Non-ferrous nga Metal Casting

Ang mga ferrous nga metal kaylap nga gigamit sa industriya sa inhenyero tungod sa ilang pagkalabaw, lainlain nga mekanikal nga kabtangan ug mubu nga gasto. Bisan pa, ang mga non-ferrous nga metal gigamit usab sa lainlaing mga aplikasyon alang sa ilang piho nga mga kabtangan kung itandi sa mga ferrous nga haluang metal bisan pa sa ilang kasagarang taas nga gasto. Ang gitinguha nga mekanikal nga mga kabtangan mahimong makuha sa kini nga mga haluang metal pinaagi sa pagpagahi sa trabaho, pagpagahi sa edad, ug uban pa, apan dili pinaagi sa normal nga mga proseso sa pagtambal sa init nga gigamit alang sa mga ferrous alloy. Ang pipila sa mga nag-unang non-ferrous nga materyales nga interesado mao ang aluminum, copper, zinc, ug magnesium

1. Aluminum

Sa tanan nga non-ferrous alloys, ang aluminum ug ang mga alloy niini mao ang labing importante tungod sa ilang maayo kaayo nga mga kabtangan. Pipila sa mga kabtangan sa purong aluminum nga gigamit sa industriya sa engineering mao ang:

• 1) Maayo kaayo nga thermal conductivity(0.53 cal/cm/C)
• 2) Maayo kaayo nga electrical conductivity (376 600/ohm/cm)
• 3) Ubos nga densidad sa masa (2.7 g/cm)
• 4) Ubos nga punto sa pagkatunaw (658C)
• 5) Maayo kaayo nga pagsukol sa kaagnasan
• 6) Kini dili makahilo.
• 7) Kini adunay usa sa pinakataas nga reflectivity (85 ngadto sa 95%) ug ubos kaayo nga emissivity (4 ngadto sa 5%)
• 8) Kini humok kaayo ug ductile ingon nga usa ka resulta nga kini adunay maayo kaayo nga mga kabtangan sa paggama.

Ang pila sa mga aplikasyon diin ang puro nga aluminyo kasagarang gigamit mao ang mga konduktor sa kuryente, mga materyales sa palikpik sa radiator, mga yunit sa air conditioning, mga optical ug light reflector, ug mga materyales sa foil ug packaging.

Bisan pa sa mga mapuslanon nga aplikasyon sa ibabaw, ang puro nga aluminyo dili kaylap nga gigamit tungod sa mga musunud nga problema:

• 1) Kini adunay ubos nga tensile kusog (65 MPa) ug katig-a (20 BHN)
• 2. Lisud kaayo ang pagwelding o pagsolder.

Ang mekanikal nga mga kabtangan sa aluminyo mahimong labi nga mapauswag pinaagi sa pagsagol. Ang mga nag-unang elemento sa alloying nga gigamit mao ang copper, manganese, silicon, nickel ug zinc.

Ang aluminyo ug tumbaga nagporma sa kemikal nga compound nga CuAl2. Labaw sa temperatura nga 548 C kini hingpit nga matunaw sa likido nga aluminyo. Kung kini mapalong ug artipisyal nga tigulang (dugay nga pagkupot sa 100 - 150C), makuha ang usa ka gahi nga haluang metal. Ang CuAl2, nga dili tigulang wala’y oras sa pag-ulan gikan sa solidong solusyon sa aluminyo ug tumbaga ug sa ingon naa sa usa ka dili lig-on nga posisyon (super-saturated sa temperatura sa kwarto). Ang proseso sa pagkatigulang nagpatunghag maayo kaayo nga mga partikulo sa CuAl2, nga hinungdan sa pagpalig-on sa haluang metal. Kini nga proseso gitawag nga pagpagahi sa solusyon.

Ang ubang mga elemento sa alloying nga gigamit mao ang hangtod sa 7% nga magnesium, hangtod sa 1. 5% nga manganese, hangtod sa 13% nga silicon, hangtod sa 2% nga nickel, hangtod sa 5% nga zinc ug hangtod sa 1.5% nga puthaw. Gawas pa niini, ang titanium, chromium ug columbium mahimo usab nga idugang sa gamay nga porsyento. Ang komposisyon sa pipila ka tipikal nga aluminum alloys nga gigamit sa permanenteng paghulma ug die casting gihatag sa Table 2. 10 uban sa ilang mga aplikasyon. Ang mekanikal nga mga kabtangan nga gipaabot niini nga mga materyales human kini gihulma gamit ang permanenteng mga agup-op o pressure die casting gipakita sa Table 2.1

2. Copper

Sama sa aluminyo, ang lunsay nga tumbaga nakakaplag usab og lapad nga aplikasyon tungod sa mosunod nga mga kabtangan niini

• 1) Ang electrical conductivity sa puro nga tumbaga taas (5.8 x 105 / ohm/cm) sa pinakalunsay nga porma niini. Ang bisan unsang gamay nga kahugawan nagpaubos sa conductivity. Pananglitan, ang 0. 1% phosphorous makapamenos sa conductivity sa 40%.
• 2) Kini adunay taas kaayo nga thermal conductivity (0. 92 cal/cm/C)
• 3) Kini usa ka bug-at nga metal (specific gravity 8.93)
• 4) Kini dali nga madugtong pinaagi sa brazing
• 5) Kini mosukol sa kaagnasan,
• 6) Kini adunay usa ka makapahimuot nga kolor.

