Τύποι μεταλλικών κραμάτων, ιδιότητες και παραδείγματα

Το κράματα μετάλλων είναι υλικά που σχηματίζονται από συνδυασμούς δύο ή περισσοτέρων μετάλλων ή από μέταλλα και μη μέταλλα. Έτσι, αυτές οι ουσίες μπορούν να αναπαρασταθούν με την ένωση ενός πρωτογενούς (ή βασικού) μετάλλου και το όνομα αυτού του μετάλλου μπορεί να έρθει να αντιπροσωπεύει το όνομα του κράματος.

Το κράμα δημιουργείται με μια διαδικασία σύνδεσης των διαφόρων τετηγμένων στοιχείων στα οποία τα άλλα στοιχεία συνδέονται ή διαλύονται στο βασικό μέταλλο, συνδέοντας τα συστατικά για να σχηματίσουν ένα νέο υλικό με μικτές ιδιότητες του κάθε στοιχείου χωριστά..

Αυτός ο τύπος υλικού συνήθως δημιουργείται για να εκμεταλλευτεί τις δυνάμεις ενός μετάλλου και ταυτόχρονα να καταπολεμήσει τις αδυναμίες του μέσω της ένωσής του με ένα άλλο στοιχείο που μπορεί να καλύψει αυτές τις ανάγκες.

Αυτό συμβαίνει σε παραδείγματα όπως ο χάλυβας, ο οποίος χρησιμοποιεί άνθρακα για την ενίσχυση της κρυσταλλικής δομής του σιδήρου. ή στην περίπτωση του χαλκού, το οποίο είναι καταχωρημένο ως το πρώτο κράμα που έχει ληφθεί από τον άνθρωπο και το οποίο έχει χρησιμοποιηθεί από την αρχή της ανθρωπότητας.

Ευρετήριο

• 1 Τύποι
  • 1.1 Κράματα με υποκατάσταση
  • 1.2 Διάμεση κράματα
• 2 Ιδιότητες
  • 2.1 Αντοχή σε παραμορφώσεις ή επιπτώσεις
  • 2.2 Σημείο τήξης
  • 2.3 Αντίσταση στη διάβρωση
  • 2.4 Εμφάνιση και χρώμα
  • 2.5 Αγωγιμότητα θερμότητας
  • 2.6 Ηλεκτρική αγωγιμότητα
• 3 Παραδείγματα
  • 3.1 Μετεωρικός σίδηρος
  • 3.2 Χάλκινο
  • 3.3 Ορείχαλκος
  • 3.4 Μαγγάνιο
• 4 Αναφορές

Τύποι

Όταν μιλάμε για τους τύπους μεταλλικών κραμάτων πέρα ​​από τα στοιχεία που τα κατασκευάζουν, πρέπει να μελετηθούν με ηλεκτρονικό μικροσκόπιο για να διαφοροποιηθούν ανάλογα με την κρυσταλλική τους δομή.

Έτσι, υπάρχουν δύο τύποι μεταλλικών κραμάτων, ανάλογα με την κρυσταλλική τους δομή και τον μηχανισμό που πραγματοποιήθηκε για το σχηματισμό τους: τα κράματα με υποκατάσταση και οι παρενθέσεις.

Κράματα με υποκατάσταση

Αυτά τα κράματα είναι εκείνα στα οποία τα άτομα του κράματος (η ουσία που δεσμεύεται στο βασικό μέταλλο) αντικαθιστούν άτομα του πρωτεύοντος μετάλλου για το σχηματισμό του κράματος.

Αυτός ο τύπος κράματος παράγεται όταν τα άτομα του βασικού μετάλλου και αυτά του μέσου κραματοποίησης έχουν ένα παρόμοιο μέγεθος. Τα κράματα με υποκατάσταση έχουν το χαρακτηριστικό ότι έχουν τα συστατικά τους στοιχεία σχετικά στενά στον περιοδικό πίνακα.

