Получение и классификация алюминиевых сплавов

Процесс получения алюминиевых сплавов называется легированием. Однако легирование - это скорее не один, а несколько взаимосвязанных процессов. Его суть заключается в том, что в расплавленный алюминий вводят вспомогательные (легирующие) элементы в количестве от нескольких десятых до нескольких тысячных процента

Доля вспомогательных веществ напрямую зависит от того результата, который необходимо получить. При этом важно учитывать, что алюминий обычно уже содержит в себе железо и кремний. Оба элемента не в лучшую сторону влияют на качество будущего сплава: они уменьшают его стойкость к коррозии, электропроводимость и пластичность

В связи с тем, что алюминий и алюминиевые сплавы используются в стратегически важных областях, они подлежат обязательной государственной сертификации и маркировке. В России качество сплавов определяется на основе двух ГОСТ: №4784-97 и № 1583-93

Сплавы из алюминия можно классифицировать по нескольким разным направлениям. По типу вспомогательных (легирующиех) элементов сплавы бывают:

• С добавлением присадок (отдельных элементов - цинк, магний, марганец, хром, кремний, литий и т.д)

• С добавлением интреметаллидов (соединений из нескольких металлов - магний+кремний, медь+магний, литий+магний, литий+медь и пр.)

В зависимости от выбранного метода дальнейшей металлообработки они делятся на:

Деформируемые сплавы алюминия (сплав не превращается в жидкость, а просто становится очень пластичным) - их удобно штамповать, подвергать ковке, прокату, экструзии, прессовке. Для достижения большей прочности некоторые из сплавов подвергают обработке при повышенных температурах (отжиг, закалка и старение), другие же обрабатывают под давлением. В результате получаются такие алюминиевые заготовки, как листы, профили, трубы, изделия более сложных форм

Литейные сплавы алюминия (сплав проступает в производство в очень жидком состоянии, чтобы его легко можно налить в какую-нибудь форму) - такие сплавы легко резать, их них получаются литые фасонные (получаемые под давлением) и формовочные изделия

Все сплавы на базе алюминия также можно разделить по степени прочности на:

Сверхпрочные (от 480 МПа) Среднепрочные (от 300 - 480 МПа) Малопрочные ( до 300 МПа)

Отдельно классифицируются сплавы стойкие к воздействию высоких температур и коррозии

Для того, чтобы изделия из сплавов было легко различить, каждому сплаву присваивается свой номер, состоящий из букв и цифр. Этот номер означает марку сплава алюминия. В начале наименования марки ставится буква или несколько букв, они указывают на состав сплава. Затем идет цифровой порядковый номер сплава. Буква в конце показывает, как обрабатывался сплав и в каком виде находится в данный момент

Разберем принцип маркировки на примере сплава Д16П. Первая буква в марке "Д" означает дюралюминий, т.е сплав алюминия с медью и магнием. "16" - порядковый номер сплава. "П" - полунагартованный, то есть сплав прошел холодную обработку давлением до значения прочности вполовину меньше максимального

Производство сплавов алюминия и их применение сильно разнятся в зависимости от вида и марки. Каждый сплав обладает своим собственным, весьма специфическим набором физико-механических свойств. Среди этих свойств есть такие, от которых зависит дальнейшая судьба сплава - то, куда он отправится с завода: на авиабазу, на стройку и в цех изготовления кухонной утвари. Эти свойства следующие: уровень прочности, коррозионная стойкость, плотность, пластичность, электро- и теплопроводность

Основные свойства различных сплавов алюминия

Давайте рассмотрим основные сплавы на базе алюминия именно с точки зрения их приобретенных свойств

Сплав меди и алюминия бывает нескольких видов - "чистый", в котором главными действующими элементами выступают Al и Cu, "медно-магниевый", в котором помимо меди и алюминия некоторую долю занимает магий и "медно-марганцевый" с легированием марганцем. Такие сплавы часто также называют дюралюминиям, их легко резать и сваривать "точечно"

Сплав алюминия и магния имеет разные показатели прочности и пластичности, в зависимости от количества магния. Чем магния меньше, тем меньше прочность изделия из такого сплава и тем выше стойкость к коррозии. Увеличение содержания магния на 1 % приводит к росту прочности до 30 000 Па. В среднем сплавы на основе магния и алюминия содержат до 6% первого. Почему не больше? Если магния в сплаве становится слишком много, изделие из него будет быстро покрываться ржавчиной, а кроме того такие изделия имеют нестабильную структуру, могут треснуть

Термообработку сплавов магния с алюминием не проводят, так как она малоэффективна и не дает необходимого эффекта увлечения прочности

Сплав алюминия с цинком и магнием считается наиболее прочным из всех алюминиевых сплавов, известных на сегодняшний день. Его прочность сравнима с титаном! Во время термообработки большая часть цинка растворяется, что и делает данный сплав таким прочным. Правда использовать в электрической промышленности изделия из таких сплавов невозможно, они не стойки к коррозии под напряжением. Чуть повысить коррозионную стойкость можно, если добавить в состав меди, но показатель все равно останется не удовлетворительным

Сплав алюминия с кремнием - самый распространенный сплав в литейной промышленности. Поскольку кремний прекрасно растворяется в алюминии при нагреве, то образуемый расплавленный состав замечательным образом подходит для формовочного и фасонного литья. Готовые изделия относительно легко режутся и имеют высокую плотность

Сплав алюминия с железом, как и сплавы алюминия с никелем практически не встречается "в живую". Железо добавляют исключительно как вспомогательный элемент для того, чтобы литейный сплав легко отлипал от стенок формы. Никель с свою очередь наиболее известен в производстве магнитов и присутствует в качестве одного из элементов в сплаве алюминий-никель-железо

