Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Салыстырмалы түрде таза металл бөлігі – ойдан шығарылған кейіпкер.
Piece of relatively pure metalthe fictional character
Ингот – әдетте металл болатын, салыстырмалы түрде таза материалдың, одан әрі өңдеуге ыңғайлы пішінге құйылған бөлігі. Болат өндірісінде, ол жартылай дайын құйма өнімдерінің бірінші қадамы болып табылады. Инготтар көбінесе пайдалы соңғы өнімді алу үшін екінші рет өңдеуден өтуді қажет етеді, мысалы, суық/ыстық өңдеу, кесу немесе фрезерлеу. Көлемді түрде дайындалған металл емес және жартылай өткізгіш материалдар да, әсіресе қалыптық әдістермен құйылғанда, "инготтар" деп аталуы мүмкін. Қымбат металлдан жасалған блоктар валюта ретінде (қайта өңделген немесе өңделмеген күйінде) немесе алтын таяқшалары сияқты валюталық резерв ретінде қолданылуы мүмкін.
An ingot is a piece of relatively pure material, usually metal, that is cast into a shape suitable for further processing. In steelmaking, it is the first step among semi finished casting products. Ingots usually require a second procedure of shaping, such as cold/hot working, cutting, or milling to produce a useful final product. Non metallic and semiconductor materials prepared in bulk form may also be referred to as ingots, particularly when cast by mold based methods. Precious metal ingots can be used as currency (with or without being processed into other shapes), or as a currency reserve, as with gold bars.
Түрлері
Инготтар көбінесе таза металдан немесе қорытпадан жасалады, олар балқыу температурасынан жоғары қыздырылып, қалыпты суыту арқылы тақта немесе блок түрінде құйылады. Ерекше жағдай – балқыған қорытпадан тартылып алынатын поликристаллды немесе бір кристаллды инготттар.
Ingots are generally made of metal, either pure or alloy, heated past its melting point and cast into a bar or block using a mold chill method. A special case are polycrystalline or single crystal ingots made by pulling from a molten melt.
Бір кристалл
Материалдардың бір кристаллды тіктөртбұрыштары (бульдер деп аталады) Czochralski процесі немесе Bridgeman техникасы сияқты әдістерді қолдана отырып өсіріледі (кристалл өсіру). Бульдерлер жартылай өткізгіш (мысалы, электрондық чиптер, фотоэлектрлік жасушалар) немесе өнеркәсіптік және зергерлік қолдануға арналған өткізбейтін минералды қосылыстар (мысалы, синтетикалық рубин, сапфир) болуы мүмкін. Бір кристаллды металл тіктөртбұрыштары жоғары тазалықтағы жартылай өткізгіш тіктөртбұрыштарын өндіруге қолданылатын тәсілге ұқсас, яғни вакуумдық индукциялық тазарту арқылы өндіріледі. Инженерлік металдардың бір кристаллды тіктөртбұрыштары дән шекараларының болмауына байланысты өте жоғары беріктігімен ерекшеленеді. Өндіріс әдісі қарапайым құю емес, бір кристаллды дендрит арқылы жүзеге асырылады. Мүмкін қолданылулары: турбина қанаттары.
Single crystal ingots (called boules) of materials are grown (crystal growth) using methods such as the Czochralski process or Bridgeman technique. The boules may be either semiconductor (e. g. electronic chip wafers, photovoltaic cells) or non conducting inorganic compounds for industrial and jewelry use (e. g., synthetic ruby, sapphire). Single crystal ingots of metal are produced in similar fashion to that used to produce high purity semiconductor ingots, i. e. by vacuum induction refining. Single crystal ingots of engineering metals are of interest due to their very high strength due to lack of grain boundaries. The method of production is via single crystal dendrite and not via simple casting. Possible uses include turbine blades.
Мыс қорытпалары
АҚШ-та мыс және қола шұқылдарын жасау өнеркәсібі 19 ғасырдың басында басталды. 1850 жылдарға қарай АҚШ-тың мыс өнеркәсібі бірінші орынға шықты. Колониялық кезеңде мыс және қола өнеркәсібі дерлік болған жоқ, себебі британдықтар барлық мыс кенінің өңделуі үшін Ұлыбританияға жіберілуін талап етті. Мыс негізді қорытпа шұқылдарының салмағы шамамен .
In the United States, the brass and bronze ingot making industry started in the early 19th century. The US brass industry grew to be the number one producer by the 1850s. During colonial times the brass and bronze industries were almost non existent because the British demanded all copper ore be sent to Britain for processing. Copper based alloy ingots weighed approximately .
