תמלול: חומרים ומטלורגיה

הטקסט המלא של הקריינות בכל 24 הפרקים. הוא נוצר אוטומטית מהכתוביות שבסרטון, ולכן ייתכנו שגיאות. הסימן … מציין מקום שבו הזיהוי האוטומטי לא הצליח. חזרה לקורס הווידאו

0. מפת עולם החומרים

לפניכם תושבת פשוטה. אותה צורה, אותן מידות, אותו שרטוט. עכשיו נייצר אותה שלוש פעמים: מפלדה, מאלומיניום ומטיטניום. תושבת הפלדה שוקלת קילוגרם אחד. אותה תושבת מאלומיניום שוקלת בערך שליש, ומטיטניום קצת יותר מחצי.

אבל המשקל הוא רק ההתחלה. אחרת לחום ולסביבה, יעלו מחיר שונה מאוד, ויעברו בבית המלאכה דרך שונה לגמרי. השרטוט זהה. החומר משנה הכל. על זה הקורס הזה. כל החומרים ההנדסיים מתחלקים לארבע משפחות גדולות: מתכות, פולימרים, קרמיקה וחומרים מרוכבים.

בקורס הזה נתמקד במתכות, החומרים שרוב החלקים המעובדים עשויים מהם. שהברזל הוא היסוד העיקרי בהן: פלדות למיניהן וברזל יצוק. ומתכות לא ברזליות: אלומיניום, נחושת, טיטניום, ניקל ועוד. הפלדה היא המתכת הנפוצה ביותר בתעשייה, בפער עצום משאר המתכות.

היא זולה, חזקה, ואפשר לשנות את התכונות שלה בטווח רחב מאוד בעזרת יסודות סגסוגת וטיפולי חום. איך משווים בין חומרים? בעזרת תכונות. נתחיל בתכונות המכניות, אלה שקובעות איך החלק מתנהג תחת עומס. חוזק כניעה הוא המאמץ שבו החומר מתחיל להתעוות לצמיתות. עד שם, כשמורידים את העומס, החלק חוזר לצורתו. מעבר לזה הוא נשאר מעוות.

חוזק מתיחה הוא המאמץ המקסימלי שהחומר מחזיק לסני שהוא נשבר. בתכנון רוב החלקים, חוזק הכניעה הוא הנתון החשוב יותר, כי חלק שהתעוות כבר לא עובד. שבר. מודדים אותה באחוז ההתארכות של דגם המתיחה. קשיות היא ההתנגדות של פני החומר לחדירה ולשחיקה.

מודדים אותה בלחיצה של חודן לתוך החומר, בשיטות ברינל, רוקוול וויקרס. והתכונה שנוטים לשכוח: קשיחות, stiffness באנגלית, שנמדדת במודול האלסטיות. היא אומרת כמה החלק מתכופף תחת עומס, עוד לפני שהגיע לכניעה. מודול האלסטיות של פלדה הוא בערך 200 ג'יגה פסקל, של טיטניום בערך 110, ושל אלומיניום בערך 70.

ביותר ועד פלדת הכלים המוקשית ביותר, הן כמעט באותה קשיחות. טיפול חום מגדיל את החוזק, אבל לא מקטין את הכיפוף של החלק תחת עומס. אם תושבת מתכופפלת יותר מדי, החלפת הפלדה בפלדה חזקה יותר לא תעזור. צריך לשנות את הצורה, או לעבור לחומר עם מודול גבוה יותר.

אנרגיה ולהתנגד לשבר, למשל במכה. מודדים אותה במבחן שרפי. כאן נמצאת אחת הפשרות הבסיסיות של המטלורגיה: ככל שמקשים חומר, בדרך כלל הוא נעשה פריך יותר. להיסדק במכה. פלדה רכה יותר תתעקם, אבל לא תישבר. אינה הקשיות הגבוהה ביותר, אלא השילוב הנכון לתפקיד של החלק.

מעבר לתכונות המכניות יש תכונות פיזיקליות, שחשובות לבחירה לא פחות. צפיפות: פלדה בערך 7.85 גרם לסנטימטר מעוקב, טיטניום בערך 4.4, ואלומיניום בערך 2.7. הסגולי, וכאן הטיטניום וסגסוגות האלומיניום החזקות מנצחים. לכן הם שולטים בתעופה. התפשטות תרמית: אלומיניום מתארך בערך סי שניים מפלדה באותו שינוי טמפרטורה.

יכול להיות ההבדל בין מכלול שעובד לבין מכלול שנתקע. מוליכות חום וחשמל: נחושת ואלומיניום מוליכים מצוין, נירוסטה וטיטניום הרבה פחות. זה משפיע על פיזור החום בחלק, וגם על החום שנשאר באזור החיתוך בזמן העיבוד. ולבסוף, העמידות בסביבה: קורוזיה, טמפרטורות גבוהות ומגע עם כימיקלים.

חלק שחזק מספיק ביום הראשון אבל מחליד אחרי שנה, הוא בחירת חומר לא נכונה. וכאן נכנסת המטלורגיה. היא עונה על השאלה: מאיפה מגיעות התכונות של המתכת? התשובה היא שרשרת של שלוש חוליות: ההרכב הכימי, המבנה הפנימי, והתכונות שאנחנו מודדים. והקירור קובעים איזה מבנה פנימי ייווצר בפועל, והמבנה הוא שקובע את התכונות.

דוגמה: פלדת 4140. אותו מוט, אותו הרכב בדיוק. במצב רך הקשיות שלה בערך 200 ברינל, וקל לעבד אותה. אחרי הקשיה היא יכולה להגיע ליותר מ-50 רוקוול ס, ואז קשה מאוד לעבד אותה בכלים רגילים. ההרכב לא השותנה. השתנה המבנה בתוך הגרעינים.

בלי מצב טיפול חום היא הגדרה חסרה, וכך גם אלומיניום 6061 בלי ה-ד שאחריו. ועכשיו לשאלה שכל מתמחר שואל: כמה זה עולה? המחיר לקילו הוא החלק הראשון. פלדת פחמן היא הזולה ביותר. אלומיניום ונירוסטה יקרים ממנה פי כמה. טיטניום וסגסוגות ניקל יכולים להגיע לפי עשרים ויותר לקילו.

אבל בחלק מעובד, המחיר לקילו לא מספר את כל הסיפור. ראשית, מוט אלומיניום שוקל שליש ממוט פלדה באותן מידות, כך שההפרשו במחיר החומר קטן ממה שנראה. שנית, ובדרך כלל זה הגורם הכבד יותר: זמן העיבוד. וסגסוגות ניקל נחתכים במהירויות נמוכות פי כמה, ושוחקים כלים מהר.

מינימום להזמנה, טיפול חום וציפוי שהחומר דורש, ותעודות חומר שהלקוח מחייב. בחירת חומר טובה מתחשובת בכל אלה ביחד, ולא רק במחיר לקילו. אז איך בוחרים חומר בפועל? עובדים כמו משפך. מתחילים מהדרישות של החלק: עומסים, משקל, טמפרטורת עבודה, סביבה ותקנים שהלקוח מחייב.

מהדרישות נגזרת רשימה קצרה של חומרים מועמדים, שכולם מסוגלים לעשות את העבודה. האם אפשר לרתך אותו, ואיזה טיפול חום וציפוי הוא צריך. ובסוף מכריעים לפי עלות וזמינות. החזק ביותר, אלא החומר הפשוט ביותר שעונה על כל הדרישות.

והנה המפה של הקורס. נתחיל ביסודות המטלורגיה: המבנה הגבישי, התכונות והבדיקות, דיאגרמות פאזה, והדרכים לחזק מתכת. אחר כך נעבור על הפלדות לסוגיהן ועל טיפולי החום שלהן, ועל הברזל היצוק. משם נמשיך למתכות הלא ברזליות: אלומיניום, נחושת, טיטניום וסגסוגות על.

ואיך החומר משפיע על העיבוד, על הריתוך ועל צורת האספקה. ונסיים בתקנים, בתעודות חומר ובבחירת חומר בפועל, עם דוגמאות של חלקים אמיתיים. כי בסוף, כל חלק טוב מתחיל בחומר הנכון.

1. מבנה גבישי וגרעינים

כשמסתכלים על חלק מתכת, הוא נראה אחיד ומלא. אבל אם נגדיל את פני השטח פי מאה, נראה שהוא בנוי מאלפי גבישים קטנים, צמודים זה לזה. אלה הגרעינים. שהאטומים בתוכו מסודרים בשורות ישרות, בדפוס שחוזר על עצמו שוב ושוב. הסדר הזה, הסריג הגבישי, הוא הבסיס לכל מה שנלמד בקורס.

חום משנה אותה, ולמה פלדה אחת נשברת בקור ואלומיניום לא. מה מחזיק את האטומים יחד? שלהם, והאלקטרונים האלה נעים בחופשיות בין כל האטומים, כמו ענן משותף. זה הקשר המתכתי. אחרים. ראשית, האלקטרונים החופשיים מוליכים חשמל וחום.

אטומים מחליקה למקום חדש, היא נקשרת מחדעו לשכנים החדשים, והחומר לא נשבר. לכן מתכת אפשר לכופף, לחשל ולמשוך, ואילו זכוכית או קרמיקה נסדקות. רוב המתכות ההנדסיות מסתדרות באחד משלושה מבנים. אחד במרכז. בו נמצאים הברזל בטמפרטורת החדר, הכרום, המוליבדן והטונגסטן.

פאה. בו נמצאים האלומיניום, הנחושת, הניקל, והנירוסטה האוסטניטית. השלישי הוא ססח, מבנה משושה צפוף. בו נמצאים הטיטניום בטמפרטורת החדר, המגנזיום והאבץ. ולמבנהיש השלכות מעשיות. עליהם, ולכן המתכות האלה משיכות מאוד, ונשארות משיכות גם בקור עמוק.

נעשית קשה. לכן פלדות פחמן רגילות עלולות להפוך לפריכות בטמפרטורות נמוכות. קשים לעיצוב בקור, וגם טיטניום פחות נוח לעיצוב מאלומיניום. החום של הפלדה: הוא משנה את המבנה הגבישי שלו לפי הטמפרטורה. עד 912 מעלות הברזל הוא 00ם.

מעל 912 מעלות הוא עובר FCC-7, ומבנה זה נקרא אוסטניט. מעל 1,394 מעלות הוא חוזר ל-806, ועד ההתכה ב-1,538 מעלות. השינוי הזה קורה במצב מוצק, בלי להתיך את החלק. וכשמבנה משתנה, משתנה גם הכמות של פחמן שהברזל יכול להכיל בתוכו.

בדיוק את המעבר הזה מנצלים בהקשיה, כפי שנראה בפרק 6. עכשיו לשאלה החשובה: איך מתכת מתעוותת? הדבר הטבעי הוא לחשוב שמישור שלם של אטומים מחליק בבת אחת על המישור שמתחתיו. אבל אם מחשבים את הכוח שנדרש לזה, מקבלים חוזק גבוה פי מאה ויותר מהחוזק שמודדים במציאות.

הסיבה היא פגמים בסריג שנקראים נקעים, 5 באנגלית. נקע הוא שורה של אטומים שחסרה, או נדחקה, בתוך הסריג. חשבו על שטיח כבד שרוצים להזיז. למשוך את כולו קשה מאוד. אבל אם יוצרים בו קמט ודוחפים את הקמט לאורכו, השטיח זז בקלות, קצת בכל פעם.

כך בדיוק נע נקע: הוא מזיז רק שורה אחת של קשורים בכל רגע, ולכן הכוח הנדרש קטן בהרבה. העיוות הפלסטי של מתכת, כל כיפוף, כל חישולוכל שבב, הוא תנועה של מיליארדי נקעים. מכאן נובע הרעיון המרכזי של חוזק המתכות: כדי לחזק מתכת, צריך להקשוות על הנקעים לנוע. דרך אחת לעשוות את זה היא העיוות עצמו.

בזה ומסתבכים, וכל נקע חדש מתקשה יותר לזוז. זו התקשות מעיבוד קר. כולנו מכירים אותה: מכופפים אטב משרדי הלוך ושוב, הוא נעשה קשה יותר באזור הכיפוף, ובסוף נשבר שם. לכלי החיתוך, ולמה פח שעבר כיפוף נעשה קשה יותר בקו הכיפוף. ואת ההתקשות אפשר לבטל בחימום, שמסדר מחדעו את הגרעינים.

עכשיו נחזור לגרעינים. בהרבה נקודות בבת אחת. כל גביש גדל בכיוון משלו, עד שהוא פוגש את שכניו. כל גביש כזה הוא גרעין, והקו שבו נפגשים שני גרעינים הוא גבול גרעין. בתוך כל גרעין השורות ישרות ומסודרות, אבל מגרעין לגרעין הכיוון משתנה.

השורות פתאום פונות לכיוון אחר. הנקע לא יכול להמשיך ישר, והוא נעצר. כלומר, כל גבול גרעין הוא מחסום. מכאן שגודל הגרעין משפיע ישירות על החוזק. ככל שהגרעינים קטנים יותר, יש יותר גבולות, יותר מחסומים, והמתכת חזקה יותר.

5 toughness. זו כמעט הדרך היחידה לחזק מתכת בלי לשלם בפריכות. את גודל הגרעין מודדים במיקרוסקופ ומבטאים במספר גרעין לפי התקן E112 וא ASTM שימו לב, המספר הפוך: מספר גבוה יותר פירושו גרעין עדין יותר. וגודל הגרעין לא קבוע. חימום ממושך בטמפרטורה גבוהה מגדיל את הגרעינים.

זה קורה למשל בטיפול חום שנעשה בטמפרטורה גבוהה מדי, או באזור הסמוך לריתוך. כשמגלגלים פח או מוט, הגרעינים והתכלילים שבתוך החומר נמתחים לאורך כיוון הגלגול. לאורך הכיוון הזה המשויכות … טובות יותר, ולרוחבו הן נמוכות יותר. בכיפוף פח, לכן, עדיף שקו הכיפוף יהיה ניצב לכיוון הגלגול.

כיפוף שקו שלו מקביל לכיוון הגלגול עלול להיסדק, במיוחד ברדיוס קטן ובחומר קשה. אותו עיקרון פועל בחישול. בחלק מחושל, קווי הזרימה של החומר עוקבים אחרי הצורה של החלק. בחלק שעובד ממוט, השבבים חותכים את הקווים האלה. ארכובה, מחושלים. כשהכיוון חשוב, מסמנים אותו בשרטוט.

מה כלזה אומר בבית המלאכה? אלומיניום, או פלדה שנבדקה במבחן הלם בטמפרטורה נמוכה. גרעינים גסים … נמוכה, גם כשהקעויות שלו תקינה. ומה מייקר? דרישה לכיוון גרעין בשרטוט מגבילה את חיתוך החלקים מהפח, ולכן יש יותר פחת.

חלק מחושל דורשו תבנית, וזה משתלם רק בכמויות. ודרישה לגרעין עדין או למבחן הלם בקור מוסיפה בדיקות ותעודות. התכונות האלה: מבחני המתיחה, הקשיות, ההלם והעייפות.

2. תכונות מכניות ובדיקות

מספרים: חוזק כניעה מינימלי, טווח קשיות, אנרגיית הלם בטמפרטורה מסוימת. כל אחד מהם נמדד במבחן מוגדר, לפי תקן, על דגם בגודל מוגדר. כדי לקרוא אותם נכון, ולדעת מה הם מבטיחים ומה לא, צריך להבין איך כל מבחן עובד. בפרק הזה נעבור על המבחנים העיקריים: מתיחה, קשיות, הלם, עייפות וזחילה.

