獲取金屬合金的性質,組成和生產信息
合金是由一種金屬和一種或多種金屬或非金屬元素組成的金屬化合物。
普通合金的例子包括:
屬性
單個純金屬可能具有有用的特性,例如良好的導電性 ,高強度和硬度,或耐熱和耐腐蝕性。
商業金屬合金試圖結合這些有益的性能,以創建比其任何組分元素更適用於特定應用的金屬。
例如,鋼鐵的發展需要找到碳和鐵的正確組合(約99%的鐵和1%的碳,結果證明),以便生產出比純鐵更堅固,更輕,更易加工的金屬。
新合金的確切屬性很難計算,因為元素不僅僅是結合成為部分的總和,而是通過化學相互作用形成,這取決於它們的組成部分以及生產方法。 因此,在開發新的金屬合金時需要進行大量的測試。
有一點可以肯定的是,當金屬合金化時,熔化溫度總是受到影響。 含鎵 ,錫和銦的低熔點合金Galinstan®在高於2.2°F(-19°C)的溫度下為液態,這意味著它的熔點比純鎵低122°F(50°C),並且比銦和錫低212°F(100°C)以上。
Galinstan®和Wood's Metal是共晶合金的例子。 共晶合金具有包含相同元素的任何合金組合的最低熔點。
組成
成千上萬的合金成分正在正常生產,而新的成分則定期開發。
接受的標準組合物包括組成元素的純度水平(基於重量含量)。
國際組織如ISO,SAE International和ASTM International對化妝品以及普通合金的機械和物理特性進行了標準化。
生產
一些金屬合金是天然存在的,需要很少的加工轉化為工業級材料。 例如,鐵鉻合金和鐵矽合金等鐵合金是通過熔煉混合礦石生產的,用於生產各種鋼。
然而,商業和貿易合金通常需要更大的加工,並且通常通過在受控環境中混合熔融金屬來形成。 然而,人們認為合金化金屬是一個簡單的過程是錯誤的。
例如,如果簡單地將熔融鋁與熔融鉛混合,我們會發現它們會分離成層,很像油和水。 組合熔融金屬或混合金屬與非金屬的程序根據所需元素的性質而變化很大。
金屬元素在耐熱性和耐氣候性方面差異很大。 雖然難熔金屬等元素在高溫下穩定,但其他元素開始與環境相互作用,這會影響純度水平,最終影響合金質量。
當合金化金屬包括成分金屬的熔化溫度,雜質含量,混合環境和合金化程序時,重要的考慮因素。
在某些情況下,為了說服元素結合,必須準備中間合金。
首先製備兩種元素的50%混合物,製成95.5%鋁和4.5%銅的合金。 該混合物具有比純鋁或純銅更低的熔點,並且起到“硬化劑合金”的作用。 然後將其引入熔融鋁中,產生合適的合金混合物。
來源: Street,Arthur。 &Alexander,WO 1944. 金屬在人的服務 。 第11版(1998)。