Dozvíte se o kovových slitinách

Slitiny jsou kovové sloučeniny složené z jednoho kovu a jednoho nebo více kovových nebo nekovových prvků.

Mezi příklady běžných slitin patří:

• Ocel, kombinace kovu a uhlíku (nekovová)
• Bronze, kombinace mědi (kovu) a cínu (kovu) , směs mědi (kovu) a zinku (kov)
• Vlastnosti

Jednotlivé čisté kovy mohou mít užitečné vlastnosti, jako je dobrá elektrická vodivost, vysoká pevnost a tvrdost nebo odolnost proti teplu a korozi.

Komerční kovové slitiny se pokoušejí spojit tyto příznivé vlastnosti za účelem vytvoření kovu, který je pro určitou aplikaci užitečnější než kterýkoli z jeho prvků.

Vývoj oceli například vyžadoval nalezení správné kombinace uhlíku a železa (asi 99% železa a 1% uhlíku, jak se ukázalo), aby se vytvořil kov, který je silnější, lehčí a zpracovatelnější kov než čisté železo.

Přesné vlastnosti nových slitin jsou obtížné vypočítat, protože se prvky nejen kombinují, aby se staly součtem dílů, ale vytvářejí chemické interakce, které závisí na jejich součástech, stejně jako na způsobu výroby. Výsledkem je, že při vývoji nových kovových slitin je zapotřebí mnoho zkoušek.

Jednou věcí, která je jistá, je to, že když jsou kovy legovány, teplota tání je vždy ovlivněna. Galinstan®, slitina s nízkou teplotou tání, obsahující gallium, cín a indium, je kapalná při teplotách vyšších než -19 ° C, což znamená, že jeho teplota tavení je o 50 ° C nižší než čistá galia a více než 100 ° C pod indiem a cínem.

Galinstan® a Wood's Metal jsou příklady eutektických slitin. Eutektické slitiny mají nejnižší teplotu tání jakékoli kombinace slitiny obsahující stejné prvky.

Složení

Tisíce složek slitin jsou v pravidelné výrobě, zatímco nové kompozice jsou pravidelně rozvíjeny.

Přijímané standardní kompozice zahrnují hladiny čistoty prvků (založené na hmotnostním obsahu).

Make-up, stejně jako mechanické a fyzikální vlastnosti běžných slitin, jsou monitorovány mezinárodními organizacemi, jako jsou ISO, SAE International a ASTM International.

Výroba

Některé kovové slitiny jsou přirozeně se vyskytující a vyžadují jen málo zpracování, aby byly přeměněny na průmyslové materiály. Feroslitiny, jako například ferochrom a ferosilikon, se vyrábějí tavením smíšených rud a používají se při výrobě různých ocelí.

Obchodní a obchodní slitiny však obecně vyžadují větší zpracování a nejčastěji se vytvářejí smícháním roztavených kovů v kontrolovaném prostředí. Přesto by se člověk mýlil v myšlení, že legování kovů je jednoduchý proces.

Pokud bychom například jednoduše smíchali roztavený hliník s roztaveným olovem, zjistili bychom, že se oddělí do vrstev, podobně jako olej a voda. Postup kombinace roztavených kovů nebo míchání kovů s nekovymi látkami se velmi liší v závislosti na vlastnostech požadovaných prvků.

Kovové prvky mají velký rozdíl v toleranci tepla a plynů. Zatímco prvky jako jsou žáruvzdorné kovy jsou při vysokých teplotách stabilní, jiné začnou interagovat s jejich prostředím, což může ovlivnit úroveň čistoty a nakonec kvalitu slitiny.

Důležitým hlediskem při legování kovů jsou teploty tavení kovových složek, úrovně nečistot, mísící prostředí a postup legování.

V některých případech musí být připraveny meziprodukty, aby se přesvědčily prvky, které se mají spojit.

Slitina obsahující 95,5% hliníku a 4,5% mědi se připraví nejprve přípravou 50% směsi obou prvků. Tato směs má nižší teplotu tání než čistý hliník nebo čistá měď a působí jako "tvrdidlo". To se potom zavádí do roztaveného hliníku rychlostí, která vytváří správnou směs slitin.

Zdroje:

Ulice, Arthura. & Alexander, W. O. 1944.

_{Kovy v službě člověka} . 11. vydání (1998).