שטוח, מסמנים עליו אורך מדידה, ומותחים אותו לאט עד שהוא נשבר, תוך מדידה של הכוח ושל ההתארכות. מאמץ, ביחידות של מגה פסקל, כלומר ניוטון לכל מילימטר רבוע. בהתחלה הקו ישר: זה האזור האלסטי. אצל רוב המתכות אין נקודה חדה שבה הקו מתעקם, ולכן מגדירים את חוזק הכניעה בהסכמה.

התארכות, והמאמץ שבו הקרפוגש את העקומה הוא חחק הכניעה. בתעודות הוא מסומן RpO0.2. בפלדות מבנה רכות ישש לפעמים כניעה חדה, והיא מסומנת רו86. אחריה הדגם מתחיל להיצר באזור אחד, וזמן קצר אחר כך נשבר. מחברים את שני החלקים, מודדים את אורך המדידה, ומקבלים את ההתארכות באחוזים, A

מודדים גם את הצמצום בשטח החתך במקום השבר, 7. שני המספרים האלה מתארים את המשיכות. עכשיו נשים כמה עקומות זו על זו. פסקל, וזה בדיוק מה שהמספר בשם שלה אומר. אחריה היא ממשיכה להתארך הרבה לפני שבר. פלדה מוקשית: העקומה עולה גבוה בהרבה, לעתים מעל 0 מגה פסקל, אבל נשברת אחרי התארכות קטנה.

סגסוגת אלומיניום חזקה: חוזק בינוני, ושיפוע מתון יותר בגלל המודול הנמוך. ועוד דבר חשוב: המספרים בתעודה הם ערכי מינימום, והם נמדדו על דגם מאותה מנה. החלק שלכם, אחרי עיבוד, ריתוך או טיפול חום, הוא כבר סיפור אחר. מבחן קשיות מהיר, כמעט לא פוגע בחלק, ונעשה על החלק עצמו.

העיקרון פשוט: לוחצים חודן קשה לתוך החומר בכוח ידוע, ומודדים את השקע שנשאר בחומר. בשיטת ברינל לוחצים כדור, בדרך כלל בקוטר עשרה מילימטר, ומודדים את קוטר השקע. יציקות וחישולים, ונותנת ממוצע טוב על פני כמה גרעינים. הערך נכתב HB, או \\פח. עומק החדירה, והמכשיר מציג את המספר ישירות. זו השיטה הנפוצה ביותר ברצפת הייצור.

יש לה כמה סקאלות: HRC, עם חרוט יהלום, לפלדות מוקשות, HRB-1, עם כדור קטן, לחומרים רכים יותר. בשיטת ויקרס לוחצים פירמידת יהלום ומודדים את האלכסונים של השקע במיקרוסקום. קטנים היא מאפשרת למדוד שכבות דקות. הערך נכתב «HV כמה כללים מעשיים.

ולסי טבלאות המרה של תקן כמו E140 וא ASTM הטבלאות נכונות לפלדות, ולא לכל חומר. המתיחה במגה פסקל הוא בערך פי 3.479 מערך הברינל, ולכן בדיקת קשיות מוודאת מהר שטיפול חום הצליח. צריך להיות לפחות פי עשרה מעומק השקע, אחרת השולחן שמתחת משפיע על התוצאה. ומודדים במרחק מספיק מהשפה, על משטח נקי וחלק.

ורביעית, בחלק שעבר הקשיית פני שטח, מדידה על הפנים נותנת רק את קשיות השכבה. את העומק שלה מודדים בחתך, בסדרת מדידות ויקרס מהפנים פנימה. מבחן ההלם בודק משוהו שמבחן המתיחה לא רואה: איך החומר מתנהג במכה, כשיש בו חריץ. עשרה מילימטר, באורך 55 מילימטר, עם חריץ בצורת \ באמצע.

מטוטלת כבדה משותחררת מגובה ידוע ושוברת אותו בבת אחת. מהגובה שהמטוטלת מאבדת מחשבים את האנרגיה שהדגם ספג, בג'אול. התוצאה תלויה מאוד בטמפרטורה, ולכן תמיד מציינים אותה. נשארת גבוהה עד אזור מסוים, ושם היא צונחת. זה אזור המעבר מהתנהגות משיכה לפריכה, שהכרנו בפרק 1.

ההבדל רואים גם בפני השבר: שבר משיך עמום וסיבי, שבר פריך מבריק וגבישי. דוגמה מוכרת: בפלדת S355J2, האות J והספרה 2 אומרות שהובטחו לפחות 27 ג'אול במינוס 20 מעלות. עכשיו לכשל השכיח ביותר בחלקי מכונות: עייפות. מסתובב, קפיץ או בורג במנוע, יכול להישבר במאמץ נמוך בהרבה מחוזק הכניעה.

מתקדם מעט בכל מחזור עומס, ובסוף החתך שנותר כבר לא מחזיק, והחלק נשבר. שמתרחקים מנקודת ההתחלה, ואזור אחרון מחוספס של השבר הסופי. במבחן עייפות סופרים כמה מחזורים מחזיק כל דגם בכל עומס, ומקבלים עקומת א-5. המתיחה בדגם מלוטעו, ומתחתיו החלק מחזיק כמעט בלי סוף.

לאלומיניום אין גבול כזה, ולכן מתכננים לפי מספר מחזורים מוגדר. כמו פינה חדה, חריץ, תחילת הברגה, או סימן עמוק של כלי. shot peening באנגלית, מאריכים מאוד את חיי העייפות. המבחן האחרון הוא זחילה.

ממשיכה להתארך לאט לאורך זמן, גם כשהמאמץ נמוך מחוזק הכניעה. בסביבת 400 מעלות ומעלה, ובאלומיניום כבר בכמה מאות מעלות פחות, זה הופך לשיקול תכנוני. מאות ואלפי שעות, ומודדים את קצב ההתארכות ואת הזמן עד השבר. קיטור ובורגי אוגנים חמים. לשם בדיוק מתאימות סגסוגות הניקל, שנכיר בפרק 15.

אבל בדיקת קשיות מהירה בקבלה היא הדרך הזולה לוודא שקיבלתם את מה שהוזמן. להשאיר לשם כך משטח בדיקה ייעודי שלא יעבור עיבוד. ובחלק שעובד בעייפות, הרדיוסים וגימור פני השטח שבשרטוט הם לא קוסמטיקה, הם חלק מהחוזק. דורששוים דגמים, מעבדה וזמן, ובדיקת קשיות על כל חלק מוסיפה זמן לכליחידה.

ודרישות עייפות מביאות איתן גימור עדין יותה רדיוסים מדויקים, התזת כדוריות ובדיקות סדקים. מהירה, הלם למכה ולקור, ועייפות וזחילה למה שקורה לאורך זמן. שמסבירה מאיפה מגיעות התכונות האלה: דיאגרמות הפאזה.

3. סגסוגות ודיאגרמות פאזה

כמעט אף מתכת בתעשייה אינה טהורה. אבל אם מוסיפים לו פחות מאחוז אחד של פחמן, מקבלים פלדה, שחזקה ממנו פי כמה. מתכת שמערבבים בה יסודות אחרים כדי לשנות את התכונות שלה נקראת סגסוגת. ונלמד לקרוא את המפה שמראה איזה מבנה ייווצר בכל הרכב ובכל טמפרטורה: דיאגרמת הפאזה.

כשמוסיפים יסוד למתכת, הדרך הפשווטה ביותר שבה הוא נכנס היא תמיסה מוצקה. יש לה שני סוגים. מתכת בסריג. זה קורה כשהאטומים דומים בגודלם, למשל ניקל בנחושת, או כרום וניקל בברזל. שבין אטומי המתכת. כך נכנסים הפחמן, החנקן והמימן לברזל. בשני המקרים האטום הזר מעוות את הסריג סביבו. וכמו שלמדנו בפרק 1, כל עיוות כזה מקשה על הנקעים לנוע.

זו הקשחה בתמיסה מוצקה, והיא הסיבה הראשונה לכך שסגסוגת חזקה מהמתכת הטהורה. אבל לכל מתכת יש גבול לכמה אטומים זרים היא מסוגלת להכיל בתמיסה. בברזל בטמפרטורת החדר הגבול הזה זעיר: פחות משלוש מאיות האחוז פחמן. וסריג משלו: תרכובת של ברזל ופחמן שנקראת צמנטיט. צמנטיט קשוה מאוד ופריך מאוד.

אזור בחומר שיש בו מבנה אחיד והרכב אחיד נקרא פאזה. ברוב הסגסוגות יש יותר מפאזה אחת, וכמות הפאזות, הצורה שלהן והפיזור שלהן הם שקובעים את התכונות. כדי לדעת אילו פאזות ייווצרו, משתמשים בדיאגרמת פאזה. בציר האופקי ההרכב, ובציר האנכי הטמפרטורה. כל אזור בדיאגרמה מראה אילו פאזות יציבות בהרכב ובנטמפרטורה האלה, כשהקירור איטי מספיק.

נתחיל בדוגמה הפשוטה ביותר: נחושת וניקל, שמתמוססים זה בזה בכל יחס. למעלה הכל נוזל, ולמטה הכל ן. מוצק. בין בין שני | הקווים יש אזור שבו נוזל ומוצק קיימים יחד. להתמצק לשהיא חוצה את הקו העליון, ומסיימת רק כשהיא חוצה את הקו התחתון. כלומר, סגסוגת לא מתמצקת בטמפרטורה אחת, כמו מתכת טהורה, אלא בטווח של טמפרטורות.

בהרבה זוגות של יסודות הדיאגרמה נראית אחרת. נסתכל על אלומיניום וסיליקון. יורדת, עד נקודה אחת שבה היא הנמוכה ביותר: 12.6 אחוז סיליקון, ו-577 מעלות. הסגסוגת מתמצקת בטמפרטורה אחת, כמו מתכת טהורה, הורמת טוב מאוד. לכן רוב סגסוגות היציקה של אלומיניום נמצאות בסביבתה.

ואותו רעיון עומד מאחורי חומרי הלחמה רכה, שנבחרו בהרכב שנמס בטמפרטורה הנמוכה ביותר. ועכשיו לדיאגרמה החשוובה ביותר בקורס: ברזל פחמן. בציר האופקיאחח הפחמן, ובציר האנכי הטמפרטורה. האוסטניט, הברזל במבנה FCC שהכרנו בפרק 1, שיכול להכיל עד 2.1 אחוז פחמן. בטמפרטורות נמוכות נמצא הפריט, הברזל במבנה 806, שכמעט לא מכיל פחמן, ולכן הוא רך ומשיך.

קו אופקי חשוב עובר ב-727 מעלות: מתחתיו האוסטניט כבר לא יציב. ובנקודה אחת על הקו הזה, 0.77 אחוז פחמן, האוסטניט הופך כולו בבת אחת למבנה חדעו. ולבסוף, הגבול של 2.1 אחוז פחמן מחלק את הדיאגרמה לשניים: משמאל הפלדות, ומימין הברזל היצוק. רוב הפלדות ההנדסיות נמצאות בפינה קטנה בצד שמאל, בין אפס לאחוז אחד של פחמן.

מה קורה כשפלדה מתקררת לאט מהאוסטניט? ב-0.77 אחוז פחמן, האוסטניט מתפרק לשכבות דקות שמתחלפות זו בזו: פריט רך וצמנטיט קשה. המבנה הזה נקרא פרליט, כי במיקרוסקופ הוא מבריק כמו אם הפנינה. חלק מהאוסטניט הופך קודם לפריט, ורק השאר הופך לפרליט.

התוצאה היא תערובת: בערך מחצית פריט ומחצית פרליט. ככל שיש יותר פחמן, יש יותר פרליט, והפלדה חזקה וקשה יותר, ופחות משיכה. וחלק מפלדות הכלים, הפחמן העודף יוצר צמנטיט בגבולות הגרעינים. אבל מה אם לא נותנים לפלדה זמן?

בטבילה במים או בשמן, לפחמן אין זמן לצאת מהסריג וליצור צמנטיט. ומתוח. המבנה הזה נקרא מרטנזיט, והוא קשה מאוד ופריך מאוד. הדיאגרמה מתארת קירור איטי והמרטנזיט נוצר דווקא כשאיןזמן. פחמן היא עולה, עד בערך 0.6 אחוז, ומשם כמעט לא מוסיפה.

אחוז פחמן מוקשית היטב, ופלדה עם 0.2 אחוז כמעט לא. מה זה אומר בבית המלאכה? אחוז הפחמן הוא הנתון הראשון שמספר מה אפשר לעשות עם פלדה. צריך פני שטח קשוים, עוברים להקשויית פני שטח, שנכיר בפרק 7. מחממים מעל הקו שבו הפלדה הופכת כולה לאוסטניט, ושם מתחיל כל תהליך הקשיה.

ובריתוך, ככל שיש יותר פחמן, האזור שליד הריתוך עלול להתקרר מהר ולהפוך למרטנזיט פריך, ולהיסדק. בהרבה מהברזל. דרישה להרכב כימי בטווח צר מגבילה את הספקים ואת המנות. וכל טיפול חום שמנצל את הדיאגרמה מוסיף שלב, זמן ובדיקה. מוצקה ופאזות נוספות. דיאגרמת הפאזה מראה מה ייווצר בקירור איטי.

בקירור איטי פלדה הופכת לפריט ולפרליט, ובקירור מהיר למרטנזיט. קר, גרעין עדין, הקשחת משקע וטרנספורמציה מרטנזיטית.

4. מנגנוני חיזוק

בפרק 1 ראינו שמתכת מתעוותת כשנקעים נעים בתוכה. מכאן נובע עיקרון אחד שמסביר את כל השיטות לחזק מתכת: לשים מכשולים בדרכם של הנקעים. שמסתבכים זה בזה. גבולות גרעינים. וחלקיקים זעירים של פאזה שנייה. בפרק הזה נעבור על כל אחד מהם, ונבין גם מה מבטל אותו.

הדרך הפעווטה ביותר לחזק מתכת היא לעוות אותה בקור. מתרבים ומסתבכים, והמתכת נעשית חזקה וקשה יותר. זו התקשות מעיבוד קר. כך מייצרים מוטות משוכים בקור, פחי נירוסטה קשים, וקפיצים. אבל יש לזה מחיר: ככל שהעיבוד הקר גדל, המשיכות יורדת.

באלומיניום, האות וח בשם הטמפר מסמנת התקעוות מעיבוד קר. H14 הוא חצי קשה, … הוא קשה מלא. להתקשות מעיבוד קר יש שני צדדים נוספים שחשוב להכיר. מתאימה, מאפשר לגרעינים חדשים ורכים להיווצר במקום הגרעינים המעוותים. זו התגבשוות מחדעו, והמתכת חוזרת למצב רך.

כשמסירים חומר בעיבוד שבבי, המאמצים משותחררים בצורה לא אחידה, והחלק עלול להתעקם. לכן חלק ארוך ודק שעובד ממוט משוך בקור צריך לפעמים טיפסול להפגת מאמצים, או עיבוד בשלבים. גבול גרעין עוצר נקעים, ולכן גרעין עדין יותר נותן חוזק גבוה יותר. ובניגוד לשאר הדרכים, הוא משפר גם את ה- toughness 5

זעירות, של מאיות האחוז, של ניוביום, ונדיום או טיטניום, יחד עם גלגול בטמפרטורה מבוקרת. כך מקבלים פלדות מבנה חזקות שעדיין נוחות לריתוך. סגסוגות האלומיניום החזקות. התהליך בנוי משלושה שלבים. לטמפרטורה גבוהה, שבה יסודות הסגסוגת מתמוססים לגמרי בתוך המתכת.

בשלב השני מקררים מהר, בדרך כלל במים, כדי שהיסודות יישארו כלואים בתמיסה. בינונית, לכמה שעות, ומשקעים זעירים מתחילים להיווצר. המשקעים הזעירים מפוזרים בתוך הגרעינים, וכל אחד מהם הוא מחסום לנקעים. החוזק עולה עם זמן ההזדקנות עד שיא.

