فلز استاندارد

فلز، ماده ای سخت و براق است و رسانایی الکتریکی و حرارتی بالایی دارد.

فلزات صنعتی به طور کلی قابل قالب گیری هستند و این بدان معناست که میتوان آن ها را چکش کاری کرد یا به اشکال مختلف، بدون شکستن یا ترک خوردن، در آورد. همچنین، فلزات قابل ذوب شدن با حرارت هستند و این ویژگی آن ها را برای کشیده شدن به داخل یک سیم نازک منعطف می کند.

آهن عمدتاً در گروه فلزات قرار دارد. هنگامیکه کربن، یک عنصر غیر فلز، به آهن اضافه می شود، یک آلیاژ رایج به نام فولاد بدست می آید. فلزات به طور گسترده ای به عنوان ایمپلنت های پزشکی مورد استفاده قرار می گیرند.

فولاد ضد زنگ و آلیاژهای تیتانیوم معمولاً در ابزارهای پزشکی، مانند قطعات تعویض مفصل، استفاده می‌شوند. در حالی که طلا، نقره و پلاتین در بسیاری از موارد در دندانپزشکی استفاده می‌شوند. آلیاژهای فولاد نیز ممکن است دارای مقادیر محدودی از فلزات یا عناصر مختلف باشند، به عنوان مثال، منگنز، نیکل، کروم، سیلیکون، تیتانیوم، تنگستن و غیره ، تا خواص مورد نیاز را به آنها بدهد.

فلزات غیرآهنی که به طور مرتب مورد استفاده قرار می گیرند شامل آلومینیوم، مس، نقره و طلا هستند.

فلز با یک عنصر فلزی یا غیرفلزی دیگر ترکیب می شود تا یک فلز استاندارد را تشکیل دهد. برای ایجاد یک فلز استاندارد، اجزاء به طور منظم ذوب، و پس از آن با یکدیگر ترکیب می شوند و برای خنک شدن در دمای محیط قرار داده می شوند.

بسیاری از فلزات خالص، مانند طلا، دارای ویژگی های ذاتی هستند که آنها را برای برخی کاربردها نامناسب می کند. در هر صورت، فلزات می توانند با ترکیب شدن، استحکام و ویژگی های شیمیایی شان را  بهبود بخشند.

استانداردهای فلزی برای ارتقای درک و ارتباط بین تولیدکنندگان و کاربران، از جمله پردازشگرها، سازندگان، و بازرگانان ارائه شده اند و در واقع قراردادهای مستند شده ای هستند که معیارهای مهمی را برای محصولات، خدمات و فرآیندها تعیین می کنند. مجموعه‌ی استانداردها کمک می کنند تا محصولات و خدمات مطابق با هدف مورد نظر انتخاب شوند.

به طور کلی، استاندارد ابعاد، شامل سیستم تعیین مواد فلز و آلیاژ، ابعاد مهم و انعطاف پذیری در ابعاد است. در استاندارد تست نیز، مواردی نظیر آزمایش، روش های آزمایش برای تأیید، و ارزیابی مربوطه و تکنیک های تست برای تایید خواص تعیین شده، بررسی می گردد.

طراحان متبحر فلز استاندارد، توجه باورنکردنی به انتخاب بهترین و به طور کلی مواد مناسب برای ساخت قطعات دارند.

یکی از جنبه های اصلی طراحی اجزا و همچنین، حیاتی برای ایجاد محصولاتی که عملکرد ایمن و موفقیت آمیزی دارند، درک کامل خواص شیمیایی، مکانیکی و متالورژیکی فلزات و آلیاژهای فلزی و چگونگی تغییر این خواص به دلیل پردازش و محیط زیست، است.

خواص شیمیایی، خواص مکانیکی، هزینه، دسترسی، سازگاری با سایر اجزای سیستم، قابلیت اطمینان و ظاهر از پارامترهای بسیار مهم در انتخاب مواد هستند. داشتن یک روش یکنواخت و ثابت در تامین منابع فلزات، برای اطمینان از اینکه خواص فلزات کیفیت عملکرد مطلوب را برآورده می کند، از قسمت تولید تا قسمت توزیع و خدمات، اهمیت اساسی دارد.

تعداد اندکی از سازمان های شناخته شده، استانداردهایی را برای خواص مواد از منظر شیمیایی، مکانیکی و متالورژیکی تعیین می کنند. این استانداردها عموماً توسط پالایشگاه‌ها، آزمایشگاه‌های متالورژی و تولیدکنندگان مورد استفاده قرار می‌گیرند و ابزاری برای اطمینان از درجه یکنواختی فلز یا آلیاژ از یک تولیدکننده و یک روش یکسان، برای آزمایش کیفیت و یکپارچگی ارائه می‌کنند.

داشتن یک تعریف مشخص از خواص مواد برای همه کاربران در سراسر زنجیره تامین، ضروری است. چراکه، تولیدکنندگان فلز از استانداردها برای توسعه فرمولاسیون صحیح و پارامترهای فرآیندی و تعیین نیازهای ابعادی و استحکامی برای تولید خود استفاده می کنند. مهندسان نیز، از آن‌ها برای انتخاب ایده‌آل‌ترین فلز برای یک پروژه استفاده می‌کنند.

