Master alliages et additifs Informations alliage, Engineering360
Avantages de la maîtrise des alliages et additifs Alliage
Un alliage maître est un concentré pré-alliée ou un mélange des éléments d'alliage. Ils sont utilisés pour ajouter tous les principaux éléments d'alliage sous une forme au métal de base. Par exemple, 10% de plus de 60% d'aluminium - 40% Composition de vanadium alliage maître à 90% de titane pur produira un alliage Ti-6Al-4V.
alliages Master sont essentiels pour ajouter de petites quantités de composés avec de grands écarts de point de fusion. En effet, l'ajout d'un métal vierge à une masse fondue peut être inefficace en termes d'énergie et le rendement en métal. Par exemple, une petite addition de cuivre pur (1083 ° C du point de fusion) à une grande masse d'aluminium (660 ° C du point de fusion), il faudrait chauffer tout l'aluminium au-dessus de 1083 ° C. Un alliage maître 50-50 de cuivre et d'aluminium élimine un échauffement inutile de l'aluminium, ce qui permet le pourcentage correct de cet alliage à être ajouté à la masse de l'aluminium à une température beaucoup plus basse.
Alliages mères sont également la méthode la plus efficace d'introduire des niveaux contrôlés de métaux des terres rares de systèmes d'alliages plus complexes. Ils aident à contrôler la teneur en oxygène dans l'alliage, la stabilisation des métaux qui oxydent normalement dans l'atmosphère.
Additifs et Modificateurs
Un additif d'alliage, un agent ou un agent modifiant tout alliage ou élément combiné avec un métal de base pour conférer des caractéristiques spécialisées supplémentaires, ou pour améliorer les propriétés. Alliages mères sont des modificateurs qui contiennent un ou plusieurs additifs. Les additifs sont des constituants métalliques purs ajoutés à une masse fondue de modifier ou d'améliorer certaines caractéristiques, telles que des additions de métaux de manganèse ou de chrome pour l'acier, qui sont ajoutés pour augmenter la dureté et la résistance.
Sélection alliage
Lors de la sélection d'un alliage maître ou d'additifs d'alliage, les acheteurs industriels doivent prendre en compte le type d'alliage maître ou agent d'alliage, sa fonction spécifique comme additif ou agent de modification, sa forme et sa pureté.
Systèmes alliage
Un tableau de spécification de produit typique pour un système d'alliage mère ou d'un alliage liste les métaux et leur composition en pour cent en fonction d'une plage ou maximale.
Tableau 1 - Tableau de spécification de produit pour un alliage à base d'aluminium
Lorsque vous travaillez avec un métal spécifique, il est important de savoir quels matériaux peuvent être alliés avec elle pour assurer la sélection d'alliage approprié.
L'aluminium est un poids léger, métaux non ferreux avec une bonne résistance à la corrosion, la ductilité et la force. alloyants typiques de l'aluminium comprennent le cuivre, le magnésium, le manganèse, le silicium et le zinc. D'autres éléments qui peuvent être allié avec de l'aluminium comprennent le nickel, l'étain, le vanadium, le molybdène, le chrome, le titane, l'antimoine, le bismuth, le bore, le calcium et le cobalt.
Le fer est un métal magnétique doux,. Il peut être allié avec du carbone en diverses quantités pour fabriquer de l'acier. Les alliages habituellement ajoutés en plus du carbone comprennent le manganèse, le chrome, le molybdène, le vanadium, le tungstène, le cobalt, le silicium et le nickel. D'autres éléments qui peuvent être allié avec du fer comprennent le titane, le cuivre, le calcium, les métaux des terres rares, le zirconium, le niobium, le sélénium, le tantale, le soufre, le phosphore et l'azote.
Le cobalt est un métal magnétique non ferreux avec une haute résistance et une ténacité, une excellente résistance à la corrosion et à l'oxydation, et une résistance à haute température. Les alliages habituellement ajoutés au cobalt comprennent le chrome, le nickel, le molybdène, le fer, le tungstène, l'aluminium, le manganèse, le silicium et le titane. D'autres éléments qui peuvent être allié avec du cobalt comprennent le vanadium, le bore, le soufre, le bore, le carbone et le phosphore.
Le cuivre est un métal mou, conducteur, non-ferreux avec une bonne résistance à la corrosion, la ductilité et la résistance. alloyants de cuivre principales comprennent le zinc (alliages de cuivre), l'étain (alliages de bronze), l'aluminium, le nickel, le tungstène, l'or, l'argent et le manganèse. D'autres alloyants de cuivre comprennent le plomb, l'arsenic, l'antimoine, le bismuth, le chrome, le cobalt, le fer, le magnésium, le silicium, le phosphore, le titane, le vanadium et le zirconium.
