أنواع السبائك المعدنية وخصائصها وأمثلة

ال سبائك معدنية إنها مواد مكونة بمزيج من معادن أو أكثر ، أو بواسطة معادن وغير معادن. لذلك يمكن تمثيل هذه المواد من خلال اتحاد المعدن الأساسي (أو الأساسي) ويمكن أن يأتي اسم هذا المعدن لتمثيل اسم السبائك.

يتم إنشاء السبيكة من خلال عملية ربط العناصر المنصهرة المختلفة ، التي يتم فيها ربط العناصر الأخرى أو إذابتها في المعدن الأساسي ، وربط المكونات لتشكيل مادة جديدة بخصائص مختلطة لكل عنصر على حدة..

عادة ما يتم إنشاء هذا النوع من المواد للاستفادة من نقاط القوة في المعادن ، وفي الوقت نفسه لمكافحة نقاط الضعف من خلال اتحادها مع عنصر آخر يمكن أن تلبي هذه الاحتياجات.

يحدث هذا في أمثلة مثل الصلب ، الذي يستخدم الكربون لتقوية التركيب البلوري للحديد ؛ أو في حالة البرونز ، الذي تم تسجيله كأول سبيكة حصل عليها الإنسان والتي استخدمت منذ بداية الإنسانية.

مؤشر

• 1 أنواع
  • 1.1 سبائك عن طريق الاستبدال
  • 1.2 السبائك الخلالية
• 2 خصائص
  • 2.1 مقاومة التشوه أو الآثار
  • 2.2 نقطة الانصهار
  • 2.3 مقاومة التآكل
  • 2.4 المظهر واللون
  • 2.5 التوصيل الحراري
  • 2.6 التوصيل الكهربائي
• 3 أمثلة
  • 3.1 نيزك الحديد
  • 3.2 برونزية
  • 3.3 نحاس
  • 3.4 المنغنيز
• 4 المراجع

نوع

عند الحديث عن أنواع السبائك المعدنية ، إلى جانب العناصر التي تصنعها ، يجب دراستها تحت المجهر الإلكتروني لتمييزها وفقًا لتركيبها البلوري.

إذن هناك نوعان من السبائك المعدنية ، وفقًا لهيكلها البلوري والآلية التي تم تنفيذها لتشكيلها: السبائك بالتبديل والخلالي.

سبائك عن طريق الاستبدال

هذه السبائك هي تلك التي تحل فيها ذرات السبيكة (المادة التي تربط المعدن الأساسي) محل ذرات المعدن الأساسي لتشكيل السبائك.

يتم إنشاء هذا النوع من السبائك عندما يكون لذرات المعدن الأساسي وذرات عامل السبائك نفس الحجم. تتميز السبائك البديلة باستبدال العناصر المكونة لها بشكل نسبي في الجدول الدوري.

النحاس هو مثال على سبيكة عن طريق الاستبدال ، والتي يتم تشكيلها من قبل اتحاد النحاس والزنك. في المقابل ، تحتوي هذه الذرات على أحجام متشابهة وقرب في الجدول الدوري.

السبائك الخلالية

عندما يكون لعامل أو عوامل صناعة السبائك ذرات أصغر بكثير من تلك الموجودة في المعدن الأساسي للسبائك ، يمكن أن تدخل هذه العناصر في الهيكل البلوري للثانية وتتسرب بين الذرات الأكبر.

الصلب هو مثال على سبيكة الخلالي ، حيث يوجد عدد أقل من ذرات الكربون بين الذرات في الشبكة البلورية للحديد.

خصائص

على عكس العديد من المواد الأخرى ، لا تمتلك السبائك المعدنية سلسلة من الخصائص الملازمة لهذا النوع من الخليط ؛ وعادة ما يتم تشكيلها لالتقاط الخصائص المرغوبة لكل عنصر وتعزيز فائدته.

لذلك ، تمثل هذه المواد شخصية فريدة عندما يتعلق الأمر بقياس خواصها العامة ، ولكن من المعروف أنها قد تم إنشاؤها لتحسين الخصائص التالية:

مقاومة التشوه أو الآثار

يمكن زيادة القوة الميكانيكية للمعادن من خلال اتحادها مع عنصر معدني أو غير معدني آخر ، كما يحدث في حالة الفولاذ المقاوم للصدأ.

