books nonferrous alloy
If you do not find what you're looking for, you can use more accurate words.
السبائك اللاحديدية (Info)
في المعادن، تنقسم السبائك إلى سبائك حديدية ويكون عنصرها الأساسي هو الحديد وسبائك غير حديدية ويكون عناصرها الأساسية معادن غير الحديد.هناك عدة مزايا وعيوب للسبائك الحديدية
من أهم مزاياها:
ا)تعدد الخواص الميكانيكية على مدى واسع يمكن الاختيار منه.
ب)سهولة تصنيعها للأغراض المختلفة.
ج)اقتصادية التكلفة في إنتاجها.
ومن أهم عيوب السبائك الحديدية:
ا)ثقل وزنها(أو كثافتها العالية).
ب)الانخفاض النسبى لتوصيلها للكهرباء(بالنسبة لبعض السبائك المعدنية الأخرى).
ج)تعرضها للتاكل بسهولة.
من أهم السبائك اللاحديدية سبائك النحاس وسبائك الالومنيوم، ودعنا الآن نلقى بعض الضوء على هذه السبائك.
سبائك النحاس
النحاس عموما من المعادن ذات التوصيل الجيد جد للكهرباء ذات مقاومة عالية للتاكل.من أشهر سبائكه النحاس الاصفروهى سيبكة من النحاس والخارصين ولها استخدامات كثيرة مثل العملات المعدنية والأخرى البرونزوهو أحد السبائك الشهيرة ويحتوى البرونز، بالإضافة إلى النحاس، على القصدير والالومنيوم والسيليكون والنيكل والبرونز أقوى من النحاس الأصفر ويحتفظ بخاصية مقاومة التاكل.
هناك سبائك حديثة من النحاس اشهرها سبائك النحاس والبريليوم وهى تتميز بقوة عالية جدا وتوصيل ممتازة كذلك لمقاومة التاكل.
التخمير لسبائك النحاس :
أحد الطرق الرئيسية لاكساب سبائك النحاس الصلادة هي عملية التشكيل على البارد(مثل عملية الدرفلة).تزداد هنا قوة السبائك النحاسية ولكنه في نفس الوقت تزداد قصافتها.يمكن ارجاع بعض من ممطولية المادة عن طريق التخمير.تتم عمليات التخمير عادة عند درجة حرارة 760-980 درجة مئوية وبعد ذلك يبرد النحاس سريعا في الماء.عند اجراء عمليات التخمير في النحاس يجب الحذر عند التسخين من ظاهرة القصافة الحرارية وهى عبارة عن درجات حرارة تزداد عندها قصافة النحاس بشكل كبير ويصبح عرضة للكسر. المعالجة الحرارية للنحاس يجب أن تتم على يد خبيرلأن النحاس مادة شديدة السمية
سبائك الألومنيوم
يتميز الألومنيوم وسبائكه بخفة الوزن(بالمقارنة بالصلب مثلا)كذلك التوصيل العالى للكهرباء والحرارة وسهولة التشكيل.العيب الأساسي هوانخفاض درجة الانصهار (660 درجة مئوية).يمكن تحسين الخواص الميكانيكية بإضافة عناصر أخرى(السبائك) أو بعمليات التشكيل على البارد ولكنه في كلتا الحالتين يفقد الالومنيوم جزاء من مقاومته للتاكل والعناصر الأساسية لسبائك الالومنيوم هي النحاس والمنجينز والسيليكون والماغنيسوم والزنك(الخارصين). زاد الاهتمام بسبائك الالومنيوم حديثا لاستخدامها كمواد هندسية.من أكثر التطبيقات اثارة للاهتمام هو الاستخدام في المواصلات وذلك نظرا لقلة وزن هذه السبائك الامر الذي يعيطها ميزه توفير الوقود، المعالجة الحرارية خطوة مهمة في عمليةِ تصنيع الألمنيومِ لإنْجاز سبائك بخواص مطلوبة. تَتطلّبُ المعالجةُ الحراريةَ لسبائكِ الألمنيومِ لمعرفة مخطط درجة الحرارة والوقت، لِكي تُنجزَ نَتائِجَ متكرّرةَ وتُنتجُ مُنتَج عالى الجودة. فإنّ المواصفاتَ المستعملةَ على نحو واسع أي إم إس 2771 وأي إم إس 2771 بينهما اختلاف واضح.
