Ανοξείδωτος χάλυβας - μια επανάσταση χωρίς σκουριά
Ο ανοξείδωτος χάλυβας είναι ένα κράμα που κατασκευάζεται με την ενσωμάτωση χρωμίου, νικελίου και άλλων μεταλλικών στοιχείων στον χάλυβα. Το χαρακτηριστικό του που δεν σκουριάζει προέρχεται από τη σύνθεση του χρωμίου στο κράμα. Το χρώμιο σχηματίζει ένα ισχυρό και αυτοθεραπευόμενο φιλμ οξειδίου του χρωμίου στην επιφάνεια του κράματος, το οποίο είναι αόρατο με γυμνό μάτι. Η αναλογία ανοξείδωτου χάλυβα και νικελίου που συνήθως αναφερόμαστε είναι γενικά 18:10.
Ο ανοξείδωτος χάλυβας χωρίζεται σε τέσσερις κύριους τύπους: ωστενίτη, φερρίτη, φερριτικό-ωστενίτη (σύνθετο) και μαρτενσίτη. Ο ανοξείδωτος χάλυβας που χρησιμοποιείται στα είδη οικιακής χρήσης είναι βασικά ωστενιτικός.
Ιδιότητες υλικού: υγειονομική περίθαλψη, αντιδιαβρωτική, λεπτή επεξεργασία επιφάνειας, υψηλή ακαμψία, μπορεί να σχηματιστεί με διάφορες τεχνικές επεξεργασίας, δύσκολη έως κρύα εργασία.
Τυπικές χρήσεις: Ο ωστενιτικός ανοξείδωτος χάλυβας χρησιμοποιείται κυρίως σε οικιακά είδη, βιομηχανικούς σωλήνες και κτιριακές κατασκευές. Ο μαρτενσιτικός ανοξείδωτος χάλυβας χρησιμοποιείται κυρίως για την κατασκευή μαχαιριών και λεπίδων τουρμπίνας. Ο φερριτικός ανοξείδωτος χάλυβας είναι ανθεκτικός στη διάβρωση και χρησιμοποιείται κυρίως σε ανθεκτικά πλυντήρια ρούχων και σε εξαρτήματα λέβητα. Ο σύνθετος ανοξείδωτος χάλυβας έχει ισχυρότερη αντοχή στη διάβρωση, επομένως χρησιμοποιείται συχνά σε επιθετικά περιβάλλοντα.
Αλουμίνιο (AL) - ένα σύγχρονο υλικό
Όταν πρωτοεμφανίστηκε το αλουμίνιο, δεν εφαρμόστηκε αμέσως στη ζωή των ανθρώπων. Αργότερα, κυκλοφόρησε σταδιακά μια σειρά νέων προϊόντων για τις μοναδικές λειτουργίες και τα χαρακτηριστικά τους και αυτό το υψηλής τεχνολογίας υλικό αποκτά σταδιακά μια ολοένα και ευρύτερη αγορά. Αν και το ιστορικό εφαρμογών του αλουμινίου είναι σχετικά σύντομο, η παραγωγή προϊόντων αλουμινίου στην αγορά υπερβαίνει πλέον κατά πολύ το άθροισμα άλλων προϊόντων μη σιδηρούχων μετάλλων.
Ιδιότητες υλικού: εύκαμπτο και εύπλαστο, εύκολο στο κράμα, υψηλή αναλογία αντοχής προς βάρος, εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση, εύκολο στη μεταφορά ηλεκτρικής ενέργειας και θερμότητας, ανακυκλώσιμο.