Le molybdène est un métal réfractaire avec Avery point de fusion élevé et une densité relativement élevée. En tant que métal de base, le molybdène est généralement allié avec le titane, le zirconium et le carbone. Il peut également être allié avec le tungstène.
Le nickel est un métal non ferreux avec une haute résistance et une ténacité, une excellente résistance à la corrosion et des propriétés supérieures de température élevées. alloyants de nickel typiques comprennent le chrome, le cuivre, l'aluminium, le manganèse, le molybdène, le silicium, le fer, le zinc, le silicium, le cobalt et le magnésium. D'autres alloyants possibles de nickel comprennent le tungstène, le titane, le carbone, le niobium, le phosphore, le tantale, le lanthane, le bore, et le calcium.
Le titane est un métal non ferreux avec une excellente résistance à la corrosion, de bonnes propriétés de fatigue, et un rapport résistance-poids. Les éléments dans les alliages à base de titane comprennent typiquement l'aluminium, l'étain, le molybdène et le vanadium et peuvent également inclure le chrome, le manganèse, le sélénium, le fer, le silicium, le niobium, le tantale, le zirconium, et azote.
Pour plus d'informations sur les propriétés des différents types de métaux et d'alliages, s'il vous plaît visitez la section sur les métaux et alliages GlobalSpec.
Fonction alliage
Les alliages ajoutés à une masse fondue de métal de base ou d'une poudre peuvent être classés comme des alliages mères ou des additifs d'alliage. Ces produits peuvent encore être distingués et sélectionnés par la fonction spécifique qu'ils effectuent.
Modificateurs comprennent tous les matériaux ajoutés pour améliorer ou modifier certaines propriétés à l'état fondu ou un alliage. Les propriétés incluent la résistance à la corrosion, la fluidité, l'usinabilité, la ductilité, la stabilité, la résistance, la dureté et la soudabilité.
modificateurs sont des ajouts microalliage ajoutés en petites quantités qui ont un impact significatif sur les propriétés ou le traitement. Par exemple, les additions élément de terre rare (RE) en petites quantités peuvent modifier considérablement l'énergie de surface et faire fondre la pénétration dans un bain de soudure, le raffinement de la structure du grain, et la morphologie des inclusions.
Deoxidizingor agents tuant tels que l'aluminium, le silicium, ou de calcium sont ajoutés en une masse fondue d'alliage d'acier ou de fer à absorber la masse fondue, ce qui entraîne l'absence de dégagement de gaz pendant le processus de solidification. Dans la production d'acier, la destruction arrête toute réaction supplémentaire entre le carbone et l'oxygène, en conservant la teneur en carbone souhaitée. Cerclées, unkilled, plafonnés ou aciers demi-tués auront une plus grande variation dans la composition à travers le lingot coulé.
Desulfurizingagents réduire ou contrôler la morphologie du soufre dans un acier ou un alliage. Le soufre a tendance à mouiller les joints de grains, resultingin fragilité à chaud ou acier état cassant ou en alliages de fer au cours des processus de travail à chaud. additions de manganèse à l'acier ou des alliages de fer forment des sulfures de manganèse, qui sont de nature nodulaire entraînant le renforcement des joints de grains.
raffineurs de grains, ou nucléants agents de nucléation favorisent une cristallisation rapide et une taille cristalline plus fine en fournissant de nombreux points pour les cristaux pour commencer à croître pendant la solidification.
Inoculants, nodulisants ou spheroidizers sont ajoutés à jeter les fers à former les nodules de graphite de forme sphérique, ce qui entraîne la fonte ductile. Sans nebulization, les flocons de graphite forme résultant ina plus fragile fonte.
Forme et alliage Quantité
alliages Master et des additifs d'alliage sont généralement achetés par le fabricant comme plaque de gaufres, de lingots coulés, des morceaux de lingots de coupe de différentes tailles, ou des poudres en fonction des exigences du client. Les acheteurs industriels devraient envisager la forme de produit le plus pratique pour leur système ou d'un processus.
La pureté est une mesure de la façon dont un métal ou d'alliage a été affiné. Tout élément en excès dans un alliage peut être considéré comme une impureté. Les produits contiennent généralement des faibles niveaux d'impuretés telles que l'oxygène ou le soufre. Bien que ces niveaux sont parfois insignifiants, ils doivent être surveillés lors de la production ou la sélection d'un alliage, étant donné que des quantités infimes de certains éléments peuvent avoir des effets significatifs sur les propriétés et matériaux de qualité de l'alliage. Par exemple, l'acier au carbone devient « rouge court » avec excès de soufre, ce qui rend fragile.