آلیاژ چیست؟

آلیاژ چیست؟

تعریف راحتی که می توان برای آلیاژ چیست ارائه داد این است که آلیاژ ماده ای است که از ترکیب چند ماده اعم از فلزی و غیر فلزی بدست می آید. آلیاژ یک کلمه فرانسوی است که معنی آن در فارسی ترکیب کردن می شود. مواد فلزی یا غیر فلزی ذوب می شوند و سپس با هم ترکیب میشوند و ترکیب های مختلف آلیاژ را بوجود می آورند. ویژگی مهم آلیاژ این است که اجزای مختلف آلیاژ قابل تفکیک از یکدیگر نیستند. در ترکیب آلیاژها با نگاه مولکولی اتم ها به یکدیگر پیوند می خورند این پیوند خوردن اتم ها ممکن است بصورت کامل باشد مثل برنج یا ترکیب بصورت کامل صورت نگرفته باشد مثل فولاد.

خوب است بدانید تهیه آلیاژ به این صورت را فلزگری گردی می گویند به این دلیل که فلزها بصورت گرد در می آیند. و همانطور که میدانید هر چه ناخالصی بیشتر باشد درجه جوش فلز ها پایین می آید به همین دلیل گداختن آلیاژها از فلز های خالص راحت تر صورت می گیرد. تا انتها همراه ما باشید تا در ادامه پاسخ کامل تری در مورد آلیاژ چیست در اختیار شما قرار دهیم.

چرا آلیاژ ها مورد استفاده قرار می گیرند؟

وقتی که دو فلز با یکدیگر ترکیب میشوند ویژگی های مکانیکی و شیمیایی آنها تغییر می کند و بهتر می شوند امروزه 90 درصد فلز ها به صورت آلیاژ استفاده می شوند. تغییرات شیمیایی که در ترکیب فلز ها صورت می گیرد منجر به بهبود خواصی چون استحکام، سختی، مقاومت در برابر خوردگی ، قابلیت ماشین کاری و …می شود. به عنوان مثال آهن خالص نسبت به فولاد از استحکام کمتری برخوردار است و یا به سرعت زنگ می زند اما زمانی که آهن را با کربن ترکیب می کنیم که آلیاژ فولاد را بوجود می آورد استحکام آن بالا می رود و وقتی با کروم ترکیب می کنیم تبدیل به فلزی ضد زنگ می شود. که این ویژگی ها منجر می شود فلزها کاربرد بیشتر و بهتری در صنعت داشته باشند.

آلیاژ های رایج کدام ها هستند؟

بطور کلی اکثر فلزهایی که در صنعت استفاده می شود آلیاژ ها هستند. در ادامه توضیح آلیاژ چیست باید بگوییم یک سری از آلیاژها رایج است. چند مثال رایج از آلیاژها می توان به آلیاژ برنج که ترکیب مس و روی است و یا فولاد که از ترکیب یک فلز ، آهن و یک غیر فلز کربن بدست می آید اشاره کرد. فولاد خود نیز معمولا با عناصری مثل کروم، وانادیوم ، منگنز، کربن و سیلیکون ترکیب می شود و انواع مختلف فولاد را بدست می دهد.

مثال دیگر آلیاژ های معروف لحیم است که از ترکیب قلع و سرب یا قلع و مس و روی بدست می آید. چدن نیز آلیاژ آهن و کربن است.

همچنین معمولا آلومینیوم با منگنز و مس ترکیب می شود تا کارایی بیشتری پیدا کند. آلومینیوم 6061 از ترکیب آلومینیوم با منگنز بدست می آید و آلومینیوم 2024 از ترکیب آلومینیوم و مس بدست می آید.

فلزهای ضد زنگ آستنیتی مثل گرید 316 از ترکیب آهن ، کروم و نیکل بدست می آید. از دیگر آلیاژ های رایج می توان به برنز که ترکیب مس و قلع است اشاره کرد . همچنین خود برنز با عنصری مثل آلومینیوم ترکیب می شود و این منجر به تولید گرید c954 می شود.