Τυπικές χρήσεις: σκελετοί οχημάτων, εξαρτήματα αεροσκαφών, κουζινικά σκεύη, συσκευασίες και έπιπλα
Κράμα μαγνησίου - Εξαιρετικά λεπτό αισθητικό σχέδιο
Το μαγνήσιο είναι ένα εξαιρετικά σημαντικό μη σιδηρούχο μέταλλο. Είναι ελαφρύτερο από το αλουμίνιο και μπορεί να σχηματίσει κράματα υψηλής αντοχής με άλλα μέταλλα. Τα κράματα μαγνησίου έχουν ελαφρύ ειδικό βάρος, υψηλή ειδική αντοχή και ειδική ακαμψία, καλή θερμική αγωγιμότητα και καλή μείωση της απόσβεσης. Απόδοση κραδασμών και ηλεκτρομαγνητικής θωράκισης, εύκολη επεξεργασία και διαμόρφωση, εύκολη ανακύκλωση και ούτω καθεξής. Αλλά για μεγάλο χρονικό διάστημα, λόγω της υψηλής τιμής και των τεχνικών περιορισμών, το μαγνήσιο και τα κράματα μαγνησίου χρησιμοποιούνται μόνο σε μικρή ποσότητα στην αεροπορία, την αεροδιαστημική και τη στρατιωτική βιομηχανία, επομένως ονομάζονται "ευγενή μέταλλα". Σήμερα, το μαγνήσιο είναι το τρίτο μεγαλύτερο υλικό μηχανικής μετάλλων μετά τον χάλυβα και το αλουμίνιο και χρησιμοποιείται ευρέως στην αεροδιαστημική, την αυτοκινητοβιομηχανία, την ηλεκτρονική, τις κινητές επικοινωνίες, τη μεταλλουργία και άλλους τομείς. Αναμένεται ότι η σημασία του μεταλλικού μαγνησίου θα γίνει μεγαλύτερη στο μέλλον λόγω της αύξησης του κόστους παραγωγής άλλων δομικών μετάλλων.
Η αναλογία του κράματος μαγνησίου είναι 68 τοις εκατό του κράματος αλουμινίου, 27 τοις εκατό του κράματος ψευδάργυρου και 23 τοις εκατό του χάλυβα. Χρησιμοποιείται συχνά σε ανταλλακτικά αυτοκινήτων, κελύφη προϊόντων 3C, δομικά υλικά κ.λπ. Τα περισσότερα εξαιρετικά λεπτά περιβλήματα φορητών υπολογιστών και κινητών τηλεφώνων είναι κατασκευασμένα από κράματα μαγνησίου. Από τον περασμένο αιώνα, τα ανθρώπινα όντα εξακολουθούν να έχουν μια αναμφισβήτητη αγάπη για την υφή και τη λάμψη του μετάλλου. Αν και τα πλαστικά προϊόντα μπορούν να σχηματίσουν μια εμφάνιση που μοιάζει με μέταλλο, η λάμψη, η σκληρότητα, η θερμοκρασία και η υφή τους εξακολουθούν να διαφέρουν από εκείνες των μετάλλων. Ως νέος τύπος πρώτης ύλης μετάλλων, το κράμα μαγνησίου δίνει στους ανθρώπους την αίσθηση των προϊόντων υψηλής τεχνολογίας.
Η αντοχή στη διάβρωση του κράματος μαγνησίου είναι 8 φορές μεγαλύτερη από αυτή του ανθρακούχου χάλυβα, 4 φορές μεγαλύτερη από αυτή του κράματος αλουμινίου και περισσότερο από 10 φορές εκείνη του πλαστικού. Η αντίσταση στη διάβρωση είναι η καλύτερη μεταξύ των κραμάτων. Τα συνήθως χρησιμοποιούμενα κράματα μαγνησίου είναι μη εύφλεκτα, ειδικά όταν χρησιμοποιούνται σε εξαρτήματα αυτοκινήτων και δομικά υλικά, τα οποία μπορούν να αποφύγουν τη στιγμιαία καύση.
Χαρακτηριστικά υλικού: ελαφριά δομή, υψηλή ακαμψία και αντοχή στην κρούση, εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση, καλή θερμική αγωγιμότητα και ηλεκτρομαγνητική θωράκιση, καλή μη ευφλεκτότητα, κακή αντίσταση στη θερμότητα και ευκολία στην ανακύκλωση.
Τυπικές χρήσεις: Χρησιμοποιείται ευρέως στην αεροδιαστημική, την αυτοκινητοβιομηχανία, την ηλεκτρονική, τις κινητές επικοινωνίες, τη μεταλλουργία και άλλους τομείς.
