستروم و ثابت کریستالی این عنصر۶۰۸۰/۳ آنگستروم بدون هیچگونه تغییرات آلوتروپیکی در ۱۰۸۳ درجه سانتیگراد در ساختمان FCC[2] از مذاب متبلور می شود.این فلز به دلیل احرازکلیشرایط حلالیت از  جمله ظرفیت، ردیف الکترو شیمی واندازه اتمی وقرار گرفتن در میانه جدول  تناوبی واندازه اتمی وردیف الکتروشیمی به عنوان حلال ترین فلزات شناخته شده  است (تقریباًکلیه عناصر به جز سرب)تاحدودی در مس قابلیت انحلال دارند.

خواص مس

 جدول(۱) : برخی از مشخصات مس.

این خواص نقش مهمی در کاربرد مس دارند. به دلیل اینکه قطر دهانه نفوذ ساختمان مس نسبت به آلومینیم کوچکتر از ضریب حلالیت نفوذی عناصر دیگر است وشرایط چنین نفوذی کمتر از آلومینیم ویاسایرعناصر با قطر اتمی بزرگتر است به جز هیدروژن و مقدار کمی اکسیژن که در مس محلول می شوند بدیهی است تاٌثیر درجه حرارت در ضریب نفوذ در مورد مس نیز صادق است وافزایش درجه حرارت باعث افزایش انواع مختلف حلالیت می گردد.وزن مخصوص این عنصر نیز در درجه حرارت محیط ۸/۹۲ ووزن مخصوص آن در نزدیکی نقطه ذوب ۸/۴ است،میزان انقباض حجمی آن ازحالت مذاب به جامد،نزدیک به ۵%می باشد که از انقباض آلومینیم کمتر است.

مس در صنعت مصارف گوناگونی دارد،محصولات مسی به صورتهای شمش،میل گرد،سیم،لوله وغیره بهعنوان ماده اولیه در سایر صنایع مورد استفاده  قرار می گیرد تولیدات مسی اغلبطبق استانداردهای کشور تولید شونده ساخته وبه بازار عرضه می شوند برای درک بهتر مس موجود در صنعت در زیر بررسی می شود.

۱)      مس کاتدیک:

مسی است که پس از تصفیه الکتریکی تولید شده ودارای هدایت الکتریکی مناسب می باشد این نوع کالا فقط بصورت ورق های کاتدی بفروش می رسد.

۲)     مس حاوی اکسیژن:

کالاهای مسی حاوی اکسیژن به انواع مختلف زیر تقسیم می شوند. مس تصفیه شده الکتریکی مس تصفیه شده حرارتی هر دو اینها به دلیل داشتن اکسیژن جهت جوشکاری ولحیم کاری مناسب نمی باشند.

۳)    مس عاری از اکسیژن:

مزایای چنین مسی دارا بودن خاصیت بسیار مناسب جوش ولحیمکاری بدون خطر هیدروژن تردی است.

۴)    مس اکسیژن زدایی شده توسط فسفر :

وجود فسفر به مقدار ناچیز باعث کاهش هدایت الکتریکی شده وبنابراین در صنایع الکتریکی به طور محدود استفاده می گردد ولی به واسطه نداشتن اکسیژن بالا ودارای خاصیت مناسب جوش ولحیم کاری است.

هدایت الکتریکی:

تاثیر ناخالصی ها در کاهش هدایت الکتریکی مس،براثر آنها روی باند هدایت،نوع حلالیتجانشینی ها یا بین نشینی آنها وهمچین به شکل وساختار فازهای رسوبی آنهابستگی دارد.کاهش هدایت الکتریکی درمورد محلولها بیشتر از فازهای رسوبی بوده.به همین دلیل حضور مقدار کمی اکسیژن وتشکیل اکسید عناصر ناخالص به افزایش هدایت الکتریکی مس ناخالص منجر می شودوهدایت الکتریکی مس به درجه حرارت بستگی دارد وبا کاهش درجه حرارت مقدار هدایت الکتریکی افزایش یافته وعملاً در درجات بسیار پائین وحدود صفر مطلق مقاومت الکتریکی مس نیز صفر می شود.

