Elämän hakkeroinnit, hyödylliset vinkit, suositukset. Artikkelit miehille ja naisille. Kirjoitamme tekniikasta ja kaikesta mielenkiintoisesta.

Metalliseosten koostumus, rakenne ja ominaisuudet

1

Valitettavasti muinaiset mestarit eivät jättäneet kuvauksia metalliseosten käsittelymenetelmistä ja tietoa niiden koostumuksesta. Mutta muinaisina aikoina ihmiset tiesivät jo työskennellä metalliseosten kanssa ja tehdä niistä erilaisia ​​esineitä. Tällaista kirjallisuutta löytyy jo keskiajalta, mutta näitä lähteitä on melko vaikea tulkita, jotta voidaan ymmärtää seosten terminologiaa ja nimiä. Siksi tietoa tietyn esineen metalliseosten koostumuksesta voidaan tällä hetkellä saada vain itse esineiden perusteella: muinaiset työkalut, aseet, korut, kolikot, astiat.

Seos on makroskooppinen homogeeninen järjestelmä, joka koostuu kahdesta tai useammasta metallista (joskus se voi olla metalleja ja ei-metalleja), joilla on tyypillisiä metallisia ominaisuuksia. Toisin sanoen metalliseos on mikä tahansa homogeeninen järjestelmä, joka on saatu metallien, ei-metallien tai orgaanisten yhdisteiden fuusioimalla. Esimerkkejä metalliseoksista: teräs, pronssi, valurauta. Ne eroavat puhtaista metalleista ominaisuuksiltaan – lujuuden, kovuuden, sähkövastuksen.

Metalliseosten koostumus, rakenne ja ominaisuudetYleensä seokset saavat nimensä niiden alkuaineiden nimistä, joita niissä on suurina määrinä. Esimerkiksi alumiiniseoksessa pääelementti on alumiini, rautaseoksessa rauta.

Metalliseoksia on erilaisia. Se, mihin tyyppiin kukin tietty seos kuuluu, voidaan määrittää seuraavien tekijöiden perusteella:

  • Seoksen perustana olevan metallin luonne:

  • Komponenttien lukumäärä:

  • Ominaisuudet:

  • Rakenne:

  • Seosten valmistustekniikka:

Seoksen ominaisuudet

Seosten ominaisuuksiin ei vaikuta vain niiden koostumus, vaan myös mekaaniset ja lämpökäsittelymenetelmät. Vielä 1800-luvulla etsittiin uusia käytännössä käyttökelpoisia metalliseoksia yrityksen ja erehdyksen avulla, ja opittiin myös erottamaan metallit ei-metalleista. Ja vasta 1800-luvun lopulla ja 1900-luvun alussa metalliseoksia ja niiden ominaisuuksia tutkittiin syvällisemmin fysikaalisen kemian alan perustavanlaatuisten löytöjen ansiosta.

Metallurgiassa on seuraavan tyyppisiä seoksia:

  • Kemiallinen yhdiste. (Se muodostuu kemiallisen vuorovaikutuksen seurauksena).
  • kiinteä liuos. (Seoksen muodostavat atomit muodostavat yhteisen kidehilan).
  • mekaaninen seos. (Selle on ominaista seoksen kunkin alkuaineen itsenäinen kiteytyminen).

Seosten mekaaniset ominaisuudet

Tärkeimmät mekaaniset ominaisuudet ovat viskositeetti, sitkeys, lujuus, viruminen, kovuus, kulutuskestävyys, kestävyys. Nämä ovat kaikkien metalliseosten pääominaisuudet.

Fyysiset ominaisuudet

Seosten fysikaalisia ominaisuuksia ovat ominaispaino, sähkönjohtavuus, tilavuus- ja lineaarilaajenemiskertoimet, lämmönjohtavuus, sulamispiste ja hitsattavuus.

Seosten kemialliset ominaisuudet

Seosten ja metallien kemiallinen kestävyys määräytyy niiden kyvystä vastustaa erilaisten aggressiivisten ympäristöjen kemiallisia vaikutuksia. Tyypillinen esimerkki kemiallisesta vaikutuksesta on korroosioprosessi (metallien hapettuminen).

Video metalliseoksista ja niiden ominaisuuksista

Metalliseosten rakenne

Metalliseoksen pääelementti määrittää tämän lejeeringin kristallografisen rakenteen atomihilallaan. Kaikki muut elementit suhteessa pääaineeseen ovat epäpuhtauksia. Näin ollen metalliseosten rakennetta voidaan tarkastella teräksen esimerkin avulla: sen kristallografinen rakenne määräytyy raudan kristallografisen hilan mukaan, minkä vuoksi tätä loistoa kutsutaan teräkseksi. Jos seoksen muodostavien alkuaineiden joukossa kidehila ei muodostu raudasta, vaan esimerkiksi koboltista tai nikkelistä, seos on kobolttia tai nikkeliä.

Puhtailla metalleilla on aina yksinkertaisempi rakenne kuin metalliseoksilla. Metalliseosten rakennetta ja niissä tapahtuvia muutoksia tutkitaan erilaisilla tutkimusmenetelmillä.

Suurin osa metalliseoksista on kiteistä rakennetta, ja metalliseosten ominaisuuksien ominaisuus on sama kuin metallien ominaisuuksien ominaisuus. Tällä hetkellä metalliseosten rakennetta tutkitaan radiografisilla menetelmillä ja röntgenanalyysillä.

Amorfiset metalliseokset

Amorfiset metalliseokset ovat metalliseoksia ja metalleja, joiden atomit ovat satunnaisessa järjestyksessä. Amorfisten metallien ominaisuudet poikkeavat merkittävästi ominaisuuksista, jotka kuuluvat metallikiteille, joissa atomit ovat järjestäytyneet järjestykseen.

Seoksen amorfisen rakenteen muodostumisen aikana tapahtuu perustavanlaatuisia muutoksia sellaisissa ominaisuuksissa kuin sähköiset, magneettiset, mekaaniset, suprajohtavat ja muut. Jotkut niistä kiinnostavat suuresti sekä käytännön että tieteen kannalta.

Metalliseosten koostumus, rakenne ja ominaisuudetKoska sulan metallin atomit eivät voi ottaa kiinteää asemaa avaruudessa, tutkijat ovat yrittäneet "jäädyttää" satunnaisesti järjestetyt atomit välittömän jäähdytyksen menetelmällä. Näin keksittiin menetelmä karkaisuun nestemäisestä tilasta – tärkein menetelmä metallisen lasin saamiseksi. Tällä menetelmällä saaduilla amorfisilla lejeeringeillä on sama rakenne kuin jäädytetyllä nesteellä.

Amorfisilla seoksilla on erittäin korkea korroosionkestävyys, magneettinen läpäisevyys, kovuus, lujuus ja samalla korkea murtolujuus.

Siten voidaan päätellä, että amorfisilla metallilaseilla on hyvät mekaaniset ominaisuudet. Tästä huolimatta niitä ei kuitenkaan käytetä kriittisten rakenneosien valmistukseen, koska ne ovat kalliita ja niillä on monimutkainen tuotantotekniikka.