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Legierungen von Metallen

Legierungen von Metallen sind flüssige und feste Systeme. Sie werden gebildet, wenn zwei oder mehr Elemente verschmolzen sind. Verbinden Sie auch verschiedene Metalle. Ursprünglich wurde dieses Konzept nur auf Materialien mit metallischen Eigenschaften angewendet . Doch im Zusammenhang mit der intensiven Entwicklung von Technik und Physik hat sich die Definition deutlich erweitert und verbreitet.

Metalle und Metalllegierungen werden bei der Herstellung von Geräten, Maschinen, Werkzeugen und anderen Geräten eingesetzt. Trotz der relativ hohen Prävalenz von künstlich erzeugten Produkten bilden Produkte aus den oben genannten Materialien oft die Grundlage des Designs und werden nach Vorhersagen von Fachleuten in absehbarer Zeit ihre Positionen behalten.

Erdalkalimetalle (K, Na, Ca, Li) im freien Zustand werden in Atomreaktoren in Form von Flüssigmetall-Kühlmitteln eingesetzt. Natrium wird als Katalysator bei der Herstellung von Kautschuk, Lithium – bei der Legierung von starken und leichten Aluminiumverbindungen verwendet. Sie werden im Flugzeugbau eingesetzt.

Metalle (Grundkomponenten von Legierungen) in der Natur finden sich in Salzen, Oxiden und Erzen. In der Regel sind im reinen Zustand in der Natur Elemente chemisch stabil (Au, Pt, Cu, Ag). Unter den offenen Elementen im periodischen System von Mendelejew beziehen sich sechsundsiebzig auf Metalle, Si, Se, Ge, Te, As – auf Zwischenelemente zwischen Nichtmetallen und Metallen, die manchmal auch als Metalle bezeichnet werden.

Metallmaterialien werden in zwei große Gruppen eingeteilt. Die ersten sind Eisen und seine Legierungen (Gusseisen, Stahl), die zweiten – Nichteisenmetalle und Nichteisenmetalllegierungen. Die letzteren wiederum sind unterteilt in:

– Licht (Dichte bis zu 5 Gramm / cm3);

– schwer (Dichte mehr als 10 g / cm3);

– schmelzbar (mit einem Schmelzpunkt von 232 bis 410 Grad);

– feuerfest (mit einem Schmelzpunkt höher als der von Eisen);

– edel (mit hoher Korrosionsbeständigkeit).

Metalle haben verschiedene Eigenschaften. Zum Beispiel, Quecksilber friert unter dem Einfluss der Temperatur minus 38,8 Grad, Wolfram ist in der Lage, die Betriebstemperatur bis 2000 Grad standhalten, Natrium, Lithium, Kalium ist leichter als Wasser, und Osmium und Iridium sind schwerer als Lithium zweiundvierzig Mal. Nahezu alle Metalllegierungen haben Eigenschaften, die durch die Struktur und Zusammensetzung der Verbindung bestimmt werden, abhängig von den Bedingungen der Abkühlung und Kristallisation, mechanische und thermische Behandlung. Kühlen oder Erwärmen trägt zu einer Veränderung der Struktur von metallischen Verbindungen bei. Dies wiederum beeinflusst die physikalischen, mechanischen und chemischen Eigenschaften, das Verhalten des Materials während der Verarbeitung und des Betriebs.

Fachleute unterscheiden die folgenden allgemeinen Eigenschaften von Metallen und Legierungen:

  1. Hohe Wärmeleitfähigkeit.
  2. Erhöhte Plastizität.
  3. Hohe elektrische Leitfähigkeit.
  4. Positiver Temperaturindex des elektrischen Widerstandes Dieser Koeffizient zeigt eine Erhöhung des Widerstandes mit steigender Temperatur und bei Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt an – der Supraleitfähigkeit vieler metallischer Werkstoffe.
  5. Hohe Reflektivität. Metallmaterialien sind nicht transparent und haben einen charakteristischen metallischen Glanz.
  6. Thermionische Emission ist die Fähigkeit, Elektronen zu emittieren, wenn sie erhitzt werden.
  7. Im festen Zustand ist die Kristallstruktur.

Um die Eigenschaften von Metalllegierungen zu bestimmen und zu verifizieren, verwenden Spezialisten verschiedene Kontrollmethoden, einschließlich destruktiver Methoden. So werden Metallmaterialien auf Duktilität, Festigkeit, Hitzebeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit geprüft. Daneben werden auch zerstörungsfreie Kontrollverfahren verwendet. Dazu gehören Messungen von magnetischen, optischen, elektrischen Eigenschaften, Bestimmung des Härteindexes.