Ο ορείχαλκος είναι ένα παράδειγμα κράματος με υποκατάσταση, το οποίο σχηματίζεται από την ένωση χαλκού και ψευδαργύρου. Με τη σειρά τους, αυτοί έχουν άτομα παρόμοιου μεγέθους και εγγύτητας στον περιοδικό πίνακα.

Ενδιάμεσα κράματα

Όταν ο παράγοντας ή παράγοντες κράματος έχουν άτομα σημαντικά μικρότερα από εκείνα του πρωτεύοντος μετάλλου του κράματος, αυτά μπορούν να εισέλθουν στην κρυσταλλική δομή του δεύτερου και διαρροή μεταξύ των μεγαλύτερων ατόμων.

Ο χάλυβας είναι ένα παράδειγμα ενός διάμεσου κράματος, στο οποίο ένας μικρότερος αριθμός ατόμων άνθρακα βρίσκεται μεταξύ των ατόμων στο κρυσταλλικό πλέγμα του σιδήρου.

Ιδιότητες

Σε αντίθεση με πολλά άλλα υλικά, τα κράματα μετάλλων δεν διαθέτουν μια σειρά ιδιοτήτων που είναι εγγενείς σε αυτόν τον τύπο μείγματος. Αυτά σχηματίζονται συνήθως για να καταγράψουν τα επιθυμητά χαρακτηριστικά κάθε στοιχείου και να ενισχύσουν τη χρησιμότητά του.

Επομένως, αυτές οι ουσίες παρουσιάζουν ένα μοναδικό χαρακτήρα όταν πρόκειται για τη μέτρηση των γενικών ιδιοτήτων τους, αλλά είναι γνωστό ότι δημιουργούνται για να βελτιώσουν τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:

Αντοχή σε παραμορφώσεις ή επιπτώσεις

Η μηχανική αντοχή ενός μετάλλου μπορεί να αυξηθεί με την ένωση του με άλλο μεταλλικό ή μη μεταλλικό στοιχείο, όπως συμβαίνει στην περίπτωση των ανοξείδωτων χαλύβων.

Αυτοί χρησιμοποιούν χρώμιο, νικέλιο και σίδηρο για να σχηματίσουν υλικό εξαιρετικής αντοχής εφελκυσμού για ένα ευρύ φάσμα εμπορικών και βιομηχανικών χρήσεων.

Με αυτόν τον τρόπο, τα κράματα αλουμινίου (με χαλκό, ψευδάργυρο, μαγνήσιο ή άλλα μέταλλα) είναι ένας άλλος τύπος κραμάτων στον οποίο τα δεύτερα συστατικά προστίθενται για να βελτιώσουν την αντοχή του αλουμινίου, ένα φυσικά μαλακό καθαρό μέταλλο.

Σημείο τήξης

Το σημείο τήξης των κραμάτων είναι διαφορετικό από εκείνο των καθαρών μετάλλων: τα υλικά αυτά δεν έχουν καθορισμένη τιμή, αλλά τήκονται σε ένα εύρος θερμοκρασιών όπου η ουσία γίνεται μίγμα υγρών και στερεών φάσεων.

Εμφανίζεται η θερμοκρασία στην οποία αρχίζει η τήξη solidus, και ονομάζεται η θερμοκρασία στην οποία τελειώνει liquidus.

Αντοχή στη διάβρωση

Τα κράματα μπορούν να σχηματιστούν με σκοπό τη βελτίωση της ικανότητας ενός μετάλλου να ανθίσταται στη διάβρωση. στην περίπτωση του ψευδαργύρου, έχει ιδιότητα υψηλής αντοχής στη διεργασία διάβρωσης, πράγμα που το καθιστά χρήσιμο όταν αναμειγνύεται με άλλα μέταλλα όπως ο χαλκός και ο χάλυβας.

