ดูข้อมูลคุณสมบัติคุณสมบัติและการผลิตโลหะผสมโลหะ
โลหะผสมเป็นสารประกอบโลหะประกอบด้วยโลหะและโลหะหรือธาตุโลหะมากกว่าหนึ่งชิ้น
ตัวอย่างของโลหะผสมทั่วไปรวมถึง:
- เหล็ก การรวมกันของ เหล็ก (โลหะ) และคาร์บอน (ไม่ใช่โลหะ)
- ทองแดง, ทองแดง (โลหะ) และ ดีบุก (โลหะ) และ
- ทองเหลืองเป็นส่วนผสมของทองแดง (โลหะ) และสังกะสี (โลหะ)
คุณสมบัติ
โลหะบริสุทธิ์ส่วนบุคคลอาจมีคุณสมบัติที่เป็นประโยชน์เช่น การนำไฟฟ้า ที่ดีความแข็งแรงสูงและความแข็งหรือความร้อนและความต้านทาน การกัดกร่อน
โลหะผสมเชิงพาณิชย์พยายามที่จะรวมคุณสมบัติที่เป็นประโยชน์เหล่านี้เพื่อสร้างโลหะที่เป็นประโยชน์สำหรับการประยุกต์ใช้งานเฉพาะกว่าองค์ประกอบใด ๆ ขององค์ประกอบ
การพัฒนาเหล็กเช่นต้องหาส่วนผสมที่เหมาะสมของคาร์บอนและเหล็ก (เหล็กประมาณ 99% และคาร์บอน 1% ตามที่ปรากฎ) เพื่อผลิตโลหะที่มีน้ำหนักเบาและแข็งแรงกว่าเหล็กบริสุทธิ์ .
คุณสมบัติที่แม่นยำของอัลลอยด์ใหม่เป็นเรื่องยากที่จะคำนวณได้เนื่องจากองค์ประกอบต่างๆไม่ได้รวมกันเป็นส่วนของชิ้นส่วนเท่านั้น แต่สร้างรูปแบบด้วยปฏิสัมพันธ์ทางเคมีที่ขึ้นอยู่กับส่วนประกอบของชิ้นส่วนและวิธีการผลิต เป็นผลให้การทดสอบเป็นสิ่งจำเป็นมากในการพัฒนาโลหะผสมใหม่
สิ่งหนึ่งที่แน่นอนก็คือเมื่อโลหะมีการผสมทำให้อุณหภูมิหลอมเหลวได้รับผลกระทบเสมอ Galinstan ®ซึ่งเป็นโลหะผสมที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า แกลลอน ดีบุกและอินเดียมเป็นของเหลวที่อุณหภูมิสูงกว่า 2.2 ° F (-19 ° C) ซึ่งหมายความว่าจุดหลอมเหลวต่ำกว่าแกลเลียมบริสุทธิ์และต่ำกว่า 122 ° F (50 ° C) มากกว่า 212 ° F (100 ° C) ใต้อินเดียมและดีบุก
Galinstan®และ Wood's Metal เป็นตัวอย่างของโลหะยูเทคติก โลหะผสมยูเทคติกมีจุดหลอมเหลวต่ำที่สุดในส่วนผสมของโลหะผสมที่มีองค์ประกอบเดียวกัน
ส่วนประกอบ
หลายพันชิ้นส่วนผสมอยู่ในการผลิตปกติในขณะที่องค์ประกอบใหม่มีการพัฒนาอย่างสม่ำเสมอ
องค์ประกอบมาตรฐานที่ได้รับการยอมรับ ได้แก่ ระดับความบริสุทธิ์ของส่วนประกอบ (ขึ้นอยู่กับปริมาณน้ำหนัก)
เครื่องสำอางและคุณสมบัติทางกลและทางกายภาพของโลหะผสมทั่วไปได้รับมาตรฐานจากองค์การระหว่างประเทศเช่น ISO, SAE International และ ASTM International
การผลิต
โลหะผสมบางชนิดเกิดขึ้นตามธรรมชาติและต้องมีการประมวลผลเพียงเล็กน้อยที่จะแปลงเป็นวัสดุเกรดอุตสาหกรรม โลหะผสมเช่น Ferro-chromium และ Ferro-silicon เป็นต้นผลิตโดยการหลอมแร่ผสมและใช้ในการผลิตเหล็กต่างๆ
อย่างไรก็ตามการค้าและการค้าโลหะผสมมักต้องการการแปรรูปมากขึ้นและมักเกิดขึ้นโดยการผสมโลหะหลอมในสภาพแวดล้อมที่ควบคุม อย่างไรก็ตามคนเราจะเข้าใจผิดว่าโลหะอัลลอยเป็นกระบวนการง่ายๆ
ตัวอย่างเช่นถ้าเราต้องการผสม อลูมิเนียม เหลวกับ ตะกั่ว หลอมละลายเราจะพบว่าพวกมันจะแยกออกเป็นชั้น ๆ เช่นน้ำมันและน้ำ ขั้นตอนสำหรับการรวมโลหะหลอมเหลวหรือการผสมโลหะกับ nonmetals แตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของธาตุที่ต้องการ
ธาตุโลหะมีความแตกต่างกันอย่างมากในความทนทานต่อความร้อนและแก๊ส ในขณะที่องค์ประกอบต่างๆเช่น โลหะทนไฟ มีเสถียรภาพที่อุณหภูมิสูงคนอื่น ๆ จะเริ่มมีปฏิสัมพันธ์กับสิ่งแวดล้อมซึ่งอาจส่งผลต่อระดับความบริสุทธิ์และคุณภาพของโลหะผสม
ข้อควรพิจารณาที่สำคัญเมื่อโลหะผสมโลหะผสมรวมถึงอุณหภูมิหลอมละลายของโลหะส่วนประกอบระดับการปนเปื้อนสภาพแวดล้อมการผสมและขั้นตอนการผสม
ในบางกรณีต้องมีการเตรียมโลหะผสมขั้นกลางเพื่อชักชวนให้องค์ประกอบต่างๆรวมเข้าด้วยกัน
โลหะผสมของอะลูมิเนียม 95.5% และทองแดง 4.5% ทำขึ้นโดยการเตรียมส่วนผสม 50% แรกของทั้งสององค์ประกอบ ส่วนผสมนี้มีจุดหลอมเหลวต่ำกว่าอลูมิเนียมบริสุทธิ์หรือทองแดงบริสุทธิ์และทำหน้าที่เป็น "hard stop" จากนั้นจะนำมาใช้กับอลูมิเนียมหลอมละลายในอัตราที่สร้างส่วนผสมของโลหะผสมที่เหมาะสม
แหล่งที่มา: Street, Arthur & Alexander, WO 1944 โลหะในการบริการของมนุษย์ ฉบับที่ 11 (พ.ศ. 2541)