โลหะผสมเป็นวัสดุผสมที่เป็นเนื้อเดียวกัน คุณสมบัติของโลหะผสม

2024 ผู้เขียน: Howard Calhoun | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 10:42

ทุกคนเคยได้ยินคำว่า "โลหะผสม" และบางคนคิดว่ามันตรงกันกับคำว่า "โลหะ" แต่แนวคิดเหล่านี้แตกต่างกัน โลหะเป็นกลุ่มขององค์ประกอบทางเคมีที่มีลักษณะเฉพาะ ในขณะที่โลหะผสมเป็นผลพลอยได้จากการผสมผสาน ในรูปบริสุทธิ์ โลหะไม่ได้ถูกใช้งานจริง ยิ่งกว่านั้น โลหะเหล่านี้หาได้ยากในรูปแบบบริสุทธิ์ ในขณะที่โลหะผสมมีอยู่ทั่วไป

โลหะผสมคืออะไร

มาดูปัญหานี้กันดีกว่า ดังนั้นโลหะผสมจึงเป็นการรวมกันของโลหะหลายชนิดหรือสารเติมแต่งที่ไม่ใช่โลหะหลายชนิด การเชื่อมต่อดังกล่าวถูกใช้ทุกที่ โลหะผสมคือระบบเอกพันธ์ที่เป็นเนื้อเดียวกันในระดับมหภาคที่ได้จากการหลอมเหลว พวกมันรู้จักกันมาตั้งแต่สมัยโบราณ เมื่อมนุษย์ใช้เทคโนโลยีดั้งเดิม เรียนรู้การผลิตเหล็กหล่อ ทองแดง และเหล็กในภายหลัง

การผลิตและการใช้วัสดุเหล่านี้เกิดจากการที่โลหะผสมสามารถได้รับคุณสมบัติทางเทคโนโลยีที่ต้องการได้ ในขณะที่คุณสมบัติหลายอย่าง (ความแข็งแรง ความแข็ง ความต้านทานการกัดกร่อน และอื่นๆ) นั้นสูงกว่าของส่วนประกอบแต่ละอย่าง

สายพันธุ์หลัก

โลหะผสมจำแนกอย่างไร? สิ่งนี้ทำขึ้นตามประเภทของโลหะซึ่งเป็นพื้นฐานของการเชื่อมต่อคือ:

1. ดำ. ฐานเป็นเหล็ก โลหะผสมเหล็กรวมถึงเหล็กและเหล็กหล่อทุกประเภท
2. คละสี. ฐานเป็นโลหะที่ไม่ใช่เหล็กชนิดหนึ่ง โลหะผสมที่ไม่ใช่เหล็กที่พบมากที่สุดจะขึ้นอยู่กับทองแดงและอลูมิเนียม
3. โลหะผสมหายาก. ขึ้นอยู่กับวาเนเดียม ไนโอเบียม แทนทาลัม ทังสเตน ส่วนใหญ่ใช้ในวิศวกรรมไฟฟ้า
4. โลหะผสมของโลหะกัมมันตภาพรังสี

ส่วนประกอบหลักจะถูกเพิ่มเข้าไปในโลหะผสม - โลหะและอโลหะ ซึ่งปรับปรุงคุณสมบัติทางเทคโนโลยี สารเติมแต่งเหล่านี้เรียกว่าการผสม นอกจากนี้ยังมีสิ่งเจือปนที่เป็นอันตรายในโลหะผสม - หากเกินค่าที่อนุญาต คุณสมบัติหลายอย่างของวัสดุจะลดลง ตอนนี้คุณรู้แล้วว่าโลหะผสมคืออะไร

โลหะผสมยังจำแนกเป็นสองเท่า สามเท่า และอื่น ๆ - ตามจำนวนของส่วนประกอบ ตามความเป็นเนื้อเดียวกันของโครงสร้าง - เป็นเนื้อเดียวกันและต่างกัน ด้วยคุณสมบัติที่โดดเด่น - หลอมได้และทนไฟ, ความแข็งแรงสูง, ทนความร้อน, ป้องกันการเสียดสี, ทนต่อการกัดกร่อน และวัสดุที่มีคุณสมบัติพิเศษ

คุณสมบัติทางกล

คุณสมบัติทางกลของโลหะผสมกำหนดประสิทธิภาพของวัสดุเมื่อสัมผัสกับแรงภายนอก เพื่อค้นหาลักษณะของการเชื่อมต่อ ตัวอย่างต้องผ่านการทดสอบต่างๆ (การยืด ขีดข่วน โหลด กดลูกบอลโลหะหรือกรวยเพชรเข้าไป ศึกษาภายใต้กล้องจุลทรรศน์) เพื่อกำหนดความแข็งแรง ความยืดหยุ่น ความเป็นพลาสติก

