ЛЕГУРЕ ОБОЈЕНИХ МЕТАЛА: СТРУКТУРА, СВОЈСТВА, УПОТРЕБА, ПРИМЕРИ - ХЕМИЈА - 2025

У обојених легура су они који немају у свом састав гвожђа метала. Стога се не састоји од било које врсте челика, а његова главна основа може бити база било ког другог металног елемента; као што су алуминијум, сребро, бакар, берилијум, магнезијум, титанијум итд.

За разлику од густих челика, који су идеални за металну потпору зграда и мостова каблова, обојене легуре су лакше и отпорније на корозију. Одатле се број његових примена повећава експоненцијално, а свака захтева специфичну врсту легуре, тачно металног састава.

Брончана скулптура - пример легура обојене боје. Извор: Пикабаи.

Неке од најстаријих и најпознатијих легура обојених обојења у историји су бронза и месинг. Обоје имају бакар као металну основу, с разликом што се у бронзи претежно меша са коситром, а у месингу и цинком. У зависности од комбинације и састава, могу се појавити бронзе и месинг са широким својствима.

А улазећи у модерну садашњост, легуре које чине електронске уређаје су у основи обојене. Такође, оквир најсофистициранијих возила и летелица направљен је од ових легура како би им се дала снага на најмањој могућој тежини.

Конструкције обојених легура

Сваки метал има своје кристалне структуре, које могу бити хцп (компактни шестерокут), ццп (компактни кубик), бцц (кубик центриран у тело) или други.

Кад се топи и завари у чврсти раствор који се тада кристализира, атоми свих метала спајају се металним везивањем, а резултирајуће структуре се додају или мењају.

Стога ће свака легура одређеног састава имати своје кристалне структуре. Због тога се за њихово проучавање користе појмови фаза (обично означени као α и β), графички представљени у фазном дијаграму као функција променљивих као што су температура, притисак и састав.

Из ових фазних дијаграма може се предвидети на којој ће се температури (течна фаза) растопити обојена легура система која се састоји од два или више метала, као и природу чврстих фаза.

Претпоставимо сребрно-бакарни пар. Анализом фазног дијаграма физичке и структурне информације могу се извући из више легура са различитим комбинацијама сребра и бакра (10% Аг и 90% Цу, 25% Аг и 75% Цу, итд.). Очигледно је да метали морају бити растворљиви једни у другима да би могли кристализирати у легуру на хомоген начин.

Својства

Својства обојених легура врло су разнолика. За челике није јако тешко генерализовати, јер показују синергију својстава гвожђа са својствима гвожђа-угљеника, Фе-Ц. Уместо тога, својства обојених легура углавном зависе од металне базе.

На пример, ако су легуре алуминијум или магнезијум, оба лака метала, очекује се да буду лаки. Ако се титанијум, гушћи метал помеша са било којим другим лаганим металом, добијена легура треба да буде мало лакша и флексибилнија.

Ако се зна да су бакар и злато добри проводници топлоте и електричне енергије, онда њихове легуре морају понудити јефтиније, мање меке и отпорније на механички рад и корозију.

Ако би се сва својства и карактеристике ове врсте легура могле генерализирати, оне би морале бити: мање густе, механички отпорније у односу на њихову тежину, више инертне према оксидацији коју узрокује њихово окружење, деформабилне, високо проводљиве топлине и електричне енергије. За крај, постоје бројни изузеци.

Апликације

Алуминијум

Они су врло лагане легуре, па би њихова структура требала бити бцц (најмање компактна). Могу се деформисати у више облика, попут конзерви, за чување хране и пића.

Обично имају велику отпорност на корозију, али је обрнуто пропорционална њиховој механичкој отпорности, која се повећава када се мешају са бакром, магнезијумом или манганом. Они са бољом механичком јачином користе се као ауто делови каросерије и за делове авиона.

Титанијум

- Титанове легуре проналазе бројне примјене за дизајн коштаних протеза и уопште је овај метал врло компатибилан са физиолошким матрицама.

Такође се користи као делови оквира и површине авиона, возила, мотоцикла, голф клубова, између осталих артефаката и предмета.

- Мешане са алуминијумом, његове легуре су коришћене за изградњу кровова јапанских храмова и пагода, као и за статуе њихових змајева.

Сребро

- Његова легура са графитом (Аг-Ц) има мали електрични отпор и зато се користи као компоненте прекидача.

-Меско са живом, добија се амалгам са 50% Хг и нижим процентом бакра и коситра, који се користи за попуњавање оштећења зуба.

- Његова легура са бакром пружа такав отпор да ствара металне резне дискове и тестере.

-У накиту се користи у легури паладија и платине, отпорној на огреботине и губитак сјаја.

Магнезијум

Гушће су од алуминијума, али иначе су им својства слична. Добро одолијевају атмосферским условима, па су коришћени за израду аутомобилских делова, у мењачима, точковима, ракетама, укратко, у машинама велике брзине (као и на бициклима).

Берилијум

-Да се ​​Легура Бе-Цу користи за електронске компоненте за мале уређаје, попут паметних телефона, иПада, ручних сатова, таблета итд.

-Керамика (мешана са галијумом, арсеном или индијумом) користи се у електронским круговима са великом густином струје.

-У медицини, легуре берилијума кривотворе многе своје инструменте и уређаје, као што су пејсмејкери, ласерски скалпели, скенери, оквир опреме за нуклеарну магнетну резонанцу.

-Такође, фалсификује део војног и нуклеарног оружја, правио је и огледала за сателите са берилијум-легурама.

-Опремачи ковани овим легурама не стварају искре када су изложени високом трењу.

Примери

Неки конкретни примери легура обојених метала су:

-Монел и Цонстантан, обе легуре никла-бакра, али са саставом 2: 1 и 45% (55% бакра), респективно.

-Цромел, чији је састав 90% никла и 10% бакра. Користи се као део електричног система индустријских пећница, способних да издрже високе температуре.

-Ти-6Ал-4В, легура титанијума са ванадијумом, алуминијумом и другим металима, посебно коришћеним у биолошке сврхе.

-Стелите, легура кобалта и хрома.

-Магналијум, легура алуминијума са ниским процентом магнезијума (мањим или истим 10%). Практично су алуминијски листови отпорнији на вучу и жилавији.

-Бело злато, чији се састав састоји од 90% злата са 10% било ког белог метала, попут сребра или паладија.

Референце

1. Др.Ц.Ергун. (сф) Легуре боја . Опоравак од: усерс.фс.цвут.цз
2. Ниппон Стеел & Сумитомо Метал Цорпоратион. (2012). Структурни материјали од обојених метала (титанијум, алуминијум). . Опоравак од: ниппонстеел.цом
3. ВА Монтеиро, СЈ Бусо и ЛВ да Силва (2012). Примена магнезијевих легура у транспорту, нове карактеристике на легама магнезијума, Валдемар Алфредо Монтеиро, ИнтецхОпен, ДОИ: 10.5772 / 48273.
4. Удружење за развој бакра (2018). Бакар и легуре бакра. Опоравак од: цоппераллианце.орг.ук
5. Мицхаел Оистацхер. (7. марта 2018.). Сребрне легуре и њихова употреба. Опоравак од: мгсрефининг.цом
6. Терренце Белл (26. септембра 2018.). Бериллиум Апплицатионс. Опоравак од: тхебаланце.цом
7. Цосмолинук. (сф) Фазни дијаграми активности. Опоравак са: цосмолинук.но-ип.орг