عناصر آلیاژ

عناصر آلیاژی رایج

کروم:

 از کروم معمولا برای افزایش خاصیت مقاومت در برابر خوردگی استفاده می شود البته بسته به نوع فلزهای دیگر ترکیب شونده با کروم . از کروم می توان برای افزایش استحکام فلزات و آلیاژ ها نیز استفاده کرد.

نیکل:

 نیکل برای افزایش خاصیت تافنس یا چقرمگی که همان مقاومت در برابر شکستگی است استفاده می شود. در فولادهای ضد زنگ آستنیتی از نیکل به میزان زیادی استفاده می شود. که ویزگی آستینتی فلز ها را افزایش می دهد.

مس:

ترکیب مس با آلومینیوم منجر به قابلیت پیر سختی می شود و از طرفی منجر به کاهش مقاومت در برابر خوردگی آلیاژ می شود . اما مس در فولاد منجر به افزایش مقاومت در برابر خوردگی می شود.

منگنز:

 استفاده از منگنز برای افزایش استحکام فلزات می باشد و از این فلز برای عملیات ها در درجه حرارت بالا به راحتی می توان استفاده کرد.

تنگستن:

از تنگستن برای افزایش مقاومت پوششی و تافنس و استحکام نیز استفاده می شود.

سرب:

استفاده از سرب در آلیاژها به جهت بهبود خاصیت ماشین کاری است.

سیلیسیوم:

از جمله عناصر غیرفلز پرکاربرد در ترکیب آلیاژ ها است که به عنوان اکسیژن زدا در فلزات عمل می کند و دمای ذوب فلزها را کاهش و استحکام فلزها را افزایش می دهد.

کربن:

کربن نیز مانند سیلیسیوم از عناصر غیر فلزی پرکاربرد در ساخت آلیاژ ها است. استفاده از کربن برای تولید فولاد ضروری است. کربن منجر به افزایش سختی در فلزات مثل فولاد و چدن می شود.

موارد استفاده آلیاژ چیست

آلیاژها خواص عناصر تشکیل دهنده خود را دارند. در تقسیم بندی آلیاژ ها می توان به دو دسته تک فازی و چند فازی اشاره کرد . خوب است بدانید خواص فیزیکی آلیاژ ها با نمودار فازی قابل توصیف و بیان است. آلیاژ ها را معمولا با درصد ترکیب عناصر تشکیل دهنده آنها نشان داده و نامگذاری می کنند. برای مواردی که آلیاژ از دامنه متغییری از درصد عناصر بوجود بیاید اصطلاح سیستم برای آنها استفاده می شود. به عنوان مثال برای آلیاژ دوتایی آهن و کربن که در سیستم آلیاژی دامنه کربن از ۰.۰۲ تا ۲.۱۴% می باشد سیستم بیان می شود.

جدول آلیاژ ها

برای آشنایی بیشتر با آلیاژ چیست باید با جدول آن نیز آشنا شوید. در جدول زیر بعضی از آلیاژ ها و عناصر تشکیل دهنده آنها و همچنین بعضی از کاربرد های آنها را بیان می کنیم:

آلیاژ ها و عناصر تشکیل دهنده آنها

آلیاژ عناصر تشکیل دهنده بعضی از کاربرد های آنها
برنج مس و روی چرخ دنده ها – ابزارهای علمی و صنعتی
برنز مس و قلع ابزار های علمی
مفرغ قلع و سرب و مس و آنتیموان وسایل آشپزخانه
آمالگام جیوه و مس مواد پرکردن دندان
فولاد آهن و کروم و کربن تیر آهن ها – ماشین سازی- ابزار های مختلف
نقره استرلینگ نقره و مس قاشق و چنگال

مزیت های استفاده از آلیاژ چیست

  • سختی و مقاومت در برابر خوردگی را افزایش می دهد.
  • مقاومت در برابر حرارت را افزایش می دهد.
  • فلز ارزان تر می شود
  • مقاومت در برابر سایش را افزایش می دهد.
  • شکل پذیری و انعطاف آلیاژ ها می تواند کمتر از فلز های خالص باشد.
  • دمای ذوب آلیاژها کمتر از فلزات خالص است
  • آلیاژ ها نسبت به فلزات خالص رسانایی الکتریکی کمتری دارند.

