Tyto barevní jsou ty, které nemají ve svém složení kovového železa. Neobsahuje proto žádný z typů ocelí a jeho hlavní základna může být z jakéhokoli jiného kovového prvku; jako je hliník, stříbro, měď, berylium, hořčík, titan atd.
Na rozdíl od hustých ocelí, které jsou ideální pro kovovou podporu budov a mostních kabelů, mají železné slitiny tendenci být lehčí a odolnější vůči korozi. Od této doby se počet jeho aplikací exponenciálně zvyšuje, každá z nich vyžaduje specifický typ slitiny s přesným kovovým složením.
Bronzová socha - příklad neželezné slitiny. Zdroj: Pixabay.
Mezi nejstarší a nejznámější neželezné slitiny v historii patří bronz a mosaz. Oba mají měď jako kovový základ, s tím rozdílem, že v bronzu je převážně smíchán s cínem a v mosazi se zinkem. V závislosti na jejich kombinaci a složení se mohou objevit bronzy a mosazi s rozsáhlými vlastnostmi.
A slitiny, které vytvářejí elektronická zařízení, jsou v zásadě neželezné. Rám z nejsofistikovanějších vozidel a letadel je také vyroben z těchto slitin, aby jim poskytl sílu při nejnižší možné hmotnosti.
Struktury neželezných slitin
Každý kov má své vlastní krystalické struktury, které mohou být hcp (kompaktní hexagonální), ccp (kompaktní krychlový), bcc (krychlový střed na těle) nebo jiné.
Když se roztaví a přivaří do pevného roztoku, který poté krystalizuje, atomy všech kovů se spojí dohromady kovovou vazbou a výsledné struktury se sčítají nebo mění.
Proto každá slitina do určité kompozice bude mít své vlastní krystalové struktury. To je důvod, proč je studovat, používá se spíše termínů fází (obvykle označovaných jako α a β), které jsou graficky znázorněny ve fázovém diagramu jako funkce proměnných, jako je teplota, tlak a složení.
Z těchto fázových diagramů lze předpovědět, při jaké teplotě (kapalná fáze) se roztaví neželezná slitina systému sestávajícího ze dvou nebo více kovů, jakož i povaha jejích pevných fází.
Předpokládejme dvojici stříbro-měď. Analýzou jeho fázového diagramu lze získat fyzikální a strukturální informace z více slitin pomocí různých kombinací stříbra a mědi (10% Ag a 90% Cu, 25% Ag a 75% Cu atd.). Je zřejmé, že kovy musí být vzájemně rozpustné, aby mohly krystalovat na slitinu homogenním způsobem.
Vlastnosti
Vlastnosti neželezných slitin jsou velmi rozmanité. Pro oceli není příliš obtížné zobecnit, protože vykazují synergii vlastností železa s vlastnostmi železa a uhlíku, Fe-C. Místo toho závisí vlastnosti neželezných slitin většinou na kovové bázi.
Například, pokud slitiny jsou hliník nebo hořčík, oba lehké kovy, očekává se, že budou lehké. Pokud je titan, hustší kov, smíchán s jiným lehkým kovem, měla by být výsledná slitina o něco lehčí a pružnější.
Pokud je známo, že měď a zlato jsou dobrými vodiči tepla a elektřiny, musí jejich slitiny nabízet materiály, které jsou levnější, méně měkké a odolnější vůči mechanické práci a korozi.
Pokud by mohly být zobecněny všechny vlastnosti a vlastnosti tohoto typu slitin, musely by být: méně husté, mechanicky odolnější ve vztahu k jejich hmotnosti, více inertní vůči oxidaci způsobené prostředím, deformovatelné, vysoce vodivé vůči teplu a elektřině. Pokud jde o zbytek, existuje mnoho výjimek.
Aplikace
Hliník
Jsou to velmi lehké slitiny, a proto by jejich struktura měla být bcc (nejméně kompaktní). Mohou být deformovány, aby získaly více tvarů, jako jsou plechovky, pro skladování potravin a nápojů.
