Eine Legierung ist ein homogener Verbundwerkstoff. Legierungseigenschaften

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 10:23

Jeder hat das Wort "Legierung" schon einmal gehört, und einige h alten es für synonym mit dem Begriff "Metall". Aber diese Konzepte sind unterschiedlich. Metalle sind eine Gruppe charakteristischer chemischer Elemente, während eine Legierung ein Produkt ihrer Kombination ist. In ihrer reinen Form werden Metalle praktisch nicht verwendet, außerdem sind sie in ihrer reinen Form schwer erhältlich. Während Legierungen allgegenwärtig sind.

Was ist Legierung

Sehen wir uns dieses Problem genauer an. Eine Legierung ist also eine Kombination aus mehreren Metallen oder einem und verschiedenen nichtmetallischen Zusatzstoffen. Solche Verbindungen werden überall verwendet. Eine Legierung ist ein durch Schmelzen erh altenes makroskopisch homogenes System. Sie sind seit der Antike bekannt, als die Menschheit mit primitiven Technologien lernte, Gusseisen, Bronze und etwas später Stahl herzustellen.

Die Herstellung und Verwendung dieser Materialien beruht auf der Tatsache, dass es möglich ist, eine Legierung mit den gewünschten technologischen Eigenschaften zu erh alten, während viele Eigenschaften (Festigkeit, Härte, Korrosionsbeständigkeit und andere) höher sind als die vonseine einzelnen Bestandteile.

Hauptarten

Wie werden Legierungen klassifiziert? Dies geschieht nach der Art des Metalls, das der Verbindung zugrunde liegt, nämlich:

1. Schwarz. Die Basis ist Eisen. Eisenlegierungen umfassen alle Arten von Stählen und Gusseisen.
2. Farbig. Die Basis gehört zu den Nichteisenmetallen. Die gängigsten NE-Legierungen basieren auf Kupfer und Aluminium.
3. Seltene Metalllegierungen. Basierend auf Vanadium, Niob, Tantal, Wolfram. Wird hauptsächlich in der Elektrotechnik verwendet.
4. Legierungen radioaktiver Metalle.

Zur Hauptkomponente werden der Legierung andere Elemente hinzugefügt - Metalle und Nichtmetalle, die ihre technologischen Eigenschaften verbessern. Diese Zusätze werden als Legieren bezeichnet. Außerdem sind in Legierungen schädliche Verunreinigungen vorhanden - wenn ihr zulässiger Wert überschritten wird, werden viele Eigenschaften des Materials reduziert. Jetzt wissen Sie also, was eine Legierung ist.

Legierungen werden auch in Doppel-, Dreifach- und andere Legierungen eingeteilt - je nach Anzahl der Komponenten. Entsprechend der Homogenität der Struktur - in homogen und heterogen. Durch besondere Eigenschaften - schmelz- und feuerfest, hochfest, hitzebeständig, reibungsarm, korrosionsbeständig und Materialien mit besonderen Eigenschaften.

Mechanische Eigenschaften

Die mechanischen Eigenschaften von Legierungen bestimmen die Leistungsfähigkeit des Materials, wenn es äußeren Kräften ausgesetzt wird. Um die Eigenschaften der Verbindung herauszufinden, wird die Probe verschiedenen Tests unterzogen (Dehnung, Kratzen, Belastung, Einpressen einer Metallkugel oder eines Diamantkegels, Studie unterMikroskop) zur Bestimmung von Festigkeit, Elastizität, Plastizität.

Physisch

Die Zusammensetzung einer Legierung bestimmt ihre physikalischen Eigenschaften. Dazu gehören spezifisches Gewicht, elektrische Leitfähigkeit, Schmelzpunkt, spezifische Wärmekapazität, volumetrischer und linearer Ausdehnungskoeffizient. Zu den physikalischen Eigenschaften gehören auch die magnetischen Eigenschaften von Legierungen. Sie zeichnen sich durch Restinduktion und magnetische Permeabilität aus.

Chemie

Was sind die chemischen Eigenschaften der Legierung? Dies sind Eigenschaften, die bestimmen, wie das Material auf die Einwirkung verschiedener Wirkstoffe, einschließlich aggressiver Mittel, reagiert. Die chemischen Einflüsse der Umwelt sind visuell zu erkennen: Eisen wird vom Rost „aufgefressen“, auf Bronze entsteht ein grüner Oxidüberzug, Stahl löst sich in Schwefelsäure auf.

In der Metallurgie und im Schwermaschinenbau werden viele Methoden angewendet, um den aggressiven Einfluss der äußeren Umgebung zu bekämpfen: Neue, widerstandsfähigere Materialien auf Basis von Kupfer, Titan und Nickel werden entwickelt, Legierungen werden mit Schutzschichten überzogen - Lacke, Lacke, Oxidfilme, verbessern ihre Struktur. Durch negative Umwelteinflüsse erleidet die Branche jährlich Schäden in Höhe von Millionen Tonnen Stahl und Gusseisen.

Technologie

Herstellbarkeit - was ist das? Eine Legierung in der Industrie wird nicht alleine benötigt, jedes Teil wird daraus hergestellt. Folglich wird das Material erhitzt, geschnitten, verformt, wärmebehandelt und andere Manipulationen werden durchgeführt. Herstellbarkeit ist die Fähigkeit einer Legierung, verschiedenen Heiß- und Heißverfahren unterzogen zu werdenK altbearbeitung, wie Schmelzen, einfaches Verteilen und Füllen der Form, Heiß- oder K altverformung (Schmieden, Heiß- und K altprägen), Schweißen, Metallschneiden.

Technologische Eigenschaften können unterteilt werden in:

1. Gießerei. Sie zeichnen sich durch Fluidität aus - die Fähigkeit, die Form zum Gießen zu füllen, Schrumpfung (prozentualer Volumenverlust nach dem Abkühlen, Erstarren) und Segregation - ein komplexer Prozess, bei dem eine inhomogene Struktur des Materials in verschiedenen Teilen des Gussstücks gebildet wird.
2. Fälschbarkeit. Dies ist die Fähigkeit einer Legierung, sich unter Stoßbelastung zu verformen und die gewünschte Form ohne Integritätsverlust anzunehmen. Einige Metalle sind nur in heißem Zustand formbar, andere sowohl k alt als auch heiß. Beispielsweise wird Stahl in warmer Form geschmiedet. Legierungen aus Aluminium und Messing nehmen bei Raumtemperatur gut die gewünschte Form an. Bronze lässt sich nicht gut durch Schlag verformen, während Gusseisen nicht duktil ist und unter dem Einfluss eines Hammers zerstört wird (mit Ausnahme von Temperguss).
3. Schweißbarkeit. Kohlenstoffarmer Stahl hat eine gute Schweißbarkeit, diese Eigenschaft ist bei hochlegierten Stählen und Gusseisen viel schlechter.