נכסים, הרכב וייצור של סגסוגות מתכת

סגסוגות הינן תרכובות מתכתיות המורכבות ממתכת אחת ואלמנט מתכתי אחד או יותר.

דוגמאות לסגסוגות נפוצות:

• פלדה: א שילוב של ברזל (מתכת) ופחמן (לא מתכת)
• ברונזה: שילוב של נחושת (מתכת) ו- פח (מתכת)
• פליז: תערובת של נחושת (מתכת) ו אבץ (מתכת)

מתכות טהורות אינדיבידואליות עשויות להחזיק בתכונות שימושיות כמו טובים מוליכות חשמלית, חוזק גבוה, וקשיות, או חום ו קורוזיה התנגדות. סגסוגות מתכת מסחריות מנסות לשלב תכונות מועילות אלה על מנת ליצור מתכות שימושיות יותר ליישומים מסוימים מכל מרכיבי הרכיב שלהן.

פלדהלמשל, דורש שילוב נכון של פחמן וברזל (כ 99% ברזל ו- 1% פחמן) כדי לייצר מתכת חזקה יותר, קלה יותר ועבודה יותר מברזל טהור.

קשה לחשב תכונות מדויקות של סגסוגות חדשות מכיוון שאלמנטים לא מסתדרים זה בזה כדי להפוך לסכום של החלקים. הם נוצרים באמצעות אינטראקציות כימיות, התלויות בחלקי רכיבים ובשיטות ייצור ספציפיות. כתוצאה מכך נדרשת בדיקות רבות בפיתוח סגסוגות מתכת חדשות.

טמפרטורת ההתכה היא גורם מפתח בסגסוגת מתכות. גלינסטן, סגסוגת נמוכה להמסה המכילה גליום, פח ואינדיום, הוא נוזלי בטמפרטורות מעל 2.2 ° C (-19 מעלות צלזיוס), כלומר נקודת ההתכה שלו היא 50 מעלות צלזיוס מתחת לגליום טהור ויותר מ- 212 מעלות צלזיוס מתחת ל 100 מעלות צלזיוס. אינדיום ופח.

Galinstan® ו- Wood's Metal הם דוגמאות לסגסוגות חיצוניות - סגסוגות עם נקודת ההתכה הנמוכה ביותר של כל שילוב של סגסוגת המכיל אותם אלמנטים.

אלפי קומפוזיציות מסגסוגת נמצאות בייצור קבוע עם יצירות חדשות המתפתחות בכל שנה.

קומפוזיציות סטנדרטיות מקובלות כוללות את רמות הטוהר של יסודות המרכיבים (על סמך תוכן המשקל). האיפור, כמו גם התכונות המכניות והפיזיות של סגסוגות נפוצות, מתקנים על ידי הבינלאומי ארגונים כמו הארגון הבינלאומי לתקינה (ISO), SAE International ו- ASTM בינלאומי.

סגסוגות מתכת מסוימות מתרחשות באופן טבעי ודורשות עיבוד מועט לחומרים בדרגה תעשייתית. סגסוגות פראו כמו פרו-כרום וסיליקון פראו, למשל, מיוצרות על ידי התכת עפרות מעורבות ומשמשות לייצור פלדות שונות. עם זאת, ניתן לטעות לחשוב כי סגסוגת מתכות היא תהליך פשוט. לדוגמה, אם היה פשוט לערבב מותך אלומיניום עם מותך עופרת, הם יגלו שהשניים ייפרדו לשכבות, בדומה לשמן ומים.

מסגסוגות מסחריות ומסחר בדרך כלל דורשות עיבוד רב יותר והן לרוב נוצרות על ידי ערבוב מתכות מותכות בסביבה מבוקרת. הנוהל לשילוב מתכות מותכות או ערבוב מתכות ללא מתכות משתנה מאוד בהתאם לתכונות האלמנטים המשמשים.

מכיוון שלרכיבי מתכת יש שונות רבה בסבילותם לחום ולגזים, גורמים כמו טמפרטורת התכה של מתכות רכיב, רמות טומאה, סביבת ערבוב והליך סגסוגת הם שיקולים מרכזיים לסגסוגת מוצלחת תהליך.

ואילו אלמנטים כמו מתכות עקשן יציבים בטמפרטורות גבוהות, אחרים מתחילים ליצור אינטראקציה עם הסביבה שלהם, מה שיכול להשפיע על רמות הטוהר ובסופו של דבר, על איכות הסגסוגת. לעתים קרובות במקרים כאלה, יש להכין סגסוגות ביניים על מנת לשכנע אלמנטים לשלב.

כדוגמה, סגסוגת של אלומיניום 95.5% ו -4.5% נחושת מיוצרת על ידי הכנת תחילה תערובת של 50% של שני האלמנטים. לתערובת זו נקודת התכה נמוכה יותר מאלומיניום טהור או נחושת טהורה ומשמשת כ"סגסוגת התקשות ". לאחר מכן מכניסים את זה לאלומיניום מותך בקצב היוצר את תערובת הסגסוגת הנכונה.

_{מקורות:} רחוב, ארתור. ואלכסנדר, וו. O. 1944. מתכות בשירות האדם. מהדורה 11 (1998).