Киришүү
Күчтүү металлдарды аныктоо үчүн, ар кандай тармактарда технологиялык ийгиликтерге түрткү болду. Aerospace инженериясынан курулушка чейин, металлдын күчү анын сын көз колдонмолорунун жарамдуулугун аныктайт. Ушул комплекстүү талдоодо илимге белгилүү болгон алдыңкы беш металлдарды, алардын касиеттерин, арыздарын жана өзгөчө күч-кубатына өбөлгө түзгөн илимий принциптерди изилдеп көрөлү.
Темир илимпоздор жана инженерлер үчүн маанилүү болгон факторлорду түшүнүү маанилүү. Бул факторлорго атомдук структура, байланыш жана эритмелердин болушу кирет. Болот сыяктуу металлдар өз ара касиеттерине байланыштуу алдыңкы орунда болушкан. Өзгөчө, Күчтүү болоттон жасалган варианттар, күч, ийгилүүлүктүн, ийкемдүүлүктүн жана экономикалык натыйжалуулуктун ортосундагы тең салмактуулукту сунуштап, заманбап инженерияны өзгөрттү.
1. Угуштук
Унчукпай, кандайдыр бир табигый металлдын эң жогорку колонтитулу болгону үчүн белгилүү бир жаратылыш металлдын эң жогорку күчү болгону үчүн белгилүү, бул бир нерсени алып салууга бир нерсе алып салуу үчүн бир нерсени тарткан күчкө алып келет. Болжол менен 1510 мегапас (MPA), вольфрамы укмуштуу бышык. Анын жогорку эрүү чекити жана тыгыздыгы электр, аскердик жана аэросос мейкиндигиндеги колдонмолорду колдонууга идеалдуу кылат.
Металлдын өзгөчө касиеттери анын атомдук структурасына жана анын атомдорунун ортосундагы күчтүү металл байланыштарына байланыштуу. Унчукканын анттен тышкаркы температурага туруштук берүү мүмкүнчүлүгү ракета кыймылдаткычында жана жогорку ылдамдыктагы снаряддар сыяктуу компоненттер үчүн баалуу.
2. Болот
Болот - бул темир жана көмүртек куралган эритме. Кромий, никель жана марганец сыяктуу көмүртек жана башка элементтердин коштоосунда анын күчүн жана узактыгын жогорулатат. Анын курамына жана дарылоосуна жараша болоттон жасалган күч-кубат жана өргүүлөрдү көрсөтө алат. Мисалы, Жогорку көмүртек болоту сыяктуу күчтүү болоттон жасалган варианттар катуулугунан улам куралдар жана булактарды кесүү үчүн колдонулат.
Болоттун ар тараптары аны курулушта жана өндүрүштүн бурчтарына айлантат. Механикалык иштетүү жана механикалык иштетүү жана микродолбоордук өндүрүш сыяктуу, темир өндүрүшүндөгү инновациялар жогорку күчкө ээ болгон (HSLA) чоң сарпталган механикалык касиеттерди, олуттуу салмак көбөйгөндөй күчөтүлгөн механикалык касиетке алып келген болот.
3. хром
Хром сыйкырдуу жана коррозияга каршылык көрсөтүү менен белгилүү. Мох катуулугу менен 8.5, хром эң оор металлдардын бири. Көбүнчө, аларды коргоо жана сырткы көрүнүшүн жакшыртуу үчүн башка металлдарды табыш үчүн колдонулат. Хромдун күчү дат баспас болоттон жаралганда, ал эритме кычкылданууга жана чиркөөгө каршылык көрсөтөт.
Массалык түрдө кеминде 10,5% га чейин, адатта, темир жолдун бетине арык кычкылтектин катмарын кошуп, андан ары даттануунун алдын алуу - пассивдүү деп аталган мүлк. Бул дат баспас болотторду күч жана коррозияга каршылык талап кылынган чөйрөлөрдө, мисалы, химиялык иштетүү шаймандары жана медициналык шаймандарда.
4. Титан
Титани өзүнүн жогорку күч-арыктагы катышы жана мыкты коррозиясына каршылык үчүн бааланат. Титандын эритмелери сыяктуу күчтүү эмес Титандын өзүңүздүн тыгыздыгы анын салмак үнөмдөөчү аэрос мейкиндиги үчүн идеалдуу кылат.