خواص مکانیکی:

به طور کلی مس فلزی است نرم وچکش خواروعملیات مکانیکی باعث تغییرات در خواص آن می شودمس خالص صنعتی که در صنایع الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرد اغلب مس کاتدیک ویا مس عاری از اکسیژن تشکیل شده است.و در صنعت الکتریکی خواص مکانیکی مس کاتدیک از اهمیت فوق العاده­ای برخوردار است.با توجه به این که مقدار مس اکسیژن زدایی شده توسط فسفر به علت حذف ذرات یوتکتیک بیشتر از مس کاتدیک است بنابراین قابلیت انعطاف پذیری مس اکسیژن زدایی شده نیز بیشتر از مس کاتدیک می باشد.وبا توجه به این که مقدار مقاومت به ضربه مس اکسیژن زدایی شده به مراتب بیشتر از مقاومت به ضربه مس کاتدیک است بنابر این خاصیت چکش خواری آن نیز بیشترخواهد بود.

خواص شیمیایی :

مس از فلزات نجیب به شمار آمده و در جدول تناوبی قبل از نقره قرار دارد واثر عوامل مختلف روی آنرا     می توان به ترتیب زیر تشریح کرد :

هوا  و آب:

مس در مجاورت هوا و رطوبت از یک قشر نازک اکسید مس که مخلوطی از می باشد پوشیده می شود (Cuo-Cu2o)، این قشر نازک بقیه فلز را از اکسید شدن حفظ می نماید اگر زیادی این اکسیدها در مجاورت هوا قرار گیرند ویا سطح مس به شدت اکسید شود،رنگ مایل به سیاه آن به تدریج به رنگ سبز که مخلوطی از سولفات و کلرورهای بازی است تبدیل می گردد.و هوای محیط در تشکیل این فازها بسیار موثر بوده هب طوریکه اکثراًدر نواحی صنعتی ترکیبات سولفاتی ودر مجاورت در یاها ترکیبات کلروری به وجود می آید. تاثیر آب بر روی مس بستگی به ترکیبات موجود در ان دارد که مهم ترین آنها وجود مقدار زیاد اکسیژن و ۲COحل شده و میزان کم CaO در ان است آب سبک با حدوداٌ ۸-۴ میلی گرم CaOدر هر لیتر معمولاٌ تاثیر بیشتری بر مس خواهد داشت.

نمک ها و آب دریاها :

کلرورهای قلییایی وقلیایی خاکی نسبت به مس واکنش داشته وتاثیر آنها بر محصولات مسی بستگی بهغلظت نمک و میزان اکسیژن حل شده در آنا دارد.مس معمولاً در مقابل بخار آب وآبهای شور مانند آب در یا مقاوم بوده ولی وجود اکسیژن در نمکها وغلظت آنها می تواند روی شدت خوردگی اثر گذاشته وآنرا فرسوده سازد.

اسیدها :

خوردگی مس در برابر اسیدها معمولاً از دو جنبه مورد بررسی قرار می گیرد:

الف)اسید های غیر اکسید کننده:این اسیدها روی مس معمولاً اثر چندانی نداشته وحل شدن مس در آنها به مقدارهوا واکسیژن موجود در محیط بستگی دارد مانند HCL و ۴SO2H.

ب)اسیدهای اکسید کننده:مثل ۳HCLO و ۳HNO حلال بسیارخوبی برای مس بوده ومس را در خود حل می کنند.

بازها :

تاثیر بازهای مانند هیدرو اکسید سدیم وهیدرو اکسید پتاسیم بر مس مورد توجه قرار گرفته وتقریباً اثرا تمشابهی دارند.معمولاً بازهای رقیق به علت امکان حلالیت بیشتر اکسیژن در آنها اثر شدید تری نسبت به بازهای غلیظ روی مس خواهند داشت.

خواص شیمی فیزیکی:

مس مذاب قابلیت انحلال شدیدتری برای گازهایمختلف دارد.این پدیده هنگام انجماد به سرعت کاهش می یابد. مقدار حل شدن گازها در مس بستگی به درجه حرارت وفشار جزئی گازها در محیط خارج دارد.گازها اکثراً به صورت اتمی در مذاب حل می شوند.

