Добијте информације о својствима, саставу и производњи легуре метала
Легуре су метална једињења састављена од једног метала и једног или више метала или не-металних елемената.
Примери заједничких легура укључују:
- Челик , комбинација гвожђа (метала) и угљеника (неметала)
- Бронза, комбинација бакра (метала) и калаја (метала) и
- Месинг, мешавина бакра (метала) и цинка (метала)
Особине
Појединачни чисти метали могу имати корисне особине, као што су добра електрична проводљивост , висока чврстоћа и тврдоћа, или отпорност на топлоту и корозију .
Комерцијалне металне легуре покушавају да комбинују ове корисне особине како би створили метал који је кориснији за одређену примјену него било који његов саставни елемент.
Развој челика, на пример, захтијева проналажење праве комбинације угљеника и гвожђа (око 99% гвожђа и 1% угљеника, како се испоставило), како би се произвела метал који је јачи, лакши и обрађивији метал него чисто гвожђе .
Прецизна својства нових легура је тешко израчунати јер се елементи не комбинују само да би постали суме делова, већ се формирају кроз хемијске интеракције које зависе од њихових компонената као и начина производње. Као резултат, потребно је много тестирања у развоју нових легура метала.
Једно што је сигурно је да када су метали легирани, температура топљења је увек погођена. Галинстан ®, легура са ниским мелтом која садржи галијум , лименку и индијум, је течна на температурама изнад 2,2 ° Ф (-19 ° Ц), што значи да је њена тачка топљења 122 ° Ф (50 ° Ц) нижа од чистог галијума и више од 212 ° Ф (100 ° Ц) испод индијума и лимена.
Галинстан® и Воод'с Метал су примери еутектских легура. Еутектичке легуре имају најмању тачку топљења било које комбинације легура која садржи исте елементе.
Састав
Хиљаде композиција легура је у редовној производњи, док се нове композиције редовно развијају.
Прихваћене стандардне композиције укључују ниво чистоте саставних елемената (на основу тежине).
Шминка, као и механичка и физичка својства заједничких легура, стандардизују међународне организације као што су ИСО, САЕ Интернатионал и АСТМ Интернатионал.
Производња
Неке металне легуре се природно појављују и захтевају да се мало прераде претвара у индустријске материјале. Феролегуре, као што су Ферро-хром и Ферро-силицијум, на пример, произведени су топљењем мешаних руда и користе се у производњи различитих челика.
Комерцијалне и трговинске легуре, међутим, генерално захтевају већу обраду и најчешће се формирају мешањем стаљених метала у контролисаном окружењу. Па ипак, погрешно би се сматрало да је легирање метала једноставан процес.
На пример, ако би се једноставно мешали стаљени алуминијум са растопљеним оловом , нашли бисмо да се раздвоје у слојеве, слично као уље и вода. Поступак комбиновања стаљених метала, или мешање метала са не-метали, у великој мери зависи од карактеристика потребних елемената.
Метални елементи имају велику варијацију у толеранцији на топлину и гасове. Док су елементи попут ватросталних метала стабилни на високим температурама, други почињу да комуницирају са својим окружењем, што може утицати на нивое чистоће и, коначно, квалитет легуре.
Важна разматрања при легирању метала укључују температуру топљења компонената метала, нивои нечистоћа, околину мешања и поступак легирања.
У неким случајевима, морају бити припремљене средње легуре како би се убедили елементи за комбиновање.
Легура 95,5% алуминијума и 4,5% бакра се прави првим припремањем 50% мешавине два елемента. Ова смеша има нижу тачку топљења него чисти алуминијум или чист бакар и делује као "легура тврдилаца". Ово се затим уноси у стаљени алуминијум с брзином која ствара праву мешавину легура.
Извори: Улица, Артхур. & Алекандер, ВО 1944. Метали у служби човека . 11. издање (1998).