אם ממשיכים לחמם יותר מדי זמן, המשקעים גדלים, ויש פחות מהם, … יורד. זו הזדקנות יתר. הזדקנות מלאכותית. 14 אומר הזדקנות טבעית, בטמפרטורת החדר. לכנוע בסביבות 55 מגה פסקל. במצב 16 הוא מגיע ל-276. כך עובדות גם נירוסטה והס17-4, סגסוגת 718 Inconel ופלדות Maraging.

הדרך הרביעית, והחזקה מכולן, היא טרנספורמציה מרטנזיטית, שהכרנו בפרק 3. את הסריג כל כך, שהנקעים כמעט לא יכולים לזוז. כך מגיעים לחוזק של 2,000 מגה פסקל ויותר. אותו: מחממים שוב לטמפרטורה בינונית, ומוותרים על חלק מהקשיות תמורת toughness מוקשית ומורפית, בקשיות של כ-30 רוקוול 6, ואפשר לעבד אותה ישירות.

ועכשיו לשאלה המעשית: מה מבטל כל מנגנון? עידון גרעין נפגע בחימום ממושך לטמפרטורה גבוהה, שמגדיל את הגרעינים. יתר, או ממיס את המשקעים מחדש. לכן בריתוך של 1, האזור שליד התפר מאבד חלק גדול מהחוזק. ומרטנזיט מתרכלך בכל חימום מעל טמפרטורת ההרפיה שלו.

כלומר, כל חימום שהחלק עובר אחרי טיפול החום יכול לשנות את התכונות שלו. ציפוי בחום, כדאי לבדוק איך החומר קיבל את החוזק שלו. דורשים תנורים מבוקרים ובקרה צמודה של זמנים וטמפרטורות. עיוותים אחרי טיפול חום דורשים תוספת חומר לעיבוד גמו.

בחום, אבל מגיעים במידות מדויקות יותר ובגימור טוב יותר, ולכן לפעמים חוסכים עיבוד. לסיכום: ארבעה מנגנונים, ועיקרון אחד, לעצור נקעים. בפרק הבא נתחיל לעבור על משפחות החומרים, עם החשובה מכולן: פלדות הפחמן.

5. פלדות פחמן

פחמן, ומעט מנגן. מנגן קושר את הגופרית ומשפר את החוזק. בנוסף יש בה כמויות קטנות של זרחן וגופרית, שנשארו מתהליך הייצור ומוגבלות בתקן. אין בה יסודות סגסוגת מכוונים כמו כרום, ניקל או מוליבדן. בגלל זה היא הזולה ביותר, והתכונות שלה נקבעות בעיקר לפי כמות הפחמן ולפי טיפול החום.

מחלקים את פלדות הפחמן לשלוש משפחות, לפי אחוז הפחמן. 6 אחוז. ופחמן גבוה: מעל 0.6 אחוז, ועד בערך אחוז אחד. חזקה וקשה יותר, ומתקשה טוב יותר בהקשיה, אבל גם פחות משיכה ופחות רתיכה. פלדה דלת פחמן, שנקראת גם פלדה רכה, היא סוס העבודה של התעשייה.

חלקים מעובדים פשוטים. דוגמאות מוכרות הן 1018 ו-1020, ופלדות המבנה 5235 ו-5355. היא נוחה לריתוך, לכיפוף ולעיבוד, אבל היא כמעט לא מתקשה בהקשיה רגילה. כשצריך בה פני שטח קשים, מקשים רק את פני השטח, כמו שנראה בפרק 7. פלדה עם פחמן בינוני היא הבחירה לחלקי מכונות: צירים, גלים, גלגלי שיניים ובורגי עיגון.

הנציגה הידועה ביותר היא 1045, שבתקן האירופי נקראת C45. החלק, או להקשות באינדוקציה רק את האזור שנשחק, למשל משטח מיסב על גל. הריתוך עלול להתקשות ולהיסדק, ולכן לרוב צריך חימום מוקדם. פלדה עם פחמן גבוה, כמו 1060 ו-1095, משמשות לקפיצים, ללהבים ולתיל חזק.

אחרי הקשיה היא קשה מאוד ועמידה בשחיקה. מצד שני, היא פריכה יותר, קשה יותר לעיבוד במצב מוקשה, וכמעט לא מרתכים אותה. עכשיו לשמות. בשיטה האמריקאית, ופו) SSAE-1 לפלדהיש מספר של ארבע ספרות. היא פלדת פחמן רגילה, 11 ו-12 הן פלדות לעיבוד קל, עם תוספת גופרית.

שתי הספרות האחרונות הן אחוז הפחמן במאיות. לכן 5 היא פלדת פחמן רגילה עם 0.45 אחוז פחמן. בתקן האירופי, C45 היא אותה פלדה, ו-6455 היא הגרסה עם גופרית מבוקרת, שמתאימה להקשיה. בעבר, לפי DIN, קראו לה 6%45. ביפן היא נקראת 5450. לכל פלדה יש גם מספר חומר אירופי, ל-645 הוא 3.

פירושה פלדת מבנה, 355 הוא חוזק הכניעה המינימלי במגה פסקל, ו-42 היא דרישת ההלם שהכרנו בפרק 2. בשמות הישנים, לפי אוס, קראו לפלדות המבנה 5137 ו- 2, ואת השמות האלה עדיין שומעים בשטח. מהיר, כמו 12114 ו-1215. הן מכילות תוספת גופרית, ולפעמים עופרת. את החיכוך, וכך אפשר לחתוך מהר יותר, עם פחות שחיקת כלים וגימור טוב.

הן; נפוצות מאוד במחרטות אוטומטיות. ולכן הן לא מתאימות לחלקים שעומדים בעומס כבד. נרחיב על כך בפרק 19. מה זה אומר בבית המלאכה? פלדת פחמן מחלידה, ולכן כמעט תמיד צריך לה ציפוי או צבע. החומר מגיע מגולגל בחום, עם שכבת תחמוצת, או משוך בקוה במידות מדויקות.

שמוסיף עלות הוא טיפול חום, דרישת הלם בקור עם תעודה, וחומר משוך בקור או מושחז במידה מדויקת. לפעמים דווקא פלדה לעיבוד קל, יקרה מעט יותר לקילו, היא שחוסכת הכי הרבה בזמן מכונה. בפרק הבא נלמד את טיפולי החום של הפלדה: ליבון, נרמול, הקשיה והרפיה.

6. טיפולי חום בפלדה

שבה מחממים ומקררים אותה. על זה בנויים טיפולי החום. ארבעת טיפולי החום הבסיסיים של הפלדה הם ריכוך, נרמול, הקשיה והרפיה. החזקה בה, וקירור בקצב מסוים. וההבדל ביניהם הוא בעיקר בקצב הקירור. הקו שבו היא הופכת לאוסטניט, מחזיקים, ומקררים לאט מאוד, בתוך התנור.

התוצאה היא המצב הרך ביותר: פרליט גס ופריט. משתמשים בריכוך כדי להקל על עיבוד שבבי או עיצוב בקור, ולבטל התקשות מעיבוד קר. הצמנטיט לכדוריות קטנות, וזה המצב הנוח ביותר לעיבוד שלהן. המעבר, שלא משנה את המבנה, אלא רק מוריד את המאמצים הפנימיים, למשל אחרי ריתוך או עיבוד כבד.

נרמול דומה לריכוך, אבל הקירור נעשה באוויר שקט, מחוץ לתנור. ואחיד. הפלדה יוצאת מעט חזקה וקשה יותר מאשר אחריריכון. נרמול נעשה בדרך כלל אחרי חישול או גלגול בחום, כדי ליישר את המבנה לפני העיבוד או לפני ההקשיה. לאוסטניט, ומקררים מהר מאוד, בטבילה. כמו שראינו בפרק 3, הקירור המהיר יוצר מרטנזיט.

מקררים בטבילה במים, בשמן, בפולימר או בגז. ביותר, אבל גם את הסיכון הגבוה ביותר לעיוות ולסדקים. שמן מקרר לאט יותר, ובטוח יותר לחלקים מורכבים. קהשטח הקירור הכי מהיר, ובמרכז של חתך עבה הוא איטייותור. בפלדת פחמן כמו 1045, במוט עבה, רק שכבה חיצונית מתקשה, והליבה נשארת רכה.

הקשיה, ואותה משפרים יסודות סגסוגת, כמו שנראה בפרק 8. ההקשיה מרפים: מחממים שוב לטמפרטורה מתחת לקו המעבר ומחזיקים. ככל שטמפרטורת ההרפיה גבוהה יותר, הקשיות יורדת, … עולה. הרפיה נמוכה, בסביבות 200 מעלות, משאירה קשיות גבוהה, ומתאימה לכלים ולמסבים.

הרפיה גבוהה, בסביבות 550 עד 650 מעלות, נותנת חוזק טוב, וגם toughness גבוהה, ומתאימה לגלים ולברגים. השבחה. וחשוב להרפות מיד אחרי ההקשיה, לפני שהחלק נסדק מהמאמצים. מתנפחת כשהיא הופכת למרטנזיט, והחלק עלול להתעוות או להיסדק. מאמצים לא אחידים. הסיכון גבוה במיוחד בחתכים לא אחידים, בפינות חדות ובקדחים קרובים לשפה.

בעיה נוספת: בחימום באוויה פני השטח מאבדים פחמן ונשארים רכים. לכן משאירים תוספת חומר להשחזה אחרי טיפול החום, או מחממים באווירה מגינה או בוואקום. מה זה אומר בבית המלאכה? בשרטוט כותבים טווח קשיות, למשל 40 עד 45 רוקוול 6, ולא סתם מוקשה. מתכננים חתכים אחידים ורדיוסים בפינות, ומשאירים תוספת לעיבוד גמר אחרי טיפול החום.

והובלה לקבלן. אווירה מגינה וואקום יקרים יותר מתנור רגיל. ויישוה השחזה אחרי עיוות ובדיקות קשיות מוסיפים עוד. בפרק הבא נכיר דרך להקשוות רק את פני השטח: צמנטציה, ניטרידציה והקשיה באינדוקציה.

7. הקשיית פני שטח

לחלקים רבים יש שתי דרישות שנראות סותרות. פני השטח צריכים להיות קשים מאוד, כדי לעמוד בשחיקה ובמגע, למשל בשיני גלגל או במשטח מיסב. אבל החלק כולו צריך להיות קשוח, כדי לא להישבר במכה. הפתרון הוא להקשות רק את פני השטח, ולהשאיר ליבה קשוחה.

ויש בונוס: הקליפה המוקשית נשארת בלחיצה, וזה משפר מאוד את עמידות החלק בעייפות. השיטה הנפוצה ביותר היא צמנטציה. בצמנטציה מחממים פלדה דלת פחמן באווירה עשירה בפחמן, בסביבות 900 עד 950 מעלות. בטמפרטורה הזו הפלדה היא אוסטניט, והפחמן חודר לאט לפני השטח, עד בערך 0.8 אחוז.

ככל | שמחזיקים זמן רב יותר, השכבה | עמוקה יותר, בדר כלל חצי מילימטר עד שני מילימטר. אחר כך מקשים בטבילה ומרפים בטמפרטורה נמוכה. התוצאה: פני שטח של כ-60 רוקוול 6, וליבה רכה וקשוחה. משתמשים בפלדות כמו 8620 …. צמנטציה היא הבחירה לגלגלי שיניים, לפינים ולמסלולי מיסבים.

מכסים את האזורים שצריכים להישאר רכים, למשל בציפוי נחושת או במשחה מיוחדת. מכיוון שיש טבילה, יש גם עיוות. לכן משאירים תוספת להשחזה, אבל לא יותר מדי. השכבה המוקשית דקה, ואם מסירים ממנה יותר מדי, מאבדים אותה. ניטרידציה עובדת אחרת.

0 עד 570 מעלות, ויוצר ניטרידים קשים עם יסודות כמו כרום, אלומיניום ומוליבדן. אין טבילה, ולכן כמעט אין עיוות, והחלק יוצא כמעט במידה הסופית. השכבה דקה, עשיריות מילימטר בודדות, אבל קשה מאוז. החלק צריך להיות מוקשה ומורפה לפני כן, בטמפרטורת הרפיה שגבוהה מטמפרטורת הניטרידציה.

על פני השטח נוצרת שכבה לבנה, קשה ופריכה. לפעמים רוצים אותה, ולפעמים מסירים אותה. החיסרון: התהליך ארוך, לעתים עשורות שעות. בהקשיה באינדוקציה, סליל מחמם רק את פני השטח, בתוך שניות, ומיד אחרי זה מתיזים מים. מתאימות לה פלדות עם פחמן בינוני, כמו 1045 ו-4140, שמתקשות לבד בלי להוסיף פחמן.

מיסב או שיניים, ואת עומק השכבה קובעים לפי תדירות הזרם. הקשיה בלהבה עובדת על אותו עיקרון, עם מבער, ומתאימה לחלקים גדולים. אז מה בוחרים? צמנטציה נותנת שכבה עמוקה וחזקה בפלדה דלת פחמן, אבל עם עיוות והשחזה.

ניטרידציה נותנת שכבה דקה וקשה מאוד, כמעט בלי עיוות, אבל בתהליך ארוך. וחשתלמת בעיקר בכלמויות, כי לכל חלק צריך סליל משלו. עשיריות עד מילימטר ומאתיים, ב-58 עד 62 רוקוול ס, ומסמנים איפה מותר להקשות. מעבדים לפני הקשיית פני השטח, ומשחיזים אחריה.

שצריכים להישאר רכים, השחזה של חלק קשה, ובאינדוקציה סליל ייעודי לכל חלק. בפרק הבא נכיר את פלדות הסגסוגת, ואת היסודות שנותנים להן את התכונות.

8. פלדות סגסוגת

בפרקים 5 עד 7 ראינו מה אפשר להשיג מפלדת פחמן: היא זולה, נוחה, ומתקשה היטב כשיש בה מספיק פחמן. אבל יש לה ארבע מגבלות. היא מתקשה רק לעומק רדוד, ולכן בחתך עבה הליבה נשארת רכה. כדי להקשות אותה צריך קירור מהיר מאוד, במים, וזה מגדיל את הסיכון לעיוות ולסדקים. בקור היא נעשית פריכה. ובחום היא מתרככת מהר.

בפרק הזה נעסוק בפלדות סגסוגת נמוכה, שבהן סך יסודות הסגסוגת הוא בדרך כלל עד כחמישה אחוזים. כדי להבין את פלדות הסגסוגת, צריך להפריד בין שני מושגים שמתבלבלים בקלות. קשיות היא כמה קשוה המרטנזיט, וכמו שראינו בפרק 3, היא נקבעת כמעט רק לפי הפחמן. יכולת הקשיה היא לאיזה עומק החלק מתקשה, וזה בדיוק מה שיסודות הסגסוגת משפרים.

ניקח שנימוטות עבים, עם אותו אחח פחמן, אחד מפלדת פחמן ואחד מפלדת סגסוגת, ונקשה את שניהם. בפלדת הפחמן הקשיות תצנח כמה מילימטרים פסנימה, ובפלדת הסגסוגת היא תישאר גבוהה עמוק לתוך החתך. את יכולת ההקשיה מודדים במבחן Jominy לוקחים מוט בקוטר 25 מילימטר, מחממים אותו עד אוסטניט, ומתיזים סילון מים על קצה אחד בלבד.

הקירור איטי יותר. אחר כך מודדים קשיות בנקודות לאורך המוט, ומקבלים עקומה. בפלדת 1045 העקומה צונחת אחרי מילימטרים בודדים. בפלדת 4140 היא נשארת גבוהה לאורך הרבה יותר. העקומה הזו אומרת למתכנן איזה קוטר אפשור להקשוות עד הליבה, ובאיזה אמצעי קירור. הקירור, … באנגלית. היא מראה איזה מבנה ייווצר בכל קצב קירור.