Медициналык тиркемелер Титананын биомиқпатиитинен пайда алышат. Анын дене суюктуктарга каршылыгы хирургиялык импланталарга жана протезге ылайыктуу кылат. Aerospace өнөр жайы реактивдүүлүк кыймылдаткычтарында, электр кыймылдаткычтары жана космостук кемесиндеги титан иштетет.
5. Inconel
Inconel - бул никель-хромго негизделген суперарлоздордун үй-бүлөсү. Белгилүү болгондуктан, өзүлөрүнүн күчтү сактоо жана даттануу жөндөмү өтө жогорку температурада, индонугалык эритмелер жогорку деңгээлдеги инженердик чөйрөлөрдө маанилүү. Чоңойтуу күчтүү жактары менен, алар 1000 МПАдан ашып кетсе, алар турбинанын кесиштери, ракета кыймылдаткычтары жана ядролук реакторлор сыяктуу колдонмолордо колдонулат.
Индоне курчутуучу материалдардын өзгөчө иш-аракеттери алардын жогорку температурада калың, туруктуу кычкылдык катмарын түзүү жөндөмүнөн келип чыгат. Бул катмар материалды андан ары кол салуудан коргойт, бир жылуулукка каршылык жана механикалык күч талап кылынган эң талапкерлиги үчүн ылайыктуу белги коюлат.
Металлдарды салыштырма талдоо
Бул металлдарды салыштырганда, алардын чыңалууларын гана эмес, катуулугу, ийкемдүүлүгү жана таасири сыяктуу башка механикалык касиеттерди гана эске алуу маанилүү. Велосипед, эң жогорку чыңалуучу күчкө ээ болгон, ошондой эле ийкемдүүлүк талап кылынган тиркемелерде анын колдонулушун чектеген морт. Болот, айрыкча Күчтүү болоттон жасалган эритмелер, күч-кубатка жана ийкемдүүлүктү сунуштайт, аны кеңири колдонууга киргизет.
Хром башка металлдардын касиеттерин чыңалуу, катуулукка жана коррозияга каршылык көрсөтүүгө түрткү берет. Титандын жеңил салымынын күчү теңдешсиз, бирок анын баасы чектелүү фактор болушу мүмкүн. Экстремалдык чөйрөлөрдө инсандагы адистештирилген пайдалануу анын эсебинен иштебей калса, анда иштебей калгандар эмес.
Заманбап тармактарда өтүнмөлөр
Аэрос мейкиндиги жана коргонуу
Aerospace өнөр жайы жогорку стресстер жана температурага туруштук бере турган материалдарды талап кылат. Титан жана институ-индексте самолет жээкчелеринде, кыймылдаткычтар жана ракеталарында кеңири колдонулат. Бул материалдардын кымбаттыгы алардын ишинин натыйжалуулугуна жана узак мөөнөттүү жашоосунда орун алат.
Металлургиядагы ийгиликтер ультра жогорку күч-кубатка, бракон капустарда жана башка аэрозососпайкалык компоненттеринде колдонулган караганды болуучу болотторду өнүктүрүүгө алып келди. Бул темалар жылуулук дарылоодон өткөндөн кийин, бул бардык күч-кубаттуулукту жана катаалдыкты сунушташат.
Курулуш жана инфраструктура
Болот заманбап курулуштун омурткасы бойдон калууда. Анын курамдык алкактарда, көпүрөлөр жана инфраструктуралык долбоорлордо колдонулган курулуштар теңдешсиз. Жогорку күчтүн, төмөн эритме болоттон жасалган өзгөрүүлөр материалдык колдонуу жана чыгымдарды азайтууда структуралардын аткарылышын жакшыртты.
Коррозия-туруктуу болоттор, мисалы, майлуу болоттор, мисалы, хром жана жез сыяктуу элементтерди камтыйт. Бул болоттор коргоонун чебер катмарын түзүшөт, бул түзүмдөрдүн жашоосун кеңейтүү жана техникалык тейлөөгө кеткен чыгымдарды кыскартат.
Автомобиль өнөр жайы
Күйүүчү майдын натыйжалуулугун басуу үчүн, автомобиль өнөр жайын жеңилдетүү жана күчтүү материалдарды изилдөө үчүн алып келди. Жогорку күчкө ээ болот жана титан компоненттери коопсуздукту бузбай туруп, унаа салмагын азайтат. Болот эритмелери унаа жээкчелеринде, кыймылдаткыч компоненттеринде кеңири колдонулат, кыймылдаткычтын компоненттери жана ден-соолук торлору сыяктуу коопсуздук өзгөчөлүктөрү.
Өркүндөтүлгөн жогорку күч-кубаттуу болоттор (Ahss) дизайнерлерге дизайнерлерге кыйроого учурап жатканда ичке материалдарды колдонууга уруксат бериңиз. Бул күйүүчү майды жакшы сарптоо менен жеңилдетилген унааларга алып келет жана түшүрүлүү азайды.
Металлургиядагы ийгиликтер
Металлургиядагы үзгүлтүксүз изилдөөлөр металлдын күч-кубатынын чек араларын баса белгилөө улантылууда. Наносустуруу жана жер сейрек кездешүүчү элементтер менен техникалар болуп көрбөгөндөй касиеттер менен металлдарды өнүктүрүүгө алып келди. Мисалы, изилдөөчүлөр металлдардын күчтүүлүгүн айнектин аморфтуу атомунун кесепетинен айнектин ийкемдүүлүгү менен айкалыштырган металл көз айнектерди иликтеп жатышат.
Ийгиликтин дагы бир багыты - металлдар керамика же полимерлер менен бириктирилген материалдарды түзүүчү материалдарды түзүүчү материалдарды түзүүчү материалдарды түзүү, ал жогорку күч-тартыштыкты жана коррозиялык каршылыкты түзгөн материалдарды түзүү. Бул материалдар аэросос мейкиндигине, коргонуу жана медициналык тармактарда потенциалдуу өтүнмөлөргө ээ.
Кыйынчылыктар жана ой-пикирлер
Металлдын күчү - бул критикалык фактор, инженерлер да, башка касиеттерди да, кошумча касиеттерди, ширелдүүлүк жана наркы сыяктуу эсептешет. Мисалы, велосипед техникасынын мүчүлүштүктөрү жана чыңалуучу күчүнө карабастан, кеңири колдонуунун кеңири колдонулушун чектөө кыйынга турат. Анын сыңарындай, титан менен институ-индонугунун баасы көп масштабдуу колдонмолорго тыюу салынышы мүмкүн.
Экологиялык факторлор ошондой эле ролду ойношот. Бул металлдарды казып алуу жана иштеп чыгуу айлана-чөйрөгө олуттуу таасирин тийгизиши мүмкүн. Өнөр жай туруктуу практикага, анын ичинде кайра иштетүү жана жашыл металлургия процесстерин иштеп чыгуу жана өнүктүрүү үчүн жүрөт.
Келечектеги көз караш
Күчтүү металлдардын келечеги үзгүлтүксүз изилдөө жана өнүгүүдө. Нанотехнологиянын жана материалдык илимдеги ийгиликтер жаңы металлдарды убада кылат, белгилүү бир тиркемелердин ылайыкташтырылган касиеттери бар эритмелер бар. Эсептелүүчү моделдөө жана жасалма интеллект үчүн интеграциялоо жаңы материалдардын ачылышын тездетүүдө.
Графен сыяктуу материалдар жана башка эки өлчөмдүү материалдар аларды өзгөчө күч жана электрдик касиетке чейин изилденет. Металлдар болбой жатып, алар металлдар менен биргелешип, өркүндөтүлгөн спрациондорду түзүү үчүн металлдар менен бириктирилиши мүмкүн.
Корутунду
Эң күчтүү беш эң күчтүү беш металлды аныктоо Вольфрам, Болот, хром, титан жана институ сыяктуу металлдар заманбап технология үчүн уникалдуу салым кошушат. Ролу Күчтүү болоттон күчөтүлбөйт, анткени ал күч, жеткиликтүүлүк жана ар тараптуу.
Тармактар өнүгүп, жаңы чакырыктар пайда болгондуктан, күчтүү, жеңилирээк, андан да узак мөөнөттүү материалдарга суроо-талап өсө берет. Дүйнө жүзүндөгү илимпоздордун жана инженердик иш-аракеттердин биргелешкен аракеттери технологиялардын жана инфраструктуранын келечегин калыптандыруучу кийинки металлдардын кийинки муунуна жол ачууда.
