Struktura stopów, właściwości, zastosowania, przykłady

Stopy nieżeralne To te, które nie mają w swoim składzie żelazny metal. Dlatego nie składa się z żadnego z rodzajów stali, a jego główna podstawa może być podstawa każdego innego elementu metalicznego; takie jak aluminium, srebro, miedź, beryl, magnez, tytan itp.

W przeciwieństwie do gęstego gęstego, idealnego do metalicznego wsparcia budynków i kabli mostów, stopy żelaza są zwykle lżejsze i odporne na korozję. Odtąd do liczby jego zastosowań wzrasta wykładniczo, z których każda wymaga określonego rodzaju stopu, z dokładnym składem metalowym.

Rzeźba z brązu: przykład stopu nieżelaznego. Źródło: Pixabay.

Jednym z najstarszych i najbardziej znanych stopów nieżelaznych w historii są brąz i mosiądz. Oba mają miedź jako bazę metalową, z różnicą, że w brązie jest ona głównie mieszana z cyną, a w mosiądzu z cynkiem. W zależności od ich kombinacji i składu brąz i mosiądz mogą pojawić się z szerokimi właściwościami.

I wchodząc do obecnych nowoczesnych stopów, które składają się na urządzenia elektroniczne. Podobnie najbardziej wyrafinowane pojazdy i samoloty są wykonane z tych stopów, aby nadać odporność na najniższą wagę.

[TOC]

Struktury stopów nieżelaznych

Każdy metal przedstawia własne struktury krystaliczne, które mogą być typu HCP (kompaktowe sześciokątne), CCP (kompaktowe sześcienne) BCC (sześcienne skoncentrowane na ciele) lub inne.

Podczas topnienia i spawania w stałym roztworze, który następnie krystalizuje, atomy wszystkich metali łączą się przez wiązanie metalowe, a powstałe struktury są dodawane lub zmieniane.

Dlatego każdy stop do określonej kompozycji będzie miał własne struktury krystaliczne. Dlatego do ich zbadania, warunki faz są stosowane raczej (zwykle oznaczone jako α i β), reprezentowane graficznie na schemacie fazowym opartym na zmiennych, takich jak temperatura, ciśnienie i skład składu.

Może ci służyć: bromek wodoru (HBR)

Na podstawie tych diagramów fazowych można przewidzieć do temperatury, jaką stopić nietoperzowy stop utworzony przez dwa lub więcej metali, a także charakter jego stałych faz.

Załóżmy, że para srebra. Analizując jego schemat fazowy, informacje fizyczne i strukturalne wielu stopów z różnymi kombinacjami srebra (10%AG i 90%Cu, 25%AG i 75%Cu itp.). Oczywiście metale muszą być dla siebie rozpuszczalne, aby mogły krystalizować w jednorodnym stopniu.

Nieruchomości

Właściwości stopów nieżelaznych są bardzo zróżnicowane. W przypadku stali nie jest bardzo trudne do uogólnienia, ponieważ wykazują synergię właściwości żelaza z właściwością żelaza. Z drugiej strony właściwości stopów nieżelaznych zależą głównie od metalowej podstawy.

Na przykład, jeśli stopy są aluminium lub magnez, oba metale lekkie, oczekuje się, że będą lekkie. Jeśli tytan, najsilniejszy metal, miesza się z dowolnym innym lekkim metalem, powstały stop powinien być nieco lżejszy i bardziej elastyczny.

Jeśli wiadomo, że miedź i złoto są dobrymi czynnikami cieplnymi i elektrycznymi, ich stopy muszą oferować tańsze, mniej miękkie i bardziej odporne na prace mechaniczne i korozji.

Jeśli wszystkie właściwości i cechy można uogólnić, ten typ stopów musiałby być: mniej gęste, mechanicznie bardziej odporne w stosunku do jego masy, bardziej obojętne w obliczu utleniania spowodowanego jego środowiskiem, odkształcalnym, wysoce przewodnikiem ciepła i ciepła Elektryczność. Resztę jest jego wyjątków.

Aplikacje

Aluminium

Są to bardzo lekkie stopy, a zatem ich struktura powinna być BCC (najmniej kompaktowa). Mogą deformować, aby zdobyć wiele form, takich jak puszki, do przechowywania żywności i napojów.