בציר האופקי הזמן, ובציר האנכי הטמפרטורה. הקירור חוצה אותו, נוצרים פרליט או מבנים רכים אחרים. מרטנזיט. בפלדת פחמן האף קרוב מאוד לציר, ולכן צריך קירור מהיר מאוד. יסודות הסגסוגת מעכבים את התפרקות האוסטניט ודוחפים את האף ימינה, לזמנים ארוכים יותר.

לכן גם קירור איטי יותר, בשמן או אפילו באוויר, מספיק כדי לקבל מרטנזיט, וגם במרכז של חתך עבה. עכשיו נכיר את היסודות, אחד אחד. מנגן משפר את יכולת ההקשיה, וקושר את הגופרית. שעמידים בשחיקה. מעל 12 אחוז הוא כבר הופך את הפלדה לנירוסטה, כמו שנראה בפרק 10. ניקל משפר מאוד את …, במיוחד בקור.

מוליבדן משפר מאוד את יכולת ההקשויה, מקטין את הרגישות לשבירות הרפיה, ומשפר את החוזק בחום. ונדיום מעדן את הגרעין ויוצר קרבידים קשים מאוד. סיליקון מחזק את הפריט, ונפוץ בפלדות קפיצים. את יכולת ההקשויה, ולכן משתמשים בו בברגים מוקשים. בשיטה האמריקאית, שתי הספרות הראשונות אומרות אילו יסודות יש בפלדה.

היא ניקל כרום מוליבדן בכמויות קטנות יותר. 51 היא כרום. ושתי הספרות האחרונות הן, כמו בפלדת פחמן, אחוז הפחמן במאיות. בשיטה האירופית השם מתחיל באחוז הפחמן כפול מאה, ואחריו סמלי היסודות. בשם 4סוא4207, המספר 42 אומר 0.42 אחוז פחמן.

בארבע, כלומר אחוז אחד כרום. מוליבדן מופיע בשם, אבל בלי מספר משלו. המקדם לכרום, למנגן ולניקל הוא ארבע, ולמוליבדן ולונדיום הוא עשר. שתי פלדות הסגסוגת הנפוצות ביותר בבית המלאכה הן 0 ו-4340. 0, שבאירופה נקראת 42CrMo4, היא סוס העבודה: צירים, גלים, גלגלי שיניים ומחזיקי כלים.

היא מגיעה גם במצב …, מושבחת לכ-30 רוקוול C, כמו שראינו בפרק 4. 0 מוסיפה כ-1.8 אחוז ניקל. הניקל נותן toughness גבוהה יותר ויכולת הקשיה עמוקה יותר. ארכובה, גלים כבדים, וחלקים בתעשיית התעופה. באירופה המקבילה הקרובה לה היא 6סואואז340. פחמן ואחוז וחצי כרום, שמגיעה לקשיות של מעל 60 רוקוול 6.

שני דברים שצריך לדעת על הרפיה ועל ריתוך של פלדות סגסוגת. … בטווחי טמפרטורה מסוימים ההרפיה דווקא מורידה את …. זו שבירות הרפיה. לכן נמנעים מהרפיה בטווחים האלה, ובוחרים פלדות עם מוליבדן כשהחלק עלול להיחשוף אליהם. פועלים גם בריתוך. האזור שליד התפר מתקרר מהר, הופך למרטנזיט, ועלול להיסדק.

כדי להעריך את הסיכון מחשבים פחמן אקוויוולנטי: אחוז הפחמן, ועוד חלק מהיסודות האחרים לפי משקל. ככל שהפחמן האקוויוולנטי גבוה יותר, הריתוך קשה יותר, וצריך חימום מוקדם וקירור מבוקר. ב-4140 הוא גבוה, ולכן הריתוך שלה דורש הליך מסודר. נרחיב על כך בפרק 20. להחליף 4140 ב-1045 רק כי היא זולה. אחרי ההקשיה הליבה תישאר רכה.

גם את העיוות ואת ההשחזה. אבל העיבוד שלה איטי יותר, והכלים נשחקים מהר יותר. משתנה. פלדת סגסוגת יקרה מפלדת פחמן, ופלדת ניקל כמו 4340 יקרה עוד יותר. ריתוך עם חימום מוקדם, ודרישה לתעודה עם הרכב ומבחן הלם, מוסיפים עלות. ויסודות הסגסוגת קובעים לאיזה עומק, באיזה קירור, וכמה toughness תישאר לה.

בפרק הבא נכיר את המשפחה שבה יסודות הסגסוגת מגיעים לקיצון: פלדות הכלים.

9. פלדות כלים

וחותכים את כל שאר החומרים: מבלטים, אגרופים, תבניות יציקה ותבניות פלסטיק, מקדחים ומברזים. גבוהה, עמידות בשחיקה, ו-655חח0ט10 מספיקה כדי לא להישבר. כמו כרום, מוליבדן, טונגסטן וונדיום, שיוצרים קרבידים קשים מאוד. כל סדרה של פלדות כלים מאזנת בין התכונות האלה בצורה אחרת, לפי השימוש.

בשיטה האמריקאית, כל סדרה מסומנת באות. מתקשה באוויר. ו-ם עתירת פחמן וכרום. ארבע הסדרות האלה הן פלדות לעבודה בקור. 5פזיועדת לעמידות בהלם. וח היא לעבודה בחום. וא ו-ד הן פלדות מהירות לכלי חיתוך. ו-ם לתבניות פלסטיק. הפלדות הנפוצות ביותר מהסדרות האלה 01, ו-020. S7, H13, M2

הפלדות הנפוצות ביותר מהסדרות האלה הן,02 A2, ,01 M2 ,13 ,57 …. מתקשה בשמן, נוחה לעיבוד, ומתאימה לכלים פשוטים ולמדידים. הקירור האיטי נותן עיוות קטן מאוד, ולכן היא מתאימה לכלים מדויקים. הפחמן והכרום יוצרים כמות גדולה של קרבידי כרום גסים, וחה נותן לה עמידות מצוינת בשחיקה.

לכן היא הבחירה למבלטי חיתוך ולסכיני גיליוטינה. המחיר הוא toughness נמוכה יותר, והשחזה קשה. פלדות 5, כמו 57, נבנו בכוונה עם פחות פחמן. אבל עומדות במכות חוזרות בלי להיסדק. לכן מייצרים מהן אגרופים, אזמלים ומקבות. זו בדיוק הפשורה שראינו בפרק 0, בין קשיות לבין 5 toughness, רק שכאן בוחרים בה בכוונה.

פלדות וח מיועדות לעבודה בחום: תבניות ליציקה בלחץ, תבניות חישול, ומבלטי שיחול. מתרחבים ומתכווצים בכל מחזור. בסוף נוצרת רשת של סדקים דקים, עייפות תרמית. שומרת על החוזק שלה בחום, ועמידה היטב בסדקים האלה. ובגלל התכונות האלה, משתמשים בה גם לתבניות פלסטיק תובעניות.

פלדות מהירות, כמו 2וא, מכילות טונגסטן, מוליבדן, כרום וונדיום. שלהן בחום, גם כשקצה הכלי מתחמם מאוד בזמן החיתוך. הן מגיעות לקשיות של 62 עד 65 רוקוול 6, ושימשו במשך עשרות שנים לכל כלי החיתוך. מפדדה. 1 קרביד צמנטי | קשה ועמיד יותר בחום, אבל פרי

פלדות מהירות עדיין נפוצות במקדחים, במברזים, בכלים מיוחדים, ובחיתוך עם מכות. גם טיפול החום של פלדות הכלים שונה. מעניין: בהרפיה בסביבות 550 מעלות הקשיות עולה שוב. זו הקשיה משנית. היא נוצרת כשקרבידים זעירים של ונדיום, מוליבדן וטותגסטן משתקעים מהמרטנזיט.

הפך למרטנזיט. האוסטניט השיורי הזה לא יציב, ועלול להפוך למרטנזיט בהמשך ולשנות מידות. לכן מרפים פעמיים או שלוש, כדי להפוך את האוסטניט השיורי למרטנזיט, ולהרפות גם אותו. ואת ההקשיה עצמה עושים בדרך כלל בתנור ואקום, כדי שפני השטח לא יאבדו פחמן. ההתמצקות של היציקה הגדולה. הם גסים, ומסודרים בשורות לאורך כיוון הגלגול.

זעירות, שמתמצקות מהר לאבקה, ואז כובשים את האבקה בחום ובלחץ לגוש מלא. בפלדות אבקה הקרבידים קטנים ומפוזרים באחידות. ואפשרות להוסיף הרבה יותר ונדיום ועמידות בשחיקה בלי לאבד את …. המחיר: הן יקרות בהרבה. החומר. מספרים שמתחילים ב-1.2 הם פלדות כלים, וב-1.3 פלדות מהירות.

2 היא בקירוב 1.2379. 13ח היא 1.2344. A2 היא 1.2363. 1 היא 1.2510. 12א היא 1.3343. … היא 1.2311. כדאי להכיר את המספרים האלה, כי בהזמנות ובתעודות משתמשים בהם לא פחות מבשמות האמריקאיים. שימו לב, ההתאמה לא תמיד מלאה, ולכן בחלק קריטי משווים הרכב.

מה זה אומר בבית המלאכה? פלדות כלים מגיעות במצב רך, אחרי ריכוך, בסביבות 200 עד 250 ברינל. מעבדים אותן גס, מפיגים מאמצים, מעבדים עוד מעט, ושולחים לטיפול חום. אחרי טיפול החום החלק קשה, ולכן את הגמר עושים בהשחזה, ב-ואסם, או בכרסום קשה. אחרי ואסם כדאי להרפות שוב, כי פני השטח שנמסו ונמצקו נשארים פריכים.

טיפול חום בוואקום, השחזה של חומר קשה EDM-1 הם תהליכים איטיים ויקרים. ולכן חשוב לבחור את הפלדה הפשוטה ביותר שעושה את העבודה, ולא תמיד את המתקדמת ביותר. בפרק הבא נכיר את הנירוסטה, המשפחה שבה הכרום כבר לא רק מחזק, אלא מגן מקורוזיה.

10. פלדות אל חלד

נירוסטה היא פלדה עם לפחות עשרה וחצי אחוז כרום. הכרום מגיב עם החמצן שבאוויר, ויוצר על פני השטח שכבה פסיבית של תחמוצת כרום. השכבה דקה מאוד, כמה ננומטרים בלבד, ושקופה, אבל היא אוטמת את המתכת מפני הסביבה. והיתרון הגדול שלה: כשהיא נשרטת, השכבה הפסיבית נוצרת מחדש מעצמה, כל עוד יש חמצן.

עמידה, וכמה עמידה היא, זה תלוי בהרכב שלה ובסביבה. יש חמש משפחות של נירוסטה, לפי המבנה הגבישוי שלהן. בלבד, במבנה 806. מרטנזיטית, עם יותר פחמן, שאפשר להקשות. דופלקס, שהיא חצי אוסטניט וחצי פריט. ונירוסטה מוקשוית במשקע, רהוס באנגלית.

לכל משפחה תכונות שונות לגמרי, ולכן נירוסטה בשרטוט היא הגדרה חסרה. המשפחה הנפוצה ביותר היא האוסטניטית, סדרת 300. ניקל. היא נירוסטת הבסיס: ציוד מזון, מטבחים, ומבנים כלליים. מאוד את העמידות בכלורידים, כמו מי ים, מלח וחומרי ניקוי.

הניקל שומר על מבנה אוסטניטי גם בטמפרטורת החדר, ולכן הנירוסטה הזו לא נמשכת למגנט במצב רך. היא גם לא מתקשה בטיפול חום, רק בעיבוד קר, והיא שומרת על toughness מצוינת גם בקור עמוק. יש לה שתי גרסאות חשוובות. הראשונה היא גרסת |, כמו 304L ו-3161, עם פחות מ-0.03 אחוז פחמן. 0 מעלות, למשל ליד ריתוך, הפחמן מתחבר לכרום ויוצר קרבידי כרום בגבולות הגרעינים.

האזור שליד הגבול מאבד כרום, ומתחיל להיאכל. זו רגישות לקורוזיה בין גרעינית. בגרסת ! אין מספיק פחמן כדי שזה יקרה, ולכן מרתכים אותה. מהיר. המחיה עמידות נמוכה יותר בקורחיה, וריתוך גרוע. נכונים. היא מתקשה מאוד בעיבוד קר, ובמיוחד מתחת לכלי החיתוך.

אם הכלי משפשף במקום לחתוך, שכבת פני השטח מתקשה, והחיתוך הבא נעשה קשה עוד יותר. להשהות את הכלי במקום. היא גם מוליכה חום גרוע, כך שהחום מתרכז בקצה הכלי. ובהברגות של נירוסטה על נירוסטה יש סכנה להידבקות, galling באנגלית: הבורג והאום נצמדים ונתקעים. משתמשים בחומר סיכה מתאים, או בשילוב של סוגי נירוסטה שונים.

הנירוסטה הפריטית, כמו 430, מכילה כרום בלבד, בלי ניקל. בסדיקה תחת מאמץ, אבל העמידות שלה בקורוזיה נמוכה מזו של 304. הנירוסטה המרטנזיטית, כמו 410, 420 ו-4406, מכילה יותר פחמן, ולכן אפשר להקשוות אותה. כאחוז פחמן, מגיעה לקשיות של כ-58 רוקוול ס, ומחשמשת למסבים ולשסתומים.

המחיר: העמידות שלה בקורוזיה היא הנמוכה ביותר מבין המשפחות. נירוסטה דופלקס, כמו 2205, משלבת בערך חצי אוסטניט וחצי פריט. השילוב נותן חוזק כניעה כפול בערך מזה של 316, ועמידות טובה מאוד בפיטינג ובסדיקה תחת מאמץ. לכן משתמשים בה בתעשייה הכימית, בצנרת, ובמתקנים ימיים.

החיסרון: היא קשה יותר לעיבוד ולריתוך, ודורשות הקפדה על הליך הריתוך. הס4. היא מכילה כרום, ניקל ונחושת, ומתקשה בהזדקנות, כמו שראינו בפרק 4. א, הרך, ואחר כך מזקנים בטמפרטורה נמוכה יחסית, בלי טבילה, עם שינוי מידות קטן מאוד. החזק והקשה ביותר, כ-40 עד 44 רוקוול 11150 .06 רך וקשוח יותר.

לכן היא נפוצה מאוד בחלקים מדויקים בתעעוייה הביטחונית והאווירית. גם לנירוסטה יש צורות קורוזיה משלה. בסביבה עם כלורידים, השכבה הפסיבית נפרצת בנקודה אחת, ונוצר בור קטן שחודר עמוק. חמצן, למשל מתחת לאטם או בחיבור צמוד, השכבה הפסיבית לא נבנית מחדשש.

השלישית היא סדיקה תחת מאמץ בכלורידים, בנירוסטה אוסטניטית, בעיקר מעל כ-60 מעלות. הכרום, ועוד פי שלוש ושליש מאחוז המוליבדן, ועוד סי שש עשרה מאחוז החנקן. ל-304 הוא כשמונה עשרה, ל-316 בעשורים וחמש, ול-2205 כשלושים וחמש. באירופה, לנירוסטה יש מספרים שמתחילים ב-1.4.

מספר החומר של 304 הוא 1.4301, ושל 3041 הוא 7. 316 היא 1.4401, ור 3161 היא 1.4404. 3 היא 1.4305, 430 היא 1.4016, 2205 היא 2, ו-הס17-4 היא 1.4542. מה זה אומר בבית המלאכה? נירוסטה צריך להחזיק בנפרד מפלדת פחמן. שבבים, מברשות וכלים של פלדת פחמן משאירים עליה ברזל, ובמקומות האלה היא תחליד.

