Għaliex il-Metallurġija Hija Maqsuma fi Tliet Fergħat
Il-metallurġija hija x-xjenza u t-teknoloġija tal-metalli. Tkopri kif il-metalli jintrebħu mill-minerali, kif l-istruttura interna tagħhom hija kkontrollata, u kif huma ffurmati f'partijiet ta 'inġinerija utli. Għall-konvenjenza, il-qasam huwa tradizzjonalment maqsum fi tliet fergħat: metallurġija estrattiva, metallurġija fiżika u metallurġija mekkanika. It-tliet fergħat isegwu l-ħajja sħiħa ta 'metall, minn blat fl-art għal komponent lest, u jibqgħu marbuta mill-qrib fil-prattika anke meta jiġu studjati separatament.
Xerrej ta 'ferroalloys jiltaqa' mat-tliet fergħat f'daqqa. Il-grad ta 'ferrosilicon jew ferromanganese muri fuq il-fattura huwa r-riżultat ta' metallurġija estrattiva. L-imġieba ta 'dik il-liga ġewwa kuċċarina jew forn tiddependi fuq il-metallurġija fiżika. Il-mod kif il-prodott finali tal-ikkastjar jew irrumblat iwettaq fis-servizz jiddependi fuq il-metallurġija mekkanika.
Metallurġija Estrattiva: Minn Minerali għal Metall
Il-metallurġija estrattiva tittratta l-kisba tal-metalli mill-minerali tagħhom. Jibda bl-ipproċessar tal-minerali, fejn il-mineral huwa mgħaffeġ, mitħun u kkonċentrat b'metodi bħal flotazzjoni, separazzjoni tal-gravità u separazzjoni manjetika. Il-konċentrat imbagħad jiġi ttrattat bil-pirometallurġija, idrometallurġija jew elettrometallurġija. Il-pirometallurġija tuża temperatura għolja, bħal fit-tidwib tal-mineral tal-kromita għal ferrokrom tal-karbonju għoli jew it-tnaqqis tal-kwarz għal metall tas-silikon f'forn tal-ark mgħaddas. L-idrometallurġija tuża kimika milwiema, bħal lissija u estrazzjoni tas-solvent għan-nikil u l-kobalt. L-elettrometallurġija tuża kurrent elettriku, bħall-elettrowinning tal-manganiż.
Passi tipiċi tal-proċess jinkludu l-inkaljar biex jitneħħa l-kubrit, it-tidwib biex tissepara l-gagazza mill-metall, ir-raffinar biex taġġusta l-karbonju u s-silikon, u l-ikkastjar f'ingotti jew granuli. Il-gradi tal-liga bħal FeMn78C8.0 għal ferromanganiż tal-karbonju għoli jew FeSi75 għal ferrosilicon huma definiti minn din il-fergħa, minħabba li l-livelli tal-karbonju, tas-silikon, tal-fosfru u tal-kubrit huma stabbiliti mill-passi ta 'tnaqqis u raffinar aktar milli minn kwalunkwe trattament aktar tard.
Metallurġija Fiżika: Struttura u Proprjetajiet
Il-metallurġija fiżika tistudja l-istruttura interna tal-metalli u kif dik l-istruttura tikkontrolla l-proprjetajiet tagħhom. Ikopri l-istruttura tal-kristall, id-dijagrammi tal-fażi, is-solidifikazzjoni u t-trasformazzjonijiet li jseħħu waqt it-tisħin u t-tkessiħ. Id-dijagramma tal-karbonju tal-ħadid tispjega għaliex l-azzar b'madwar 0.8 fil-mija tal-karbonju jġib ruħu b'mod pjuttost differenti mill-azzar b'0.2 fil-mija tal-karbonju. Operazzjonijiet ta 'trattament tas-sħana bħal ttemprar, normalizzazzjoni, tkessiħ u ttemprar huma ddisinjati minn metallurġisti fiżiċi biex jipproduċu mikrostruttura magħżula.
