Какво е сплав? Неговите видове, Състав и приложения в различни области

Сплавите са от съществено значение във всеки аспект на съвременния търговски свят. Имат широк спектър от приложения в различни индустрии. Тези необикновени материали са съставени от смесване на два или повече елемента с характеристики, които не се срещат в основните елементи. Започвайки с азиатските оръжия от бронзовата епоха, допринесли за формирането на монархии, до наноматериалите, присъстващи в съвременните технологии, сплавите са универсални и са били широко използвани през цялата история. Така, в тази статия, ще разгледаме интересната тема за сплавите и ще дадем информация за историята на сплавите, техните съставни части, и принципите, използвани при производството на сплавите.

Какво е сплав?

Една сплав с прости думи е смес от два или повече метала или метал и един или повече неметали. Сплавите показват определени характеристики като здравина, издръжливост, защита срещу корозия, и топлина и по този начин са жизненоважен елемент, използван в много индустрии. Сплавта е смес от два или повече метала и понякога с неметали, която включва нагряване и смесване на съставките, за да се получи материал. Той има свойства, които го отличават от съставните компоненти.

Каква е историята на сплавите?

Оттогава се използват сплави 3000 пр.н.е. Месинг ( Мед и цинк) и бронз ( Мед и калай) бяха древни сплави. Ранните металургични техники са били приложени в техния производствен процес, тази ранна металургична техника е известна като топене. В процеса на топене, две руди с различен състав бяха претопени заедно.

Забележително, през 19-ти век, беше изследвано, че присъстват следи от никел заедно с Мед елемент, но не е изолиран. Рудите на тези два метала бяха претопени и образуваха купроникел. Продуктът, образуван след процеса на топене, дава висока якост.

И бронзът, и месингът промениха мекото поведение на медта, за да покажат твърдост, издръжливост, и устойчивост.

Състав на сплавите

Различният процент на елементи дава различни сплави. Тези сплави имат уникални способности и приложения. Нека разберем по-добре състава на сплавите. Ето подробната таблица за техния състав в проценти.

Видове сплави

Ето някои видове сплави;

1. Черни сплави

Желязните сплави се състоят от желязо като един от основните компоненти. Те имат много приложения в различни области. Обичайните железни сплави включват:

1. Стомана

Стомана е сплав, която се образува в резултат на смесване на желязо с други елементи, i.e. въглерод. Количеството въглерод може да се намира между 0. 2% да се 2. 1% по тегло. Други елементи като хром, никел, или ванадий може също да се използва за промяна на други характеристики на стоманата. Различни видове стомана включват:

1. Въглеродна стомана: Той съдържа само желязо и въглерод без друга степен на химичен състав. Те го класифицират въз основа на процента въглерод, т.е. тръба от въглеродна стомана, средно въглеродна стоманена тръба, тръба от високо въглеродна стомана. Въглеродната стомана обикновено е здрава и твърда и често се използва в строителната и производствената промишленост.
2. Стомана: Съдържа други по-малки количества легиращи елементи като хром, който увеличава здравината, никел, който увеличава якостта, а молибденът повишава устойчивостта на износване и корозия. Сред употребите на легирана стомана, има много приложения в производството на автомобилни продукти, машини, и инструменти.
3. Неръждаема стомана: Той съдържа 5% хром, който дава на стоманата добра устойчивост на корозия. Този вид карбон намира приложение в кухненските съдове, медицински инструменти, и строителни аксесоари.
4. Инструментална стомана: Съдържа компоненти като: волфрам, молибден кобалт, и ванадий. Неговите свойства включват висока издръжливост и устойчивост на топлина. Тези характеристики го правят подходящ за рязане, натискане, и изработка на инструменти за формоване.

2. Излято желязо

Чугунът е един от старите видове желязо-въглеродни сплави. Съдържа количество въглерод от повече от 2% и силиций. Някои от характерните черти са неговата твърдост, чупливост, и предимството, което има пред повечето други сплави по отношение на способност за леене. Видовете чугун включват:

1. Сив чугун: Той съдържа графитни люспи. Правят ги сиви и като цяло лесно се обръщат. Някои от приложението му включват: двигателни блокове, тръби, и различни машини.
2. пластичен (Нодуларен) Излято желязо: Съдържа сферични графитни нодули, които повишават пластичността и якостта на удар. Има много приложения в автомобилните части, предавки, и колянови валове.
3. Бял чугун: Състои се основно от железен карбид – много твърд, но и крехък. Прилага се за устойчиви на износване покрития и различни индустриални сектори, където свойството устойчивост на абразия е критично.