تنقسم عملياتَ المعالجة الحرارية للالومنيوم إلى التخمير والتصليد والمراجعة كما سبق ذكرهما وتتم على سبائك الومنيوم كلها سبائك الألمنيوم تُقسّمَ إلى صنفين: سبائك غير قابلة للمعالجة الحرارية وسبائك قابلة للمعالجة الحرارية، التي تَتضمّنُ xxx1، 3 xxx، 4 xxx وسبائكِ سلسلةِ xxx5، يستمدوا قوتهم من عملية التصليد، بينما السبائك القابلة للمعالجة الحرارية وهى xxx2، 6 xxx وسبائكِ سلسلةِ xxx 7 ومُقَوّية بعملية المراجعة.
التخمير لسبائك الالومنيوم:
يتشابه الالومنيوم مع النحاس في جوانب محددة فالتشكيل على البارد هو أحد الطرق الرئيسية لاكساب الالومنيوم الصلادة ولكن ذلك يكون على حساب ممطوليتة.يتم التخمير لاسترجاع بعض من الممطولية لابد من مراعاة القصافة الحرارية هنا أيضا أثناء عمليات التخمير درجات حرارة التخمير للامنيوم وسبائكه تتراوح ما بين343-413 درجة مئوية.
سبائك المغنسيوم
يعتبر المغنسيوم من اخف المعادن على الأرض وزنه الذرى 12 ويتواجد بكثرة في قشرة الأرض وفي محيطات العالم على شكل كربونات أو كلوريدات ويتميز بخاصية خمد الاهتزازت ويستخدم في مجال صناعة الطائرات ومحركاتها نظرا لانه يتحمل اجهاد الزحف. التخمير لسبائك المغنيسوم
المعالجة الحرارية للمغنسيوم:
تتم في شروط مختلفة ويتم التسخين إلى 290 ويتم التخمير من450 إلى 550 يسبب ذلك تقوية في المعادن ومعظم عمليات التشكيل على المغنسيوم تعمل في درجات الحرارة العالية وتتم ازالة الإجهادات المتبقية بالتشكيل على البارد أو الساخن واللحام وتظهر الإجهادات المتبقية عند الصب وأثناء التجمد وأحيانا أثناء عمليات التشغيل، وعند مُعَالَجَة ِ سبائكِ الخارصينِ أو الومنيومِ أو المغنيسيومِ، يتم رفع درجة حرارة المعالجة ببطء لتفادى انشطار المركبات الانصهارية والتشكيلِ الناتجِ مِنْ الفراغاتِ عند درجة 260 حتى لاتنشئ الفجوات والشروخ التي تتسبب انخفاض مستوى السبيكة.
سبائك التيتانيوم
يتواجد التيتانيوم على شكل اسفنجى ويتم ضغطه للحصول على السبائك ويستخدم في صناعة محركات الطئرات نظرا لان درجة انصهاره1668 درجة مئوية ويستخدم في انانيب الضغط الهيدروليكى.
التخمير لسبائك التيتانيوم: المعالجة الحرارية للتيتانيوم تستخدم لزيادة صلابة الكسر وقابل للطرق في درجة الحرارة العادية وزيادة الخواص الميكانيكية وتطوير سبائك التيتانيوم نظرا لأن التيتانيوم يتحمل درجات الحرارة العالية لذا يستخدم في محركات الطائرات ويوجد اربع طرق للتخمير وهما
1-تخمير باستخدام الطحن
2-التخمير المضاعف
3-التخمير البلورى
4-تخمير بيتا
اولا تخمير باستخدام الطحن:
التخمير باستخدام الطحن يستخدم للمنتجات الطاحونية الشكل وهو ليس تخمير تام ولكنه جزئى ويترك اثار عند التشكيل على الساخن أو البارد
ثانيا التخمير المضاعف(التخمير المزدوج) يعدل الحجوم والابعاد في المراحل المختلفة مما يجعل التيتانيوم مقاوم للزحف وصلابة الكسر
ثالثا التخمير البلورى اعادة البلورة باستخدام المعالجة الحرارية والتخمير ويساعد على تحسين صلابة الكسرويتم التسخين إلى درجة قبل الانصهار ويترك ببطء ليبرد داخل الفرن لذلك يستخدم في الطائرات
رابعا تخمير بيتا تخمير بيتا يشبه تخمير اعادة البلورة يزود صلابة الكسر ويتم عند درجات حرارة أعلى من درجة حرارة الانتقال من طور إلى اخر لمنع حدوث النمو المفرط في حجم الخلية ويعتمد التخمير على السمك واستخدام الماء أو مراوح الهواء عند تخمير المقاطع الكبيرة.