تستخدم هذه الكروم والنيكل والحديد لتشكيل مادة شديدة الشد لطائفة واسعة من الاستخدامات التجارية والصناعية.

وبهذه الطريقة ، تعد سبائك الألومنيوم (مع النحاس والزنك والمغنيسيوم أو المعادن الأخرى) نوعًا آخر من السبائك التي تضاف فيها المكونات الثانية لتحسين قوة الألومنيوم ، وهو معدن نقي طبيعيًا ناعمًا.

نقطة انصهار

تختلف نقطة انصهار السبائك عن تلك الخاصة بالمعادن النقية: هذه المواد ليس لها قيمة ثابتة ، ولكنها تذوب في نطاق من درجات الحرارة التي تصبح فيها المادة خليطًا من المراحل السائلة والصلبة.

تسمى درجة الحرارة التي يبدأ فيها الصهر سوليدوس, وتسمى درجة الحرارة التي ينتهي بها liquidus.

مقاومة التآكل

يمكن تشكيل السبائك بغرض تحسين قدرة المعدن على مقاومة التآكل ؛ في حالة الزنك ، لها خاصية مقاومة عالية لعملية التآكل ، مما يجعلها مفيدة عند خلطها مع معادن أخرى مثل النحاس والصلب.

المظهر واللون

هناك خلائط تم إنشاؤها لتجميل المعادن وإعطاء استخدامات زخرفية. الألبكة (أو الفضة الجديدة) عبارة عن مادة مكونة من الزنك والنحاس والنيكل ، ولونها ولونها شبيه بالفضة التي يمكن أن تربك الأشخاص الذين ليسوا على دراية بهذه المادة. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدامه للعديد من التطبيقات.

توصيل الحرارة

يمكن تقليل توصيل الحرارة أو زيادتها مع الاتحاد بين المعدن وعنصر آخر.

في حالة النحاس ، هذا موصل جيد جدًا للحرارة ومفيد لإنتاج مشعات منزلية ومبادلات حرارية في الصناعة. أيضا ، سبائك النحاس لديها الموصلية الحرارية أقل من المعدن النقي.

التوصيل الكهربائي

يمكن أيضًا تفضيل التوصيل الكهربائي أو إتلافه بسبب اتحاد المعدن بمادة أخرى.

يعد النحاس أحد أفضل المواد الموصلة كهربائياً ، ولكنه سيتضرر في هذا الصدد من خلال التحالف مع المواد الأخرى لتشكيل السبائك.

أمثلة

الحديد نيزك

إنها تلك السبائك التي تحدث بشكل طبيعي ، والتي يتم الحصول عليها من النيازك التي تتميز بتكوينها من النيكل والحديد ، والتي سقطت على الأرض في الماضي وسمحت لأول البشر باستخدام هذه المواد لتصنيع الأسلحة والأدوات.

برونز

يمثل سبائك النحاس والقصدير ، ويمثل سبيكة أساسية لصنع الأسلحة والأواني والمنحوتات والمجوهرات في أوقات مبكرة من الإنسانية.

النحاس

سبيكة من النحاس والزنك. تُستخدم هذه المادة في احتكاكها المنخفض لتكون جزءًا من الأقفال ومقابض الأبواب والصمامات.

المنغنيز

لا يتم الحصول على هذا العنصر في شكل حر في الطبيعة. إنه يمثل عادةً عامل سبائك الحديد في أشكال معدنية متعددة وقد يكون له استخدامات مهمة في الفولاذ المقاوم للصدأ.

مراجع

1. ويكيبيديا. (بدون تاريخ). سبيكة. تم الاسترجاع من en.wikipedia.org
2. موسوعة ، ن. دبليو. سبيكة. تم الاسترجاع من newworldencyclopedia.org
3. MatWeb. (بدون تاريخ). كيف تؤثر عناصر صناعة السبائك على خواص سبائك النحاس. تم الاسترجاع من matweb.com
4. وودفورد ، سي. تعافى من explainthatstuff.co
5. رايت ، أ. سبائك معدنية. تم الاسترجاع من azom.com