Może ci służyć: Holmio

Zwykle mają wysoką odporność na korozję, ale jest ona odwrotnie proporcjonalna do ich odporności mechanicznej, co wzrasta podczas mieszania z miedzią, magnezem lub manganu. Te, które mają lepszą odporność mechaniczną, znajdują użycie jako części ciała samochodu, a także do części samolotów.

Tytan

-Stopy tytanu znajdują wiele zastosowań do projektowania protez kostnych i ogólnie metal ten jest wysoce kompatybilny z matrycami fizjologicznymi.

Jest również używany jako części ramy i powierzchni samolotów, pojazdów, motocykli, patyków golfowych, między innymi artefaktów i przedmiotów.

-Zmieszane z aluminium, jego stopy zostały wykorzystane w budowie sufitów świątyń japońskich i pagodas oraz w posągach ich smoków.

Srebro

-Jego stop z grafitem (AG-C) ma niską rezystancję elektryczną i dlatego jest używany jako składniki przełączników obwodu.

-Mieszanie z rtęcią jest amalgamą z 50% Hg i niższym odsetkiem miedzi i cyny, która jest stosowana w wypełnianiu wad dentystycznych.

-Jej stop z miedzią daje jej opór, tak że tworzone z nią metalowe i górskie dyski.

-W sklepach biżuterii jest używany w stopie paladu i platyny, odporny na zadrapania i utrata jego jasności.

Magnez

Są gęstsze niż aluminium, ale reszta jego właściwości jest podobna. Warunki atmosferyczne są odporne na dobre, więc były używane do produkcji części samochodowych, w skrzyniach biegów, kołach, pociskach, w skrócie, w maszynach o dużej prędkości (a także rowerach).

Beryl

-Jego stop Be-CU jest używany do komponentów elektronicznych dla małych urządzeń, takich jak smartfony, iPady, zegarki bransoletki, tablety itp.

Może ci służyć: Petri Box: Charakterystyka, funkcje, użyj przykładów

-Ceramika (zmieszana z galem, arsenem lub indyjskim) jest stosowana w obwodach elektronicznych o dużej gęstości.

-W medycynie stopy berylum tworzą wiele swoich instrumentów i urządzeń, takich jak stymulator, sadzi laserowe, skanery, ramka sprzętu do rezonansu magnetycznego jądrowego.

-Wykuwa również część uzbrojenia wojskowego i nuklearnego, został również wykonany z lusterami stopów berylum.

-Narzędzia wykute tymi stopami nie wytwarzają iskry poprzez wysokie tarcie.

Przykłady

Niektóre konkretne przykłady stopów nieżelaznych to:

-Monel i Constantán, oba stopy niklu z miedzią, ale z składem odpowiednio 2: 1 i 45% (55% miedzi).

-Cromel, którego skład wynosi 90% nikiel i 10% miedzi. Jest stosowany jako część układu elektrycznego pieców przemysłowych, zdolnych do oporu wysokich temperatur.

-TI-6AL-4V, stop tytanowy z wanadem, aluminium i inne metale, specjalnie stosowane do celów biologicznych.

-Estelit, stop kobaltu i chromu.

-Magnalio, stop aluminium o niskim odsetku magnezu (mniejszy lub równy 10%). Są praktycznie bardziej odporne na aluminiowe arkusze trakcji i są bardziej wytrwałe.

-Białe złoto, którego skład składa się z 90% złota z 10% jakiegokolwiek białego metalu, takiego jak srebro lub palad.

Bibliografia

1. Dr.C.Ergun. (S.F.). Stopy nieżelazne. [PDF]. Odzyskane od: użytkowników.fs.Cvut.CZ
2. Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation. (2012). Nieżelazne materiały konstrukcyjne (tytan, aluminium). [PDF]. Odzyskany z: Nipponsteel.com
3. W.DO. Monteiro, s.J. Buso i L.V. Da Silva (2012). Zastosowanie stopów magnezu w transporcie, nowe cechy na stopach magnezu, Waldemar Alfredo Monteiro, Intechopen, DOI: 10.5772/48273.
4. Stowarzyszenie Rozwoju miedzi. (2018). Stopy miedzi i miedzi. Odzyskane z: Coppealliance.org.Wielka Brytania
5. Michael Oistacher. (7 marca 2018 r.). Srebrne stopy i ich zastosowania. Pobrano z: Mgsrefing.com
6. Terrence Bell. (26 września 2018 r.). Zastosowania berylum. Odzyskane z: balita.com
7. Cosmolinux. (S.F.). Działania diagramy fazowe. Odzyskane z: Cosmolinux.Brak IP.org