2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 10:27
Tout le monde a entendu le mot "alliage", et certains le considèrent comme synonyme du terme "métal". Mais ces concepts sont différents. Les métaux sont un groupe d'éléments chimiques caractéristiques, tandis qu'un alliage est le produit de leur combinaison. Sous leur forme pure, les métaux ne sont pratiquement pas utilisés, de plus, ils sont difficiles à obtenir sous leur forme pure. Alors que les alliages sont omniprésents.
Qu'est-ce qu'un alliage
Regardons de plus près ce problème. Ainsi, un alliage est une combinaison de plusieurs métaux ou d'un et de plusieurs additifs non métalliques. De telles connexions sont utilisées partout. Un alliage est un système homogène macroscopique obtenu par fusion. Ils sont connus depuis l'Antiquité, lorsque l'humanité, utilisant des technologies primitives, a appris à produire de la fonte, du bronze et, un peu plus tard, de l'acier.
La production et l'utilisation de ces matériaux sont dues au fait qu'il est possible d'obtenir un alliage avec les propriétés technologiques souhaitées, alors que de nombreuses caractéristiques (résistance, dureté, résistance à la corrosion et autres) sont supérieures à celles deses composants individuels.
Principales espèces
Comment sont classés les alliages ? Cela se fait en fonction du type de métal, qui est à la base de la connexion, à savoir:
- Noir. La base est en fer. Les alliages ferreux comprennent tous les types d'aciers et de fontes.
- Coloré. La base est l'un des métaux non ferreux. Les alliages non ferreux les plus courants sont à base de cuivre et d'aluminium.
- Alliages de métaux rares. A base de vanadium, niobium, tantale, tungstène. Principalement utilisé en génie électrique.
- Alliages de métaux radioactifs.
Au composant principal, d'autres éléments sont ajoutés à l'alliage - des métaux et des non-métaux, qui améliorent ses propriétés technologiques. Ces additifs sont appelés alliages. De plus, des impuretés nocives sont présentes dans les alliages - si leur valeur admissible est dépassée, de nombreuses caractéristiques du matériau sont réduites. Donc, maintenant vous savez ce qu'est un alliage.
Les alliages sont également classés en doubles, triples et autres - selon le nombre de composants. Selon l'homogénéité de la structure - en homogène et hétérogène. Par des propriétés distinctives - fusibles et réfractaires, à haute résistance, résistants à la chaleur, antifriction, résistants à la corrosion et des matériaux aux propriétés spéciales.
Propriétés mécaniques
Les propriétés mécaniques des alliages déterminent les performances du matériau lorsqu'il est exposé à des forces extérieures. Afin de connaître les caractéristiques de la connexion, l'échantillon est soumis à divers tests (étirement, rayure, charge, enfoncement d'une bille métallique ou d'un cône en diamant, étude sousmicroscope) pour déterminer la force, l'élasticité, la plasticité.
Physique
La composition d'un alliage détermine ses propriétés physiques. Ceux-ci incluent la gravité spécifique, la conductivité électrique, le point de fusion, la capacité thermique spécifique, le coefficient de dilatation volumétrique et linéaire. Les propriétés physiques incluent également les propriétés magnétiques des alliages. Ils se caractérisent par une induction résiduelle et une perméabilité magnétique.
Chimique
Quelles sont les propriétés chimiques de l'alliage ? Ce sont des caractéristiques qui déterminent la façon dont le matériau réagit à l'impact de divers actifs, y compris des agents agressifs. L'impact chimique de l'environnement se voit visuellement: le fer est « rongé » par la rouille, une couche verte d'oxydes apparaît sur le bronze, l'acier se dissout dans l'acide sulfurique.
Dans la métallurgie et l'ingénierie lourde, de nombreuses méthodes sont utilisées pour lutter contre l'influence agressive de l'environnement extérieur: de nouveaux matériaux plus résistants à base de cuivre, de titane et de nickel sont en cours de développement, les alliages sont recouverts de couches protectrices - vernis, peintures, films d'oxydes, améliorent leur structure. En raison de facteurs environnementaux négatifs, l'industrie subit chaque année des dommages s'élevant à des millions de tonnes d'acier et de fonte.
Technologique
Fabricabilité - qu'est-ce que c'est ? Un alliage dans l'industrie n'est pas nécessaire par lui-même, n'importe quelle pièce en est fabriquée. Par conséquent, le matériau sera chauffé, coupé, déformé, traité thermiquement et d'autres manipulations seront effectuées. La manufacturabilité est la capacité d'un alliage à être soumis à diverses méthodes de chauffage ettravail à froid, comme la fusion, facile à étaler et à remplir le moule, déformation à chaud ou à froid (forgeage, estampage à chaud et à froid), soudage, usinage.
Les propriétés technologiques peuvent être divisées en:
- Fonderie. Ils se caractérisent par la fluidité - la capacité à remplir le moule pour la coulée, le retrait (pourcentage de perte de volume après refroidissement, solidification) et la ségrégation - un processus complexe dans lequel une structure inhomogène du matériau se forme dans différentes parties de la coulée.
- Forgabilité. C'est la capacité d'un alliage à se déformer sous l'effet d'un choc et à prendre la forme souhaitée sans perte d'intégrité. Certains métaux ne sont malléables qu'à chaud, d'autres à froid et à chaud. Par exemple, l'acier est forgé à chaud. Les alliages d'aluminium et de laiton prennent bien la forme souhaitée à température ambiante. Le bronze se prête mal à la déformation par impact, tandis que les fontes ne sont pas ductiles et se détruisent sous l'effet d'un marteau (à l'exception de la fonte malléable).
- Soudabilité. L'acier à faible teneur en carbone a une bonne soudabilité, cette caractéristique est bien pire pour les aciers fortement alliés et les fontes.
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