Магний қорытпалары: Elektron тарихы мен қолданылуы
Elektron (alloy)
Электрон қоспалары: жеңіл, берік магний қоспалары, алюминий, иттрий, неодим сияқты элементтермен құрамы. Автоспорт, әуе ғарыш өнеркәсібінде қолданылады.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Магний қорытпаларының ассортименті
Range of magnesium alloys
Elektron – британдық Magnesium Elektron Limited компаниясы өндіретін магний қорытпаларының кең ассортиментінің тіркелген тауар таңбасы. Elektron ассортиментіне шамамен 100 қорытпа кіреді, олардың құрамында келесі элементтердің кейбіреулері әртүрлі пропорцияларда 0%-дан 9,5%-ға дейін мөлшерде болады: алюминий (< 9,5%), иттрий (5,25%), неодим (2,7%), күміс (2,5%), гадолиний (1,3%), мырыш (0,9%), цирконий (0,6%), марганец (0,5%) және басқа сирек кездесетін жер металдары. Магнийге қосылған қоспа элементтерінің мөлшерінің өзгеруі (9,5%-ға дейін) механикалық қасиеттерде, мысалы, созу беріктігінде, сығуға төзімділігінде, жылу тұрақтылығында немесе коррозияға төзімділігінде өзгерістерге алып келеді. Elektron ерекше жеңіл және оның нақты салмағы шамамен 1,8, ал алюминий қорытпасы үшін 2,8, болат үшін 7,9-ға тең. Магнийдің салыстырмалы түрде төмен тығыздығы оның қорытпаларын автоспорт және аэроғарыш саласында қолдануға ыңғайлы жасайды.
Elektron is the registered trademark of a wide range of magnesium alloys manufactured by a British company, Magnesium Elektron Limited. There are about 100 alloys in the Elektron range, containing from 0% to 9.5% of some of the following elements in varying proportions: aluminium (< 9.5%), yttrium (5.25%), neodymium (2.7%), silver (2.5%), gadolinium (1.3%), zinc (0.9%), zirconium (0.6%), manganese (0.5%) and other rare earth metals. Varying amounts of alloying elements (up to 9.5%) added to the magnesium result in changes to mechanical properties such as increased tensile strength, creep resistance, thermal stability or corrosion resistance. Elektron is unusually light and has a specific gravity of about 1.8 compared with the 2.8 of aluminium alloy, or the 7.9 of steel. Magnesium's relatively low density makes its alloy variants suitable for use in auto racing and aerospace engineering applications.
Тарих
Электронды немесе Электронды металл алғаш рет 1908 жылы Густав Пистор мен Вильгельм Мошель Германияның Майн қаласындағы Грисеймде орналасқан Chemische Fabrik Griesheim Elektron (CFGE немесе CFG) Bitterfeld зауытында жасады. Бастапқы Elektron қорытпасының құрамы шамамен 90% Mg, 9% Al, 1% басқа элементтерден тұрды. 1909 жылы Франкфурт-на-Майн қаласында өткен Халықаралық Ұшу Көрмесінде (Internationale Luftschiffahrt Ausstellung, ILA) CFG магний қорытпасынан жасалған кранк-капсыры бар Adler 75HP қозғалтқышын көрсетті. 1909 жылғы Франкфурт Әуе Көрмесінде Аугуст Эйлер (1868–1957) – неміс ұшқыш куәлігінің №1 иесі – де қатысты, ол Грисейм-ам-Майн қаласында Voisin екіұшақтарын лицензия бойынша өндірді. Оның Voisin екіұшақтары Adler 50 л.с. қозғалтқыштарымен 1909 жылдың қазан айында ұшты. 1916 жылы CFG жаңа құрылған IG Farben компаниясына еншілес компания ретінде қосылды. Бірінші дүниежүзілік соғыстан кейінгі одақтас әскерлерінің басып алу кезінде Корольдік ат артиллериясының майоры Чарльз Дж. П. Болл Германияда орналасты. Кейін ол F. A. Hughes and Co. Ltd компаниясына қосылды, ол 1923 жылдан бастап IG Farben лицензиясы бойынша Ұлыбританияда электронды өндіре бастады. CFG 1925 жылы Versuchsbau Hellmuth Hirth (мыс қорытпасын өндіруші) компаниясымен толығымен бірігіп, IG Farben конгломератының құрамында Elektronmetall Bad Cannstatt Stuttgart деген жаңа компания құрды. 1935 жылы IG Farben, ICI және F. A. Hughes and Co. (22% үлесімен) Клифтон қаласында Магний Электрон Лтд компаниясын құрды. Компания 2017 жылға дейін қорытпаларды өндіріп келеді.
