Metalo gaminiai ir liejiniai

              Metalais vadinamos paprastosios medžiagos, pasižyminčios elektriniu ir šiluminiu laidumu, kalumu ir būdingu metalams blizgesiu.Metalus sudaro teigiamieji jonai (atomai, netekusieji vieno arba kelių elektronų) ir laisvieji elektronai. Laisvieji elektronai metale lengvai pereina nuo vieno jono prie kito. Tuo paaiški­namas metalų elektrinis laidumas ir kalumas.

                Metalų kristalo gardelės. Metalo kietajam būviui charakte­ringa tai, kad jį sudarantieji atomai (jonai) būna išsidėstę tam tikru atstumu vienas nuo kito ir sudaro kristalo gardelę. Tarp atomų, išsidėsčiusių gardelės mazguose, egzistuoja sąveikos jė­gos, kurios laiko atomus tam tikrame atstume. Šildant metalą, ryšiai tarp atomų silpnėja, o smarkiai įkaitinus, šie ryšiai gali tiek susilpnėti, kad metalas iš kieto būvio pereis į skystą — išsilydys. Ne visų metalų kristalo gardelės forma vienoda. Tiriant kristalo gardeles, buvo nustatyta, kad dažniausiai sutinkamos gardelės formos yra šios: kubinė erdviškai centruota, kubinė šonuose centruota ir heksagonalinė.Kubinė erdviškai centruota gardelė  sudaryta iš 9 atomų, išsidėsčiusių kubo kampuose ir centre.Šios rūšies gardelės būdingos geležiai (žemesnėje kaip 910° ir aukštesnėje kaip 1400° temperatūroje), chromui, molibdenui ir volframui.Kubinė šonuose centruota gardelė  sudaryta iš 14 atomų, išsidėsčiusių kubo kampuose ir šoninių plokštumų centruose. Tokios rūšies gardeles turi geležis (910— 1400° temperatūroje), aliuminis, varis ir švinas.Heksagonalinė gardelė sudaryta iš 17 atomų, išsidėsčiusių šešiakampės prizmės pagrindų kampuose, pagrindų centruose ir trijose šoninėse plokštumose. Tokią gar­delę turi magnio, titano atomai.Kristalo gardelės yra labai mažos. Jų dydis matuojamas šimtamilijoninėmis centimetro dalimis — angstremais (1 angs-tremas lygus 0,000 000 01 cm).

                Metalų kristalizacija. Ausdamas išlydytas metalas kietėja. Metalui pereinant iš skysto būvio į kietą, jo atomai grupuojasi j kristalo gardeles. Kristalo gardelių susidarymo procesas, auš­tant išlydytam metalui, vadinamas kristalizacija.Kristalizacijos proceso pradžioje susidaro užuo­mazgos—kristalizacijos centrai. Tęsiant aušinimą, užuomaz­gų skaičius didėja. Tuo pačiu metu auga anksčiau atsiradusios. Kristalų užuomazgos laisvai auga iki to momento, kol atskiri kristalai vienas su kitu susitinka. Nuo to momento kristalai netenka savo buvusios lormos (kubo, prizmės ir kt.). Toliau kristalai auga tiktai ta kryptimi, kur yra skysto metalo. Kristalai nustoja augti, visiškai sukietėjus metalui. Paprastai savo forma kristalai primena grūdelį. Metalų ir lydinių savybės labai priklauso nuo to, kaip vyksta kristalizacija. Jeigu išlydytas metalas aušinamas greitai ir yra daug kristalizacijos centrų, gaunami maži grūdeliai, ir dėl to pagerėja mechaninės metalo savybės —jis tampa stipresnis. Jeigu metalas aušinamas lėtai ir yra nedaug kristalizacijos cent­rų, susidaro stambesni grūdeliai. Tai sumažina metalo stipru­mą. Norint padidinti kristalizacijos centrų skaičių, į išlydytą metalą dedama specialių medžiagų, pavyzdžiui, į pilkąjį špižių dedama magnio.

Grūdelių dydis liejinyje priklauso nuo skysto metalo tem­peratūros, pilant į liejimo formas, ir nuo metalo ataušinimo grei­čio. Liejant metalą į žemės formas, grūdeliai gaunami stambes­ni, negu liejant j metalines formas, nes pastarosios geriau sugeria išlydyto metalo šilumą  ir jis greičiau aušta. Žymiai perkaitinus išlydytą metalą, grūdeliai gaunami stambus, nes perkaitintas metalas ilgiau aušta. Storasieniuose liejiniuose grūdeliai gaunami stambesni, nes tokie liejiniai aušta lėčiau, negu plonasieniai.Gaminant detales liejimo būdu, atsižvelgiama i grūdelių susidarymo metale ypatybes, kadangi tai turi įtakos jų sa­vybėms.

Jums taip pat gali patikti...

Parašykite komentarą

El. pašto adresas nebus skelbiamas. Būtini laukeliai pažymėti *