السبيكة عبارة عن مادة مركبة متجانسة. خصائص السبائك

2024 مؤلف: Howard Calhoun | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-17 10:18

سمع الجميع كلمة "سبيكة" ، والبعض يعتبرها مرادفة لمصطلح "معدن". لكن هذه المفاهيم مختلفة. المعادن هي مجموعة من العناصر الكيميائية المميزة ، في حين أن السبيكة هي نتاج مزيجها. في شكلها النقي ، لا يتم استخدام المعادن عمليًا ، علاوة على ذلك ، يصعب الحصول عليها في شكلها النقي. في حين أن السبائك منتشرة في كل مكان.

ما هي السبائك

دعونا نلقي نظرة فاحصة على هذه المسألة. إذن ، السبيكة عبارة عن مزيج من عدة معادن أو واحد ومختلف المضافات غير المعدنية. تستخدم هذه الاتصالات في كل مكان. السبيكة عبارة عن نظام متجانس مجهري يتم الحصول عليه عن طريق الذوبان. لقد عرفوا منذ العصور القديمة ، عندما تعلمت البشرية ، باستخدام التقنيات البدائية ، إنتاج الحديد الزهر والبرونز ، وبعد ذلك بقليل ، الصلب.

يرجع إنتاج واستخدام هذه المواد إلى حقيقة أنه من الممكن الحصول على سبيكة ذات الخصائص التكنولوجية المرغوبة ، في حين أن العديد من الخصائص (القوة والصلابة ومقاومة التآكل وغيرها) أعلى من تلك الموجودة فيمكوناته الفردية.

الأنواع الرئيسية

كيف يتم تصنيف السبائك؟ ويتم ذلك حسب نوع المعدن وهو اساس الاتصال وهي:

1. أسود. القاعدة من الحديد. سبائك الحديد تشمل جميع أنواع الفولاذ وحديد الصب.
2. ملون. القاعدة من المعادن غير الحديدية. أكثر السبائك غير الحديدية شيوعًا تعتمد على النحاس والألمنيوم.
3. سبائك معدنية نادرة. على أساس الفاناديوم والنيوبيوم والتنتالوم والتنغستن. تستخدم بشكل رئيسي في الهندسة الكهربائية.
4. سبائك من المعادن المشعة.

إلى المكون الرئيسي ، تتم إضافة عناصر أخرى إلى السبيكة - المعادن وغير المعدنية ، مما يحسن خصائصها التكنولوجية. تسمى هذه المواد المضافة صناعة السبائك. أيضًا ، توجد شوائب ضارة في السبائك - إذا تم تجاوز قيمتها المسموح بها ، يتم تقليل العديد من خصائص المادة. الآن أنت تعرف ما هي السبيكة

يتم تصنيف السبائك أيضًا إلى مزدوجة وثلاثية وغيرها - وفقًا لعدد المكونات. وفقًا لتجانس الهيكل - إلى متجانسة وغير متجانسة. بخصائص مميزة - قابلة للانصهار ، مقاومة للحرارة ، عالية القوة ، مقاومة للحرارة ، مقاومة للاحتكاك ، مقاومة للتآكل ومواد ذات خصائص خاصة.

الخصائص الميكانيكية

تحدد الخصائص الميكانيكية للسبائك أداء المادة عند تعرضها لقوى خارجية. من أجل معرفة خصائص الاتصال ، تخضع العينة لاختبارات مختلفة (تمدد ، خدش ، تحميل ، ضغط كرة معدنية أو مخروط ماسي بداخلها ، دراسة تحتمجهر) لتحديد القوة والمرونة واللدونة

المادي

تكوين السبيكة يحدد خصائصها الفيزيائية. وتشمل هذه الثقل النوعي ، والتوصيل الكهربائي ، ونقطة الانصهار ، والسعة الحرارية النوعية ، ومعامل التمدد الحجمي والخطي. تشمل الخصائص الفيزيائية أيضًا الخصائص المغناطيسية للسبائك. تتميز بالحث المتبقي والنفاذية المغناطيسية.

مادة كيميائية

ما هي الخواص الكيميائية للسبيكة؟ هذه هي الخصائص التي تحدد كيفية تفاعل المادة مع تأثير العوامل النشطة المختلفة ، بما في ذلك العوامل العدوانية. يمكن رؤية التأثير الكيميائي للبيئة بالعين المجردة: الحديد "يلتهم" الصدأ ، طلاء أخضر من الأكاسيد يظهر على البرونز ، الفولاذ يذوب في حامض الكبريتيك.

في علم المعادن والهندسة الثقيلة ، يتم استخدام العديد من الطرق لمكافحة التأثير العدواني للبيئة الخارجية: يتم تطوير مواد جديدة أكثر مقاومة تعتمد على النحاس والتيتانيوم والنيكل ، ويتم تغطية السبائك بطبقات واقية - الورنيش ، الدهانات وأغشية الأكسيد وتحسين هيكلها. نتيجة لعوامل بيئية سلبية تتعرض الصناعة سنويا لأضرار تصل إلى ملايين الأطنان من الفولاذ والحديد الزهر.

التكنولوجية

قابلية التصنيع - ما هو؟ ليست هناك حاجة إلى سبيكة في الصناعة من تلقاء نفسها ، بل يتم تصنيع أي جزء منها. وبالتالي ، سيتم تسخين المادة ، وقطعها ، وتشويهها ، ومعالجتها بالحرارة ، وسيتم تنفيذ عمليات تلاعب أخرى. قابلية التصنيع هي قدرة السبيكة على الخضوع لطرق مختلفة من الحرارة والعمل على البارد ، مثل الصهر ، سهل الانتشار وملء القالب ، تشوه ساخن أو بارد (تزوير ، ختم ساخن وبارد) ، اللحام ، قطع المعادن.

يمكن تقسيم الخصائص التكنولوجية إلى:

1. مسبك. تتميز بالسيولة - القدرة على ملء القالب من أجل الصب والانكماش (النسبة المئوية لفقدان الحجم بعد التبريد والتصلب) والفصل - وهي عملية معقدة يتم فيها تكوين بنية غير متجانسة للمادة في أجزاء مختلفة من الصب.
2. الغفران. هذه هي قدرة السبيكة على التشوه عند تحميل الصدمات واتخاذ الشكل المطلوب دون فقدان السلامة. تكون بعض المعادن قابلة للطرق فقط عندما تكون ساخنة ، والبعض الآخر بارد وساخن. على سبيل المثال ، يتم تشكيل الفولاذ في شكل ساخن. تأخذ سبائك الألومنيوم والنحاس الشكل المطلوب جيدًا في درجة حرارة الغرفة. البرونز لا يصلح للتأثير على التشوه ، بينما الحديد المصبوب ليس مطيلًا ويتم تدميره تحت تأثير المطرقة (باستثناء الحديد الزهر القابل للطرق).
3. قابلية اللحام. يتميز الفولاذ منخفض الكربون بإمكانية لحام جيدة ، وهذه الخاصية أسوأ بكثير بالنسبة للفولاذ عالي السبائك وحديد الصب.