กายภาพ

โลหะผสมกำหนดคุณสมบัติทางกายภาพของมัน ซึ่งรวมถึงความถ่วงจำเพาะ การนำไฟฟ้า จุดหลอมเหลว ความจุความร้อนจำเพาะ ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงปริมาตรและเชิงเส้น คุณสมบัติทางกายภาพยังรวมถึงคุณสมบัติทางแม่เหล็กของโลหะผสมด้วย มีลักษณะเฉพาะด้วยการเหนี่ยวนำที่เหลือและการซึมผ่านของแม่เหล็ก

เคมี

คุณสมบัติทางเคมีของโลหะผสมคืออะไร? ลักษณะเหล่านี้เป็นตัวกำหนดว่าวัสดุจะตอบสนองต่อผลกระทบของสารออกฤทธิ์ต่างๆ ได้อย่างไร รวมทั้งสารที่มีฤทธิ์รุนแรง ผลกระทบทางเคมีของสิ่งแวดล้อมสามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า: เหล็กถูก "กัดกิน" โดยสนิม สารเคลือบสีเขียวของออกไซด์ปรากฏบนบรอนซ์ เหล็กละลายในกรดซัลฟิวริก

ในโลหะวิทยาและวิศวกรรมหนัก มีการใช้วิธีการมากมายในการต่อสู้กับอิทธิพลที่รุนแรงของสภาพแวดล้อมภายนอก: กำลังพัฒนาวัสดุใหม่ที่ทนทานมากขึ้นจากทองแดง ไททาเนียม และนิกเกิล โลหะผสมเคลือบด้วยชั้นป้องกัน - วานิช สี, ฟิล์มออกไซด์, ปรับปรุงโครงสร้าง เป็นผลมาจากปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมเชิงลบ อุตสาหกรรมได้รับความเสียหายเป็นจำนวนเงินหลายล้านตันต่อปีของเหล็กและเหล็กหล่อ

เทคโนโลยี

ความสามารถในการผลิต - มันคืออะไร? โลหะผสมในอุตสาหกรรมไม่จำเป็นต้องมีส่วนประกอบใด ๆ ที่ทำจากมัน ดังนั้น วัสดุจะถูกให้ความร้อน ตัด เสียรูป อบชุบด้วยความร้อน และดำเนินการปรับแต่งอื่นๆ ความสามารถในการผลิตคือความสามารถของโลหะผสมที่จะอยู่ภายใต้วิธีการต่างๆของความร้อนและงานเย็น เช่น การหลอม เกลี่ยง่าย และเติมแม่พิมพ์ การเสียรูปร้อนหรือเย็น (การตีขึ้นรูป การปั๊มร้อนและเย็น) การเชื่อม การตัดโลหะ

คุณสมบัติทางเทคโนโลยีสามารถแบ่งออกเป็น:

1. โรงหล่อ. ลักษณะเฉพาะคือความลื่นไหล - ความสามารถในการเติมแม่พิมพ์สำหรับการหล่อ การหดตัว (เปอร์เซ็นต์ของการสูญเสียปริมาตรหลังจากการหล่อเย็น การแข็งตัว) และการแยกส่วน - กระบวนการที่ซับซ้อนซึ่งโครงสร้างที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันของวัสดุจะเกิดขึ้นในส่วนต่างๆ ของการหล่อ
2. การหลอม นี่คือความสามารถของโลหะผสมที่จะทำให้เสียรูปภายใต้แรงกระแทกและรับรูปร่างที่ต้องการโดยไม่สูญเสียความสมบูรณ์ โลหะบางชนิดจะอ่อนตัวได้เมื่อร้อนเท่านั้น ส่วนโลหะอื่นๆ มีทั้งแบบเย็นและแบบร้อน ตัวอย่างเช่น เหล็กถูกหลอมให้อยู่ในรูปร้อน โลหะผสมของอลูมิเนียมและทองเหลืองมีรูปร่างที่ต้องการได้ดีที่อุณหภูมิห้อง ทองแดงไม่สามารถทนต่อการเปลี่ยนรูปการกระแทกได้ดี ในขณะที่เหล็กหล่อไม่เหนียวและถูกทำลายด้วยค้อน (ยกเว้นเหล็กหล่อที่หลอมได้)
3. เชื่อมได้ เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำสามารถเชื่อมได้ดี ลักษณะนี้แย่กว่ามากสำหรับเหล็กกล้าอัลลอยด์สูงและเหล็กหล่อ