Elektron or Elektronmetall was first developed in 1908 by Gustav Pistor and Wilhelm Moschel at the Bitterfeld works of Chemische Fabrik Griesheim Elektron (CFGE or CFG), the headquarters of which was in Griesheim am Main, Germany. The composition of the initial Elektron alloy was approximately Mg 90%, Al 9%, other 1%. At its pavilion at the International Aviation Fair (Internationale Luftschiffahrt Ausstellung, ILA) in Frankfurt am Main in 1909, CFG exhibited an Adler 75HP engine with a cast magnesium alloy crankcase. Also exhibiting at the 1909 Frankfurt Air Exhibition was August Euler (1868–1957) – owner of German pilot's licence No. 1 – who manufactured Voisin biplanes under licence in Griesheim am Main. His Voisins with Adler 50 hp engines flew in October 1909. CFG joined the newly created IG Farben as an associate company in 1916. During the Allied Occupation after World War I, a Major Charles J. P. Ball, DSO, MC, of the Royal Horse Artillery was stationed in Germany. He later joined F. A. Hughes and Co. Ltd., which began manufacturing elektron in the UK under licence from IG Farben from around 1923. CFG merged fully with the IG Farben conglomerate in 1925 along with Versuchsbau Hellmuth Hirth (a copper alloy manufacturer), to form another company, Elektronmetall Bad Cannstatt Stuttgart. In 1935, IG Farben, ICI and F. A. Hughes and Co. (22% shares) founded Magnesium Elektron Ltd. of Clifton, Greater Manchester. The company is still manufacturing alloys in 2017.
Қолданылуы
Электрон Zeppelin дирижабльдерінде, ұшақтарда және автожарыстарда қолданылған. Электрондан жасалған жарықшақ бомбалар Бірінші дүниежүзілік соғыстың соңында Германияда (B 1E Elektronbrandbombe немесе Stabbrandbombe) және Ұлыбританияда әзірленді. Екі тарап та осы бомбаны соғыс кезінде қолданбады, бірақ Эрих Людендорф өзінің естеліктерінде Парижді қаланың өрт сөндіру қызметін басып алу мақсатымен жаңа типтегі жарықшақ бомбамен бомбалау жоспарын айтты. Бұл жоспарланған шабуыл туралы 1918 жылғы 21 желтоқсанда Le Figaro газеті хабарлады. Электронның жеңілдігі "Zeppelin Staaken" R типіндегі бомбалаушы сияқты үлкен ұшақтың жүздеген шағын бомбаларды тасымалдауына мүмкіндік берді. Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде кеңінен қолданылған британдық және неміс жарықшақ бомбаларының салмағы шамамен 1 кг болды және олар термит гранулаларымен толтырылған, қозғалтқышпен жабдықталған электрон қорытпасынан жасалған сыртқы қабықтан тұрды. Термит тұтанды, ал магний қабығы жанып кетті. Ол шамамен 15 минут бойы жанды. Сумен сөндіруге тырысса, реакция күшейе түсті. Оны сөндіру мүмкін емес, ол соншалықты қызып, тіпті броньды плитадан да өте алатын. 1924 жылы магний қорытпалары (AZ; 2,5–3,0% Al; 3,0–4,0% Zn) Elektronmetall Bad Cannstatt компаниясымен, Hellmuth Hirth компаниясынан құрылған тағы бір IG Farben компаниясымен автомобиль поршеньдерін құю үшін қолданылды. Messerschmitt Bf 109 және Junkers Ju 87 ұшақтарының негізгі қозғалтқыш тіректері электроннан жасалған. Focke Wulf Fw 190 ұшағына қуат берген ауамен салқындатылатын BMW 801 радиалды авиациялық қозғалтқышының радиаторының желдеткіші, әрине, электроннан жасалған. 