Εμφάνιση και χρώμα

Υπάρχουν κράματα που έχουν δημιουργηθεί για να ομορφύνουν ένα μέταλλο και να δώσουν διακοσμητικές χρήσεις. Το αλπακά (ή το νέο ασήμι) είναι ένα υλικό που σχηματίζεται από ψευδάργυρο, χαλκό και νικέλιο, το οποίο έχει χρώμα και φωτεινότητα παρόμοια με το ασήμι που μπορεί να συγχέει ανθρώπους που δεν είναι εξοικειωμένοι με αυτό το υλικό. Επιπλέον, χρησιμοποιείται για πολλές εφαρμογές.

Αγωγιμότητα θερμότητας

Η αγωγιμότητα της θερμότητας μπορεί να μειωθεί ή να αυξηθεί με την ένωση μεταξύ ενός μετάλλου και ενός άλλου στοιχείου.

Στην περίπτωση του ορείχαλκου, αυτός είναι ένας πολύ καλός αγωγός θερμότητας και είναι χρήσιμος για την παραγωγή οικιακών καλοριφέρ και εναλλάκτες θερμότητας στη βιομηχανία. Επίσης, τα κράματα χαλκού έχουν χαμηλότερη θερμική αγωγιμότητα από το καθαρό μέταλλο.

Ηλεκτρική αγωγιμότητα

Η ηλεκτρική αγωγιμότητα μπορεί επίσης να ευνοηθεί ή να καταστραφεί από την ένωση ενός μετάλλου με μια άλλη ουσία.

Ο χαλκός είναι φυσικά ένα από τα καλύτερα ηλεκτρικά αγώγιμα υλικά, αλλά θα βλάπτεται από αυτή την άποψη με την ένωση με άλλες ουσίες για τη δημιουργία κραμάτων.

Παραδείγματα

Μετεωρικός σίδηρος

Είναι αυτό το κράμα που απαντάται φυσικά, που προέρχεται από μετεωρίτες που χαρακτηρίζονται από τη σύστασή τους από νικέλιο και σίδηρο, οι οποίοι έπεσαν στη Γη στο παρελθόν και επέτρεψαν στους πρώτους ανθρώπους να χρησιμοποιήσουν αυτό το υλικό για να φτιάξουν όπλα και εργαλεία.

Χάλκινο

Αντιπροσωπεύει το κράμα χαλκού και κασσίτερου και αντιπροσώπευε το βασικό κράμα για την κατασκευή όπλων, σκευών, γλυπτών και κοσμημάτων κατά τη διάρκεια των πρώιμων χρόνων της ανθρωπότητας.

Ορείχαλκος

Ένα κράμα χαλκού και ψευδαργύρου. Το υλικό αυτό χρησιμοποιείται για τη χαμηλή τριβή του ώστε να αποτελεί μέρος των κλειδαριών, των κουμπιών πόρτας και των βαλβίδων.

Μαγγάνιο

Αυτό το στοιχείο δεν αποκτάται σε ελεύθερη μορφή στη φύση. Συνήθως αντιπροσωπεύει έναν παράγοντα κράματος σιδήρου σε πολλαπλές ορυκτές μορφές και μπορεί να έχει σημαντικές χρήσεις σε ανοξείδωτους χάλυβες.

Αναφορές

1. Wikipedia. (s.f.). Κράμα Ανακτήθηκε από en.wikipedia.org
2. Encyclopedia, Ν. W. (s.f.). Κράμα Ανακτήθηκε από το newworldencyclopedia.org
3. MatWeb. (s.f.). Πώς τα στοιχεία αλουμινίου επηρεάζουν τις ιδιότητες των κραμάτων χαλκού. Ανακτήθηκε από matweb.com
4. Woodford, C. (s.f.). Ανάκτηση από explathatstuff.co
5. Wright, Α. (S.f.). Κράματα μετάλλων. Ανακτήθηκε από το azom.com