Saznajte informacije o svojstvima, sastavu i proizvodnji metalne legure
Slitine su metalni spojevi sastavljeni od jednog metala i jednog ili više metalnih ili nemetalnih elemenata.
Primjeri uobičajenih legura uključuju:
- Čelik , kombinacija od željeza (metala) i ugljika (non-metal)
- Bronca, kombinacija bakra (metala) i kositra (metal) i
- Mjed, mješavina bakra (metala) i cinka (metal)
Nekretnine
Pojedini čisti metali mogu imati korisna svojstva, kao što su dobra električna provodljivost , visoka čvrstoća i tvrdoća, ili otpornost na toplinu i koroziju .
Komercijalne legure metala pokušavaju kombinirati ta korisna svojstva kako bi stvorili metal koji je koristan za određenu primjenu od bilo kojeg od njegovih sastavnih elemenata.
Razvoj čelika, na primjer, zahtijeva pronalaženje odgovarajuće kombinacije ugljika i željeza (oko 99% željeza i 1% ugljika, kako se ispada) kako bi se stvorio metal koji je jači, lakši i radljiviji metal od čistog željeza ,
Precizna svojstva novih legura teško je izračunati jer elementi ne samo da se kombiniraju kako bi postali zbroj dijelova, već formiraju kemijske interakcije koje ovise o njihovim sastavnim dijelovima, kao i načinu proizvodnje. Kao rezultat toga, potrebno je mnogo testiranja u razvoju novih metalnih legura.
Jedna stvar koja je sigurna je da kada su metalni spojevi, temperatura taljenja uvijek je pogođena. Galinstan® , legura niske taline koja sadrži galij , kositar i indij, tekućina je pri temperaturama iznad 2,2 ° F (-19 ° C), što znači da je točka taljenja manja od 50 ° C od čistog galija i više od 212 ° F (100 ° C) ispod indija i kositra.
Galinstan® i Wood's Metal su primjeri eutektičkih legura. Eutektične legure imaju najnižu točku taljenja bilo koje kombinacije legure koja sadrži iste elemente.
Sastav
Tisuće slitina sastavljaju redovitu proizvodnju, a redovito se razvijaju nove kompozicije.
Prihvaćene standardne kompozicije uključuju razinu čistoće konstitutivnih elemenata (na temelju sadržaja težine).
Šminka, kao i mehanička i fizička svojstva uobičajenih legura, standardizirane su međunarodnim organizacijama poput ISO, SAE International i ASTM International.
Proizvodnja
Neke metalne legure prirodno se pojavljuju i zahtijevaju malu obradu da se pretvore u materijale industrijskog razreda. Na primjer, ferolegure kao što su Ferokrom i Ferro-silikon se proizvode taljenjem miješanih ruda i koriste se u proizvodnji različitih čelika.
Međutim, komercijalne i trgovinske legure zahtijevaju veću obradu i najčešće se stvaraju miješanjem rastaljenih metala u kontroliranom okolišu. Ipak, netko bi pogriješio u razmišljanju da je legiranje metala jednostavan proces.
Na primjer, ako bi netko jednostavno miješao rastaljenu aluminiju s rastopljenim olovom , ustanovili bismo da će se odvojiti u slojeve, poput ulja i vode. Postupak za spajanje rastaljenih metala, ili miješanje metala s ne-metalima, jako varira ovisno o svojstvima potrebnih elemenata.
Metalni elementi imaju veliku razliku u njihovoj toleranciji od topline i plinova. Dok su elementi poput vatrenih metala stabilni pri visokim temperaturama, drugi počinju djelovati u interakciji s okolinom, što može utjecati na razinu čistoće i, u konačnici, kvalitetu legure.
Važna razmatranja kod legiranja metala uključuju temperaturu taljenja metalnih komponenti, razine nečistoća, okolinu miješanja i postupak legiranja.
U nekim slučajevima, međuslojeve se moraju pripremiti kako bi uvjerili elemente da se kombiniraju.
Legura od 95,5% aluminija i 4,5% bakra dobiva se prvo pripremanjem 50% mješavine dvaju elemenata. Ova mješavina ima nižu točku taljenja od bilo čistog aluminija ili čistog bakra i djeluje kao 'legura za stvrdnjavanje'. To se zatim uvodi u rastaljenu aluminij, brzinom koja stvara pravu mješavinu legure.
Izvori: Ulica, Arthur. & Alexander, WO 1944. Metali u službi čovjeka . 11. izdanje (1998).