Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Źródłem aluminium są boksyty. Z czterech ton boksytu można uzyskać około dwóch ton korundu - tlenku glinu mającego postać białego proszku. Nie jest to.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Źródłem aluminium są boksyty. Z czterech ton boksytu można uzyskać około dwóch ton korundu - tlenku glinu mającego postać białego proszku. Nie jest to."— Zapis prezentacji:

1

2 Źródłem aluminium są boksyty. Z czterech ton boksytu można uzyskać około dwóch ton korundu - tlenku glinu mającego postać białego proszku. Nie jest to proste. Technologia ta jest złożona i wymaga zaawansowanej infrastruktury. Z dwóch ton tlenku glinu możemy pozyskać tonę aluminium.

3 Aby przekształcić boksyt w tlenek glinu, kruszymy rude i mieszamy ja z wapnem i soda żrącą. Następnie mieszanka ta pompowana jest do wysokoprężnych zbiorników i podgrzewana. Tlenek aluminium jest rozpuszczany przez sodę żrącą, a następnie wytracany z roztworu, oczyszczany i podgrzewany w celu odparowania wody. W efekcie uzyskujemy biały proszek przypominający cukier, zwany tlenkiem glinu lub tlenkiem aluminium (Al203).

4 Tona aluminium wystarczy do wyprodukowania ponad puszek do napojów. Wystarczy również, by wyprodukować kratownice przestrzenne dla siedmiu pełnowymiarowych samochodów. Można z niej również wytworzyć dysków twardych zdolnych do przechowania wszystkich wydanych dotąd książek. A wszystko to z jednego ładunku ziemi.

5 Najbardziej rozpowszechniony pierwiastek metaliczny w skorupie ziemskiej - występuje głównie w postaci licznych skaleni i skałach magmowych itp.; jednak techniczne zastosowanie znalazł boksyt{AlO(OH)}. Al otrzymuje się metodą hydrometalurgiczną, jego własności natomiast zależą od stopnia jego czystości (rafinowany elektrolitycznie Al %). Przewodność elektryczna GęstośćTemperatura Topnienia Typ sieci krystalicznej RmRm ReRe Twardość HB Wydłużenie A [MS/m][g/cm 3 ][°C][MPa] [%] A

6 przewody elektryczne do produkcji stopów (lekkich - niskie R m / ) do produkcji urządzeń dla przemysłu chemicznego i spożywczego (odporność na działanie O 2 (Al 2 O 3 ),Cl 2,CO 2, HS) jako odtleniasz do redukcji różnych metali i stopów oraz w elektrotechnice. Techniczne stopy Al - dwuskładnikowe lub wieloskładnikowe - ze względu na sposób otrzymywania dzielimy na : odlewnicze do przeróbki plastycznej

7 - mała gęstość, która pozwala na powiększenie prędkości obrotowej bez obaw występowania zbyt dużych sił masowych, - duży współczynnik przewodnictwa cieplnego, - mniejszy współczynnik tarcia niż żeliwo, - łatwość odlewania i dobra obrabialność. - znaczny współczynnik rozszerzalności (2,5-krotnie większy niż dla żeliwa), - mniejsza twardość, - spadek wytrzymałości w wyższych temperaturach, - wyższa cena materiału.

8 Zaliczamy stopy (dwu-lub wieloskładnikowe) o dużej zawartości dodatków stopowych - od 5 do 20% - głównie są to Si, Cu, Mg lub Ni. Dominującą grupę odlewniczych stopów Al stanowią stopy z Si - stopy te o składzie zbliżonym do eutektycznego, nazywamy siluminami.W zależności od zawartości Si i dodatków siluminy dzielimy na: Siluminy Dwuskładnikowe: Podeutektyczne, zawierające od 4 do 10% Si Eutektyczne, zawierające od 10 do 13% Si Nadeutektyczne, zawierające od 13 do 30% Si Siluminy pod- i nad- eutektyczne są zwykle wieloskładnikowe, oprócz krzemu zawierają dodatki Cu, Mg, Mn i Ni (np. AlSi21CuNi, AlSi5Cu1), co pozwala obrabiać je cieplnie (przesycanie i starzenie) zwiększając ich wytrzymałość