Χαλκός - σύντροφος του ανθρώπου
Ο χαλκός είναι ένα απίστευτα ευέλικτο μέταλλο που σχετίζεται τόσο στενά με τη ζωή μας. Πολλά από τα πρώτα εργαλεία και τα όπλα της ανθρωπότητας ήταν κατασκευασμένα από χαλκό. Η λατινική του ονομασία «cuprum» προήλθε από μια θέση που ονομάζεται Κύπρος, που είναι ένα νησί πλούσιο σε πόρους χαλκού. Οι άνθρωποι ονόμασαν αυτό το μεταλλικό υλικό με τη συντομογραφία Cu του ονόματος του νησιού, έτσι ο χαλκός έχει την τρέχουσα κωδική ονομασία του.
Χαρακτηριστικά υλικού: καλή αντοχή στη διάβρωση, εξαιρετική θερμική αγωγιμότητα, ηλεκτρική αγωγιμότητα, σκληρότητα, ευελιξία, ολκιμότητα και μοναδικό αποτέλεσμα μετά το γυάλισμα.
Τυπικές χρήσεις: Σύρματα, πηνία κινητήρα, τυπωμένα κυκλώματα, υλικά στέγης, υδραυλικά υλικά, θερμαντικά υλικά, κοσμήματα, μαγειρικά σκεύη. Είναι επίσης ένα από τα κύρια κράματα για την κατασκευή μπρούτζου.
Χρώμιο - υψηλού φινιρίσματος μετά την επεξεργασία
Το χρώμιο βρίσκεται πιο συχνά στον ανοξείδωτο χάλυβα ως στοιχείο κράματος για την αύξηση της σκληρότητάς του. Οι διαδικασίες επιχρωμίωσης χωρίζονται γενικά σε τρεις τύπους: διακοσμητική επιμετάλλωση, σκληρή επιχρωμίωση και επίστρωση μαύρου χρωμίου. Η επιχρωμίωση χρησιμοποιείται ευρέως στη μηχανική. Η διακοσμητική επίστρωση χρωμίου χρησιμοποιείται συνήθως ως το πιο εξωτερικό στρώμα στο εξωτερικό του στρώματος νικελίου. Η επιμετάλλωση έχει ένα λεπτό και σαν καθρέφτη γυαλιστικό αποτέλεσμα. Ως διακοσμητικό στάδιο φινιρίσματος, το στρώμα χρωμίου έχει πάχος μόνο 0,006 mm. Όταν σχεδιάζετε να χρησιμοποιήσετε τη διαδικασία επιχρωμίωσης, οι κίνδυνοι αυτής της διαδικασίας πρέπει να λαμβάνονται πλήρως υπόψη. Την τελευταία δεκαετία, παρατηρείται μια αυξανόμενη τάση αντικατάστασης του εξασθενούς διακοσμητικού χρωμίου από νερό τρισθενούς χρωμίου, επειδή το πρώτο είναι πολύ καρκινογόνο, ενώ το δεύτερο θεωρείται σχετικά λιγότερο τοξικό.
Χαρακτηριστικά υλικού: πολύ υψηλό φινίρισμα, εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση, σκληρό και ανθεκτικό, εύκολο να καθαριστεί, χαμηλός συντελεστής τριβής.
Τυπικές χρήσεις: Το διακοσμητικό χρώμιο είναι το υλικό επίστρωσης για πολλά εξαρτήματα αυτοκινήτων, συμπεριλαμβανομένων των λαβών θυρών και των προφυλακτήρων, εκτός από εξαρτήματα ποδηλάτου, βρύσες μπάνιου και έπιπλα, μαγειρικά σκεύη, επιτραπέζια σκεύη και άλλα. Η επικάλυψη σκληρού χρωμίου χρησιμοποιείται περισσότερο σε βιομηχανικούς τομείς, συμπεριλαμβανομένης της μνήμης τυχαίας πρόσβασης σε μπλοκ ελέγχου εργασιών, εξαρτήματα κινητήρα τζετ, πλαστικά καλούπια και αμορτισέρ. Η μαύρη επιχρωμίωση χρησιμοποιείται κυρίως για διακόσμηση μουσικών οργάνων και αξιοποίηση ηλιακής ενέργειας.