את הברזל מפני השטח ובונה מחדשו את השכבה הפסיבית. ובנשרטוט כותבים את הסוג המדויק, ולא רק נירוסטה. ושתיהן יקרות מ-430. דופלקס … יקרות עוד יותר. העיבוד איטי משל פלדת פחמן, ופסיבציה היא עוד שלב בתהליך.

שלמה, ובחירת הסוג קובעת את העמידות, החוזק והעלות. בפרק הבא נכיר את הברזל היצוק.

11. ברזל יצוק

וחצי עד ארבעה אחוזים, ועוד אחד עד שלושה אחוזים סיליקון. בדיאגרמת ברזל פחמן שהכרנו בפרק 3, הוא נמצא מימין לגבול של 2.1 אחוז, קרוב לנקודה האוטקטית. לכן הוא נמס בסביבות 1,150 עד 1,250 מעלות, נמוך בכמה מאות מעלות מפלדה, וזורם היטב בתבנית. כך אפשר ליצוק ממנו חלקים מורכבים, עם חללים פנימיים, בזול.

בלוקים של מנועים, בתי משאבות, שולחנות של מכונות, ודיסקיות בלמים, כולם בדרך כלל מברזל יצוק. ההבדל בין סוגי הברזל היצוק לא נמצא בעיקר בהרכב, אלא בצורה שבה הפחמן מופיע. בצורת פתיתים, או בצורת כדוריות, הוא משנה את התכונות לחלוטין. בברזל האפור הגרפיט הוא פתיתים. בברזל הנודולרי הוא כדוריות. ב-ו60 הוא בצורת ביניים, כמו תולעים קצרות.

ובברזל הלבן אין גרפיט בכלל, והפחמן קשור בצמנטיט. הברזל היצוק האפור הוא הנפוץ ביותר. השם בא מצבע השבר שלו. האפור פריך, עם התארכות של פחות מאחוז, וחוזק מתיחה נמוך יחסית. אבל בלחיצה הוא חזק פי שלושה עד ארבעה. ויש לו יתרונות שאין לפלדה.

של מכונות. הוא מוליך חום היטב, ולכן הוא מתאים לדיסקיות בלמים. והגרפיט סך את הכלי ושובר את השבב, ולכן הוא נוח מאוד לעיבוד. לפני היציקה, הגרפיט מתעגל ונוצרות כדוריות במקום פתיתים. למשיך. זה הברזל היצוק הנודולרי, שנקרא גם ברזל משיך.

החוזק שלו כפול בערך מזה של הברזל האפור, וההתארכות שלו יכולה להגיע לחמש עשרה אחוז ויותר. לכן הוא מחליף פלדה מחושלת בהרבה חלקים: גלי ארכובה, גלגלי שיניים, חלקי מתלה, וצנרת מים. אפשר לחזק את הברזל הנודולרי עוד יותר בטיפול חום מיוחד שנקרא אוסטמפרינג. התוצאה היא ברזל וס\). ברזלוס) עובר אוסטמפרינג, וחוזקו עולה מאוד, לרמה של פלדות מושבחות.

יותר. משתמשים בו בגלגלי שיניים ובחלקים של מכונות חקלאיות וכבדות. קשור בצמנטיט. זה קורה כשמקררים מהר, או כשיש מעט סיליקון. בשחיקה, אבל פריך מאוד, וכמעט אי אפשר לעבד אותו בכלי חיתוך, רק בהשחזה. משתמשים בו לחלקים שנשחקים, כמו ציפויים של מטחנות ומשאבות לבוץ.

מתפרק לגרפיט בצורת גושים, והחומר נעשה משיך. זה ברזל …. בעבר הוא היה נפוץ באביזרי צנרת, והיום הברזל הנודולרי החליף אותו כמעט לגמרי. ו60 נמצא באמצע, בין האפור לנודולרי. הוא חזק בהרבה מהברזל האפור, ועדיין שומר על מוליכות חום טובה ועל ריסון רעידות.

לכן הוא הפך לחומר המועדף לבלוקים ולראשים של מנועי דיזל כבדים, שבהם הלחצים גבוהים. בתקן האירופי, השם של הברזל היצוק אומר מה סוג הגרפיט. אס הוא אפור, מגרסיט פתיתי. GIS הוא נודולרי, מגרפיט כדורי. צ'טס הוא ו60, -ואנס הוא .malleable אחר כך באים המספרים. בברזל אפור, GJL-250 אומר חוזק מתיחה מינימלי של 250 מגה פסקל.

בברזל נודולרי יש שני מספרים: GJS-400-15 אומר 400 מגה פסקל, והתארכות של 15 אחוז. בתקן האמריקאי משתמשים בשיטה דומה, אבל ביחידות אחרות. עיבוד שבבי של ברזל יצוק שונה מעיבוד של פלדה. המעבר הראשון צריך לחתוך מתחתיה, ולא להחליק עליה.

הברזל האפור יוצר ו אבקת גרפיט ו במקום שבבים, ולכ מעבדים אותו בדרך כלל יבש, עם יניקה. בדפנות דקות, הקירור המהיר ביציקה יוצר לפעמים אזורים של ברזל לבן, נקודות קשות ששוברות כלים. וריתוך של ברזל יצוק קשה: הוא פריך, נסדק בקלות, ודורש חימום מוקדם ואלקטרודות ניקל. תוספות עיבוד ועם סטיות של היציקה, ולכן צריך לבדוק אותו לפני העיבוד.

ולשים לב לחורים ולנקבוביות שנחשפים בזמן העיבוד. ומה מייקר? היציקה עצמה זולה לקילו, אבל דורשת תבנית ודגם, ומשתלמת רק בכמויות. דרישה לבדיקות לא הורסות, לבדיקת שיעור הכדוריות בברזל נודולרי, או לטיפול חום כמו ום), מוסיפה עלות. ולפעמים חלק שמעבדים ממוט פלדה בכמות קטנה זול יותר מיציקה.

הברזל היצוק. בפרק הבא נעבור למתכות הלא ברזליות, ונתחיל באלומיניום.

12. אלומיניום

וחשמל היטב, ואינו מחליד, כי שכבת תחמוצת דקה וקשה נוצרת עליו מעצמה. כמו שראינו בפרק 1, המבנה שלו 666, ולכן הוא לא נעשה פריך בקור. כשליש מזה של פלדה, ולכן חלק מאלומיניום מתכופף יותר. של מאות מעלות בודדות. ואין לו גבול עייפות, כמו שראינו בפרק 2.

סגסוגות האלומיניום מתחלקות לשותי משפחות, לפי הדרך שבה מחזקים אותן. בהקשחת משקע, כמו שראינו בפרק 4: טיפול תמיסה, קירוה והזדקנות. אלה סדרות אלפים, ששת אלפלים ושבעת אלפים. אותה רק בעיבוד קר. אלה סדרות אלף, שלושת אלפים וחמשת אלפים.

ההבדל הזה קובע הכל: את הטמפר, את ההתנהגות בריתוך, ואת מה שקורה לחלק כשומחממים אותו. לכל סגסוגת יש מספר של ארבע ספרות, והספרה הראשונה אומרת מה היסוד העיקרי. סדרת אלף היא אלומיניום טהור, מעל תשעים ותשעה אחוז: מוליך מצוין ועמיד בקורוזיה, אבל רך. סדרת אלפיים היא עם נחושת: חזקה, עמידה בעייפות, אבל רגישה לקורוזיה.

חום. סדרת ארבעת אלפים היא עם סיליקון, בעיקר לחוטי ריתוך. סדרת חמשת אללים היא עם מגנזיום: עמידה מאוד בקורוזיה, ונוחה לריתוך. הנפוצה ביותר לפרופילים ולעיבוד. וסדרת שבעת אלפים היא עם אבץ, החזקה מכולן. הסגסוגת הנפוצה ביותר בבית המלאכה היא 6061 במצב 16.

ולאנודיזציה, ומגיעה לחוזק כניעה של כ-276 מגה פסקל. באירופה המקבילה הנפוצה היא 6082, שמשמשת לאותם שימושים, בחוזק דומה ואף מעט גבוה יותר. 3 רכה יותר, ומשמשת בעיקר לפרופילים אדריכליים. כשצריך חוזק גבוה במיוחד, עוברים לסדרות אלפים ושבעת אלפים.

5 במצב 16 מגיעה לחוזק כניעה של כ-500 מגה פסקל, קרוב לפלדה מושבחת, ובשליש מהמשקל. בתבניות ובחלקים מכניים עמוסים. 2024 עמידה מאוד בעייפות, ומשמשת בגוף המטוס. ולכן פחים של 2024 מגיעים לפעמים בציפוי של אלומיניום טהור, Alclad כמעט אי אפשור לרתך אותן בריתוך היתוך. ו-7075 במצב 6ז רגישה לסדיקה תחת מאמץ.

יתר מכוונת: הוא מעט פחות חזק, אבל עמיד הרבה יותר בסדיקה. סדרת חמשת אלפים היא הבחירה לסביבה ימית ולמבנים מרותכים. 3 ו-5754 עמידות מאוד במי ים, ונשארות חזקות גם אחרי ריתוך, כי הן לא תלויות בטיפול חום. הטמפר שלהן מסומן באות ו. למשל, H32 פירושו עיבוד קר ואחריו ייצוב, ברמה של רבע קשה.

הטמפר הוא חלק מהשם, ובלעדיו ההגדרה חסרה. 6 הוא כמו שיוצר, בלי בקרה. 0 הוא רך, אחרי ריכוך. ה הוא מוקשה בעיבוד קר. ו-1 הוא מטופל בחום. טיפול תמיסה, עיבוד קר והזדקנות טבעית. 14 הוא טיפול תמיסה והזדקנות טבעית. בפרופילים. 16 הוא טיפול תמיסה והזדקנות מלאכותית. ו-7 ד הוא הזדקנות יתר מכוונת.

ועכשיו החלק החשוב לבית המלאכה: הספרות 51 שאחרי, כמו ב-1651 …. הן אומרות שהחומר נמתח באחחים בודדים אחרי הקירור, כדי לשחרר מאמצים פנימיים. ולכן לחלקים מעובדים מזמינים כמעט תמיד 1651 ולא 6 בלבד. הרבה סיליקון, קרוב לנקודה האוטקטית שראינו בפרק 3.

6 היא סגסוגת יציקה נפוצה, שאפשר לטפל בה בחום ל-16, ומשמשת לחישוקים ולבתי ציוד. ביציקה בלחץ, לבתי מכשירים ולחלקי רכב, משתמשים בסגסוגות כמו A380. אלומיניום הוא בדרך כלל חומר נוח לעיבוד, ואפשר לחתוך אותו במהירויות גבוהות מאוד. נפגע. לכן מעדיפים מצבים קשים כמו 16, כלים חדים ומלוטשים, וקירור טוב.

ששוברות את השבב. בדפנות דקות האלומיניום מתעוות בקלות, ושם 1651 עושה את ההבדל. מהחוזק ליד התפר, ומשתמשים בחוט ריתוך 4043 או 6. נאכל. נרחיב על זה בפרק 17. את פני השטח מגינים באנודחציה, כמו שראינו בקורס הציפויים. מה זה אומר בבית המלאכה? בשורטוט כותבים סגסוגת וטמפר, למשל 7075 7351ך, ולא רק אלומיניום.

חימום, כמו ריתוך, ייבוש צבע בתנור או אנודיזציה קשה, עלול לשנות את התכונות. ומה מייקר? אלומיניום יקר מפלדה לקילו, ו-7075 יקרה מ-6061. חומר בדרגה אווירית עם תעודות יקר עוד יותר. מצד שני, הוא מתעבד מהר מאוד, ולכן בחלקים מעובדים העלות הכוללת לא תמיד גבוהה יותר. אומר מה נעשה בחומר. בפרק הבא נכיר את הנחושת וסגסוגותיה.

13. נחושת וסגסוגותיה

נחושת היא המוליכה הטובה ביותר אחרי כסף: חשמל וחום. היא מוליכה חשמל בערך פי שישה מפלדה, ופי אחד וחצי מאלומיניום. לכן כמעט כל מוליך חשמלי, פס צבירה, מחליף חום וסליל אינדוקציה עשויים ממנה. היא עמידה בקורוזיה, במבנה FCC, משיכה מאוד, וקל לעצב אותה.

אבל היא כבדה, צפיפותה כמעט תשעה גרם לסנטימטר מעוקב, יותר מפלדה, והיא יקרה. יש כמה סוגים של נחושת טהורה. הנפוצה ביותר היא סזם, עם כמות קטנה של חמצן. באווירה עם מימן, למשל בהלחמה קשה, היא עלולה להיסדק. לשימושים כאלה, ולוואקום, משתמשים בנחושת נטולת חמצן, 6וז0.

וצנרת מים וגז עשויה בדרך כלל מנחושת סוס, שעברה טיהור בזרחן. את המוליכות מודדים לפי …, ונחושת טהורה נמצאת בסביבות מאה אחוז. את המוליכות שלה. לכן בוחרים סגסוגת נחושת לפי האיזון בין שתי התכונות. דוגמה מוכרת לכל מפעל היא נחושות כרום זירקון, שממנה עושים אלקטרודות לריתוך נקודתי.

היא שומרת על כשומונים אחוז מהמוליכות של נחושות טהורה, ונשארת קשה גם בחום של הריתוך. הסקאלה: חזקים בהרבה, אבל עם רבע מהמוליכות, ואף פחות. גם בנחושת ובפליז, החוזק תלוי במידת העיבוד הקר, ולכן גם להם יש טמפרים. וקשה. בתקן האמריקאי הן מסומנות באות ובמספר, כמו 0 לרך … לחצי קשה.

בתקן האירופי הטמפר מסומן באות R ובחוזק המתיחה המינימלי, כמו R290. בהזמנה כדאי לציין את הטמפר, כי מוט רך ומוט קשה מאותה סגסוגת מתנהגים אחרת לגמרי בעיבוד ובכיפוף. פליז הוא נחושת ואבץ. כשיש עד כשלושים וחמישה אחוז אבץ, המבנה כולו 66ח, והפליז משיך מאוד. פליז 70/30, שבעים אחוז נחושת ושלושים אחוז אבץ, מתאים לעיצוב עמוק, כמו תרמילים.

הפליז חזק יותר, ונוח לחישול חם, אבל פחות משיך בקור. האבץ זול מנחושת, ולכן הפליז זול יותר מנחושת טהורה. בבית המלאכה, הפליז הנפוץ ביותר הוא פליז לעיבוד מהיר, 636000, שבאירופה נקרא CW614N. שאפשר לחתוך במהירויות גבוהות מאוד ולקבל גימור מצוין.

במדד העיבודיות של סגסוגות הנחושת, הוא הבסיס ומקבל מאה. לשם השוואה, ברונזות מיסבים נמצאות בסביבות שבעים, ונחושת טהורה רק בסביבות עשרים. לכן הוא החומר הקלאסי לברזים, אביזרי צנרת וחלקים קטנים במחרטות אוטומטיות. חשוב לדעת: במגע עם מי שתייה יש היום הגבלות על עופרת, ומשתמשים בפליז בלי עופרת.

לפליזיש שתי חולשות. dezincification באנגלית. האבץ מתמוסס, ונשאר שלד נחושת חלש ונקבובי. לכן לאביזרי מים יש פליז עמיד בתופעה, שמסומן 78ם. להיסדק בנוכחות אמוניה. זו סדיקה תחת מאמץ, שבעבר נקראה סדיקת עונה.

הפגת מאמצים בחימום מתון מונעת אותה. ברונזה הייתה במקור נחושת ובדיל, והיום המילה מכסה משפחה רחבה. בעייפות, ומחשמשת לקפיצים, למגעים חשמליים ולתותבים. ברונזות יציקה עם בדיל ועופרת הן החומר הקלאסי לתותבי מיסבים, כי הן מחליקות היטב מול פלדה.

