Slitina je homogenní kompozitní materiál. Vlastnosti slitiny

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Každý už slyšel slovo „slitina“a někteří jej považují za synonymum výrazu „kov“. Ale tyto pojmy jsou odlišné. Kovy jsou skupinou charakteristických chemických prvků, zatímco slitina je produktem jejich kombinace. V čisté formě se kovy prakticky nepoužívají, navíc se v čisté formě obtížně získávají. Zatímco slitiny jsou všudypřítomné.

Co je slitina

Pojďme se na tento problém podívat blíže. Slitina je tedy kombinací několika kovů nebo jednoho a různých nekovových přísad. Taková spojení se používají všude. Slitina je makroskopický homogenní systém získaný tavením. Jsou známy již od starověku, kdy se lidstvo pomocí primitivních technologií naučilo vyrábět litinu, bronz a o něco později i ocel.

Výroba a použití těchto materiálů je dáno tím, že je možné získat slitinu s požadovanými technologickými vlastnostmi, přičemž mnohé vlastnosti (pevnost, tvrdost, odolnost proti korozi a další) jsou vyšší než ujeho jednotlivé součásti.

Hlavní druh

Jak jsou klasifikovány slitiny? To se provádí podle typu kovu, který je základem spojení, a to:

1. Černá. Základem je železo. Slitiny železa zahrnují všechny typy ocelí a litin.
2. Barevné. Základem je jeden z barevných kovů. Nejběžnější neželezné slitiny jsou založeny na mědi a hliníku.
3. Slitiny vzácných kovů. Na bázi vanadu, niobu, tantalu, wolframu. Používá se hlavně v elektrotechnice.
4. Slitiny radioaktivních kovů.

K hlavní složce se do slitiny přidávají další prvky - kovy a nekovy, které zlepšují její technologické vlastnosti. Tyto přísady se nazývají legování. Ve slitinách jsou také přítomny škodlivé nečistoty - pokud je překročena jejich přípustná hodnota, mnoho vlastností materiálu se snižuje. Nyní tedy víte, co je slitina.

Slitiny se také dělí na dvojité, trojité a další - podle počtu komponentů. Podle homogenity struktury - na homogenní a heterogenní. Díky charakteristickým vlastnostem - tavné a žáruvzdorné, vysoce pevné, žáruvzdorné, odolné proti tření, korozi a materiály se speciálními vlastnostmi.

Mechanické vlastnosti

Mechanické vlastnosti slitin určují výkon materiálu při vystavení vnějším silám. Aby se zjistily vlastnosti spojení, vzorek se podrobuje různým zkouškám (natažení, poškrábání, zatížení, vtlačení kovové kuličky nebo diamantového kužele, studium podmikroskop) k určení pevnosti, elasticity, plasticity.

Physical

Složení slitiny určuje její fyzikální vlastnosti. Patří mezi ně měrná hmotnost, elektrická vodivost, bod tání, měrná tepelná kapacita, koeficient objemové a lineární roztažnosti. Mezi fyzikální vlastnosti patří také magnetické vlastnosti slitin. Vyznačují se zbytkovou indukcí a magnetickou permeabilitou.

Chemické

Jaké jsou chemické vlastnosti slitiny? To jsou vlastnosti, které určují, jak materiál reaguje na dopad různých aktivních, včetně agresivních látek. Chemický dopad prostředí je vidět vizuálně: železo je „sežráno“rzí, na bronzu se objevuje zelený povlak oxidů, ocel se rozpouští v kyselině sírové.

V metalurgii a těžkém strojírenství se v boji proti agresivnímu vlivu vnějšího prostředí používá mnoho metod: vyvíjejí se nové odolnější materiály na bázi mědi, titanu a niklu, slitiny jsou pokryty ochrannými vrstvami - laky, barvy, oxidové filmy, zlepšují jejich strukturu. V důsledku negativních environmentálních faktorů utrpí průmysl ročně škody ve výši milionů tun oceli a litiny.

Technologické

Vyrobitelnost – co to je? Slitina v průmyslu není potřebná sama o sobě, vyrábí se z ní jakákoliv součást. Následně bude materiál ohříván, řezán, deformován, tepelně zpracován a budou prováděny další manipulace. Vyrobitelnost je schopnost slitiny být podrobena různým metodám za tepla azpracování za studena, jako je tavení, snadné roztírání a plnění formy, deformace za tepla nebo za studena (kování, lisování za tepla a za studena), svařování, řezání kovů.

Technologické vlastnosti lze rozdělit na:

1. Slévárna. Vyznačují se tekutostí – schopností naplnit formu pro odlévání, smrštěním (procento ztráty objemu po ochlazení, ztuhnutí) a segregací – složitým procesem, při kterém se v různých částech odlitku vytváří nehomogenní struktura materiálu.
2. Kovatelnost. Jedná se o schopnost slitiny deformovat se při rázovém zatížení a získat požadovaný tvar bez ztráty integrity. Některé kovy jsou tvárné pouze za tepla, jiné za studena i za tepla. Například ocel se kuje za tepla. Slitiny hliníku a mosazi mají při pokojové teplotě dobře požadovaný tvar. Bronz se špatně deformuje při nárazu, zatímco litiny nejsou tvárné a ničí se působením kladiva (s výjimkou temperované litiny).
3. Svařitelnost. Nízkouhlíková ocel má dobrou svařitelnost, tato charakteristika je mnohem horší u vysokolegovaných ocelí a litin.