Zliatina je homogénny kompozitný materiál. Vlastnosti zliatiny

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Každý už počul slovo „zliatina“a niektorí ho považujú za synonymum výrazu „kov“. Ale tieto pojmy sú odlišné. Kovy sú skupinou charakteristických chemických prvkov, zatiaľ čo zliatina je produktom ich kombinácie. Vo svojej čistej forme sa kovy prakticky nepoužívajú, navyše je ťažké ich získať v čistej forme. Zatiaľ čo zliatiny sú všadeprítomné.

Čo je zliatina

Pozrime sa na tento problém bližšie. Zliatina je teda kombináciou niekoľkých kovov alebo jedného a rôznych nekovových prísad. Takéto spojenia sa používajú všade. Zliatina je makroskopický homogénny systém získaný tavením. Sú známe už od staroveku, keď sa ľudstvo pomocou primitívnych technológií naučilo vyrábať liatinu, bronz a o niečo neskôr aj oceľ.

Výroba a použitie týchto materiálov je dané tým, že je možné získať zliatinu s požadovanými technologickými vlastnosťami, pričom mnohé charakteristiky (pevnosť, tvrdosť, korózna odolnosť a iné) sú vyššie ako ujeho jednotlivé komponenty.

Hlavný druh

Ako sa klasifikujú zliatiny? Robí sa to podľa druhu kovu, ktorý je základom spojenia, a to:

1. Čierna. Základom je železo. Zliatiny železa zahŕňajú všetky typy ocelí a liatiny.
2. Farebné. Základ patrí medzi neželezné kovy. Najbežnejšie neželezné zliatiny sú na báze medi a hliníka.
3. Zliatiny vzácnych kovov. Na báze vanádu, nióbu, tantalu, volfrámu. Používa sa hlavne v elektrotechnike.
4. Zliatiny rádioaktívnych kovov.

K hlavnej zložke sa do zliatiny pridávajú ďalšie prvky - kovy a nekovy, ktoré zlepšujú jej technologické vlastnosti. Tieto prísady sa nazývajú legovanie. V zliatinách sú prítomné aj škodlivé nečistoty - ak sa prekročí ich prípustná hodnota, mnohé vlastnosti materiálu sa znížia. Takže teraz viete, čo je zliatina.

Zliatiny sa tiež delia na dvojité, trojité a iné - podľa počtu komponentov. Podľa homogenity štruktúry - na homogénne a heterogénne. Podľa charakteristických vlastností - tavné a žiaruvzdorné, vysokopevnostné, tepelne odolné, proti treniu, korózii a materiály so špeciálnymi vlastnosťami.

Mechanické vlastnosti

Mechanické vlastnosti zliatin určujú výkon materiálu pri vystavení vonkajším silám. Aby sa zistili vlastnosti spojenia, vzorka sa podrobuje rôznym testom (natiahnutie, poškriabanie, zaťaženie, vtlačenie kovovej gule alebo diamantového kužeľa, štúdium podmikroskop) na určenie pevnosti, pružnosti, plasticity.

Physical

Zloženie zliatiny určuje jej fyzikálne vlastnosti. Patria sem merná hmotnosť, elektrická vodivosť, bod topenia, merná tepelná kapacita, koeficient objemovej a lineárnej rozťažnosti. Medzi fyzikálne vlastnosti patria aj magnetické vlastnosti zliatin. Vyznačujú sa zvyškovou indukciou a magnetickou permeabilitou.

Chemické

Aké sú chemické vlastnosti zliatiny? Toto sú vlastnosti, ktoré určujú, ako materiál reaguje na vplyv rôznych aktívnych, vrátane agresívnych činidiel. Chemický vplyv prostredia je možné vidieť vizuálne: železo „zožiera“hrdza, na bronze sa objavuje zelený povlak oxidov, oceľ sa rozpúšťa v kyseline sírovej.

V metalurgii a ťažkom strojárstve sa na boj s agresívnym vplyvom vonkajšieho prostredia používa mnoho metód: vyvíjajú sa nové, odolnejšie materiály na báze medi, titánu a niklu, zliatiny sú pokryté ochrannými vrstvami - lakmi, farby, oxidové filmy, zlepšujú ich štruktúru. V dôsledku negatívnych environmentálnych faktorov utrpí priemysel ročne škody vo výške miliónov ton ocele a liatiny.

Technologické

Vyrobiteľnosť – čo to je? Zliatina v priemysle nie je potrebná sama o sebe, je z nej vyrobená akákoľvek časť. Následne bude materiál ohrievaný, rezaný, deformovaný, tepelne spracovávaný a budú sa vykonávať ďalšie manipulácie. Vyrobiteľnosť je schopnosť zliatiny podrobiť sa rôznym metódam za tepla aspracovanie za studena, ako je tavenie, ľahké roztieranie a plnenie formy, deformácia za tepla alebo za studena (kovanie, lisovanie za tepla a za studena), zváranie, rezanie kovov.

Technologické vlastnosti možno rozdeliť na:

1. Zlieváreň. Vyznačujú sa tekutosťou – schopnosťou naplniť formu na odlievanie, zmršťovaním (percento straty objemu po ochladení, stuhnutí) a segregáciou – zložitým procesom, pri ktorom sa v rôznych častiach odliatku vytvára nehomogénna štruktúra materiálu.
2. Kovatiteľnosť. Ide o schopnosť zliatiny deformovať sa pri nárazovom zaťažení a získať požadovaný tvar bez straty integrity. Niektoré kovy sú kujné iba za tepla, iné za studena aj za tepla. Napríklad oceľ je kovaná v horúcej forme. Zliatiny hliníka a mosadze majú pri izbovej teplote dobre požadovaný tvar. Bronz nie je vhodný na deformáciu nárazom, zatiaľ čo liatiny nie sú tvárne a vplyvom kladiva sa ničia (s výnimkou temperovanej liatiny).
3. Zvárateľnosť. Nízkouhlíková oceľ má dobrú zvárateľnosť, táto charakteristika je oveľa horšia pre vysokolegované ocele a liatiny.