Alaşımlar, bir metal ve bir veya daha fazla metal veya metal olmayan elementten oluşan metalik bileşiklerdir.
Ortak alaşımlara örnekler:
- Çelik: A kombinasyonu Demir (metal) ve karbon (metal olmayan)
- Bronz: Kombinasyonu bakır (metal) ve teneke (metal)
- Pirinç: Bakır (metal) ve çinko (metal)
Özellikleri
Bireysel saf metaller, iyi gibi yararlı özelliklere sahip olabilir. elektiriksel iletkenlik, yüksek mukavemet ve sertlik veya ısı ve aşınma direnç. Ticari metal alaşımları, belirli uygulamalar için bileşen elemanlarından herhangi birinden daha yararlı metaller oluşturmak için bu faydalı özellikleri birleştirmeye çalışır.
Çelikörneğin, saf demirden daha güçlü, daha hafif ve daha işlenebilir bir metal üretmek için doğru karbon ve demir kombinasyonunu (yaklaşık% 99 demir ve% 1 karbon) gerektirir.
Yeni alaşımların kesin özelliklerinin hesaplanması zordur, çünkü elemanlar sadece parçaların toplamı olmak için birleşmez. Bileşen parçalarına ve spesifik üretim yöntemlerine bağlı olan kimyasal etkileşimler yoluyla oluşurlar. Sonuç olarak, yeni metal alaşımlarının geliştirilmesinde çok fazla test gereklidir.
Erime sıcaklığı, metallerin alaşımlanmasında anahtar bir faktördür. Galinstan, düşük eriyikli alaşım içeren galyum, teneke ve indiyum, -19 ° C'nin (2,2 ° F) üzerindeki sıcaklıklarda sıvıdır, yani erime noktası saf galyumdan 122 ° F (daha düşük) ve 100 ° C'nin (212 ° F) altındadır. indiyum ve kalay.
Galinstan® ve Wood's Metal, ötektik alaşımlara örnektir - aynı elementleri içeren herhangi bir alaşım kombinasyonunun en düşük erime noktasına sahip alaşımlar.
Kompozisyon
Her yıl binlerce alaşım bileşimi düzenli olarak üretilmektedir.
Kabul edilen standart kompozisyonlar, bileşen elemanların saflık seviyelerini içerir (ağırlık içeriğine göre). Ortak alaşımların makyajının yanı sıra mekanik ve fiziksel özellikleri, uluslararası standartlarda Uluslararası Standartlar Örgütü (ISO), SAE International ve ASTM gibi kuruluşlar Uluslararası.
Üretim
Bazı metal alaşımları doğal olarak oluşur ve endüstriyel sınıf malzemelere dönüştürülmesi için çok az işlem gerektirir. Örneğin Ferro-krom ve Ferro-silikon gibi ferro alaşımlar, karışık cevherlerin eritilmesiyle üretilir ve çeşitli çeliklerin üretiminde kullanılır. Ancak, metal alaşımının basit bir süreç olduğunu düşünmek yanlış olabilir. Örneğin, sadece erimiş malzemeyi karıştırmak alüminyum erimiş halde öncülük etmek, ikisinin de petrol ve su gibi katmanlara ayrılacağını bulacaklardı.
Ticari ve ticari alaşımlar genellikle daha fazla işleme gerektirir ve çoğunlukla erimiş metalleri kontrollü bir ortamda karıştırarak oluşturulur. Erimiş metalleri birleştirme veya metalleri metal olmayanlarla karıştırma prosedürü, kullanılan elemanların özelliklerine bağlı olarak büyük ölçüde değişir.
Metal elementler ısı ve gaz toleranslarında büyük farklılıklara sahip olduklarından, erime sıcaklıkları gibi faktörler bileşen metaller, safsızlık seviyeleri, karıştırma ortamı ve alaşımlama prosedürü başarılı bir alaşım için temel hususlardır süreci.
Gibi öğeler ateşe dayanıklı metaller yüksek sıcaklıklarda stabildir, diğerleri çevreleriyle etkileşime başlar, bu da saflık seviyelerini ve nihayetinde alaşım kalitesini etkileyebilir. Genellikle bu gibi durumlarda, elementleri birleştirmeye ikna etmek için ara alaşımlar hazırlanmalıdır.
Örnek olarak,% 95.5 alüminyum ve% 4.5 bakır alaşımı, ilk önce iki elementin% 50'lik bir karışımının hazırlanmasıyla yapılır. Bu karışım, saf alüminyum veya saf bakırdan daha düşük bir erime noktasına sahiptir ve bir "sertleştirici alaşım" görevi görür. Bu daha sonra erimiş alüminyuma doğru alaşım karışımını oluşturan bir oranda sokulur.
Kaynaklar: Sokak Arthur. & Alexander, W. Ö. 1944. İnsanın Hizmetinde Metaller. 11. Baskı (1998).