סגסוגות ברזליות הם אלה שאין להם במתכת ברזל הרכב שלהם. לכן הוא אינו מורכב מאחד מסוגי הפלדות, והבסיס העיקרי שלו יכול להיות זה של כל אלמנט מתכתי אחר; כמו אלומיניום, כסף, נחושת, בריליום, מגנזיום, טיטניום וכו '.
שלא כמו פלדות צפופות, האידיאליות לתמיכה מתכית של מבנים וכבלי גשר, סגסוגות ברזליות נוטות להיות קלות יותר ועמידות יותר בפני קורוזיה. מכאן למספר מספר היישומים שלה גדל באופן אקספוננציאלי, כל אחד דורש סוג מסוים של סגסוגת, עם הרכב מתכתי מדויק.
פסל ברונזה - דוגמה לסגסוגת ברזליות. מקור: Pixabay.
כמה מסגסוגות הברזל הותיקות והידועות ביותר בהיסטוריה הם ברונזה ופליז. לשניהם נחושת כבסיס מתכתי, עם ההבדל שבברונזה הוא מעורבב בעיקר עם פח, ובפליז עם אבץ. בהתאם לשילובים והרכבם, עשויים להופיע ברונזים ופליז עם תכונות נרחבות.
ועוברים להווה המודרני, הסגסוגות המרכיבות מכשירים אלקטרוניים הן למעשה לא ברזליות. כמו כן, מסגרת הרכבים והמטוסים המשוכללים ביותר עשויה מסגסוגות אלה, בכדי לתת להם כוח במשקל הנמוך ביותר האפשרי.
מבנים של סגסוגות אל ברזליות
לכל מתכת יש מבנים גבישיים משלה, שיכולים להיות hcp (משושה קומפקטי), ccp (מעוקב קומפקטי), bcc (מעוקב גוף) או אחרים.
כאשר נמס ונרתך לתמיסה מוצקה שמתגבשת אז, האטומים של כל המתכות מחוברים זה לזה באמצעות קשרים מתכתיים, והמבנים המתקבלים מוסיפים או משתנים.
לכן לכל סגסוגת להרכב מסוים יהיו מבני קריסטל משלה. זו הסיבה שבלימודם משתמשים במונחים של שלבים (המכונים בדרך כלל α ו- β), המיוצגים בצורה גרפית בתרשים שלב כפונקציה של משתנים כמו טמפרטורה, לחץ והרכב.
מתרשימי פאזות אלה ניתן לחזות באיזו טמפרטורה (שלב נוזלי) תימס הסגסוגת הלא-ברזלית של מערכת המורכבת משתי מתכות או יותר, וכן את אופי השלבים המוצקים שלה.
נניח את הזוג נחושת מכסף. על ידי ניתוח תרשים הפאזה שלו, ניתן לחלץ מידע פיזי ומבני ממסגסוגות המרובות עם שילובים שונים של נחושת כסף (10% Ag ו- 90% Cu, 25% Ag ו- 75% Cu וכו '). ברור, מתכות חייבות להיות מסיסות זו בזו על מנת שיוכלו להתגבש לסגסוגת בצורה הומוגנית.
נכסים
המאפיינים של סגסוגות אל ברזליות מגוונים מאוד. עבור פלדות זה לא מאוד קשה להכליל, מכיוון שהם מראים סינרגיה בין תכונות הברזל לאלה של ברזל-פחמן, Fe-C. במקום זאת, תכונותיהם של סגסוגות אל ברזליות תלויות בעיקר בבסיס המתכת.
לדוגמא, אם הסגסוגות הן מאלומיניום או מגנזיום, שתיהן מתכות קלות, הן צפויות להיות קלות. אם טיטניום, מתכת צפופה יותר, מעורבב עם כל מתכת קלה אחרת, הסגסוגת המתקבלת צריכה להיות קלה יותר וגמישה יותר.
אם ידוע שנחושת וזהב הם מוליכים טובים של חום וחשמל, הרי שסגסוגותיהם חייבים להציע חומרים זולים יותר, רכים פחות ועמידים יותר לעבודה מכנית וקורוזיה.
אם ניתן היה להכליל את כל המאפיינים והמאפיינים של סוגים אלו של סגסוגות, הם היו חייבים להיות: פחות צפופים, עמידים יותר מכנית ביחס למשקלם, יותר אינרטיביים מפני חמצון הנגרם על ידי הסביבה שלהם, מעוותים, מוליכים מאוד של חום וחשמל. לכל השאר ישנם יוצאים מן הכלל הרבים שלה.
יישומים
אֲלוּמִינְיוּם
הם סגסוגות קלות מאוד, ולכן המבנה שלהם צריך להיות bcc (הכי פחות קומפקטי). ניתן לעוות אותם למספר צורות, כמו פחיות, לאחסון מזון ומשקאות.
