Utilizarea Aliajelor [PDF]

Zitiervorschau

Utilizarea aliajelor

Un aliaj este un amestec omogen cu proprietăți metalice a două sau mai multe elemente chimice, din care cel puțin unul este metal și de obicei se află în cantitatea cea mai mare. Proprietățile fizice și chimice ale aliajelor sunt în general diferite de cele ale substanțelor componente, uneori semnificativ. Majoritatea metalelor de folosință zilnică sunt de fapt aliaje. De exemplu, ceea ce numim în limbaj uzual „fier” este aproape întotdeauna un oțel cu conținut redus de carbon, iar aurul folosit pentru bijuterii este un aliaj în care mai intră cupru și argint. Elementele constituente ale aliajului sunt măsurate de obicei în procente de masă pentru aplicații practice și în fracții atomice pentru studii științifice de bază. Aliajele sunt de obicei clasificate ca aliaje substitutive sau interstițiale, în funcție de aranjamentul atomic care formează aliajul. Ele pot fi clasificate în continuare ca fiind omogene sau eterogene sau intermetalice.

Elaborarea aliajelor

În industrie, elaborarea aliajelor se face prin topirea împreună a metalelor componente sau prin prelucrarea directă a minereurilor.

Se pot obţine aliaje şi între metale şi nemetale, de exemplu fonta şi oţelul (aliaje de fier cu carbon). Cu metalele mai pot da aliaje sulful, fosforul, siliciul etc.

Proprietăţile aliajelor

– Temperatura de topire a majorităţii aliajelor este mai scăzută decât temperatura de topire a metalelor componente

– Densitatea

– Duritatea

– Rezistenţa mecanică

– Rezistenţa la coroziune

Alama este un aliaj de cupru și zinc în diverse proporții, galben-auriu, maleabil, ductil, ușor de prelucrat, cu numeroase și variate întrebuințări în industrie.

Alama

Cu creșterea conținutului de zinc, culoarea sa se deschide și rezistența la coroziune scade. Există alamă galbenă care conține până la 80% cupru și alamă roșie sau tombac, cu un conținut de cupru de peste 80%. Alamele care conțin mici cantități de nichel, mangan, fier, staniu, plumb a u proprietăți mecanice și rezistență la coroziune superioare alamelor obișnuite. Utilizări: ventile, piuliţe, inele, bucşe.

Bronz Bronzul este un aliaj de cupru cu staniu. Uneori poate conține și mici cantități de aluminiu,plumb,mangan, nichel etc. Bronzul este mai dur și mai rezistent decât cuprul, având numeroase întrebuințări tehnice. Bronzul este un aliaj utilizat la confecționarea unor obiecte decorative sau medaliilor, robinetelor, statuilor și statuetelor, bijuteriilor, bucșelor, cuzineților, lagărelor, roților dințate și elicelor navale. Bronzul se utilizează foarte bine prin turnare, laminare, extrudare sau forjare, fiind dur și foarte rezistent. Are un raport de antifricțiune foarte bun.

Duraluminiu Duraluminiul este un aliaj al aluminiului cu cuprul și cu mici cantități de magneziu. Este ușor și rezistent și folosit în special la construcția avioanelor. Compoziţie: Al, Cu, Mg, Mn. Utilizări: avioane, maşini, biciclete.

Aliaje de lipit Aliaje cu continut de staniu, plumb si argint Aliaje care contin cadmiu si plumb sunt supuse unor anumite norme de protectie si siguranta in timpul folosirii pentru evitarea intoxicarii cu vapori de cadmiu si plumb. Compoziţie: Sn, Pb. Utilizări: lipirea pieselor metalice.

Oțel Oțelul este un aliaj ce conține ca elemente principale fierul și carbonul, având un conținut de carbon sub 1,7%. Aliajele fier-carbon cu mai mult de 1,7% carbon se numesc fonte. Oțelurile sunt materialele cu cea mai largă utilizare în industrie. Proprietățile lor pot să varieze în limite foarte largi, în funcție de conținutul de carbon și de alte elemente de aliere. În funcție de conținutul în elemente de aliere, oțelurile se împart în: •

oțeluri nealiate (numite și oțeluri carbon), care conțin ca elemente principale doar fierul și carbonul •

•

oțeluri aliate, care pe lângă fier și carbon conțin și alte elemente: nichel, crom, molibden, vanadiu etc.

Utilizări: construcţiii metalice, cuţite pentru maşini, aşchietoa re, burghie

Fonta Fonta este un aliaj casant de fier, carbon și alte elemente, cu un conținut relativ ridicat de carbon (în comparație cu oțelul). Fonta prezintă următoarele caracteristici generale: se toarnă bine, se prelucrează prin așchiere, dar nu se poate prelucra plastic (nu se poate lamina sau forja) și se sudează greu.

Utilizări: radiatoare, calorifere, plite, ceaune.

Amalgam Un amalgam este un aliaj al mercurului cu un alt metal. Aproape toate metalele pot forma amalgame cu mercurul, iar printre excepții se numără: fierul, nichelul, cobaltul, platina, wolframul ș i tantalul. Amalgamele de argint sunt importante în stomatologie (mai exact în odontologie), iar cele de aur sunt folosite la extracția aurului din minereu. Amalgamele cu un conținut mic de metal străin, de până la 1%, sunt lichide, iar cele cu conținut mai mare sunt solide, uneori cristalizate. Tipuri de amalgam:

Amalgam dentar Amalgam de potasiu Amalgam de sodiu Utilizari: material de restaurare În stomatologie,

răsucirea metalelor

sursa: wikipedia

Importanta economica: Faptul că au temperatura de topire mai mică decat cea a componentelor face ca aliajele să fie mai ușor prelucrabile (mai ieftin).

O importanță economică deosebită o au aliajele feroase numite oțeluri și fonte; acestea sunt aliaje ale fierului cu carbonul (un nemetal):

Aliajele care conțin o cantitate mai mare de cupru sunt: • alamele, aliaje ale cuprului cu zincul • bronzurile, care pot fi aliaje cupru-staniu, cupru-plumb, cupru-aluminiu etc.

• oțelurile conțin 2,14 % carbon • fontele au 2,14/4,5 % carbon

Un aliaj des utilizat, pe bază de aluminiu, este duraluminiul, care conține cupru, magneziu, sau și siliciu în cantități mici.

Aliajele au duritate mai mare decat duritățile metalelor componente.