انواع آلیاژ چیست؟

برای آلیاژ ها می توان تقسیم بندی به شرح زیر انجام داد:

آلیاژ‌های غیرآهنی

در تقسیم بندی که در بالا ارائه شد دو نوع آلیاژ های آهنی و غیرآهنی معرفی گردید که توضیحات بیشتری در مورد آلیاژ چیست و چه نوعی دارد خواهیم داد. در آلیاژ ها آهنی فلز اصلی و به اصطلاح پایه، آهن است. انواع مختلف این فلزهای غیر آهنی که امروزه بسیار پرکاربرد هستند را در ادامه معرفی می کنیم.

طلا و نقره

طلا و نقره معمولا با مس ترکیب می شوند. همان چیزی که معمولا از آن در طلافروشی ها به عنوان عیار یاد می شود همان درصد عنصر طلا در این آلیاژ است . بیان می شود طلا 24 عیار خالص است و طلای 18 عیار یعنی 18 تا 24 تا عیار واحد آن عنصر طلا است و باقیمانده آن عنصر مس است. طلا و نقره را اصولا نمی توان به صورت خالص استفاده کرد و کاربرد هایی که ما از آنها می شناسیم با طلای خالص غیر قابل امکان است . پس خوب است بدانید ترکیب طلا با مس نه تنها از جلوه و ساختار آن نمی کاهد بلکه باعث استحکام بیشتر این عنصر می شود در نتیجه کاربرد و کارایی آن در شکل پذیری بالا می رود.

ورشو

یک آلیاژ غیر آهنی است که از ترکیب مس و نیکل بدست آمده است. آلیاژ ورشو یک آلیاژ معروف و پرکاربرد است.

ملغمه نقره

ترکیب نقره و جیوه آلیاژ ملغمه نقره را بدست می دهد از این ماده نقره ای رنگ برای پر کردن دندان ها استفاده می شود.

آلیاژهای آلومینیوم

آلیاژهایی بسیار سبک و پر کاربرد که برای ساخت وسایل مختلف نقلیه ، آشپزخانه ، هواپیما و غیره استفاده می شود.

آلیاژهای  آهنی

چند مورد از فلز های غیر آهنی معروف و پرکاربرد را یاد کردیم حال به بیان آلیاژ چیست و چند مورد از فلزات آهنی می پردازیم. فلز اصلی در این آلیاژ ها آهن است و با توجه به میزان ترکیب با کربن ، به دو گروه فولادها و چدن ها تقسیم می شوند.

فولاد

اگر کربن ترکیب شده با آهن کمتر از ۲٫۱% باشد فولاد بوجود می آید. اگر عناصر دیگری با آهن ترکیب شود ترکیبات متفاوت با ویژگی های متفاوتی را بوجود می آورد. مثلا ترکیب منگنز با آهن باعث سختی آلیاژ می شود. یا ترکیب نیکل با آهن منجر به جلوگیری از خوردگی فولاد می شود. و ترکیب تنگستن با آهن موجب استحکام آلیاژ و ترکیب کروم و نیکل باعث افزایش خاصیت ضد زنگ بودن در ترکیب با آهن می شود.

چدن

اگر کربن ترکیب شده با آهن بین ۲٫۱ الی ۶٫۲ درصد باشد چدن بوجود می آید.


اشتراک گذاری :



مطالب مرتبط

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *