Sulam on homogeenne komposiitmaterjal. Sulami omadused

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-17 10:25

Kõik on kuulnud sõna "sulam" ja mõned peavad seda termini "metall" sünonüümiks. Kuid need mõisted on erinevad. Metallid on iseloomulike keemiliste elementide rühm, sulam aga nende kombinatsiooni saadus. Puhtal kujul metalle praktiliselt ei kasutata, pealegi on neid raske puhtal kujul hankida. Samas kui sulamid on üldlevinud.

Mis on sulam

Vaatleme seda probleemi lähem alt. Seega on sulam mitme metalli või ühe ja mitme mittemetallilise lisandi kombinatsioon. Selliseid ühendusi kasutatakse kõikjal. Sulam on makroskoopiline homogeenne süsteem, mis saadakse sulamise teel. Need on tuntud juba iidsetest aegadest, mil inimkond õppis primitiivseid tehnoloogiaid kasutades tootma malmi, pronksi ja veidi hiljem terast.

Nende materjalide tootmine ja kasutamine on tingitud asjaolust, et on võimalik saada soovitud tehnoloogiliste omadustega sulamit, samas kui paljud omadused (tugevus, kõvadus, korrosioonikindlus ja muud) on kõrgemad kui sulami omad.selle üksikud komponendid.

Peamised liigid

Kuidas sulameid klassifitseeritakse? Seda tehakse vastav alt metalli tüübile, mis on ühenduse aluseks, nimelt:

1. Must. Põhi on rauast. Rauasulamid hõlmavad igat tüüpi terast ja malmi.
2. Värviline. Alus on üks värvilistest metallidest. Levinumad värviliste metallide sulamid põhinevad vasel ja alumiiniumil.
3. Haruldased metallisulamid. Vanaadiumi, nioobiumi, tantaali, volframi baasil. Kasutatakse peamiselt elektrotehnikas.
4. Radioaktiivsete metallide sulamid.

Põhikomponendile lisatakse sulamile muid elemente - metalle ja mittemetalle, mis parandavad selle tehnoloogilisi omadusi. Neid lisandeid nimetatakse legeerimiseks. Samuti leidub sulamites kahjulikke lisandeid – nende lubatud väärtuse ületamisel vähenevad materjali paljud omadused. Nüüd teate, mis on sulam.

Sulamid liigitatakse ka kahe-, kolme- ja muudeks – komponentide arvu järgi. Vastav alt struktuuri homogeensusele - homogeenseks ja heterogeenseks. Eriomaduste poolest - sulav ja tulekindel, ülitugev, kuumakindel, hõõrdumisvastane, korrosioonikindel ja eriomadustega materjalid.

Mehaanilised omadused

Sulamite mehaanilised omadused määravad materjali toimivuse välisjõudude mõjul. Ühenduse omaduste väljaselgitamiseks tehakse prooviga erinevaid katseid (venitatakse, kriimustatakse, koormatakse, surutakse sellesse metallkuul või teemantkoonus, uuritakse all.mikroskoop) tugevuse, elastsuse, plastilisuse määramiseks.

Füüsiline

Sulami koostis määrab selle füüsikalised omadused. Nende hulka kuuluvad erikaal, elektrijuhtivus, sulamistemperatuur, erisoojusmaht, mahu- ja lineaarpaisumise koefitsient. Füüsikaliste omaduste hulka kuuluvad ka sulamite magnetilised omadused. Neid iseloomustab jääkinduktsioon ja magnetiline läbilaskvus.

Keemiline

Millised on sulami keemilised omadused? Need on omadused, mis määravad, kuidas materjal reageerib erinevate aktiivsete, sealhulgas agressiivsete ainete mõjule. Keskkonna keemiline mõju on visuaalselt näha: rooste "sööb ära" raua, pronksile tekib roheline oksiidikate, teras lahustub väävelhappes.

Metallurgias ja rasketehnikas kasutatakse väliskeskkonna agressiivse mõju vastu võitlemiseks palju meetodeid: töötatakse välja uusi, vastupidavamaid materjale vase, titaani ja nikli baasil, sulamid kaetakse kaitsekihtidega - lakid, värvid, oksiidkiled, parandavad nende struktuuri. Negatiivsete keskkonnategurite tagajärjel kannatab tööstus igal aastal miljonite tonnide terase- ja malmikahju.

Tehnoloogiline

Toodetavus – mis see on? Tööstuses pole sulamit vaja iseenesest, sellest valmistatakse mis tahes osa. Sellest tulenev alt materjali kuumutatakse, lõigatakse, deformeeritakse, kuumtöödeldakse ja tehakse muid manipuleerimisi. Valmistatavus on sulami võime allutada erinevatele kuuma- jakülmtöötlemine, näiteks sulatamine, vormi lihtne laiali laotamine ja täitmine, kuum- või külmdeformatsioon (sepistamine, kuum- ja külmstantsimine), keevitamine, metalli lõikamine.

Tehnoloogilised omadused võib jagada järgmisteks osadeks:

1. Valukoda. Neid iseloomustab voolavus - võime täita valuvormi, kokkutõmbumine (mahukao protsent pärast jahutamist, tahkumist) ja segregatsioon - keeruline protsess, mille käigus tekib valu erinevates osades materjali ebahomogeenne struktuur.
2. Sepitavus. See on sulami võime deformeeruda löökkoormuse all ja võtta soovitud kuju ilma terviklikkust kaotamata. Mõned metallid on tempermalmist vaid kuum alt, teised nii külmad kui kuumad. Näiteks teras sepistatakse kuumal kujul. Alumiiniumi ja messingi sulamid võtavad toatemperatuuril soovitud kuju hästi. Pronks ei sobi hästi löökide deformatsiooniks, samas kui malm ei ole plastiline ja hävib haamri mõjul (välja arvatud tempermalm).
3. Keevitatavus. Madala süsinikusisaldusega terasel on hea keevitatavus, kõrglegeeritud terase ja malmi puhul on see omadus palju halvem.