مشخصات ریخته گری و ذوب :

آلیاژهای مس در تنوع ترکیبات مختلف،فاصله انجماد متفاوتی دارند که پدیده انجماد پوسته ای و انجماد خمیری و انجماد یوتکتیکی وهمچنین پریتکتیکی مختلف را شامل می شوند.

آلیاژهای مس معمولاًبا نقطه ذوبی بالا تر از۸۵۰ درجه سانتیگراد ودرجه ریخته گری بالاتر از ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد ووزن مخصوص معادل ۸ گرم بر سانتیمتر مکعب بیشتر در شرایط ریخته گری آلیاژهای آهنی وچدن ها قرار می گیرند واز این رو ریخته گری آن از آلومینیم مشکل تر است وسیالیت آن نیز از آلومینیم کمتر است.

تقسیم بندی آلیاژها :

آلیاژهای مس به دو نوع آلیاژهای نوردی و ریخته گری تقسیم می شوند که از طرق مختلف ریخته گری در ماسه،قالب فلزی و اخیراً سیستم های تحت فشار شکل می گیرند.

کاربردهای مختلف مس:مصارف مختلف مس وزمینه های کاربردی آلیاژهای آن معمولاً بر یک یا چند از خواص زیر استوار است:

  1. هدایت الکتریکی وحرارتی بسیارخوب و بالا
  2. مقاومت به فرسودگی
  3. طنین صدا
  4. مقاومت بسیار خوب در محیط های خورنده وخوردگی
  5. رنگهای دلپذیر و زیبا
  6. تنوع آلیاژی در ساخت قطعات
  7. مقاومت به کشش وفشار

[۱] -Copper

[۲] – Face center cubic


آلیاژ زاماک   :

پایه و اساس آلیاژ زاماک، روی می باشد. روی فلزی به رنگ سفید مایل به آبی یا نقره ای و فلزی است. درشت دانه (ساختمان بلوری هگزاگونال فشرده) که نقطه ذوب آن ۴۱۹ درجه سانتی گراد و نقطه جوش آن برابر با ۹۰۶ درجه سانتی گراد است .وزن مخصوص روی برابربا gr/ cm ۷/۳۱ بوده و دارای فشار بخار بالایی است که در آلیاژ سازی مورد توجه است که مصرف روی بعد ازALو CUدر رتبه سوم قرار دارد.

آلیاژهای ریخته گی فلز روی به نام زاماک معروف ترین آلیاژ روی می باشدودر ۳گروه زاماک ۲ ،زاماک ۳ ، زاماک ۵ قرار گرفته که عناصر اصلی آلیاژ زاماک، روی – آلومینیوم- مس و منیزیم و به مقدار کمی از عناصر آهن سرب و قلع می باشد که مقدار آلومینیوم در هر سه گروه زاماک در حدود ۵/۳ تا ۵/۴ درصد است و مهمترین قابلیت آلیاژهای روی حفظ ابعاد و دقت ابعادی آن می باشد که در صنایع مکانیکی و الکتریکی ، اتومبیل سازی ، اسباب بازی و پوشش ها برای جلوگیری از خوردگی (گالوانیزه ) مورد استفاده قرار می گیرد .

آلیاژهای روی به دو صورت نوردی و ریخته گری تولید می شود همان طور که در مقدمه بیان شد آلیاژ زاماک حاوی آلومینیوم ، مس و مقدار کمی منیزیم می باشد که از نقطه ذوب ودرجه حرارت ریختگی وسیالیت ایده آلی برخوردار است.

آلیاژهای ۳ گانه روی – آلومینیوم – مس دارای یوتکتیکی در ۷ درصد آلومینیوم و ۹/۳ درصد مس می باشد که در حرارتی حدود ۳۷۵ درجه سانتی گراد تشکیل می گردد قادر به حل کردن ۳/۱ درصد آلومینیوم و ۹/۲ درصد مس است که در درجه حرارت محیط میزان حلالیت دو عنصر مذکور ناچیز می باشد.

خصوصیات کلی آلیاژ روی:

  1. عملیات کار سردی (کار سختی) به روی,روی خالص انجام نمی شود علت بر اینکه درجه حرارت تبلور مجدد آن در نزدیکی دمای محیط میباشد. آلیاژهای روی را می توان با نورد- کشش- اکسترود و ریخته گری شکل داد که در این میان ریخته گری بخصوص ریخته گری تحت فشار از اهمیت ویژه ای برخوردار است. دردرجه حرارتهای ۱۰۰ تا ۱۵۰ درجه سانتیگراد قابل نورد است ولی باز در ۲۵۰ درجه مجددا“ ترد می گردد.
  2. روی و آلیاژهای آن به صورت پوششهای فلزی برای ورقه آجر و سطح، زنجیرها، آهن آلات، لوله ، پیچ ها و مخازن سیستم و پوشش سیم موارد استعمال وسیعی پیدا کرده‌اند ریخته‌گری فشاری روش شامل قطعات اتومبیل، لوازم خانگی، وسائل دفتر کار. آهن آلات ،قفل ها اسباب‌بازیها و اجناس جدید هستند.
  3. پوششهای گالوانیزه شده یا به وسیله غوطه‌وری ، آبکاری الکتریکی ، آبکاری مکانیکی یا به وسیله پخش شعله مورد استفاده قرار می‌گیرند.
  4. معمولا تفاوت انواع زاماک در میزان مس موجود در آن بوده به طوری که سایر عناصر آلیاژی ترکیبات نسبتا ثابتی دارند. مثلا مس موجود در زاماک ۲, ۰٫۱ % و در زاماک ۳ ۷۵/۰ % و در زاماک ۵ ,۲۵/۱% مس وجود دارد و در زاماک ۴ منیزیم وجود نداشته و درصد مس ,در این نوع زاماک به ۳% و درصد آلومینیوم به ۴% می رسد .چنانچه مقدار مس از ۲۵/۱درصد تجاوز کند باعث تشکیل فاز بین فلزی در زاماک می شود.
  5. آلیاژهای ریختگی فشاری روی قیمت کمتر و استحکام خوبی دارند. آنها را می‌توان تا حدود محدودی ریخته‌گری کرد، به تراشکاری کمتری نیاز دارند و مقاومت خوبی نسبت به خوردگی سطحی از خود نشان می‌دهند.

در صد عناصرآلیاژی انواع زاماک که معمولا مصرف می‌شوند در جدول زیر آمده است، هر گاه حدود ناخالصی‌از حد مجاز تجاوز کند.آلیاژهای زاماک مستعد به خوردگی بین دانه‌ای تاب خوردگی و ترک‌برداری می‌شوند.

اثرات عناصر موجود درآلیاژ زاماک:

روی:

هر چه میزان روی در آلیاژ بیشتر باشد به علت این که روی دارای نقطه ذوب پایینی است، میزان استحکام بیشتر می‌شود همچنین مقاومت به خوردگی نیز افزایش می‌یابد.

آلومینیوم :

این عنصر باعث افزایش استحکام کششی، مقاومت به خزش، استحکام به ضربه و سختی درروی می شود.در این آلیاژ حدود ۵/۳ تا ۳/۴ درصد می باشد واگر این آلیاژ بیشتر از ۵ درصد آلومینیوم داشته باشد ، شکنندگی بالایی دارد.همچنین آلومینیوم سیالیت آلیاژ را افزایش می دهد و اگر مقدار آلومینیوم کمتر از ۵/۳ درصد باشد ، سیالیت کاهش یافته و باید مذاب در درجه حرارت های بالا ریخته گری شود . اما با این تفاسیر باید میزان آلومینیوم را به دقت کنترل کرد چون در صورتی که مقدار آن بیشتر از۵/۳ تا ۳/۴ ٪ شود استحکام‌های فوق را به مقدار زیادی کاهش می‌دهد. و همچنین کاهش حمله به دیواره‌های قالب و وسایل فولادی ( از جنبه خوردگی) را نام برد.

مس :

در واقع دو اثر مهم مس، افزایش استحکام کششی، خزشی و سختی و همچنین افزایش مقاومت به خوردگی است. اگر چه آلیاژهایی که دارای مقدار مس باشند در نهایت به صورت ناپایدار با استحکام به ضربه پایینی هستند به همین دلیل سعی می شود مقدار مس در آلیاژهای تحت فشار روی تا ۲۵/۱ ٪ محدود شود که باعث افزایش سختی و مقاومت های کششی آلیاژ می شود. افزایش مس به تشکیل فاز Al2Cu که فازی شکننده است می انجامد و علاوه بر آن ثبوت ابعاد قطعه ریخته گری شده را کاهش می دهد .