 

در ادامه به چند ویژگی تعریف شده در استاندارد فلزی پرداخته شده است:

• استحکام فشاری و کششی، شکل پذیری، سختی و مقاومت در برابر خوردگی. این ویژگی ها می توانند بین انواع مختلف فلزات و آلیاژها متفاوت باشند یا به طور گسترده در نوسان باشند.
• تولیدکنندگان از ویژگی‌های نشان‌داده‌شده در استانداردها برای بررسی مناسب بودن مواد برای استفاده در حداقل یک فرآیند فلزکاری، ساخت یا ماشین‌کاری استفاده می‌کنند که در طول ساخت قطعه اعمال می‌شود.
• برخی از فرآیندها ممکن است به مقاومت فلز در برابر نیروهای فشاری با قدرت بالا، نیاز داشته باشند، در حالی که برخی دیگر، مانند شکل‌دهی سیم، به ماده‌ای با مقاومت کششی بالا نیاز دارند که به راحتی قابل کشش باشد.
• تولیدکنندگان همچنین باید انتخاب مواد را بر اساس نیازهای مشتری انجام دهند.
• صنایع متعددی، مانند هوانوردی و خودروسازی، تعیین می‌کنند که یک فلز با درجه استاندارد خاص در ساخت یک قطعه مورد استفاده قرار گیرد و تولیدکنندگان به توانایی تهیه موادی که مطابق با آن الزامات هستند، وابسته هستند.
• تعریف واضح و جامع از درجه فلز نیز خطر خطاهای موجود را به دلیل عدم وجود مشخصات کامل حذف می کند.

 1- ترکیبی قوی از کیفیت های مثبت

فلزات استاندارد ترکیبی از فلزات مختلف هستند که ویژگی های خوب را حفظ می کنند و در عین حال فلزات ناخواسته را حذف می کنند. در نتیجه این ترکیب نسبت به فلز خالص خود بادوام یا محکم تر است.

از آنجایی که فلزات خالص اغلب شکننده هستند، برای تشکیل فلزات استاندارد ترکیب می شوند که در این حالت مواد قوی تر و مفیدتری تولید می کنند.

بر خلاف فلز خالص، که در آن مولکول‌ها بسیار شبیه به هم هستند، فلزات استاندارد دارای اتم‌های مختلفی هستند. متعاقباً، اتم‌های موجود در فلز استاندارد حرکت سخت‌تری دارند که معمولاً آنها را بسیار قوی‌تر و سخت‌تر از فلزات خالص می‌کند. با استفاده از فلزات استاندارد، می توان ساختمان و یا محصولات مستحکم تر و قوی تری ساخت.

استانداردهای تست مواد فلزی به استانداردهای آزمایشی اشاره می کنند که باید برای بازرسی، تجزیه و تحلیل و ارزیابی ترکیب فلز و خواص اجرایی آن جهت تضمین کیفیت، اعمال شوند.  استانداردهای آزمایش شرایط مواد در زمان آزمایش، دفعات نمونه برداری، فرکانس نمونه برداری، محل نمونه گیری، الزامات و سایر پارامترهای آزمایش را مشخص می کنند.

استانداردها اغلب توسط کارخانه ها و مراکز تحقیقاتی متالورژی برای تصمیم گیری در مورد خواص مکانیکی یک قطعه و ارزیابی انطباق آن با مشخصات مواد استفاده می شوند. به طور کلی، بیش از یک استاندارد تست باید برای بررسی انطباق اعمال شود. نیازهای آزمایش مواد، جامع هستند و معمولاً شامل تجزیه و تحلیل شیمیایی و همچنین بررسی متالورژیک و ارزیابی اندازه و ساختار دانه فلز می‌شوند.

آزمایش خواص مکانیکی از روش‌های مختلفی برای اندازه‌گیری شکل‌پذیری، خواص سختی و استحکام شکست استفاده می‌کند و همچنین ممکن است شامل اندازه‌گیری ویژگی‌های مربوط به پیچش، برش، خمش، و ضعف، با اندازه‌گیری‌های اضافی رفتار خزشی در نمونه‌هایی از مواد با دمای بالا باشد. برای ارزیابی مقاومت به خوردگی از اسپری نمک یا آزمایش دوش (Shower) استفاده می شود.

 

تحلیلگرهای فلزات نقش حیاتی در تصمیم گیری ترکیب شیمیایی فلز دارند که در ترکیب با خواص فیزیکی و مکانیکی، در تعیین مناسب بودن و کیفیت آن بسیار مهم است. تجزیه و تحلیل فلز استاندارد، و همچنین فلز فعال، در هر زمان از فرآیند تولید، یک گام اساسی در جهت توجه به رعایت استانداردهای کیفیت است.

بررسی مواد ورودی و محصولات فعال یک سپر ضروری برای استفاده از فلزات در فرآیندهای مونتاژ است. با وجود هوشمندانه بودن، نتیجه چاپ حتی سه بعدی فلز فقط به کیفیت مواد خام بستگی دارد.

لینک اصلی مقاله

برای مشاهده محصولات مشابه، وارد لینک های زیر شوید.