2. Цветни сплави

Цветните сплави не съдържат желязо като елемент от основния състав. Те са за предпочитане поради ниската си плътност, и добри антикорозионни свойства. освен това, имат висока електрическа и топлопроводимост. Обичайните цветни сплави включват:

1. Алуминиеви сплави

Алуминий сплавите имат много добри свойства за устойчивост на корозия. Те обикновено се комбинират с други елементи като мед, магнезий, силиций, и цинк. Обичайните употреби включват:

• Аерокосмическа индустрия: Алуминиевите сплави имат широко приложение в конструкциите, фюзелажи, и крила поради тяхната лека, но висока здравина.
• Автомобилна индустрия: Те са изключително приложими в купето на автомобила, двигателна част, колела, и т.н. поради ефективността на горивото и лекотата на телесното тегло.
• Опаковъчна индустрия: Алуминиевите кутии и фолиото се използват при опаковането на храни и напитки. Тъй като е нетоксичен и може да се рециклира.

2. Медни сплави

Медните сплави са известни главно с това, че са добър проводник на електричество и са антикорозионни. Обичайните медни сплави включват:

1. Месинг: Медно-цинкова сплав, която има златист вид и добра обработваемост. Намира приложение в производството на китари, барабани, орнаменти, и ВиК инсталации.
2. бронз: Специален състав от метал; мед и калай, характеризиращи се със своята твърдост и устойчивост на износване и корозия. Прилага се при производството на лагери, втулка, и скулптури.

3. Титанови сплави

Някои важни свойства, които правят титановите сплави предпочитани, са високо съотношение на якост към тегло, добра устойчивост на корозия, и биосъвместимост. Те имат много приложения в

• Аерокосмическа индустрия: Те са относително леки, като в същото време са издръжливи. Така, имат приложение при изработката на рамки за самолети, двигатели, филтри, и крепежни елементи.
• Медицински импланти: те са неразградими и съвместими с човешкото тяло. Така, те имат многобройни приложения в производството си ставни опорни повърхности при ставни протези, зъбни протези, и хирургически инструменти.
• Морски приложения: Използват се при направата на витлови валове, защото валовете със сигурност трябва да се движат под водата и имат най-добра устойчивост на корозия.

Каква е разликата между металите, Неметали, и сплави?

Ето подробната таблица за описание на разликата между сплавите, метали, и неметали.

Какви са приложенията на сплавите?

Така, нека обсъдим някои видни приложения на сплави.

• Строителство: Основният материал в конструкцията на строителните конструкции е стоманата, i.e. сплав от желязо и въглерод.
• Космонавтика: Самолетът се нуждае от материал със свойства като висока якост, ниска плътност, и устойчивост на висока температура. Така, Титановите сплави имат предимствата на високо съотношение на якост към тегло и термична стабилност.
• Автомобилна: Лекото тегло и способността да издържат на корозия правят алуминиевите сплави най-добрият вариант за подобряване на икономията на гориво и ефективността.
• електроника: Сплавите на базата на бронз имат широко приложение в електрическите връзки и компоненти поради тяхната проводимост и здравина.
• Медицински устройства: Неръждаемата стомана и кобалтово-хромовите сплави имат приложение в инструменти и оборудване за имплантиране и хирургия. Това се дължи главно на факта, че тези метали не предизвикват нежелана реакция от страна на телесните тъкани и са достатъчно силни.

Какви са предимствата на сплавите?

• Повишена сила: Висока якост и твърдост на неблагородните метали без легиращи добавки.
• Подобрена устойчивост на корозия: Подобрена устойчивост на ръжда, както и на други форми на разграждане.
• По-голяма издръжливост: По-високи оригинални стойности при тежки условия.
• Персонализирани свойства: Когато настоявате за връзката между прилягане и персонализиране, важно е да се отбележи, че характеристиките трябва да са свързани с конкретни приложения.
• Ефективност на разходите: Те потенциално намаляват разходите чрез използването на материали.

Какви са ограниченията на сплавите?

• Комплексни имоти: Още по-малко лесно за прогнозиране и контрол от първичните метали.
• По-високи разходи: Някои реализирани сплави могат да бъдат по-скъпи за приготвяне.
• Трудности при производството: Може да се смила, реформиран, и свързани. освен това, може да включва сложна обработка и обработка.
• Въздействие върху околната среда: Те увеличават възможността за големи екологични и енергийни разходи.

Заключение

Сплавите винаги са били значителна част, защото те са склонни да притежават много по-добри характеристики от металите. Чрез промяна на метали и елементи, много изследователи и инженери могат да изведат вещества, които могат да задоволят желаните нужди. Така, това спомага за повишаване на ефективността и качеството на материалите, използвани в конструкцията, транспорт, електроника, и здравни индустрии. освен това, свойствата на различните сплави помагат при избора на правилния материал за определено приложение. Те също така помагат за подобряване на безопасността, ефикасност, и издръжливост. Свържете се с нас за повече професионални идеи.