Ang lunsay nga tumbaga gigamit sa paghimo sa electrical wire, bus bar, transmission cables, refrigerator tubing ug piping.

Ang mekanikal nga mga kabtangan sa tumbaga sa labing putli nga kahimtang niini dili kaayo maayo. Kini humok ug medyo huyang. Mahimo kini nga isagol nga mapuslanon aron mapaayo ang mekanikal nga mga kabtangan. Ang mga nag-unang elemento sa alloying nga gigamit mao ang zinc, tin, lead ug phosphorous.

Ang mga haluang metal sa tumbaga ug zinc gitawag nga brasses. Uban sa zinc content hangtod sa 39%, ang tumbaga nagporma og usa ka hugna (α-phase) nga istruktura. Ang ingon nga mga alloy adunay taas nga ductility. Ang kolor sa haluang metal nagpabilin nga pula hangtod sa usa ka sulud sa zinc nga 20%, apan sa unahan kini mahimong dalag. Ang ikaduhang structural component nga gitawag ug β-phase makita tali sa 39 ngadto sa 46% sa zinc. Kini mao ang tinuod nga inter-metallic compound CuZn nga mao ang responsable alang sa dugang nga katig-a. Ang kalig-on sa tumbaga dugang nga madugangan kung ang gamay nga kantidad sa manganese ug nickel idugang.

Ang mga haluang metal nga tumbaga nga adunay lata gitawag nga bronse. Ang katig-a ug kalig-on sa bronse nga pagtaas sa usa ka crease sa lata sulod. Ang ductility mikunhod usab sa pagtaas sa porsyento sa lata nga labaw sa 5. Kung ang aluminum idugang usab (4 ngadto sa 11%), ang resulta nga alloy gitawag nga aluminum bronze, nga adunay mas taas nga resistensya sa corrosion. Ang mga bronse medyo mahal kung itandi sa mga brasses tungod sa presensya sa lata nga usa ka mahal nga metal.

3. Ubang Non-Ferrous nga mga Metal

Zinc

Ang zinc kay gigamit sa engineering tungod sa ubos nga temperatura sa pagkatunaw niini (419.4 C) ug mas taas nga resistensya sa corrosion, nga nagdugang sa kaputli sa zinc. Ang resistensya sa kaagnasan tungod sa pagporma sa usa ka panalipod nga oxide coating sa ibabaw. Ang mga nag-unang aplikasyon sa zinc anaa sa galvanizing aron mapanalipdan ang asero gikan sa kaagnasan, sa industriya sa pag-imprenta ug alang sa die casting.

Ang mga disadvantages sa zinc mao ang lig-on nga anisotropy nga gipakita ubos sa deformed nga mga kondisyon, kakulang sa dimensional nga kalig-on ubos sa mga kondisyon sa pagkatigulang, usa ka pagkunhod sa kusog sa epekto sa mas ubos nga temperatura ug ang pagkadaling madala sa inter-granular corrosion. Dili kini magamit alang sa serbisyo nga labaw sa usa ka temperatura nga 95.C tungod kay kini makapahinabog dakong pagkunhod sa kusog ug katig-a sa tensile.

Ang kaylap nga paggamit niini sa mga die casting tungod kay nanginahanglan kini nga mubu nga presyur, nga nagresulta sa labi ka taas nga kinabuhi sa mamatay kumpara sa ubang mga die casting alloy. Dugang pa, kini adunay maayo kaayo nga machinability. Ang paghuman nga nakuha pinaagi sa zinc diecasting sagad nga igo aron magarantiya ang bisan unsang dugang nga pagproseso, gawas sa pagtangtang sa flash nga naa sa parting plane.

Magnesium

Tungod sa ilang gaan nga gibug-aton ug maayo nga mekanikal nga kusog, ang magnesium alloy gigamit sa taas kaayo nga tulin. Alang sa parehas nga pagkagahi, ang magnesium alloys nanginahanglan lamang 37. 2% sa gibug-aton sa C25 nga asero sa ingon makatipig sa gibug-aton. Ang duha ka nag-unang mga elemento sa alloying nga gigamit mao ang aluminum ug zinc. Magnesium alloys mahimong sand cast, permanente nga agup-op cast o mamatay cast. Ang mga kabtangan sa sand-cast magnesium alloy nga mga sangkap ikatandi sa mga permanente nga agup-op nga cast o die-cast nga mga sangkap. Ang mga die-casting alloy sa kasagaran kaalyado adunay taas nga sulud sa tumbaga aron tugutan sila nga mahimo gikan sa mga sekondaryang metal aron makunhuran ang mga gasto. Gigamit kini sa paghimo sa mga ligid sa sakyanan, mga crank case, ug uban pa. Kon mas taas ang sulod, mas taas ang mekanikal nga kusog sa magnesium-wrought alloys sama sa rolled ug forged components. Ang mga alloy nga magnesium mahimong dali nga ma-welded sa kadaghanan sa mga tradisyonal nga proseso sa welding. Usa ka mapuslanon kaayo nga kabtangan sa magnesium alloy mao ang ilang taas nga machinability. Nagkinahanglan lamang sila og mga 15% sa gahum alang sa machining kon itandi sa ubos nga carbon steel.