9 Wieloskładnikowe: Siluminy, przeważnie są wieloskładnikowe - tzn.oprócz Si- zawierają dodatki Cu, Mg,Mn(Ni); dodatki te umożliwiają znaczne polepszenie ich własności mechanicznych poprzez OC-utwardzanie wydzieleniowe. Po odlaniu struktura siluminów zawiera grubokrystaliczną fazę - - praktycznie czysty Si (szczególnie przy wolnym chłodzeniu). Konsekwencją tego jest drastyczny spadek ich plastyczności.Celem poprawy ich własności, siluminy poddaje się procesowi modyfikacji: Siluminy podeutektyczne i eutektyczne, modyfikuje się sodem,dodawanym w postaci mieszaniny NaF,NaCl i KCl. Dodatek Na obniża temperaturę przemiany eutekt. oraz powoduje przesunięcie punktu eutektycznego do większego stężenia ( w prawo) - do ok.13% Si. Strukturę takiego stopu stanowi drobnoziarnista eutektyka ( z wydzieleniami drobnymi fazy Siluminy nadeutektyczne, duże wydzielenia Si modyfikuje się fosforem,który tworzy dyspersyjne cząstki AlP-stające się heterogencznymi zarodkami krystalizacji cząstek fazy {Si}- w wyniku czego otrzymuje się w temp. otoczenia drobnokrystaliczną eutektykę ( oraz drobne wydzielenia cząstek fazy Si o dużej dyspersji.

10 AK – stopy Al z krzemem, AG – Stopy Al z magnezem, AM – stopy Al. Z miedzią

11

12 Dobre własności odlewnicze ( nie wykazują skłonności do pękania na gorąco) Mały skurcz Dużą rzadkopłynność ( umożliwia wykonywanie cienkich wyrobów) Jako stopy eutektyczne krzepną w stałej temperaturze nie wykazując przy tym skłonności do segregacji Dobrą odporność na korozję pod warunkiem, że nie mają nadmiernej ilości zanieczyszczeń, a zwłaszcza żelaza. Są one odporne również na działanie wody morskiej, wód mineralnych, a nawet sodu, amoniaku i kwasu azotowego, stężonego i rozcieńczonego Całkiem niezłymi właściwościami mechanicznymi, które można jeszcze znacznie zwiększyć na drodze umacniania wydzieleniowego o ile stop zawiera dodatek Mg lub Cu.

13 W celu rozdrobnienia eutektyki stosuje się tzw. modyfikację. Pod wpływem modyfikatora skład eutektyki ulega jak gdyby przesunięciu w prawo. Na skutek tego silumin w zasadzie nadeutektyczny staje się stopem podeutektycznym o strukturze kryształów α na tle drobnoziarnistej eutektyki (α + Si). Obok tego przeprowadza się zabieg rozdrabniania dendrytów roztworu stałego α za pośrednictwem związków Ti (TiB, TiC). Podstawowym celem modyfikacji siluminów nadeutektycznych jest zmiana kształtu wydzieleń krzemu pierwotnego, co realizuje się przez dodanie związków fosforu Wadą siluminów jest gruboiglasta eutektyka, a w siluminach nadeutektycznych duże iglaste wydzielenia krzemu pierwotnego, które znakomicie obniżają plastyczność stopów. Rys. Fotomikrografia stopu AlSi9: a) bez modyfikacji, b) po modyfikacji; pow. 100x

14 Rys. Wpływ podstawowego składnika jakim jest krzem na właściwości siluminów. Siluminy oznaczane są symbolem AK, po którym znajdują się cyfry wskazujące na średnią zawartość głównych dodatków stopowych, np. AK9 - AlSi9(Mg).

15 Własność mechanicznaprzed modyfikacją po modyfikacji R m [MPa] A10 [%]0,17 siluminy eutektyczne i nadeutektyczne wykazujące wysoką żarowytrzymałość są stosowane na wysokoobciążone tłoki silników spalinowych. Z siluminów podeutektycznych wytwarza się silnie obciążone części dla przemysłu okrętowego i elektrycznego, pracującego w podwyższonej temperaturze i w wodzie morskiej. Wieloskładnikowe stopy Al z Si są stosowane m.in. na głowice silników spalinowych oraz inne odlewy w przemyśle samochodowym, gdyż mają mały współczynnik rozszerzalności cieplnej i dobrą odporność na ścieranie.

16 Ciężar właściwy aluminium jest około 3-krotnie mniejszy od ciężaru właściwego żeliwa, w wyniku czego można uzyskać oszczędność na ciężarze kadłuba. Jednak ze względu na mniejszą wytrzymałość stopów aluminium w kadłubach większych silników trzeba stosować grubsze ściany i obfitsze użebrowanie, co powoduje, że praktycznie można uzyskać tylko ok. 50% zmniejszenia ciężaru. Do małych silników, gdzie grubość ścianki zależy tylko od względów odlewniczych, można osiągnąć obniżenie ciężaru kadłuba o ok. 70%.