خزف
الخزف تشمل المواد اللاعضوية اللامعدنية والمتشكلة بفعل الحرارة. أهم التطبيقات القديمة هي المواد الغضارية وأعمال الجص والفخار والقرميد والآجر المستخدم في البناء، لا ننسى أيضاً المواد الزجاجية والاسمنت. تندرج حميع المواد ذات الأصل أو الطبيعة الغضارية أو الترابية أو الكلسية ضمن المواد السيراميكية
التخمير للسيراميك:
الخزف هو من المواد غير العضوية، غير المعدنية، صلبة وهشه (بعد أن يوضع بالنار) ،مرن جدا في وضعه الطبيعي، يُنتج بها العديد من الأشياء مثل الأواني الفخاريه والتماثيل الزخرفيه. كما أنها تستخدم في الطلاءات المقاومة للحرارة العالية ولذلك لخصائصة الكيمياءيه والفيزياءيه وارتفاع درجة انصهاره. عادة لون الخزف أبيض، يمكن ان مزجه بمواد مختلفة وملونة. الفخاريات عادة ما تتألف من مواد مختلفة : الطين، والفلسبار، رمل، أكسيد الحديد والالومنيا والكوارتز. الخزف هو الطين المزجج والمفخور. يرجع تاريخ الخزف إلى أقدم العصور.في الوقت الحاضر أصبح الخزف من أحد الفنون التشكيلية. وأما الاسم الاخر لهذا الخزف (سيراميك) وهو فن إسلامي قديم وأما بالغة السنسكريتية فاسمه (كيراموس). فن الخزف من أقدم الحرف والفنون في تاريخ البشرية ولم يعرف حتى الآن أين بدأ أو متى ولكنه وليد الحاجة والصدفة معا فمياه الأمطار والأرض الترابية التي تتحول إلى طين بفعل المطر ثم تطبع عليها بصمة الارجل والخطوات شكلت تقعرات امتلأت بالمياه فعرف منها الإنسان كيف يحفظ سوائله وفي عصر الزراعة احتاج لاشياء يحفظ فيها الحبوب خاصتا بعد أن جفت الطينة ثم عرف النار وقام بتسوية الاشكال التي صنعها من الطين لتصبح اثر صلابة ولا تنهار بفعل المياة والسوائل ثم عرف ان الرمال تنصهر بفعل النار وتتحول إلى زجاج فكانت الطبقة الزجاجية التي تسد المسام في الاوانى الفخارية وتزيد الفخار صلابة وأصبح عنده نوعين من المنتج الطينى الفخار المسامى والخزف المطلى بطلاء زجاجى شفاف وأحيانا ملون وتطور من ادوات نفعية إلى فنون وعرف أيضا باسم السيراميك بعد تزجيجه بالطلاءات الزجاجية واسم سيراميك اسم اغريقى مأخوذ من كلمة كيراميكوس أى صانع الفخار وأعظم ما انتج في فنون الفخار والخزف هو ما انتجته الحضارة الإسلامية لتعدد البلدان التي ضمتها هذه الحضارة وتنوع الاساليب والتقنيات التي عرفها صانعو الفخار في ظل الامبراطورية الإسلامية. تسمى أيضاً بالمواد المتصلدة حرارياً أو المواد الغضارية. يعود الاختلاف في التسمية إلى الترجمة المصطلحة لكلمة ceramics الأجنبية. هذه المواد هي عبارة عن أكاسيد لمعادن، وتعتبر المواد الزجاجية حالة خاصة من المواد السيراميكية.