Өндiру
Инготтар балқыған сұйықтықты (балқыма деп аталады) қалыпта суыту арқылы жасалады. Инготтарды өндірудің бірнеше мақсаты бар. Біріншіден, қалып материалды толық қатырып, кейін өңдеу үшін қажетті дән құрылымын қалыптастыруға арналған, себебі балқыманы суыту арқылы қалыптасқан құрылым материалдың физикалық қасиеттерін анықтайды. Екіншіден, қалыптың пішіні мен мөлшері инготтің оңай қолданылуына және келесі өңдеуге ыңғайлы болуын қамтамасыз етеді. Соңында, қалып балқыманың ысырабын азайтуға және инготтің қалыптан шығарылуына көмектеседі, өйткені балқыманың немесе инготтің жоғалуы дайын өнімдердің өндіріс шығындарын арттырады. Сұйық балқыманың және қатаю процесінің физикалық қасиеттеріне сәйкес қалыптың әртүрлі дизайндары бар. Қалыптар жоғарыдан, көлденең немесе төменнен құюға арналған болуы мүмкін, сондай-ақ қабырғалы немесе тегіс қабырғалы болуы мүмкін. Қабырғалы дизайн үлкен контактілік ауданға байланысты жылу алмасуды арттырады. Қалыптар қатты "массивті" конструкциядан, құмнан құйылған (мысалы, шойын үшін) немесе жылу алмасу қажеттіліктеріне байланысты сумен салқындатылған қабықшалардан жасалуы мүмкін. Инготтік қалыптар біркелкі емес салқындатудан жарықтардың пайда болуын болдырмау үшін конус тәрізді болып келеді. Жарық немесе қуыс пайда болуы, сұйықтан қатты күйге өту кезіндегі материалдың массасы тұрақты болғанда көлемнің өзгеруіне байланысты туындайды. Мұндай ақаулар инготтің қолдануға жарамсыз болуына және оны қайта балқытуға, қайта өңдеуге немесе кәдесіз деп тануға әкелуі мүмкін. Кристалл материалдың физикалық құрылымы негізінен балқытылған металдың салқындату және тұндыру әдісімен анықталады. Құю процесінде металл инготтің қабырғаларымен жанасқанда тез суытылады және суыту жылдамдығына және суытылатын сұйықтыққа байланысты бағана тәрізді құрылымды немесе тең осты дендриттердің "салқындау аймағын" қалыптастырады. Жоғарыдан құйылған инготта сұйық қалып ішінде салқындағанда көлемдегі айырмашылықтар сұйықтың бетінің қалыптың үстінде қисық болуына себеп болады, бұл кейіннен инготта өңдеуді қажет етуі мүмкін. Қалыпты салқындату әсері бірнеше аймақтардан тұратын алға жылжымалы қатаю фронтын жасайды. Қабырғаға жақын аймақта, балқымадан жылуды сіңіретін қатты аймақ болады. Қорытпалар үшін "қоймалжың" аймақ болуы мүмкін, ол қорытпаның фазалық диаграммасындағы қатты-сұйық тепе-теңдік аймақтарының нәтижесі, сондай-ақ сұйық аймақ та бар. Фронттың жылдамдығы дендриттердің немесе ядролардың қатаю аймағында қалыптасу уақытын анықтайды. Қорытпадағы қоймалжың аймақтың енін қалыптың жылу беру қасиеттерін реттеу немесе сұйық балқыманың қорытпа құрамын өзгерту арқылы басқаруға болады. Инготті өңдеу үшін үздіксіз құю әдістері де бар, онда суытылған қатты материалды үздіксіз алып тастау және құю процесіне балқыған сұйықтықты қосу арқылы қатаюдың тұрақты фронты қалыптасады. АҚШ-тағы алюминий инготының шамамен 70 пайызы жарылуды азайтатын тікелей суық құю процесін қолдана отырып құйылады. 5 пайызға жуық инготтағы кернеуге байланысты жарықтар мен түйреу деформациясы салдарынан сыртқы түріне қанағаттанбаушылық туындап, оларды кәдесіз деп тануға тура келеді.
Ingots are manufactured by the cooling of a molten liquid (known as the melt) in a mold. The manufacture of ingots has several aims. Firstly, the mold is designed to completely solidify and form an appropriate grain structure required for later processing, as the structure formed by the cooling of the melt controls the physical properties of the material. Secondly, the shape and size of the mold is designed to allow for ease of ingot handling and downstream processing. Finally, the mold is designed to minimize melt wastage and aid ejection of the ingot, as losing either melt or ingot increases manufacturing costs of finished products. A variety of designs exist for the mold, which may be selected to suit the physical properties of the liquid melt and the solidification process. Molds may exist in the top, horizontal or bottom up pouring and may be fluted or flat walled. The fluted design increases heat transfer owing to a larger contact area. Molds may be either solid "massive" design, sand cast (e. g. for pig iron), or water cooled shells, depending upon heat transfer requirements. Ingot molds are tapered to prevent the formation of cracks due to uneven cooling. A crack or void formation occurs as the liquid to solid transition has an associated volume change for a constant mass of material. The formation of these ingot defects may render the cast ingot useless and may need to be re melted, recycled, or discarded. The physical structure of a crystalline material is largely determined by the method of cooling and precipitation of the molten metal. During the pouring process, metal in contact with the ingot walls rapidly cools and forms either a columnar structure or possibly a "chill zone" of equiaxed dendrites, depending upon the liquid being cooled and the cooling rate of the mold. For a top poured ingot, as the liquid cools within the mold, differential volume effects cause the top of the liquid to recede leaving a curved surface at the mold top which may eventually be required to be machined from the ingot. The mold cooling effect creates an advancing solidification front, which has several associated zones, closer to the wall there is a solid zone that draws heat from the solidifying melt, for alloys there may exist a "mushy" zone, which is the result of solid liquid equilibrium regions in the alloy's phase diagram, and a liquid region. The rate of front advancement controls the time that dendrites or nuclei have to form in the solidification region. The width of the mushy zone in an alloy may be controlled by tuning the heat transfer properties of the mold or adjusting the liquid melt alloy compositions. Continuous casting methods for ingot processing also exist, whereby a stationary front of solidification is formed by the continual take off of cooled solid material, and the addition of a molten liquid to the casting process. Approximately 70 percent of aluminium ingots in the U. S. are cast using the direct chill casting process, which reduces cracking. A total of 5 percent of ingots must be scrapped because of stress induced cracks and butt deformation.
Тарихи металл
Плано-конвексті қорытпалар – металлургия тарихы туралы мәлімет беру үшін зерттелетін кең таралған археологиялық артефакттар.
Plano convex ingots are widely distributed archaeological artifacts which are studied to provide information on the history of metallurgy.