17 Do zalet kadłubów ze stopów aluminium zalicza się: - łatwiejszą i szybszą obróbkę ze względu na dopuszczalne większe szybkości skrawania, - lepsze odprowadzanie ciepła, co zmniejsza obciążenie układu chłodzenia silnika. Do wad należą: - wyższa cena materiału, - łatwość uszkodzenia powierzchni obrabianych w czasie transportu, - małą odporność na korozję, jeśli stosuje się niewłaściwą ciecz chłodzącą. Stopami aluminium stosowanymi na kadłuby silników są głownie: Siluminy podeutektyczne EN AC-AlSi9Mg (jeżeli w kadłubie nie wykonuje się tulei) o składzie chemicznym: 8.5÷10.5% Si, 0.25÷0.5% Mn, 0.25÷0.4% Mg.

18

19 Znak lub rodzaj stopu Cecha lub oznaczenie Składniki stopowe [%] SiMnCuNiMgFeTi AlSi7MgAK76,0 – 8,0 0,1 - 0, – 0,4 -- AlSi9MgAK98,5 – 10,5 0,25 – 0, – 0,4 -- AlSi5Cu1AK514,5 – 5,5 0,1 – 0,4 1,0 – 1,5 -0,4 – 0,6 -- AlSi5Cu2AK ,2 – 0,8 1,5 – 3,5 -0,3 – 0,8 -- AlSi6Cu2AK62~6 ~2 We współczesnych silnikach samochodowych głowice najczęściej są produkowane ze stopów aluminium ze względu na dobre właściwości odlewnicze, dobrą skrawalność i dobre przewodnictwo cieplne. Skład chemiczny stopów aluminium stosowanych na odlewy głowic (Elementy i materiały Zbigniew Jaśkiewicz)

20

21

22

23

24

25 Skład chemiczny stopów aluminium stosowanych do wytwarzania tłoków (http://republika.pl/motor20/samochod/tlokmat.htm) Składniki i ich procentowa wartość Nazwa stopuSiCuNiMgFeTiMnZnCoOznaczenia wytwórcze AlSi12CuNiMg11–130,8-1,50,8 – 1,3 0,8-1,30,70,2 -AK 12 AlSi18CuNiMg17–190,8-1,50,8 – 1,3 0,8-1,30,70,2 -AK 18 AlSi21CuNiMg20-221,4-1,51,4 – 1,6 0,4 – 0,6 0,70,20,4– 0,6 0,20,7AK 20 AlSi25CuNiMg23–260,8-1,50,8 – 1,3 0,70,2 0,5AK 25 AlSi10Cu2Mg1Ni19–10,52,5-3,50,8 – 1,2 0,7 – 1,2 0,90,20,50,8-AK 102 AlSi10Mg1CuNi9–110,20,51,3 – 1,7 0,70,20,2– 0,3 0,2-AK 10

26 Rodzaj materiałuStopy aluminiumŻeliwoStaliwo GrupyAl-CuAl-Cu- Ni Al-Si stop eutektyczny Al-Si stop nadeutektyczny Własnoś ci mechani czne i fizyczne Postać i stan Odlewy kokilowe ulepszane cieplnie Odkuw ki ulepsza ne cieplnie Odkuwki kokilowe ulepszan e cieplnie Odkuci a ulepsza ne cieplnie Odlewy kokilow e Odlewy kokilow e ulepsza ne cieplnie Odkuw ki ulepsza ne cieplnie Gęstość2,92,8 2,7 2,652,72,687,37,5 Ścieralność w porównaniu z Al-Cu 10,9 0,8 0,650,7 0,4- Twardo ść HB 20 o C Twardo ść HB 200 o C Twardo ść HB 300 o C Wytrzy małość na rozciąga nie R m [MPa] 70 o C o C Moduł sprężystości E [MPa] Liczba Poissona v0,26 0,3 [JP1] Również do usunięcia?[JP1]

27 Felga ma za zadanie rozłożyć równomiernie opór toczenia opony oraz zapewnić dobrą sztywność podczas pokonywania zakrętów. We współczesnych samochodach ma również wentylować elementy układu hamulcowego (tarczę/bęben, przewody hamulcowe, zacisk). Na felgi aluminiowe stosuje się głownie siluminy Ak7 (AlSi7Mg), AK9 (AlSi9Mg) oraz AK11 (AlSi11Mg). Skład chemiczny stopów aluminium używanych na felgi aluminiowe.

28

29 Rys. Odlewniczy stop EN AC – AlSi11(AK11) powiększenie x500

30 Rys. Odlewniczy stop typu AlSi12Cu2Fe powiększenie x500

31 Rys. Odlewniczy stop AlSi9Cu3 powiększenie x120

32 Rys. Odlewniczy stop AlSi7 powiększenie x120

33 Rys. Odlewniczy stop Al.-Si trawiony barwnie kwasem molibdenowym, powiększenie x1000

34


Pobierz ppt "Źródłem aluminium są boksyty. Z czterech ton boksytu można uzyskać około dwóch ton korundu - tlenku glinu mającego postać białego proszku. Nie jest to."

Podobne prezentacje


Reklamy Google