Metalllegeringer: Typer, Egenskaper og Eksempler

Metalllegeringer er materialer dannet av kombinasjoner av to eller flere metaller, eller metaller og ikke-metaller. Så disse stoffene kan representeres av forening av et primært metall (eller base) og navnet på dette metallet kan komme til å representere navnet på legeringen.

Legeringen er opprettet ved en prosess for å bli med i de forskjellige smeltede elementene, hvor de andre elementene er sammenføyt eller oppløst i grunnmetallet, idet de forbinder komponentene for å danne et nytt materiale med blandede egenskaper av hvert element separat.

Denne typen materiale er vanligvis opprettet for å utnytte styrken til et metall og samtidig for å bekjempe dets svakheter gjennom sin forening med et annet element som kan levere disse behovene.

Dette skjer i eksempler som stål, som bruker karbon for å styrke den krystallinske strukturen av jern; eller i tilfelle av bronse, som er registrert som den første legeringen som er oppnådd av mannen, og som har blitt brukt siden menneskehetens begynnelse.

typen

Når man snakker om typer metalllegeringer, utover elementene som komponerer dem, må disse studeres under et elektronmikroskop for å differensiere i henhold til deres krystallinske struktur.

Så det er to typer metalllegeringer, i henhold til deres krystallinske struktur og mekanismen som ble utført for deres dannelse: legeringer ved substitusjon og interstitialer.

Legeringer ved substitusjon

Disse legeringene er de hvor legeringens atomer (stoffet som binder seg til grunnmetallet) erstatter atomer av det primære metall for dannelse av legeringen.

Denne typen legering genereres når atomene av basemetallet og legeringsmiddelets har en tilsvarende størrelse. Legeringer ved substitusjon har egenskapen ved å ha deres bestanddeler relativt nært i det periodiske bordet.

Messing er et eksempel på en legering ved substitusjon, som dannes av foreningen av kobber og sink. I sin tur har disse atomer av lignende størrelser og nærhet i det periodiske bordet.

Interstitielle legeringer

Når legeringsmiddelet eller midlene har atomer som er betydelig mindre enn de av det primære metall i legeringen, kan de komme inn i den krystallinske strukturen av den andre og lekkasje mellom de større atomer.

Stål er et eksempel på interstitial legering, hvor et mindre antall karbonatomer er lokalisert mellom atomene i krystallgitteret av jern.

egenskaper

I motsetning til mange andre materialer har metalllegeringer ikke en rekke egenskaper som er iboende for denne typen blanding; Disse er vanligvis dannet for å fange de ønskelige egenskapene til hvert element og forbedre dets anvendelighet.

Derfor presenterer disse stoffene en unik karakter når det gjelder å måle deres generelle egenskaper, men det er kjent at de er opprettet for å forbedre følgende egenskaper:

Motstand mot deformasjon eller påvirkning

Den mekaniske styrken til et metall kan økes ved sin forening med et annet metallisk eller ikke-metallisk element, som for rustfritt stål.

Disse bruker krom, nikkel og jern til å danne et materiale med ekstrem strekkstyrke for et bredt spekter av kommersielle og industrielle anvendelser.

På denne måten er aluminiumlegeringer (med kobber, sink, magnesium eller andre metaller) en annen type legeringer der de andre komponentene er tilsatt for å forbedre styrken av aluminium, et naturlig mykt rent metall.

Smeltepunkt

Smeltepunktet for legeringene er forskjellig fra det rene metaller: disse materialene har ikke en fast verdi, men smelter innenfor et temperaturområde hvor stoffet blir en blanding av flytende og faste faser.

Temperaturen der smeltingen starter kalles solidus, og temperaturen ved hvilken den slutter kalles liquidus.

Korrosjonsbestandighet

Legeringene kan dannes med det formål å forbedre metallets evne til å motstå korrosjon; Når det gjelder sink, har den en egenskap med høy motstand mot korrosjonsprosessen, noe som gjør den nyttig når den blandes med andre metaller som kobber og stål.

Utseende og farge

Det er legeringer som er laget for å forskjønne et metall og gi dekorative bruksområder. Alpaca (eller nytt sølv) er et materiale dannet av sink, kobber og nikkel, som har en farge og lysstyrke som sølv som kan forvirre folk som ikke er kjent med dette materialet. I tillegg brukes den til mange applikasjoner.

Varmeledning

Varmeledningen kan reduseres eller økes med foreningen mellom et metall og et annet element.

I forbindelse med messing er dette en veldig god leder av varme og er nyttig for produksjon av innenlandske radiatorer og varmevekslere i industrien. Også kobberlegeringer har lavere varmeledningsevne enn rent metall.

Elektrisk ledning

Den elektriske ledningen kan også bli favorisert eller skadet ved forening av et metall til et annet stoff.

Kobber er naturlig et av de beste elektrisk ledende materialene, men det vil bli skadet i denne forbindelse ved å ligge sammen med andre stoffer for å danne legeringer.

eksempler

Meteorisk jern

Det er den legeringen som oppstår naturlig, hentet fra meteoritter karakterisert ved deres sammensetning av nikkel og jern, som falt til jorden i det siste og tillot de første menneskene å bruke dette materialet til å smi på våpen og verktøy.

bronse

Den representerer legeringen av kobber og tinn, og representerte den grunnleggende legeringen for å lage våpen, redskaper, skulpturer og smykker i tidlige tider av menneskeheten.

messing

En legering av kobber og sink. Dette materialet brukes til lav friksjon som en del av låser, dørhåndtak og ventiler.

mangan

Dette elementet oppnås ikke i fri form i naturen. Det representerer vanligvis et jernlegeringsmiddel i flere mineralformer og kan ha viktige bruksområder i rustfritt stål.