הנפוצה ביותר היא C93200, שנקראת גם 660 5085. כחומר סיכה כשהשמן נגמר לרגע, ולכן מיסב ברונזה סובל ריצה יבשה קצרה הרבה יותר טוב ממיסב פלדה. וברונזה אלומיניום, עם כעשורה אחוזים אלומיניום ומעט ברזל וניקל, חזקה מאוד ועמידה בשוחיקה ובמיים. ממנה עושים מדחפי ספינות, חלקי משאבות, ותותבים עמוסים.

ברונזה אלומיניום יצוקה, כמו 695400, מגיעה לחוזק מתיחה של יותר מחמשו מאות מגה פסקל. במיוחד במיים, וגם מונעת הצטברות של אורגניזמים ימיים. בספינות ובמתקני התפלה. ובאותה סגסוגת משותמשים גם במטבעות. נחושת בריליום מגיעה לחוזק של פלדה.

היא מכילה פחות משני אחוזים בריליום, ומתחזקת בהקשחת משקע, כמו שראינו בפרק 4. בינונית, והיא מגיעה לקשיות של כ-40 רוקוול 6, ולחוזק של יותר מ-1,200 מגה פסקל. משתמשים בה לקפיצים ולמגעים חשמליים, וגם לכלים שלא מעלים ניצוצות, למקומות עם סכנת סיצוץ. אבל אבק בריליום מסוכן לנשימה, ולכן משחיזים אותו עם יניקה, ולפי נוהלי בטיחות.

עיבוד שבבי רגיל, עם קירור, נחשב בטוח יותר, אבל עדיין צריך להקפיד על הנהלים. נחושת מתחברת בקלות בהלחמה. בהלחמה רכה, בבדיל, בסביבות מאתיים מעלות, מחברים צנרת מים ורכיבים חשומליים. בהלחמה קשה, בסגסוגות כסף או נחושת זרחן, בששו מאות עד תשע מאות מעלות, החיבור חזק בהרבה.

כשמלחימים נחושת לנחושת, אבל לא משתמשים בהן על פלדה, כי החיבור נעשה פריך. מה זה אומר בבית המלאכה? נחושות טהורה רכה ודביקה, ונדבקת לכלי, ולכן עובדים עם כלים חדים מאוד. הפליז, לעומתה, הוא מהחומרים הנוחים ביותר לעיבוד. ובמגע עם אלומיניום, בחיבורים חשמליים, נוצרת קורוזיה גלוונית.

ומה מייקר? הנחושת עצמה יקרה, ומחירה משתנה עם השוק. נחושת בריליום יקרה בהרבה. בגריטה, ולכן כדאי לאסוף אותם בנפרד, ולא לערבב עם שבבי פלדה. להחלקה ולמיים, ונחושת בריליום לחוזק. בפרק הבא נכיר את הטיטניום.

14. טיטניום

שישים אחוז ממשקל פלדה, אבל הסגסוגות שלו חזקות כמו פלדות מושבחות. לכויש לו יחס חוזק למשקל מהטובים שיש, והוא שומר עליו עד כ-400 מעלות. האדם. אבל יש לו גם תכונות שמקשות על העבודה איתו. החום שלו נמוכה מאוד, כשביעית מזו של פלדה. והוא יקר מאוד, כי הפקתו מסובכת ודורשות אנרגיה רבה.

אותו במגנזיום, ואחר כך מתיכים את הספוג שמתקבל פעמיים או שלוש בוואקום. זו הסיבה העיקרית למחיר. לכ-880 מעלות הוא במבנה …, שנקרא פאזת אלפא. מעל זה הוא עובר למבנה BCC, שנקרא פאזת בטא. אלפא, ויסודות כמו ונדיום ומוליבדן מייצבים את פאזת בטא. לפי האיזון ביניהם מחלקים את הסגסוגות לשלוש משפחות: אלפא, אלפא בטא, ובטא.

1 ועד 4 Grade. ההבדל ביניהן הוא בעיקר בכמות החמצן: יותר חמצן, יותר חוזק, ופחות משיכות. ומשמשת למחליפי חום, לציוד כימי, למתקני התפלה ולחלקים ימיים. כשצריך עמידות גבוהה עוד יותר בקורוזיה, יש דרגות עם תוספת פלדיום, כמו 7 Grade. סגסוגת אלפא בטא, והיא לבדה מהווה כמחצית מכל הטיטניום שבשימוש.

2. אפשר לחזק אותה עוד מעט בטיפול תמיסה והזדקנות. משתמשים בגרסה טהורה יותר, 23 Grade, בדרגת |ם, עם פחות חמצן ויותר toughness בקשיות של כ-30 עד 36 רוקוול 6, ובמצב הזה היא כבר חזקה כמו פלדה מושבחת. גבוה עוד יותר אחרי הזדקנות, ומשמשות בחלקים כבדים כמו כני נחיתה וקפיצים.

ויש סגסוגות אלפא, שעובדות בטמפרטורות גבוהות יותר במנועי סילון. בפלדה רוב החום יוצא עם השובב. בטיטניום הרבה ממנו נשאר בקצה, והכלי נשחק מהר. ונדבק אליו. ובגלל מודול האלסטיות הנמוך, דפנות דקות נדחפות מהכלי ורועדות. רבע מפלדה, הזנה לשן נדיבה, כלים חדים, קירור בלחץ גבוה, ומגע רציף, בלי להשהות את הכלי במקום.

שמחזיקים את הכלי במגע קבוע, כדי שהחום לא יעלה ויירד בכל סיבוב. קירור דרך הכלי. ובהברגה, הטיטניום נצמד למברז, ולכן משתמשים במברזים מיוחדים ובחומר סיכה מתאים. מאמצים ושכבה פגועה בפני השטח, שמורידה את עמידות החלק בעייפות. בטמפרטורה גבוהה מאוד. לא מכבים אותם במים, אלא במטף מסוג ם או בחול יבש.

של טיטניום לבנים ובוהקים, וזו גם דרך מהירה לזהות אותו. בחימום באוויר, מעל כ-500 מעלות, החמצן חודר לפני השטח ויוצר שכבה קשה ושבירה, alpha case באנגלית. בוואקום או בארגון. גם בריתוך, כל האזור החם צריך הגנה של גז אציל, מלפנים ומאחור. צבע התפר מספר את הסיפור: כסוף או בצבע קש בהיר הוא תקין, וכחול, אפור או לבן מעיד על זיהום.

הידבקות. ובמגע עם אלומיניום, הטיטניום הוא האצילי, והאלומיניום הוא שנאכל. נפוצה היום בתעשייה האווירית ובשתלים, כי היא חוסכת את רוב החומר שהיה הולך לשבבים. חמה, שסוגרת נקבוביות פנימיות ומשפרת את העמידות בעייפות. קורוזיבית מאוד. כשהמשקל חשוב אבל החוזק בינוני, אלומיניום זול בהרבה.

כפול. וכשהטמפרטורה עולה מעל כחמש מאות מעלות, עוברים לסגסוגות ניקל. 8, ומתכננים את העיבוד מראש, כולל ההידוק והקירור. ומה מייקר? החומר עצמו יקר פי עשרות מפלדה לקילו, העיבוד איטי פיכמה, והכלים נשחקים מהר. החומר, ולכן משתלם להתחיל מחישול קרוב לצורה הסופית, או מהדפסה בתלת ממד.

ושבבים נקיים של טיטניום שווים כסף, ולכן אוספים אותם בנפרז. בעיבוד, בבטיחות ובחימום. בפרק הבא נכיר את סגסוגות הניקל ומתכות מיוחדות נוספות.

15. סגסוגות ניקל ומתכות מיוחדות

עם חומצה רותחת. לשם מגיעות סגסוגות על בסיס ניקל, ובאנגלית superalloys הן שומרות על חוזק ועמידות בזחילה בטמפרטורות של שש מאות עד אלף מעלות, ועמידות בחמצון ובקורוזיה. סילון מודרני, כמחצית ממשקל המנוע עשויה מסגסוגות כאלה. שנקראים גמא פריים, תרכובת של ניקל עם אלומיניום וטיטניום.

מתרככות. בחלק מהסגסוגות מוסיפים ניוביום, שיוצר משקע דומה, וזה המצב ב-718 Inconel הגרסה המוקשוית במשקע שלה, Monel K-500 משמעות לצירי משאבות ולמחברים ימיים. יחסית, ולכן נפוצה בצנרת, בתעשוייה הימית ובתעשייה הכימית. מגה פסקל, ושומרת עליו עד כשוש מאות וחמישים מעלות.

ובכלים להפקת נפט וגז. ו-6-276 Hastelloy, עם הרבה מוליבדן, היא הבחירה לסביבות הכימיות הקשות ביותר. בחלקים החמים ביותר של המנוע, כמו להבי הטורבינה, משתמשים בסגסוגות יציקה מיוחדות. בכלל, כי גבולות הגרעינים הם המקום שבו מתחילה הזחילה. בטמסרטורת החדר, אבל בחום גבוה הם דווקא נקודת החולשה.

עיבוד שבבי של סגסוגות ניקל הוא מהקשוים שיש, קשה אפילו יותר מטיטניום. כך שהכלי פוגש חומר חזק כל הזמן. הן גם מכילות קרבידים שוחקים. לכן עובדים במהירויות חיתוך נמוכות מאוד, בכלים חדים, עם הזנה קבועה, ובלי לשפשף אף פעם. בתעשיית המנועים משתמשים גם בכלים קרמיים, במהירויות גבוהות, להורדת חומר גס.

ומי שמעבד 718 Inconel צריך לדעת באיזה מצב החומר מגיע: מרוכך, או כבר מוזקן וקשה. היא בסביבות עשרים עד חמישים מטר לדקה, בערך מחצית מטיטניום. שחיקת הכלים הם חובה, כי כלי שחוק מקשה את פני השטח עוד יותר. אלומיניום וטיטניום עלולות להיסדק בטיפול החום שאחרי הריתוך.

מנקים היטב לפני הריתוך, ולא משתמשים בכלים או במברשות שעבדו על חומרים אחרים. שלושים ושישה אחוז ניקל, כמעט לא מתרחב בחום, בערך עשירית מפלדה רגילה. מתרחב בדיוק כמו זכוכית, ולכן מחברים אותו לזכוכית בחלקים אלקטרוניים אטומים. אותו בטיפול חום אחרי העיבוד הגס, ומעבדים את הגמר אחר כך.

סגסוגות קובלט, כמו Stellite, עמידות מאוד בשחיקה, בקורוזיה ובחום. אותה על משטחים נשחקים, כמו מושבי שסתומים, להבי חיתוך ומשטחים של משאבות. נמס ביותר משלושת אלפלים וארבע מאות מעלות, וכבד פי שניים וחצי מפלדה. מוליבדן משמש בחלקי תנורים, וטנטלום בציוד כימי ובשתלים.

טונגסטן טהור קשה ופריך, ולכן מעבדים אותו בעיקר בהשחזה EDM-21 הסגסוגות 8231 ו-8291 משמשות לגופי מכשירים, לחלקי רכב ולתעופה. דקים ואבקה שלו עלולים להתלקח, ולא מכבים אותם במים. ומחשמשות ליציקות לחץ קטנות וזולות, כמו ידיות ומנעולים.

בשרטוט כותבים את הסגסוגת, את מצב טיפול החום ואת התקן. שהתערבב במלאי, משתמשים במכשיר ]הא ידני, שמראה את ההרכב תוך שניות. ומה מייקר? ברמה אווירית. מצד שני, שבבים של ניקל וקובלט שווים כסף רב, ולכן אוספים אותם בנפרד. הקשים ביותר, ומסביבן יש משפחה של מתכות מיוחדות, כל אחת לבעיה מסוימת.

בפרק הבא נכיר לעומק מתכת אחת מיוחדת: הטונגסטן.

16. טונגסטן

וארבע מאות מעלות. הצפיפות שלו כמו של זהב, כמעט פי שניים וחצי מפלדה. מאוד. והוא בולע קרינה טוב מאוד. אבל יש לו גם שתי חולשות גדולות. תלויה בטוהר ובעיבוד שהחומר עבר, ולכן שני מוטות טונגסטן יכולים להתנהג אחרת לגמרי. לכן בטמפרטורות גבוהות הוא עובד רק בוואקום או בגז מגן.

לטמפרטורה כזו ולשלוט בה. במקום זה מייצרים אותו מאבקה. כובשים אותה לצורה, ומסנטרים אותה בטמפרטורה גבוהה מאוד, עד שהחלקיקים מתחברים. אחר כך מעבדים את הגוש בחום, בכבישה סיבובית, בגלגול ובמשיכה, למוטות, לפחים ולחוטים. כך מייצרים חוטי להט, אלקטרודות לריתוך 1!6, גופי חימום בתנורי ואקום, ואנודות במכשירי רנטגן.

התוספת: ירוק לטונגסטן טהור, אפור לתוספת צריום, וחהב או כחול לתוספת לנתן. האלקטרודות האדומות, עם תוריום, מוחלפות היום בגלל הקרינה שלהן. תשעים לתשעים ושבעה אחוז טונגסטן, ועוד מעט ניקל וברזל, או ניקל ונחושת. הטונגסטן, כך שמתקבל מבנה של גרעינים קשים בתוך מטריצה מששיכה.

וחצי, אבל החומר הופך לחזק ומשיך מספיק, ואפשר לעבד אותו. ליד מכשוור רגיש. בתקן 8777 ASTM הן מחולקות לארבע מחלקות, לפי אחוז הטונגסטן. מגה פסקל, וההתארכות נעה מכמה אחוזים ועד עשרות אחוזים, לפי אחוז הטונגסטן ולפי העיבוד שעברו. לעצור קרינה: מיגון וקולימטורים במכשור רפואי ותעשייתי.

וכשצריך קשיחות: מוטות כרסום וקידוח ארוכים נגד רעידות, כי המודול הגבוה והמשקל מרסנים את הרעידה. בזווית חיתוך חיובית, ובמהירויות בינוניות. השבב קצר ושביר, ולעתים אבקתי. האחרון בעדינות. אפשר לקדוח ולהבריג, אבל כרסום הברגה בטוח יותר ממברז. חיתוך: הוא נסדק ומתפורר, ולכן משחיזים אותו, או מעבדים אותו EDM-2

בכלי החיתוך עצמם. קרביד צמנטי הוא גרגרים של טונגסטן קרביד, מחוברים בקובלט, שמסונטרים יחד. האלסטיות שלו פי שלושה משל פלדה, והוא עומד בלחיצה עצומה, אבל פריך במתיחה ובמכה. עדינים מאוד, מתחת למיקרון, נותנים גם קשיות וגם קשיחות טובה. יצוק, א למתכות לא ברזליות, 5 לסגסוגות חום ולטיטניום, H-1 לחומרים מוקשים.

ולחיתוך לא רציף. ועל רוב הלהבים יש ציפוי, CVD או PVD, שמאריך את חייהם. מאותו חומר מייצרים גם חלקי בלאי: מבלטים, טבעות משיכה, נחירי התזה ומדידים. בכאלפיים שש מאות מעלות, קל ממנו בחצי, וקל יותר לעיבוד. זכוכית, ובמחזיקים לחלקים בטיפול חום. סגסוגת ואו17, עם מעט טיטניום וזירקון, חזקה יותר בחום.

וכמו שראינו בפרק 8, מוליבדן הוא גם יסוד סגסוגת חשוב בפלדות. ובמיוחד אבק מהשחזה של קרביד צמנטי, שמכיל קובלט, מזיקה מאוד לריאות. האבק באוויר דחוס. ובסגסוגות כבדות, גם חלק קטן שוקל הרבה, ולכן צריך לתכנן את ההרמה וההידוק. מציינים את המחלקה לפי התקן, למשל ASTM B777 מחלקה 3, ואם החלק צריך להיות לא מגנטי.