منیزیم :

  1. سختی آلیاژرا افزایش می دهد ولی استحکام به ضربه درصد ازدیاد طول همچنین سیالیت مذاب آلیاژ را کاهش می‌دهد.
  2. همچنین برای اکسیژن زدایی به کار گرفته می شود.این آلیاژ را در کوره های روربر و بوته ای نیزذوب نمود.
  3. مقاومت به خوردگی را افزایش می‌دهد ولی این کار هم می‌توان با مقدار کمی نیکل به دست آورد. اگر چه نیکل در آلیاژ با تشکیل ترکیب Ni2AL3 باعث افزایش سرباره در بالا و همچنین افزایش شکنندگی و سختی نقاطی در قطعه نهایی می شود.

اگر فوق ذوب بالا باشد و یا زمان نگه داری مذاب زیاد باشد موجب اکسیداسیون روی می شود.وآلومینیوم با ایجاد فیلم Al2O3 که غیر متخلخل است موجب متوقف شدن اکسیداسیون می شود.

آهن:

آهن به عنوان یک ناخالصی‌در آلیاژهای ریخته‌گری تحت فشار به شمار می‌رود چرا که حد حلالیت آهن در آلیاژ روی آلومینیوم پایین بوده و باعث:

  1. افزایش سرباره در بالای مذاب شده ( برای مثال ترکیبFeAl3در قسمت بالای مذاب شناور  می‌شود).
  2. شکنندگی در آلیاژهای ریختگی افزایش می‌یابد.
  3. مشکلات ماشینکاری در قطعه نهایی وجود دارد.

کادمیم و قلع:

اثرات زیان آور این عناصر بسیار مهم بوده و به گونه‌ای نیست که در همان ابتدای امر خود را نشان دهد اصولا اثرات این عناصر در قطعه بعد از گذشت زمان مخصوصا در هوای مرطوب دیده می‌شود. در واقع قطعه نهایی باعث پارگی و ایجاد ترک می‌شود.

نیکل، کرم و منگنز:

یکی از اثرات مهم این آلیاژ در مذاب ایجاد ترکیبات Mn2AL5 , CrAL4, Ni2AL3 است که تحت اصلی سرباره مذاب را تشکیل می‌دهند. در واقع این عناصر با ترکیب با آلومینیوم باعث افزایش سرباره می‌شوند. در مواقع طبق تحقیقات انجام شده این ترکیبات بین فلزی در بسیاری از موارد هم باعث کاهش حد حلالیت می‌شوند.

اثر سرب ، کادمیم و قلع: اثرات زیان آور این عناصر بسیار مهم بوده است.

دلایل استفاده از روی :

  • قیمت کم قالب مصرفی روی
  • قیمت کم روی در بازارهای بین المللی
  • پائین بودن درجه حرارت ذوب و در نتیجه ریخته گری راحت روی
  • تولید قطعات بسیار دقیق و غیر قابل تغییر( بعد ریخته گری آلیاژ های روی در مقایسه با بقیه بهتر است)
  • ریخته گری دیوارهای بسیار نازک تا ضخامت ۵/۰میلیمتر
  • سرعت بالای ریخته گری روی(به دلیل ریخته گری تحت فشار گرم)
  • آبکاری و پوشش دهی روی
  • عمر بالای قالبهای روی(عمر قالب های مصرفی ۱۰ برابر بیشتر از عمر قالب های الومینیوم است)
  • عدم خلل و فرج ریز دانه

محدودیت های مصرف آلیاژ روی :

*در درجه حرارت های کمی بالاتر از ۹۳ درجه سانتیگراد، مقاومت کششی۳۰% سختی ۴۰% کاهش می یابد.

*در دماهای زیر صفر درجه کمی ترد می شودولی مقاومت به مشابه آلیاژهای تحت فشار آلومینیوم و منیزیم می باشد از ترد شدن برای تمیز کردن قطعات استفاده می شود.

پاسخ دهید