Τιτάνιο - ελαφρύ και ισχυρό
Το τιτάνιο είναι ένα πολύ ιδιαίτερο μέταλλο, πολύ ελαφρύ στην υφή, αλλά πολύ σκληρό και ανθεκτικό στη διάβρωση, διατηρώντας το δικό του χρώμα για ζωή σε θερμοκρασία δωματίου. Το σημείο τήξης του τιτανίου είναι παρόμοιο με αυτό της πλατίνας, επομένως χρησιμοποιείται συχνά στην αεροδιαστημική και στρατιωτικά εξαρτήματα ακριβείας. Μετά την προσθήκη ηλεκτρικού ρεύματος και χημικής επεξεργασίας, θα παραχθούν διαφορετικά χρώματα. Το τιτάνιο έχει εξαιρετική αντοχή στην όξινη και αλκαλική διάβρωση. Το τιτάνιο που έχει εμποτιστεί σε «aqua regia» εδώ και αρκετά χρόνια είναι ακόμα λαμπερό και λαμπερό. Εάν προστεθεί τιτάνιο στον ανοξείδωτο χάλυβα, προστίθεται μόνο περίπου 1 τοις εκατό, γεγονός που βελτιώνει σημαντικά την αντοχή στη σκουριά. Το τιτάνιο έχει εξαιρετικά χαρακτηριστικά όπως χαμηλή πυκνότητα, αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία και αντοχή στη διάβρωση. Η πυκνότητα του κράματος τιτανίου είναι η μισή από αυτή του χάλυβα και η αντοχή του είναι παρόμοια με αυτή του χάλυβα. Το τιτάνιο είναι ανθεκτικό τόσο σε υψηλές όσο και σε χαμηλές θερμοκρασίες. Η υψηλή αντοχή μπορεί να διατηρηθεί σε ένα ευρύ φάσμα θερμοκρασιών από -253 βαθμούς έως 500 βαθμούς . Αυτά τα πλεονεκτήματα είναι ακριβώς αυτό που πρέπει να κάνουν τα διαστημικά μέταλλα. Τα κράματα τιτανίου είναι καλά υλικά για την κατασκευή περιβλημάτων πυραυλοκινητήρων, τεχνητών δορυφόρων και διαστημικών σκαφών και είναι γνωστά ως "διαστημικά μέταλλα". Λόγω αυτών των πλεονεκτημάτων, το τιτάνιο έχει γίνει ένα εξέχον σπάνιο μέταλλο από τη δεκαετία του 1950.
Το τιτάνιο είναι ένα καθαρό μέταλλο. Λόγω της «καθαρότητας» του μετάλλου τιτανίου, όταν οι ουσίες έρθουν σε επαφή με αυτό, δεν θα συμβεί καμία χημική αντίδραση. Δηλαδή, λόγω της υψηλής αντοχής στη διάβρωση και σταθερότητας του τιτανίου, δεν θα επηρεάσει την ουσία του μετά από μακροχρόνια επαφή με τους ανθρώπους, επομένως δεν θα προκαλέσει αλλεργίες στον άνθρωπο. Είναι το μόνο που δεν έχει καμία επίδραση στα αυτόνομα νεύρα και τη γεύση του ανθρώπου. Τα μέταλλα ονομάζονται «βιοφιλικά μέταλλα».
Ιδιότητες υλικού: πολύ υψηλή αντοχή, εξαιρετική αντίσταση στη διάβρωση προς βάρος, δύσκολη στην ψυχρή εργασία, καλή συγκολλησιμότητα, περίπου 40 τοις εκατό ελαφρύτερο από τον χάλυβα, 60 τοις εκατό βαρύτερο από το αλουμίνιο, χαμηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα, χαμηλή θερμική διαστολή και υψηλό σημείο τήξης.
Τυπικές χρήσεις: μπαστούνια γκολφ, ρακέτες τένις, φορητοί υπολογιστές, κάμερες, αποσκευές, χειρουργικά εμφυτεύματα, σκελετοί αεροσκαφών, χημικά εργαλεία και ναυτιλιακός εξοπλισμός.