Fil-funderija, il-metallurġija fiżika hija l-fergħa li tispjega t-tilqim. Iż-żieda ta 'inokulant ibbażat fuq is-silikon ma' ħadid griż imdewweb tbiddel in-nukleazzjoni tal-grafita u għalhekk id-daqs u l-forma tal-qxur tal-grafita. Standards bħal ISO 185 u ASTM A48 jikklassifikaw il-ħadid griż bis-saħħa tat-tensjoni, u s-saħħa tiddependi direttament fuq l-istruttura tal-grafita li tiddeskrivi l-metallurġija fiżika.
Metallurġija Mekkanika: Iffurmar u Ittestjar
Il-metallurġija mekkanika tkopri l-iffurmar tal-metalli u l-kejl tal-prestazzjoni tagħhom. Jinkludi ikkastjar, forġa, rolling, estrużjoni, tpinġija u makkinar, flimkien mad-deformazzjoni tal-plastik u l-fluss tal-metall taħt tagħbija. Tkopri wkoll ittestjar mekkaniku: ittestjar tat-tensjoni għas-saħħa u t-titwil, ittestjar tal-ebusija, ittestjar tal-impatt għat-toughness, u ttestjar tal-għeja għall-ħajja tas-servizz.
Din hija l-fergħa li tikkonverti liga korretta fi prodott li jista 'jintuża. Sħana tal-ħadid duttili jista 'jkollha l-kimika t-tajba, iżda prattika korretta ta' molding, gating u tmigħ biss se tipproduċi ikkastjar tal-ħoss. Il-metallurġija mekkanika tipprovdi wkoll il-kriterji ta 'aċċettazzjoni li jużaw ix-xerrejja, bħal saħħa tat-tensjoni, saħħa ta' rendiment, elongazzjoni u limiti ta 'ebusija miktuba fi speċifikazzjoni tax-xiri.
Mistoqsijiet Frekwenti
Q: X'inhuma t-tliet tipi ta 'metallurġija?
It-tliet tipi huma metallurġija estrattiva, metallurġija fiżika u metallurġija mekkanika. Il-metallurġija estrattiva tikseb metalli minn minerali, il-metallurġija fiżika tikkontrolla l-istruttura u l-proprjetajiet, u l-metallurġija mekkanika tifforma metalli u tittestja l-prestazzjoni tagħhom.
Q: X'inhi d-differenza bejn il-metallurġija estrattiva u fiżika?
Il-metallurġija estrattiva taħdem bil-minerali, il-gagazza u l-metall imdewweb biex tipproduċi metall jew ferroalloy tal-kompożizzjoni kimika meħtieġa. Il-metallurġija fiżika taħdem mal-metall solidu wara u tirrelata l-istruttura u l-fażijiet tal-kristall tagħha ma 'proprjetajiet bħall-ebusija, is-saħħa u d-duttilità.
Q: Liema fergħa jappartjeni għat-trattament tas-sħana?
It-trattament bis-sħana jappartjeni prinċipalment għall-metallurġija fiżika, minħabba li l-għan tiegħu huwa li jibdel il-mikrostruttura u għalhekk il-proprjetajiet. Il-fran u t-tagħmir għall-immaniġġjar użati biex iwettquh huma ġeneralment ittrattati bħala parti mill-metallurġija mekkanika u l-inġinerija tal-proċess.
Q: Liema fergħa hija l-aktar importanti għall-kwalità tal-ferroalloy?
Il-metallurġija estrattiva tiddeċiedi l-kompożizzjoni kimika tal-ferroalloy, li hija dik li tikkwota l-biċċa l-kbira tal-ispeċifikazzjonijiet tax-xiri. Il-metallurġija fiżika u l-metallurġija mekkanika mbagħad jiddeċiedu jekk dik il-liga twettaqx kif maħsub fil-forn tal-klijent jew ikkastjar.
Q: Il-metallurġija tat-trab hija r-raba 'tip?
Il-metallurġija tat-trab hija normalment ittrattata bħala rotta tal-manifattura aktar milli fergħa separata. Tgħaqqad ideat estrattivi fit-teħid tat-trab, metallurġija fiżika fis-sinterizzazzjoni, u metallurġija mekkanika fl-ippressar u l-ittestjar tal-parti lesta.