בשקילה באוויר ובמים, וזו בדיקה מהירה ואמינה לאחוז הטונגסטן. ומה מייקר? מיותר עולה כסף. ייצור מאבקה לצורה קרובה לסופית חוסך חומר ועיבוד. קרביד שחוקים ניתנים למחזור, ולכן אוספים אותם בנפרז. בנפח קטן ולמיגון, והוא גם הבסיס לכלי החיתוך שאנחנו משתמשים בהם כל יום.

בפרק הבא נתחיל לדבר על התנהגות החומרים בשירות, ונתחיל בקורוזיה.

17. קורוזיה

בטבע. הברזל הופק מתחמוצת, והוא שואף לחזור אליה. התהליך הוא אלקטרוכימי, כמו סוללה קטנה. ומתמוססת. האלקטרונים זורמים דרך המתכת אל הקתודה, ושם הם מגיבים עם חמצן ומים. המעגל. אם מוציאים אחד מארבעת הרכיבים, הקורוזיה נעצרת, וזה הבסיס לכל שיטות ההגנה. כולם נאכלים בקצב דומה. היא הצפויה ביותר, ומודדים אותה במילימטרים לשנה.

במבנים מפלדה מוסיפים לעובי תוספת קורוזיה, כך שגם אחרי שנים של שירות יישאר מספיק חומר. קצב הקורוזיה תלוי מאוד בסביבה: בלחות, במלחים, בטמפרטורה ובחומציות. פנים מבנה יבש, ועד CX-1 C5, סביבה ימית או תעשייתית קשה. בדרגות הגבוהות, וחלק מפלדה לא מוגנת יחליד שם מהר בהרבה מאשר בפנים הארץ.

קורוזיה גלוונית. הטור הגלווני מסדר את המתכות לפי הנטייה שלהן להיאכל. אחריהם פלדה וברזל יצוק. אחר כך נחושת ופליז. ובקצה האצילי נירוסטה פסיבית, טיטניום וגרפיט. מנחושת ייאכל מהר מאוד. בורג קטן מנירוסטה בפח גדול מאלומיניום, כמעט לא יזיק. בשני המקרים, בלי בידוד, המתכת האקטיבית נאכלת ליד החיבור.

מאבץ מגינות על גוף הספינה: האבץ אקטיבי יותר, ולכן הוא נאכל במקום הפלדה, ומחליפים אותו מדי פעם. קתודית בזרם מושרה, שבה ספק כוח דוחף זרם שהופך את המבנה כולו לקתודה. בשייבות ובשרוולים מבודדים, או מצפים, ומעדיפים לצפות דווקא את הקתודה. שרואים הרבה מבחוץ. קורוזיה נקודתית, pitting באנגלית, יוצרת בורות צרים ועמוקים.

לאטמים ובחיבורים צמודים. וקורוזיה בין גרעינית מתקדמת לאורך גבולות הגרעינים. מתקלפת, … באנגלית: שכבות דקות של החומר מתנפחות ונפרדות זו מזו, לאורך כיוון הגלגול. מסוימת. בנירוסטה אוסטניטית זו סביבה של כלורידים חמים. בפליז, אמוניה. במצב 6ז, לחות ומלח. המאמץ יכול להיות גם מאמץ פנימי, שנשאר מעיבוד, מכיפוף או מריתוך.

לכן מונעים את הסדיקה בבחירת חומר עמיד, בהפגת מאמצים, או בשינוי הסביבה. מצטברים במקומות של מאמץ, וגורמים לשבר פריך, לפעמים שעות אוימים אחרי ההרכבה. אלקטרוליטי עושים אפייה להוצאת המימן, תוך שעות ספורות, לפי התקן. שעות, ומתחילים לא יותר מכמה שעות אחרי סיום הציפוי. ככל שהפלדה חזקה יותר, האפייה ארוכה יותר.

ובברגים חזקים מאוד בוחרים לפעמים ציפוי שלא מכניס מימן. מורידה את עמידות החלק בעייפות, ולכן גם לפלדה כבר אין גבול עייפות במיים. קורוזיה בשחיקה: זרימה מהירה של נוזל, במיוחד עם חלקיקים, מסירה את השוכבה הפסיבית שוב ושוב. חלקים צמודים, כמו מיסב על גל, יוצרות אבקת תחמוצת ופוגעות בעמידות בעייפות.

מים, דואגים לניקוז, ולא מחברים מתכות רחוקות בטור הגלווני בלי בידוד. ואז ציפויים וצבע, כמו שלמדנו בקורס הציפויים, הגנה קתודית, ומעכבי קורחיה. מחלידים מהר, במיוחד במקום שבו נגעו בהם בידיים, כי הזיעה מכילה מלח. לכן עובדים עם כפפות, מגינים בשמן, ואורזים בשקיות …, שמשחררות מעכב קורוזיה.

לחלודה על החלקים ועל המכונה, ולכן בודקים אותו באופן קבוע. ניקוי, ולא משתמשים באותם מדפים ובאותם כלים לנירוסטה ולפלדת פחמן. להשוואה בין ציפויים, אבל הוא לא מנבא בדיוק כמה זמן החלק יחזיק בשטח. ומה מייקר? מתכות, ובדיקות. אבל כשל בשטח בגלל קורוזיה יקר בהרבה מכל אלה. בפרק הבא נכיר את הבלאי והחיכוך.

18. בלאי וחיכוך

כולם מאבדים חומר בהדרגה, עד שהמידות או הגימור כבר לא עומדים בדרישות. ובפרק הזה נבין למה דברים נשחקים, ואיך בוחרים חומרים וטיפולי שטח שמאריכים את חייהם. וגעים רק בקצות הפסגות, ושטח המגע האמיתי קטן מאוד, לפעמים פחות מאחוז מהשטח הנראה. שוב ושוב. לכן כוח החיכוך תלוי בעומס, אבל כמעט לא בשטח הנראה.

תופעה שכל מי שעובד עם מכונות מכיר: הדבקה והחלקה, stick-slip באנגלית. במהירות נמוכה, החיכוך הסטטי גבוה מהחיכוך בתנועה, והחלק נע בקפיצות קטנות במקום בתנועה חלקה. החלקה על בסיס דס, שהחיכוך הסטטיוהדינמי שלהם כמעט שווים. מראה את שלושת משטרי הסיכה, לפי המהירות, הצמיגות והעומס.

עדיין נוגעות, והשמן מגן רק בשכבה דקה של תוספים. בסיכה מעורבת, חלק מהעומס כבר נישא על השמן. ברגעי ההתנעה והעצירה, כשהמהירות נמוכה, והסיכה עוברת למשטר גבולי. משתמשים בשמנים עם תוספי לחץ קיצוני, שיוצרים שכבה מגינה על פני המתכת. הידבקות: הפסגות נצמדות זו לזו, נקרעות, ומעבירות חומר ממשטח למשטח.

הוא שחיקה אברסיבית: חלקיק קשה, או פסגה קששה, חורש תעלות במשוטח הרך. זה הבלאי של אבק, חול ושבבים. השלישי הוא עייפות שטח, במגע מתגלגל, כמו במיסבים ובגלגלי שיניים. באנגלית: המאמץ הגבוה ביותר נמצא קצת מתחת לפני השטח, סדק נוצר שם, ובסוף חתיכה ניתקת. והרביעי הוא בלאי קורוזיבי, שבו שכבות תחמוצת נוצרות ומוסרות שוב ושוב.

וקביטציה, שבה בועות אדים קורסות ליד המשטח ומכות בו, כמו במשאבות ובמדחפים. שנשחקת עולה ביחס ישר לעומס ולמרחק ההחלקה, ויורדת ביחס הפוך לקשיות של המשטח שנשחק. 2 מהחלקיקים השוחקים כמעט לא נשחק. חול, למשל, קשה יותר מרוב הפלדות המוקשות. מתכות זהות ורכות זו מול זו. פלדה על פלדה ביובש, או נירוסטה על נירוסטה, נוטות להידבק ולהיתפס.

כמו שראינו בפרק 13. תותבים מברונזה כבושה, עם שמן ספלוג בתוכה, סכים את עצמם. מיסבי החלקה ממתכת לבנה, ווםס88 באנגלית, רכים מאוד, ומשמשים במיסבים הידרודינמיים גדולים. תותבים …, מ-ואסס … מחליקים היטב גם בלי שמן. אפשר בצמנטציה, בניטרידציה ובאינדוקציה, שהכרנו בפרק 7.

אוד DLC-1, בהתזה תרמית של קרביד טונגסטן, או בריתוך של שכבה קשה כמו Stellite. ובחירת הדרך תלויה בעומס, בעובי השכבה הנדרש, ובנטמפרטורת התהליך שהחלק יכול לסבול. וניטרידציה וצמנטציה עשיריות מילימטר עד מילימטרים. בכמה מאות מעלות, ועלולים לרכך פלדה שעברה הרפיה נמוכה.

על הבלאי. משטח מחוספס מדי שוחק את בן הזוג שלו ושובר את שכבת השמן. בצילינדרים של מנועים יוצרים בכוונה דוגמה של חריצים דקים, שמחזיקים שמן. ובמגע מתגלגל, ניקיון הפלדה קריטי: תכלילים קטנים מתחת לפני השטח הם נקודות ההתחלה של הקילוף. לכן פלדות מסבים כמו 52100 מיוצרות בניקיון גבוה במיוחד, ומוקשות ליותר מ-58 רוקוול C.

מציינים קשיות לשני המשטחים, חספוס, ואת סוג הסיכה, ולא רק את החומר. עוברים לפעמים הרצה, בעומס מופחת, כדי שהפסגות יתיישרו בעדינות. הידבקות, ובורות וקילופים מעידים על עייפות שטח. ומה מייקר? סיכה ואיטום. אבל השבתה של מכונה בגלל חלק שחוק יקרה בדרך כלל הרבה יותר.

בפרק הבא נעבור לחומר בייצור, ונתחיל בעיבודיות: למה חומר אחד מתעבד בקלות, ואחר שובר כלים.

19. עיבודיות

מחזיק, איזה גימור מתקבל, איזה שבב נוצר, וכמה כוח והספק צריך. עיבודיות גרועה עושה את ההסך, בכל אחד מהמדדים האלה. כדי להשוות, משתמשים במדד העיבודיות. מדד העיבודיות מושווה לפלדה 1212, שמקבלת מאה אחוז. וחמישה, 5 Grade של טיטניום בסביבות עשרים, ו- 8 Inconel בסביבות עשרה.

אלומיניום מתעבד מהר יותר מכל הפלדות, ומקבל מספרים של מאות אחוזים. משלהם, אבל הוא נותן סדר גודל טוב, ובהערכת עלות הוא אחד הגורמים הגדולים ביותר בזמן העיבוד. החיתוך הסגולי: הכוח שנדרש לחתוך מילימטר רבוע של שבב. אלפיים, בטיטניום דומה לפלדה, ובסגסוגות ניקל בסביבות שלושת אלפים.

מדי שוחק את הכלי, אבל גם חומר רך מדי הוא בעיה: הוא נמרח, נדבק לכלי, ויוצר שבב ארוך וגימור קרוע. נירוסטה אוסטניטית וסגסוגות ניקל מתקשוים מתחת לכלי. שוחקים את הכלי. והנטייה הכימית של החומר להיצמד לחומר הכלי. גם המיקרו מבנה משנה. בפלדה עם פחמן בינוני, מבנה של פריט ופרליט מתעבד היטב.

העיבודיות. ומרטנזיט מוקשה הוא כבר עיבוד של חומר קשה. כחומר סיכה בקצה. ותחמוצות אלומיניום שוחקות, כי הן קשות מאוד, כמעט כמו הכלי עצמו. בפרק 5. סדרת 11, כמו 1144, מכילה גופרית. סדרת 12 מכילה גופרית וזרחן. פישניים מ-1212. אותו רעיון קיים גם בנירוסטה 303, בפליז עם עופרת, ובאלומיניום 2011.

כמו 5ווסה, מחליפים היום את העופרת בביסמוט או בסיליקון. הכלי, ומפריע לעבודה אוטומטית. שבב מקוטע נוצר בחומרים פריכים, כמו ברזל יצוק. מוקשים. שובר שבבים בלהב מכופף את השוב עד שהוא נשבר. ובמהירות נמוכה, החומר נדבק לקצה, נבנה עליו, ונשבר שובושוב.

בדרך כלל מהירות גבוהה יותר, כלי חד יותר, או ציפוי מתאים. אם6, ניטריד בורון קובי, הוא הבחירה לפלדה מוקשה ולברזל יצוק קשה. הפחמן של היהלום עובר לברזל, והכלי נשחק מהר מאוד. בכלי קרביד, העלאה של מהירות החיתוך בעשורים אחוז יכולה לקצר את חיי הכלי בחצי, ואף יותר.

יתחלפו כל הזמן. ובחומרים קשים לעיבוד, המהירות הכלכלית נמוכה בהרבה. במהירויות נמוכות הסיכה חשובה יותה ובמהירויות גבוהות הקירור. ובסגסוגות ניקל, קירור בלחץ גבוה דרך הכלי שובר את השבב ומאריך מאוד את חיי הכלי. הצפה, שמתאימה לחלק מהחומרים וחוסכת בנוזל ובניקוי.

נוצרת לפעמים שכבה לבנה, שכבה דקה וקשה מאוד של מרטנזיט שנוצר מחדש, שעלולה להיסדק. לכן בחלקים מדויקים מעבדים גס, מפיגים מאמצים, ורק אז מעבדים את הגמר. מה זה אומר בבית המלאכה? מול מרוככת עם טיפול חום אחרי, או פלדה לעיבוד קל, כשהיא מותרת.

ולהפגת מאמצים. בפרק הבא נכיר את הריתוך, ואת מה שהחום של הריתוך עושה לחומר.

20. ריתוך והשפעתו על החומר

רגע. במרכז, בתפר, המתכת נמסה ומתמצקת מחדעו, עם מבנה של יציקה. חימום וקירור מהירים מאוד. ומעבר לו, חומר הבסיס, שלא השתנה. שלושה חומרים שונים, בתוך חלק אחד. ורוב הבעיות של הריתוך נמצאות באזור המושפע מחום. יותר חום נותן אזור מושפע רחב יותה קירור איטייותר וגרעינים גסים יותר.

פחות חום נותן קירור מהיר יותר, ולכן מבנה קשה יותר. שהכרנו, בשניות. ליד קו ההתכה הגרעינים גדלים מאוד. קצת רחוק יותר הם מתעדנים. הקירור המהיר הופך את האזור הזה למרטנזיט קשה ופריך. כאן נוצרת הבעיה הנפוצה ביותה סדיקה קרה. היא צריכה שלושה דברים ביחד: מבנה קשוה, מימן, ומאמץ.

ולכן בדיקות לא הורסות של ריתוכים קריטיים עושים בדרך כלל רק אחרי שעבר זמן. רתיכה בקלות. בין אפס נקודה ארבע לאפס נקודה ששו, צריך חימום מוקדם. עד שלוש מאות מעלות, מאט את הקירור, מונע מרטנזיט קשה, ונותן למימן זמן לצאת. באלקטרודות דלות מימן, כמו 7018ם, שמאחסנים בתנור ייבוש, כי לחות היא מקור מימן.

בסביבות אפס נקודה שלוש וחצי, ומרתכים אותה בלי חימום מוקדם. לחמם אותה למאתיים וחמישים עד שלוש מאות מעלות, ולטפל בה בחום אחרי הריתוך. דברים: הוא מרפה את האזור המושפע מחום, ומשחרר את המאמצים הפנימיים שהריתוך השאיר. שש מאות מעלות, ותקני הריתוך מחייבים אותו מעל עובי מסוים.

