Dobijte informacije o svojstvima, sastavu i proizvodnji legure metala
Legure su metalna jedinjenja sastavljena od jednog metala i jednog ili više metala, ili nemetalnih elemenata.
Primeri zajedničkih legura uključuju:
- Čelik , kombinacija gvožđa (metala) i ugljenika (nemetala)
- Bronza, kombinacija bakra (metala) i kalaja (metala) i
- Mesing, mešavina bakra (metala) i cinka (metala)
Nekretnine
Pojedinačni čisti metali mogu imati korisne osobine, kao što su dobra električna provodljivost , velika čvrstoća i tvrdoća, ili otpornost na toplotu i koroziju .
Komercijalne metalne legure pokušavaju da kombinuju ove korisne osobine kako bi stvorili metal koji je korisniji za određenu primjenu od bilo kog od njegovih komponenata.
Razvoj čelika, na primjer, zahtijeva pronalaženje prave kombinacije ugljenika i gvožđa (oko 99% gvožđa i 1% ugljenika, kako se ispostavilo), kako bi se proizvela metal koji je jači, lakši i najizvodljiviji metal nego čisto gvožđe .
Precizna svojstva novih legura je teško izračunati, jer se elementi ne kombinuju samo da bi postali sume dijelova, već se formiraju kroz hemijske interakcije koje zavise od njihovih komponenata, kao i načina proizvodnje. Kao rezultat, potrebno je mnogo testiranja u razvoju novih legura metala.
Jedno što je sigurno jeste da kada su metali legirani, temperatura topljenja je uvek pogođena. Galinstan ®, legura niske mase koja sadrži galijum , limenku i indijum, je tečna na temperaturama iznad 2,2 ° F (-19 ° C), što znači da je njegova tačka topljenja 122 ° F (50 ° C) niža od čistog galijuma i više od 212 ° F (100 ° C) ispod indijuma i limena.
Galinstan® i Wood's Metal su primeri eutektičkih legura. Eutektičke legure imaju najmanju tačku topljenja bilo koje kombinacije legura koja sadrži iste elemente.
Kompozicija
Hiljade kompozicija legura je u redovnoj proizvodnji, dok se nove kompozicije redovno razvijaju.
Prihvaćene standardne kompozicije uključuju nivo čistote sastavnih elemenata (na osnovu sadržaja težine).
Šminka, kao i mehanička i fizička svojstva zajedničkih legura, standardiziraju međunarodne organizacije kao što su ISO, SAE International i ASTM International.
Proizvodnja
Neke metalne legure se prirodno javljaju i zahtevaju da se malo prerade pretvori u materijale industrijskog kvaliteta. Ferolegure, kao što su Ferro-hrom i Ferro-silicijum, na primer, proizvede se topljenjem mešanih ruda i koriste se u proizvodnji različitih čelika.
Komercijalne i trgovačke legure, međutim, generalno zahtevaju veću obradu i najčešće se formiraju mješanjem staljenih metala u kontrolisanom okruženju. Pa ipak, pogrešno bi se smatralo da je legiranje metala jednostavan proces.
Na primer, ako bi se jednostavno mešali staljeni aluminijum sa rastopljenim olovom , našli bismo da se razdvoje u slojeve, slično kao ulje i voda. Postupak kombinovanja talenih metala ili mešanja metala sa ne-metali se u velikoj mjeri razlikuje u zavisnosti od karakteristika potrebnih elemenata.
Metalni elementi imaju veliku varijaciju u toleranciji na toplinu i gasove. Dok su elementi poput vatrostalnih metala stabilni na visokim temperaturama, drugi počinju da komuniciraju sa svojim okruženjem, što može uticati na nivo čistote i, konačno, kvalitet legure.
Važni razlozi kada legiranje metala uključuje temperaturu topljenja komponenata metala, nivoi nečistoća, okolinu mešanja i postupak legiranja.
U nekim slučajevima, moraju biti pripremljene srednje legure kako bi se uverili elementi koji se kombinuju.
Legura 95,5% aluminijuma i 4,5% bakra se pravi prvim pripremanjem 50% mešavine dva elementa. Ova smeša ima nižu tačku topljenja nego čisti aluminijum ili čist bakar i deluje kao "legura tvrdilaca". Ovo se zatim unosi u staljeni aluminijum brzinom koja stvara pravu mešavinu legura.
Izvori: ulica, Arthur. & Alexander, WO 1944. Metali u službi čovjeka . 11. izdanje (1998).