Сплав титана и алюминия, так же не встречается в чистом виде и используется только для увеличения прочности изделий. С той же целью проводится сварка стали и сплавов алюминия

Инновационные технологии получение водорода синтез газа

Инновации химии

Исследователям из Германии успешно удалось с помощью катализа палладийсодержащими соединениями свернуть отдельные цепи полимеров в плотные наночастицы, состоящие только из одной полимерной цепи. Такие наночастицы имитируют активные центры ферментов с предопределенным окружением вокруг металлоцентра и могут катализировать реакции сочетания связей углерод-углерод

Процесс внутримолекулярной сшивки позволяет получить наночастицы, состоящие из одной цепочки, катализирующие реакцию Соногаширы. Активный центр ферментов способен катализировать многие органические реакции. Для промышленной химии селективность процесса, конечно, является важным фактором, однако та же промышленность хочет использовать синтетические процедуры попроще. Известно, что выделение или синтез ферментов представляет собой непростую задачу, поэтому применение этих катализаторов в условиях промышленного органического синтеза практически невозможно. Одним из решений, позволяющих объединить достоинства ферментов и простоту синтеза катализаторов, являются наночастицы, состоящие из одной цепи – эти объекты сравнительно недавно стали активной темой исследований в области химии полимеров. В настоящий момент такие частицы используются в молекулярном распознавании и создании сенсоров, в медицинской и каталитической химии, однако лишь небольшое число исследовательских коллективов изучают способы синтеза таких частиц, и еще меньшее количество работ посвящено способам введения металлов в эти частицы

Кокосовое волокно

Структура субстратов

Исследователи из Великобритании заявляют, что изменение структуры природных субстратов ферментов терпенсинтаз может привести к созданию новых пестицидов, отличающихся меньшей опасностью для окружающей среды, а также новых важных биологически активных соединений.

Терпенсинтазы способствуют образованию большого количества природных соединений, которые используются самыми различными формами жизни. Многие растения испускают летучие органические вещества для отпугивания насекомых и других растительноядных организмов, поэтому очевидно, что исследователи проявляют существенный интерес к созданию новых терпеновых аналогов пестицидов. Тем не менее, органы обоняния насекомых очень сложны, и могут игнорировать даже очень близкие по строению аналоги природных терпенов

ДНК и РНК в биосинтезе белка

Как вывести пятна от вина

Если красное вино оказалось на обивке мягкой мебели или на ковре, отстирать его, конечно, не удастся. Зато можно густо посыпать всё той же солью, потереть, удалить остатки соли и обработать загрязнённый участок любым моющим средством. Затем нужно собрать влагу бумажными салфетками

Для цветной одежды подойдёт смесь яичного желтка и глицерина в пропорции которую необходимо нанести на пятно и оставить. Затем нужно просто постирать вещь в тёплой воде

Если изделие нельзя стирать, приготовьте для него такой раствор: смешайте нашатырный спирт, глицерин и водку в пропорции. Нанесите смесь на поврежденный участок при помощи ватного диска, а затем протрите загрязнённую область бумажными салфетками

Вывести следы от красного вина с хлопка поможет подогретое молоко. Пропитайте им испорченную ткань и подождите около 10 минут. Затем постирайте изделие в обычном режиме

Как вывести пятно от ягод с одежды

Аппетитные, свежие и сочные ягоды, напитанные летним солнышком, не только поднимают всем настроение своим внешним видом и замечательным вкусом, но и оставляют ярко выраженные трудновыводимые пятна на одежде

Особенно часто эти следы появляются на штанишках маленьких детей, которым очень хочется помочь родителям собирать ягоды. Пятна также могут быть и больших размеров, например, если малыш сядет на травку под куст смородины, но даже в этом случае не стоит торопиться рвать вещь на тряпки

Методы, которые хорошо справляются с пятнами от ягод

• Крутой кипяток. Совсем свежее пятно от вишни, малины, ежевики, клубники, смородины вы можете быстро удалить с помощью кипятка. Для этого нужно вскипятить чайник, натянуть изделие с пятном над глубокой миской, тазиком или кастрюлей и полить загрязненную область крутым кипятком. Свежие следы от ягод сразу исчезнут. Отметим, что чувствительную к высоким температурам ткань данным методом чистить мы не рекомендуем
• 
• 
• Скисшее молоко. Замочите ягодное пятно на 2-3 часа в скисшем молоке или кефире, после чего постирайте изделие. Многим людям помог этот простой метод
• 
• 
• Лимонная кислота. Обычно к этому методу прибегают люди, у которых нет дома скисшего молока. Чтобы убрать пятно, необходимо сделать раствор (чайная ложка лимонной кислоты на стакан воды), замочить в нем загрязненную область и подождать 20 минут. Если пятно полностью не исчезнет, повторить процедуру. После этого постирать ткань обычным способом
• 
• 
• Столовый уксус. Чтобы воспользоваться этим методом, необходимо смешать столовый уксус и свежевыжатый лимонный сок смочить получившимся раствором марлю или чистую белую ткань и хорошенько обработать пятно от краев к центру. После этого постирать одежду
• 
• 
• Соль. От свежего ягодного пятна можно избавиться при помощи соли. Для этого смешайте ее с водой так, чтобы получилась кашица. Затем смочите в кашице белую хлопчатобумажную ткань, разложите «пострадавшую» вещь и начинайте аккуратно от края к центру удалять загрязнения. После чего промойте следы мыльным раствором и постирайте одежду в теплой воде
• 
• 
• Глицерин. Если пятно от ягод было поставлено на цветную ткань, можно воспользоваться данным методом. Просто смешайте глицерин с сырым яичным желтком, нанесите смесь на место загрязнения и подождите 2 часа. По истечении этого времени постирайте одежду в теплой воде
• 
•