Сплавта е хомогенен композитен материал. Свойства на сплавта

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 10:19

Всеки е чувал думата "сплав", а някои я смятат за синоним на термина "метал". Но тези понятия са различни. Металите са група от характерни химични елементи, докато сплавта е продукт на тяхната комбинация. В чиста форма металите практически не се използват, освен това е трудно да се получат в чиста форма. Докато сплавите са повсеместни.

Какво е сплав

Нека разгледаме по-отблизо този въпрос. И така, сплавта е комбинация от няколко метала или един и различни неметални добавки. Такива връзки се използват навсякъде. Сплавта е макроскопична хомогенна система, получена чрез топене. Те са известни от древни времена, когато човечеството, използвайки примитивни технологии, се е научило да произвежда чугун, бронз и малко по-късно стомана.

Производството и използването на тези материали се дължи на факта, че е възможно да се получи сплав с желаните технологични свойства, докато много характеристики (якост, твърдост, устойчивост на корозия и други) са по-високи от тези наотделните му компоненти.

Основни видове

Как се класифицират сплавите? Това се прави според вида на метала, който е в основата на връзката, а именно:

1. Черно. Основата е желязна. Черните сплави включват всички видове стомана и чугун.
2. Цветни. Основата е един от цветните метали. Най-често срещаните цветни сплави са на базата на мед и алуминий.
3. Редки метални сплави. На базата на ванадий, ниобий, тантал, волфрам. Използва се главно в електротехниката.
4. Сплави от радиоактивни метали.

Към основния компонент към сплавта се добавят други елементи - метали и неметали, които подобряват нейните технологични свойства. Тези добавки се наричат легиращи. Също така в сплавите присъстват вредни примеси - ако тяхната допустима стойност е надвишена, много характеристики на материала се намаляват. И така, сега знаете какво е сплав.

Сплавите също се класифицират на двойни, тройни и други - според броя на компонентите. Според хомогенността на структурата - хомогенни и хетерогенни. По отличителни свойства - топими и огнеупорни, високоякостни, топлоустойчиви, антифрикционни, устойчиви на корозия и материали със специални свойства.

Механични свойства

Механичните свойства на сплавите определят производителността на материала, когато е изложен на външни сили. За да се установят характеристиките на връзката, пробата се подлага на различни тестове (разтягане, надраскване, натоварване, притискане на метална топка или диамантен конус в нея, изследване подмикроскоп) за определяне на здравина, еластичност, пластичност.

Физически

Съставът на сплавта определя нейните физически свойства. Те включват специфично тегло, електрическа проводимост, точка на топене, специфичен топлинен капацитет, коефициент на обемно и линейно разширение. Физичните свойства включват и магнитните свойства на сплавите. Те се характеризират с остатъчна индукция и магнитна пропускливост.

Химически

Какви са химичните свойства на сплавта? Това са характеристики, които определят как материалът реагира на въздействието на различни активни, включително агресивни агенти. Химичното въздействие на околната среда може да се види визуално: желязото се „изяжда“от ръжда, върху бронза се появява зелено покритие от оксиди, стоманата се разтваря в сярна киселина.

В металургията и тежкото машиностроене се използват много методи за борба с агресивното влияние на външната среда: разработват се нови, по-устойчиви материали на базата на мед, титан и никел, сплавите се покриват със защитни слоеве - лакове, бои, оксидни филми, подобряват структурата им. В резултат на негативните фактори на околната среда, индустрията понася ежегодно щети, възлизащи на милиони тонове стомана и чугун.

Технологична

Производимост - какво е това? Една сплав в индустрията не е необходима сама по себе си, всяка част е направена от нея. Следователно материалът ще бъде нагрят, нарязан, деформиран, термично обработен и ще се извършват други манипулации. Технологичността е способността на сплавта да бъде подложена на различни методи на горещо истудена обработка, като топене, лесно разпръскване и запълване на матрицата, гореща или студена деформация (коваване, горещо и студено щамповане), заваряване, рязане на метал.

Технологичните свойства могат да бъдат разделени на:

1. Леярна. Те се характеризират с течливост – способност за запълване на формата за леене, свиване (процент загуба на обем след охлаждане, втвърдяване) и сегрегация – сложен процес, при който се образува нехомогенна структура на материала в различни части на отливката.
2. Подправност. Това е способността на сплавта да се деформира при ударно натоварване и да приема желаната форма без загуба на целостта. Някои метали са ковки само когато са горещи, други едновременно студени и горещи. Например, стоманата е изкована в гореща форма. Сплавите от алуминий и месинг приемат добре желаната форма при стайна температура. Бронзът не се поддава добре на ударна деформация, докато чугуните не са пластични и се разрушават под въздействието на чук (с изключение на ковкия чугун).
3. Заваряемост. Нисковъглеродната стомана има добра заваряемост, тази характеристика е много по-лоша за високолегирани стомани и чугун.