הם נוטים להתנגדות גבוהה בפני קורוזיה, אך הם עומדים ביחס הפוך להתנגדות המכנית שלהם, הגוברת כאשר הם מעורבבים עם נחושת, מגנזיום או מנגן. אנשים עם חוזקות מכניות טובות יותר מוצאים שימוש כחלקי גוף אוטומטיים, וגם לחלקי מטוסים.
טִיטָן
סגסוגות טיטניום מוצאים יישומים רבים לעיצוב תותבות עצם ובכלל, מתכת זו תואמת מאוד את מטריצות פיזיולוגיות.
הוא משמש גם כחלקים ממסגרת ומשטח של כלי טיס, כלי רכב, אופנועים, מועדוני גולף, בין ממצאים וחפצים אחרים.
-משולב עם אלומיניום, סגסוגותיו שימשו לבניית גגות המקדשים והפגודות היפניות, ובפסלי הדרקונים שלהם.
כסף
-סגסוגתו עם גרפיט (Ag-C) יש התנגדות חשמלית נמוכה ולכן היא משמשת כרכיבים של מפסקי זרם.
-משולב בכספית, מתקבל אמלגם עם 50% Hg ואחוז נמוך יותר של נחושת ופח המשמש למילוי ליקויים בשיניים.
-סגסוגת הנחושת שלו מעניקה לו התנגדות כזו שהיא יוצרת דיסקי חיתוך ומסורים מתכתיים.
בתכשיטים הוא משמש בסגסוגת פלדיום ופלטינה, עמיד בפני שריטות ואובדן הברק שלו.
מגנזיום
הם צפופים יותר מאלומיניום, אך אחרת תכונותיהם דומות. הם מתנגדים היטב לתנאים אטמוספריים, וזו הסיבה שהם שימשו לייצור חלקי רכב, בתיבות הילוכים, גלגלים, טילים, בקיצור, במכונות במהירות גבוהה (כמו גם באופניים).
בריליום
סגסוגת Be-Cu משמשת לרכיבים אלקטרוניים למכשירים קטנים, כגון סמארטפונים, אייפד, שעון יד, טאבלטים וכו '.
-קרמיקה (מעורבב עם גליום, ארסן או אינדיום) משמשים במעגלים אלקטרוניים עם צפיפות זרם גבוהה.
- ברפואה, סגסוגות בריליום מזייפות רבים מהמכשירים והמכשירים שלה, כגון קוצבי לב, קרקפות לייזר, סורקים, מסגרת של ציוד תהודה מגנטית גרעינית, בין היתר.
זה גם מזויף חלק מהנשק הצבאי והגרעיני, הוא גם עשה מראות לווינים עם סגסוגות בריליום.
-כלים מזויפים בסגסוגות אלה אינם מייצרים ניצוצות כאשר הם נתונים לחיכוך גבוה.
דוגמאות
כמה דוגמאות ספציפיות לסגסוגות לא ברזליות הן:
-מונל וקונסטנטן, שניהם סגסוגות ניקל-נחושת, אך עם הרכב של 2: 1 ו- 45% (55% נחושת), בהתאמה.
-קרומל, שהרכבו 90% ניקל ו -10% נחושת. הוא משמש כחלק ממערכת החשמל של תנורים תעשייתיים, המסוגלת לעמוד בטמפרטורות גבוהות.
-Ti-6Al-4V, סגסוגת טיטניום עם ונדיום, אלומיניום ומתכות אחרות, המשמשת במיוחד למטרות ביולוגיות.
-סטליט, סגסוגת של קובלט וכרום.
-Magnalium, סגסוגת אלומיניום עם אחוז נמוך של מגנזיום (פחות או שווה ל 10%). מדובר למעשה ביריעות אלומיניום העמידות יותר למתיחה ועמידות יותר.
-זהב לבן, שהרכבו מורכב מ- 90% זהב עם 10% מכל מתכת לבנה, כמו כסף או פלדיום.
הפניות
- Dr.C.Ergun. (sf). סגסוגות נפרדות. . התאושש מ: users.fs.cvut.cz
- ניפון פלדה וסאגיטומו מתכת מתכות. (2012). חומרים מבניים לא ברזליות (טיטניום, אלומיניום). . התאושש מ: nipponsteel.com
- WA Monteiro, SJ Buso ו- LV da Silva (2012). יישום של סגסוגות מגנזיום בהובלה, תכונות חדשות על סגסוגות המגנזיום, וולדמר אלפרדו מונטיירו, IntechOpen, DOI: 10.5772 / 48273.
- עמותת פיתוח נחושת. (2018). נחושת וסגסוגות נחושת. התאושש מ: copperalliance.org.uk
- מייקל אויסטאכר. (7 במרץ, 2018). סגסוגות כסף ושימושיהן. התאושש מ: mgsrefining.com
- טרנס בל. (26 בספטמבר 2018). יישומי בריליום. התאושש מ: thebalance.com
- קוסמולינוקס. (sf). דיאגרמות שלב פעילויות. התאושש מ: cosmolinux.no-ip.org