הטיפול עוברת את טמפרטורת ההרפיה המקורית, הפלדה מתרככת. נוזליים בגבולות הגרעינים, ותפר עמוק וצר, בריסון גבוה, נקרע עוד לפני שהתמצק. לכן פלדות לעיבוד קל, עם גופרית או עופרת, כמעט אי אפשר לרתך, כמו שראינו בפרק 19. להיזהר מרגישות לקורוזיה בין גרעינית, ולכן מרתכים גרסאות L, כמו שראינו בפרק 10.

כמו 308L ו- 3091 מתוכננים כך שבתפר יישאר מעט פריט דלתא. אחרי, ובדופלקס צריך לשמור על כמות חום מבוקרת, כדי לשמור על האיזון בין שתי הפאזות. פי שלושה מהמתכת עצמה, ולכן מנקים אותה לפני הריתוך, ומרתכים בתהליכים שמפרקים אותה. מימן מלחות יוצר נקבוביות, ולכן הניקיון וייבוש החוט קריטיים.

6, האזור המושפע מחום מאבד חלק גדול מהחוזק, כמו שראינו בפרקים 4 ו-12. …] באנגלית: כלי מסתובב מחמם ומערבב את המתכת במצב מוצק, בלי להתיך אותה, והחיבור חזק בהרבה. הריתוך גם מעוות את החלק. התפר מתכווץ כשהוא מתקרר, ומושך את החלק אחריו. משתמשים במתקנים, ולפעמים מטים מראש את החלקים, כך שיתיישרו בקירור.

הכניעה של החומר. כשמעבדים חלק מרותך, המאמצים האלה משתחררים, והחלק זז. לכן בחלקים מדויקים מרתכים, מפיגים מאמצים, ורק אז מעבדים את הגמר. בפרקים שלהם. טיטניום דורש הגנה מלאה של גז אציל על כלהאזור החם. סגסוגות ניקל דורשות ניקיון קפדני. נחושת מוליכה את החום הרחק מהתפר, ולכן צריכה חום רב. וברזל יצוק דורש חימום מוקדם ואלקטרודות ניקל.

ההבדל בהתפשטות התרמית, על הקורוזיה הגלוונית ביניהן, ולפעמים על שכבת ביניים. לסי תקן כמו15614 ISO או 1.1ם …, וגם רתך מוסמך. הקבלה של פגמים בתפר מגדירים לפי תקן, כמו 50! 7, עם רמות איכות C ,8 ו-ם. ומה מייקר? חימום מוקדם, טיפול חום אחרי, בדיקות לא הורסות, הסמכות, ותיקון עיוותים.

בכלל, או שאפשר לחבר בברגים, בהלחמה קשה, או לעבד מגוש אחד. בפרק הבא נכיר את צורות האספקה של החומר, ואיך הן משפיעות על התכונות ועל העלות.

21. צורות אספקה

משנה לא רק את המחיר ואת כמות העיבוד, אלא גם את התכונות עצמן. שונים. בפרק הזה נכיר את צורות האספקה, ואיך בוחרים ביניהן. בחום מגיעה עם שכבת תחמוצת שחורה, mill scale באנגלית, ולעתים גם עם שכבה שאיבדה פחמן. פנימיים. מוטות משוכים בקור מגיעים מבריקים, בסבולות צרות, ועם חוזק גבוה יותר בזכות העיבוד הקר.

אבל יש בהם מאמצים פנימיים, ולכן חלק לא סימטרי שמעבדים מהם עלול להתעוות. ואף יותר, שהקליפה החיצונית הוסרה מהם, יחד עם השכבה שאיבדה פחמן. בקוטר היא בדרך כלל עשיריות מילימטר עד מילימטר ויותר, לפי הגודל. במוט משוך בקור היא בסביבות 11ח, ובמוט מושחז אפשר להגיע ל-8ח ואף 7ח.

מגיע עם שכבת תחמוצת ועם גלים, ופח מגולגל בקור חלק ושטוח יותר. באלומיניום, כמו שראינו בפרק 12, פח במצב 1651 נמתח כדי לשחרר מאמצים. מגולגל, אבל כמעט חסר מאמצים, ונשאר שטוח גם אחרי עיבוד כבד. ובלייזר יוצר בקצה אזור מושפע מחום, ובפלדות מתקשות הקצה הזה יכול להיות קשה מאוד.

שמגיעים מעובדים מראש, מושחזים ושטוחים, וחוסכים את העיבוד הראשון. נמתחים לאורך כיוון הגלגול, כמו סיבים בעץ. לכן התכונות שונות בכיוונים שונים, וזו אניזוטרופיה. הגלגול, ופחות טובים לרוחב. והכי חלש הוא הכיוון לעומק הפח. הוא עלול להיקרע בשכבות. זו קריעה בשכבות, באנגלית. lamellar tearing

לכן בחלקים עמוסים מסמנים בשרטוט את כיוון הגלגול, וממקמים את החלק בפח בהתאם. הכתפיים והרדיוסים, במקום להיחתך בהם, כמו שקורה בחלק שעובד ממוט. בתבנית סגורה, לחלקים מורכבים בכמויות, קרוב מאוד לצורה הסופית. החיסרוך: התבנית יקרה, חמן ההכנה ארון.

יציקה מאפשרת את הצורות המורכבות ביותה כמו שראינו בפרקים 11 ו-12, ובקורס הטכנולוגיות. גרעינים גסים יותר, ומשיכות נמוכה יותר מחומר מחושל. לכן בחלקים קריטיים מחמירים עם בדיקות, ולפעמים מבצעים כבישה איזוסטטית חמה, כדי לסגור נקבוביות. נפוצה מאוד. אפשר לקבל כמעט כל חתך, עם חללים פנימיים, ובמצב 5דאו16.

שמיוצרים מגוש מלא, וצינורות מרותכים, שמגולגלים מפחומרותכים לאורכם. ומדויק יותר בעובי הדופן. ולחלקים חלולים יש גם מוטות חלולים, שחוסכים קידוח ארוך. חלק כמעט סופי, עם נקבוביות מבוקרת, כמו בתותבים ספוגי שמן. הזרקת אבקת מתכת, ואווא באנגלית, מאפשורת חלקים קטנים ומורכבים מאוד, בצפיפות גבוהה.

טונגסטן, מתאימה לכמויות קטנות ולצורות שאי אפשר לייצר אחרת. גם כאן, התכונות יכולות להיות שונות בכיוונים שונים, לפי כיוון ההדפסה. ואת השכבה שאיבדה פחמן, בדרך כלל מילימטר ויותר לכל צד, תלוי בגודל. לא לעבד בכלל את הקוטר החיצוני. ובחישול וביציקה, התוספת נקבעת בשרטוט היציקה או החישול.

הוא עשרה לאחד, תשעים אחוז מהחומר היקר הולכים לשבבים. שקל להשיג, ושמים לב אם החומר מגיע במידות מטריות או באינצ'ים, כי ערבוב בין השיטות גורם לבזבוז. עם מעט מאמצים, או מפיגים מאמצים אחרי העיבוד הגס. מוט מושחז יקר ממוט מגולגל בחום, חישול דורשו תבנית, ויציקה דורשת דגם ובדיקות.

הרבה יותר בעיבוד. בפרק הבא נלמד איך מזמינים חומר נכון: תקנים, תעודות ובדיקות קבלה.

22. תקנים תעודות ובדיקות קבלה

ובאיזו סבולת, עם איזו תעודה, ואם יש דרישות מיוחדות. בפרק הזה נלמד איך מזמינים חומר, איך קוראים תעודה, ומה בודקים כשהחומר מגיע. 3 ם. המצב: מרוכך, מושבח לקשיות מסוימת, או טמפרכמו1651. אולטרסונית, גודל גרעין, ניקיון, או בדיקת הלם בטמפרטורה נמוכה.

ובסוף, סוג התעודה הנדרש, והדרישה לסימון ולעקיבות. ושמונה עד שלושים ושתיים רוקוול ס, משוך בקור, ארבעה מטרים, עם בדיקה אולטרסונית ותעודה 3.1. לא תמיד אותו חומר. 4140 ו-4207%104 קרובים מאוד, אבל טווחי ההרכב והתכונות לא זהים לגמרי. בהזמנה, ולא משאירים לספק להחליט. ובחלקים קריטיים, משווים את ההרכב ואת התכונות בפועל.

בלי תוצאות בדיקה. תעודה 2.2 כוללת תוצאות בדיקה כלליות, מהייצור השוטף. הספציפית, וחתומה בידי נציג בדיקה של היצרן, שאינו תלוי במחלקת הייצור. בודק חיצוני אישר אותה. בתעשייה הביטחונית והאווירית דורשים בדרך כלל לפחות 3.1. התקן, 50049 אוס, ותעודה מסוג 3.18. זו אותה תעודה שנקראת היום 3.1.

ובארצות הברית קוראים לתעודה בדרך כלל ₪ דוא, דוח בדיקה של מפעל הייצור. לתוצאות שעל הנייר. אחר כך, ההרכב הכימי: משווים כל יסוד לגבולות שבתקן. הלם. אחר כך, מצב טיפול החום, והתקן שלפיו נבדק. ובסוף, חתימה וחותמת. כל שורה שלא מתאימה להזמנה היא סיבה לעצור.

ניקח דוגמה: תעודה של מוט 4140 מושבח. מספר המנה מופיע בראש התעודה, וחרוט גם על קצה המוט. הכרום והמוליבדן בתחום. חוזק הכניעה, הקשיות וההתארכות עומדים בדרישה. והבדיקות נעשו לפי A370 וא ASTM. מה מדליק נורה אדומה? על הגבול בכל היסודות, בדיקה שנדרשה וחסרה, תקן אחר ממה שהוזמן, או תעודה בלי חתימה.

חלודה ופגמים. מודדים מידות. בודקים שהסימון על החומר תואם למספר המנה שבתעודה. בבדיקת קשיות ניידת, ובבדיקת וואס, שבה מכשיר זחא ידני ימראה את ההרכב. חומר שלא מתאים עובר להסגר, ולא נכנס לייצור עד שמחליטים מה לעשות בו. בבית המלאכה: מגנט מבדיל בין נירוסטה אוסטניטית לפלדה, אבל לא בין סוגי פלדות.

ובדיקת ניצוצות במשחזת נותנת רמז לכמות הפחמן, אבל היא לא מחליפה בדיקת הרכב. מוט, מעבירים את הסימון לכל חתיכה. שאריות מסמנים, ולא זורקים למדף משותף. המדבקה. וקונים מספקים מאושרים בלבד, כי חומר מזויף ותעודות מזויפות הם סיכון אמיתי. אפשר לשלוח דגימה למעבדה מוסמכת, לבדיקת הרכב ותכונות, אבלזהיקרולוקח זמן.

ואם אין אישור, החומר נדחה. החלטה בעל פה, ליד המכונה, היא המקור לרוב הבעיות. תקני AMS ו- MIL-1 מגדירים לא רק את ההרכב, אלא גם את שיטת הייצור, את הבדיקות ואת רמת הניקיון. ושרשרת עקיבות מלאה, מהיציקה ועד החלק הגמור, היא חלק מהמוצר עצמו. ומה מייקר? תעודה 3.2 יקרה מ-3.1, כי היא דורשות בודק חיצוני.

מוסיפות מחיר וזמן. חומר בדרגה אווירית יקר יותר, ולפעמים יש כמות מינימום להזמנה. בפרק הבא, האחרון בקורס, נחבר את הכל: איך בוחרים חומו.

23. בחירת חומר

נחבר את הכל, ונענה על השאלה שעומדת מאחורי כל שרטוט: איך בוחרים חומר. של הזול ביותר, אלא של החומר שעושה את העבודה בעלות הכוללת הנמוכה ביותר, ובסיכון סביר. המועמדים, ומסננים את מי שלא עומד בדרישה הכרחית אחת. בודקים את הבחירה: בחישוב, באב טיפוס, או בניסיון קודם.

יכול לשקול. באיזו טמפרטורה הוא עובד, ובאיזו סביבה: לחות, מי ים, כימיקלים. לאורך זמן. וכמה יחידות, באיזה מחיר, ועם אילו דרישות של הלקוח והתקן. רצויות. דרישה הכרחית, כמו עמידות במי ים או טמפרטורה של שש מאות מעלות, פוסלת חומר מיד. דרישה רצויה, כמו משקל נמוך או עיבוד קל, היא שיקול בדירוג.

החומרים של Ashby מציגות חוזק מול צפיפות, או קשיחות מול צפיפות, לכל משפחות החומרים יחד. וקלה, למשל, מה שקובע הוא לא המודול לבד, אלא היחס בין שורש המודול לצפיפות. אף שהמודול שלו נמוך פי שלושה. ובמוט מתיחה, שבו קובע היחס בין המודול לצפיפות, הן כמעט שוות. כשיש כמה מועמדים טובים, משתמשים במטריצת החלטה.

עשרים, עלות עשרים וחמישה, עיבודיות עשרים וזמינות עשרה, ומדרגים כל חומר מאחת עד חמשו בכל קריטריון. ובעיבודיות, דופלקס בחוזק ובקורוזיה, וטיטניום בקורוזיה ובמשקל, אבל ציון נמוך בעלות. הציון הכולל לא מחליט במקומנו, אבל הוא מראה בבירור על מה אנחנו מוותרים בכל בחירה. השיניים עצמם: פלדות צמנטציה כמו 8620 …, שראינו בפרק 7.

קורוזיבי, 5 Grade של טיטניום. אביזר ימי: 3161, דופלקס, ברונזה אלומיניום, או טיטניום 2 Grade. כשהשטיחות קריטית. מבלט לחיתוך: 82 ,2ס, או פלדת אבקה כשהעומס גבוה במיוחד. ומעל זה, 625 Inconel או 718. ותותב שמחליק על גל: ברונזה, או פולימר כמו ואסס PEEK-1 למשאבת מיים. הדרישות ההכרחיות: עמידות במי ים, וחוזק מספיק לפיתול ולעייפות.

ו-4140 .חס17-4 נפסל, כי שריטה אחת בציפוי מתחילה קורוזיה. 316 עמיד, אבל חלש מדי לעומס הזה. לקורוזיה בחריצים במים עומדים, ולכן חשוב לדעת אם המשאבה עומדת לתקופות ארוכות. ובין שניהם מכריעים לפי העלות, הזמינות, והקלות לעבד אותם במכונות שיש לנו. ביותר, כשהוא לא נדרשו, ומחירו בעיבוד ובטיפול חום גבוה. דרישת קשיות גבוהה, בלי לחשוב על toughness

בחומר אקזוטי שאין במלאי. ואי ידיעה מה הריתוך, או טיפול החום, יעשו לחומר. זמן העיבוד, שתלוי בעיבודיות, טיפול החום, הציפוי, הבדיקות, והסיכון לפסילות. אלומיניום במקום פלדה, חוסכים יותר בעיבוד ממה שהם עולים בחומר. ולפעמים חומר יקר יותר לקילו, שמגיע מוקשוה מראשו, חוסך טיפול חום, עיוות ומעבר השחזה.

עד שש, טיטניום עשרים ויותר, וסגסוגות ניקל שלושים ויותר. אבל זכרו שאלומיניום שוקל שליש מפלדה, ולכן לפי נפח הוא זול בהרבה ממה שנראה לפי קילו. נפוץ, במידות סטנדרטיות, מגיע מהר וזול. חומר נדיר, או מידה לא סטנדרטית, יכולים להוסיף שבועות ומחיר. לכן כדאי להכיר את המלאי של ספקי החומר, ולשאול אותם לפני שמחליטים.

והברזל היצוק, המתכות הלא ברזליות, ההתנהגות בשירות, החומר בייצור, וההזמנה. שכדאי לשאול על כל חומר: מה החלק צריך, מה תהליך הייצור צריך, וכמה זה עולה בסוף. המקרים. תודה שהייתם איתנו בקורס חומרים ומטלורגיה של םטה ….