Seos on homogeeninen komposiittimateriaali. Seoksen ominaisuudet

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 10:26

Kaikki ovat kuulleet sanan "seos", ja joidenkin mielestä se on synonyymi termille "metalli". Mutta nämä käsitteet ovat erilaisia. Metallit ovat ryhmä tyypillisiä kemiallisia alkuaineita, kun taas seos on niiden yhdistelmän tuote. Puhtaassa muodossaan metalleja ei käytännössä käytetä, lisäksi niitä on vaikea saada puhtaassa muodossaan. Seoksia on kaikkialla.

Mikä on seos

Katsotaanpa tätä asiaa tarkemmin. Seos on siis useiden metallien tai yhden ja useiden ei-metallisten lisäaineiden yhdistelmä. Tällaisia yhteyksiä käytetään kaikkialla. Lejeerinki on makroskooppinen homogeeninen järjestelmä, joka saadaan sulattamalla. Ne on tunnettu muinaisista ajoista lähtien, jolloin ihmiskunta oppi primitiivistä teknologiaa käyttäen valmistamaan valurautaa, pronssia ja vähän myöhemmin terästä.

Näiden materiaalien valmistus ja käyttö johtuu siitä, että on mahdollista saada metalliseos, jolla on halutut teknologiset ominaisuudet, vaikka monet ominaisuudet (lujuus, kovuus, korroosionkestävyys ja muut) ovat korkeampia kuinsen yksittäiset komponentit.

Päälajit

Miten seokset luokitellaan? Tämä tehdään liitoksen perustana olevan metallityypin mukaan, nimittäin:

1. Musta. Pohja on rautaa. Rautaseokset sisältävät kaikentyyppiset teräkset ja valuraudat.
2. Värillinen. Pohja on yksi ei-rautametalleista. Yleisimmät ei-rautametalliseokset perustuvat kupariin ja alumiiniin.
3. Harvinaiset metalliseokset. Perustuu vanadiiniin, niobiumiin, tantaaliin, volframiin. Käytetään pääasiassa sähkötekniikassa.
4. Radioaktiivisten metallien seokset.

Pääkomponenttiin lisätään muita elementtejä - metalleja ja ei-metalleja, jotka parantavat sen teknisiä ominaisuuksia. Näitä lisäaineita kutsutaan seostuksiksi. Myös seoksissa on haitallisia epäpuhtauksia - jos niiden sallittu arvo ylittyy, monet materiaalin ominaisuudet heikkenevät. Joten nyt tiedät mitä seos on.

Seokset luokitellaan myös kaksois-, kolmois- ja muihin - komponenttien lukumäärän mukaan. Rakenteen homogeenisuuden mukaan - homogeeniseksi ja heterogeeniseksi. Erottuvilla ominaisuuksilla - sulava ja tulenkestävä, erittäin luja, lämmönkestävä, kitkaa estävä, korroosionkestävä ja materiaalit, joilla on erityisiä ominaisuuksia.

Mekaaniset ominaisuudet

Seosten mekaaniset ominaisuudet määräävät materiaalin suorituskyvyn, kun se altistetaan ulkoisille voimille. Liitoksen ominaisuuksien selvittämiseksi näytteelle tehdään erilaisia testejä (venyä, naarmuuntuu, kuormitetaan, painetaan siihen metallipallo tai timanttikartio, tutkitaan allamikroskoopilla) lujuuden, kimmoisuuden, plastisuuden määrittämiseksi.

Fyysinen

Seoksen koostumus määrittää sen fysikaaliset ominaisuudet. Näitä ovat ominaispaino, sähkönjohtavuus, sulamispiste, ominaislämpökapasiteetti, tilavuus- ja lineaarilaajenemiskerroin. Fysikaalisiin ominaisuuksiin kuuluvat myös metalliseosten magneettiset ominaisuudet. Niille on ominaista jäännösinduktio ja magneettinen permeabiliteetti.

Kemiallinen

Mitkä ovat lejeeringin kemialliset ominaisuudet? Nämä ovat ominaisuuksia, jotka määrittävät, kuinka materiaali reagoi erilaisten aktiivisten, mukaan lukien aggressiivisten aineiden, vaikutuksiin. Ympäristön kemiallinen vaikutus näkyy visuaalisesti: ruoste "syöi" rautaa, pronssiin tulee vihreä oksidipinnoite, teräs liukenee rikkihappoon.

Metallurgiassa ja raskaassa konepajassa käytetään monia menetelmiä taistellakseen ulkoisen ympäristön aggressiivista vaikutusta vastaan: kehitetään uusia, kestävämpiä kupari-, titaani- ja nikkelipohjaisia materiaaleja, seokset peitetään suojakerroksilla - lakoilla, maalit, oksidikalvot, parantavat niiden rakennetta. Negatiivisten ympäristötekijöiden seurauksena teollisuus kärsii vuosittain miljoonien tonnejen terästä ja valurautaa vahinkoa.

Teknologinen

Valmistettavuus - mitä se on? Seosta teollisuudessa ei tarvita sinänsä, siitä valmistetaan mikä tahansa osa. Tämän seurauksena materiaalia kuumennetaan, leikataan, muotoillaan, lämpökäsitellään ja suoritetaan muita käsittelyjä. Valmistettavuus on seoksen kykyä altistaa erilaisille kuuma- jakylmätyöstö, kuten sulatus, helppo levittää ja täyttää muotti, kuuma tai kylmä muodonmuutos (taonta, kuuma- ja kylmäleimaus), hitsaus, metallin leikkaaminen.

Tekniset ominaisuudet voidaan jakaa:

1. Valimo. Niille on ominaista juoksevuus - kyky täyttää muotti valua varten, kutistuminen (tilavuushäviön prosenttiosuus jäähdytyksen, jähmettymisen jälkeen) ja erottelu - monimutkainen prosessi, jossa materiaalin epähomogeeninen rakenne muodostuu valun eri osiin.
2. Taotettavuus. Tämä on lejeeringin kyky muuttaa muotoaan iskukuormituksen alaisena ja saada haluttu muoto ilman eheyden menetystä. Jotkut metallit ovat muokattavia vain kuumina, toiset sekä kylminä että kuumina. Esimerkiksi terästä taotaan kuumassa muodossa. Alumiinin ja messingin seokset ottavat halutun muodon hyvin huoneenlämmössä. Pronssi ei sovellu hyvin iskumuodonmuutokseen, kun taas valuraudat eivät ole sitkeitä ja tuhoutuvat vasaran vaikutuksesta (lukuun ottamatta tempervalurautaa).
3. Hitsattavuus. Vähähiilisellä teräksellä on hyvä hitsattavuus, tämä ominaisuus on paljon huonompi runsasseosteisille teräksille ja valuraudoille.