1939 жылы неміс Flugsport газетінде жарияланған жарнамада рекордтық Arado Ar 79 ұшағының салмағының 25% электроннан тұратыны, көбінесе Hirth HM 504 A2 4 цилиндрлі тізбектік қозғалтқышында, оның картеры электроннан жасалғаны айтылды. Tiger II танктерінің қозғалтқыш бөліміндегі жанармай құбырларының жалғауыштары бастапқыда электроннан жасалған, бірақ олар қысымға берілгенде деформацияланып, болатқа ауыстырылды. Siemens Halske компаниясы екінші дүниежүзілік соғыс кезінде қолданылған Hellschreiber әскери телепринтерінің корпусына электронды пайдаланды. 1948 жылғы 4 орындық Planet Satellite прототипі электрондан жасалған монокок фюзеляжға, электрондан жасалған қатты кильге және электрондан қапталған қанаттарға ие болды, бірақ кильдегі кернеу салдарынан бұзылғандықтан өндіріске шығарылмады. Кейбір жарыс машиналарын құрастыруда электрон қолданылды, соның ішінде 1955 жылғы Ле-Ман жарысында апатқа ұшыраған Mercedes Benz 300 SLR, оның өте жанғыш екенін көрсетті.
Elektron has been used in Zeppelin airships, aircraft, and motor racing applications. Incendiary bombs using elektron were developed towards the end of the First World War by both Germany (the B 1E Elektronbrandbombe or Stabbrandbombe) and the UK. Although neither side used this type of bomb operationally during the conflict, Erich Ludendorff mentions in his memoirs a plan to bomb Paris with a new type of incendiary bomb with the aim of overwhelming the city's fire services; this planned raid was also reported in Le Figaro on 21 December 1918. The lightness of elektron meant that a large aeroplane like the Zeppelin Staaken R type bomber could carry hundreds of bomblets. British and German incendiary bombs used extensively during World War II weighed about 1 kg and consisted of an outer casing made of elektron alloy, which was filled with thermite pellets and fitted with a fuse. The fuse ignited the thermite, which in turn ignited the magnesium casing; it burned for about 15 minutes. Trying to douse the fire with water only intensified the reaction. It could not be extinguished and burned at such a high temperature that it could penetrate armour plate. In 1924, magnesium alloys (AZ; 2,5–3,0% Al; 3,0–4,0% Zn) were used in automobile pistons diecast by Elektronmetall Bad Cannstatt, another IG Farben company formed out of Versuchsbau Hellmuth Hirth. The main engine bearers of the Messerschmitt Bf 109 and the Junkers Ju 87 were made from forged elektron. The air cooled BMW 801 radial aero engine that powered the Focke Wulf Fw 190 had a radiator fan made of magnesium alloy, very probably elektron. An advertisement in the German trade paper Flugsport in 1939 claimed that the record breaking Arado Ar 79 aircraft contained 25% by weight of elektron, mostly in the Hirth HM 504 A2 4 cylinder inline engine whose crankcase was made of Elektron. The connectors for the fuel pipes in the engine compartment of Tiger II tanks were originally made of elektron, but they distorted when clamped and were replaced with steel ones. Siemens Halske used elektron casings for their Hellschreiber military teleprinter used during WW2. The prototype 4 seater 1948 Planet Satellite had a monocoque fuselage of elektron, a solid elektron keel and wings skinned in elektron, but the keel suffered from stress failures and never reached production. The bodywork of certain racing cars utilized elektron, including the Mercedes Benz 300 SLR that infamously crashed in the 1955 Le Mans race, highlighting its flammability.