Mají sklon k vysoké odolnosti vůči korozi, ale je nepřímo úměrné jejich mechanické odolnosti, která se zvyšuje, když se mísí s mědí, hořčíkem nebo manganem. Ti s lepší mechanickou pevností najdou uplatnění jako části karoserie a pro části letadel.
Titan
-Titanové slitiny nacházejí mnoho aplikací pro návrh kostních protéz a obecně je tento kov vysoce kompatibilní s fyziologickými matricemi.
Používá se také jako součást rámu a povrchu letadel, vozidel, motocyklů, golfových holí, mimo jiné artefakty a předměty.
- Ve slitině s hliníkem byly jeho slitiny použity při stavbě střech japonských chrámů a pagod a v sochách jejich draků.
stříbrný
- Slitina s grafitem (Ag-C) má nízký elektrický odpor a proto se používá jako součást jističů.
- Po smíchání s rtutí se získá amalgám s 50% Hg a nižším procentem mědi a cínu, který se používá k vyplnění zubních defektů.
-Jeho slitina s mědí mu dává takovou odolnost, že vytváří kovové řezné kotouče a pily.
- Ve špercích se používá ve slitině palladia a platiny, odolné proti poškrábání a ztrátě lesku.
Hořčík
Jsou hustší než hliník, ale jinak jsou jejich vlastnosti podobné. Dobře odolávají atmosférickým podmínkám, takže byly použity pro výrobu automobilových dílů, v převodovkách, kolech, raketách, zkráceně, ve vysokorychlostních strojích (stejně jako v jízdních kolech).
Berylium
- Slitina Be-Cu se používá pro elektronické komponenty pro malá zařízení, jako jsou smartphony, iPady, náramkové hodinky, tablety atd.
- Keramika (smíchaná s galia, arsenem nebo indiem) se používá v elektronických obvodech s vysokou proudovou hustotou.
- V medicíně kovářské slitiny kují mnoho svých nástrojů a zařízení, jako jsou například kardiostimulátory, laserové skalpely, skenery, rám jaderných magnetických rezonančních zařízení.
-Vytváří také část vojenských a jaderných zbraní, vyrobila také zrcadla pro satelity s beryliovými slitinami.
-Tools kované s těmito slitinami neprodukují jiskry, když jsou vystaveny vysokému tření.
Příklady
Některé konkrétní příklady neželezných slitin jsou:
- Monel a Constantán, obě slitiny niklu a mědi, avšak se složením 2: 1 a 45% (55% mědi).
- Cromel, jehož složení je 90% niklu a 10% mědi. Používá se jako součást elektrického systému průmyslových pecí, který je schopen odolávat vysokým teplotám.
-Ti-6Al-4V, slitina titanu s vanadem, hliníkem a dalšími kovy, zejména používaná pro biologické účely.
-Stelite, slitina kobaltu a chrómu.
-Magnalium, slitina hliníku s nízkým procentem hořčíku (méně než nebo rovnající se 10%). Jsou to prakticky hliníkové plechy, které jsou odolnější vůči tahu a jsou houževnatější.
-Bílé zlato, jehož složení sestává z 90% zlata s 10% jakéhokoli bílého kovu, jako je stříbro nebo palladium.
Reference
- Dr.C.Egun. (sf). Neželezné slitiny.. Obnoveno z: users.fs.cvut.cz
- Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation. (2012). Neželezné konstrukční materiály (titan, hliník).. Obnoveno z: nipponsteel.com
- WA Monteiro, SJ Buso a LV da Silva (2012). Aplikace slitin hořčíku v dopravě, nové funkce na slitinách hořčíku, Waldemar Alfredo Monteiro, IntechOpen, DOI: 10,5772 / 48273.
- Asociace pro rozvoj mědi. (2018). Měď a slitiny mědi. Obnoveno z: copperalliance.org.uk
- Michael Oistacher. (7. března 2018). Stříbrné slitiny a jejich použití. Obnoveno z: mgsrefining.com
- Terrence Bell. (26. září 2018). Aplikace berylia. Obnoveno z: thebalance.com
- Cosmolinux. (sf). Činnosti Fázové diagramy. Obnoveno z: cosmolinux.no-ip.org