Sprawozdanie pobrano z http://www.studentsite.pl

Chcesz pobrać więcej sprawozdań? Wejdź na

http://www.studentsite.pl/index.php/materialy_studenckie

Aluminium

WSTĘP

ALUMINIUM

Aluminium otrzymuje się z boksytów. Rudę w podwyższonej temperaturze i pod ciśnieniem poddaje się działaniu wodorotlenku NaOH. Następnie wykrystalizowuje się Al(OH)3 i wypala się go do tlenku Al2O3. Rozpuszcza się go następnie w fluorku sodowo-glinowym i poddaje elektrolizie. Po podwójnej elektrolizie można uzyskać produkt, który zawiera 99,99% Al.

Właściwości aluminium:

• Jest czwartym najlepszym przewodnikiem prądu. Jego konduktywność wynosi 35 - 38 metra na om milimetr kwadrat.

• Niski ciężar właściwy - 2,7 G/cm³

• Niska temperatura topnienia - 660,2^oC

• Wysokie przewodnictwo cieplne

• Lżejsze od miedzi

• Szybko utlenia się a warstwa tlenku jest nieprzewodząca

• Odporne na korozję, działanie wody, wielu kwasów organicznych

• Brak odporności na działanie wody morskiej, ługu, sody, wapna, pewnych kwasów organicznych i nieorganicznych oraz szczególnie na działanie rtęci i jej związków

• Wysokie własności plastyczne

• Ciężko się lutuje

• Zdolność do płynięcia

• Reagując z zasadami tworzy gliniany

Zastosowanie aluminium:

• folie kondensatorów

• złączki, końcówki montażowe

• folie aluminiowe

• przemysł samochodowy

• budowa aparatury w przemyśle chemicznym

• wyrób naczyń kuchennych

• niegdyś żyły przewodów i kabli (obecnie zastąpione miedzią)

• metalizacja odzieży ochronnej (np.: hutników)

• dodatek do górniczych materiałów wybuchowych

• farby chroniące przed korozją

SILUMINY

Typowy stop odlewniczy - stop aluminium z dodatkiem krzemu, oraz innymi (o mniejszym udziale procentowym) dodatkami takimi jak miedź, magnez, mangan i nikiel.

Właściwości:

• odporny na korozję

• dobra lejność - dokładnie wypełniają formę, tworzą skoncentrowaną jamę usadową

• niska skłonność do pękania

• odporność na korozję

• niewielki współczynnik rozszerzalności liniowej

• dodatki tj: magnez i miedz zwiększają wytrzymałość, nikiel poprawia odporność korozyjną stopu.

Zastosowanie:

• lotnictwo

• odlewy o cienkich ściankach i skomplikowanych kształtach

• motoryzacja

• wysoko obciążone części dla przemysłu okrętowego i elektrycznego, pracującego w  podwyższonej temperaturze i w H₂O morskiej

DURALUMINIUM

Duraluminium - nazwa stopów metali, zawierających przede wszystkim aluminium oraz dodatki stopowe tj: zwykle miedź (2,0-4,9 %), mangan (0,3-1,0 %), magnez (0,15-1,8 %), często także krzem, żelazo i inne w łącznej ilości ok. 6 do 8%. Przeznaczony jest do obróbki plastycznej.

Właściwości:

• gęstość ok. 2,8 g/cm³

• wysoka wytrzymałość mechaniczna

• brak odporności na korozję

• dużą sprężystość, twardość

Zastosowanie:

• lotnictwo do części konstrukcyjnych

• elementy konstrukcyjne w budowie maszyn

• stosuje się do wyrobu części silników spalinowych, okuć modeli, zamocowań itp.

Przebieg ćwiczenia

W ćwiczeniu obserwowaliśmy trzy próbki pod mikroskopem:

• silumin niemodyfikowany

• silumin modyfikowany

• wieloskładnikowy stop aluminium dural

Silumin niemodyfikowany

Próbka nr 6.0

Powiększenie - 200x

Stan - odlew

Skład chemiczny: Si - 9,2% , Mg - 0,22%, Mn - 0,42%, Fe - 0,52%, Al - reszta

Struktura:

Duże, jasne kryształy roztworu stałego granicznego krzemu w aluminium na tle gruboziarnistej eutektyki złożonej z kryształów roztworu stałego i kryształów krzemu.

Trawiono odczynnikiem w składzie:

7,5 ml kwasu fluorowodorowego HF / 40

25 ml kwasu solnego HCL / 1,19

8ml kwasu azotowego HNO₃ / 1,42

1000 ml wody destylowanej

Silumin modyfikowany

Próbka nr 6.1

Powiększenie - 200x

Stan - odlew

Skład chemiczny: Si - 9,2%, Mg - 0,22%, Mn - 0,42%, Fe - 0,52%, Al - reszta.

Struktura:

Kryształy roztworu stałego granicznego krzemu w aluminium na tle drobnej szarej eutektyki składającej się z kryształów roztworu stałego i kryształów krzemu.

Trawiono odczynnikiem w składzie:

7,5 ml kwasu fluorowodorowego HF / 40

25 ml kwasu solnego HCL / 1,42

8ml kwasu azotowego HNO₃ / 1,42

1000 ml wody destylowanej

Wieloskładnikowy stop aluminium dural

(po przeróbce plastycznej i wyżarzaniu)

Próbka nr 6.2

Powiększenie - 500x

Stan - odlew

Skład chemiczny: Cu - 1,1%, Mg - 1,7%, Si - 1%, Ni - 1,3%, Fe - 1,3%.

Al - reszta

Struktura:

Ciemne wydzielenia związków Al₂Cu, Al₃Mg₂, Al₂CuMg i Al₅Cu na jasnym tle roztworu stałego bogatego w aluminium.

Trawiono odczynnikiem w składzie:

0,5g fluorku sodu

2ml kwasu solnego HCL / 1,19

1ml kwasu azotowego HNO₃ / 1,42

97ml wody destylowanej.

WNIOSKI

Postęp techniki, zwłaszcza w dziedzinie konstrukcji samolotów, rakiet oraz aut, spowodował wzrost popytu na stopy konstrukcyjne o niewielkim ciężarze właściwym. Stopem, które nadąża za rosnącymi wymogami, jest stop aluminium 2,7 G/cm³ .

Cechy mechaniczne tego stopu opiniuje się proporcją wytrzymałości na rozciąganie do ciężaru właściwego, nazywaną wytrzymałością ciężarową, zapewniającą porównanie różnorakich tworzyw konstrukcyjnych. Dobór stopu zależy także od jego udarności, wytrzymałości zmęczeniowej, ciągliwości, podatności na działanie karbu, odporności na korodowanie oraz jego ceny. Dodatkowo w konstrukcjach dużą wagę ma sztywność, będąca uzależniona od modułu sprężystości.

7

7

---