Aliaje - Oteluri Aliate, Structuri De Aliaje, Calirea

Scoala generala nr. 30

,,Gheorghe Titeica"

ALIAJE

Intocmit de :

TOHANEANU VLAD

VII-E

Cuprins

Pagina

Scurt istoric………….3

Oteluri aliate…………3

Bronzul ………………4

Structuri de aliaje…....4

Calirea………………..5

Reprezentari…………5

1.Scurt istoric

Majoritatea metalelor pe care le folosim sunt aliaje, amestecuri in care cel putin o substanta este un metal. Acesta deoarece metalele pure au rareori proprietatile ideale pentru o anumita sarcina, dar pot fi imbunatatite prin adaugarea altor metale.

Proprietatile fizice ale unui metal, precum rezistenta, duritatea, punctul de topire si conductivitatea electrica, depind de structura sa cristalina. Acesta se modifica atunci cand metalul este amestecat cu o alta substanta. Aliajul rezultat are o structura diferita de a componentelor sale, astfel incat si proprietatile sale sunt diferite. Unele aliaje contin nemetale, precum carbonul, siliciul si fosforul, dar majoritatea aliajelor sunt facute in intregime din metale. Otelul este un aliaj de fier cu carbon, dar otelurile aliate au elemente de aliere aditionale, precum nichelul, siliciul, manganul, si cromul. Aceasta se modifica structura de baza a otelului, astfel incat se pot aplica forme variate de tratare pentru a face otelul sa fie mai dur, mai moale, mai elastic sau mai rezistent, in functie de necesitatile aplicatiei.

2.Oteluri aliate

O gama larga de oteluri aliate poate fi produsa prin utilizarea diferitelor combinatii de elemente de aliere si formelor potrivite de tratare termica.

Forma obisnuita de otel inoxidabil, cunoscut ca 18-8, consta din fier aliat cu 18% crom, 8% nichel si 0,08% carbon.

Printre aliajele de baza de cupru se numara bronzul, alama si aliajele din cupru monovalent si nichel. Bronzul cel mai vechi aliaj fabricat – consta initial din aproximativ 75% cupru si 25% staniu.

Printre cele mai importante bronzuri sunt cele fosforoase, facute prin adaugarea de pana la 0,5% fosfor la un bronz de cupru si staniu ce contine 85-90% cupru. Atunci cand continutul de fosfor este mai ridicat, aliajul devine mai dur deoarece in el se formeaza un compus numit fosfura de cupru.

3. Bronzul

Pentru fabricarea lagarelor care trebuie sa reziste la viteze si presiuni mari, este mai potrivit bronzul fosforos de plumb. Acesta se obtine prin includerea a 3,5% plumb in bronzul fosforos.

Plumbul este folosit si pentru obtinerea bronzurilor de plumb cu staniu. Tipurile cu continut redus de plumb, doar 0,5% plumb, sunt folosite pentru fabricarea garniturilor pentru conducte de aburi si de apa si pentru lucrari ornamentale.

Bronzul rosu este o forma de bronz care contine zinc. Bronzurile rosii traditionale contin aprox. 88% cupru, 8-10% staniu si 2-4% zinc. Unele forme de bronz rosu contin pana la 5% plumb. Initial folosit la fabricarea tevilor de pusti.

Bronzul cu aluminiu este un aliaj de cupru si aluminiu, adesea cu cantitati mici de alte metale, precum nichel, fier sau mangan. Desi se numeste bronz, adesea nu contine deloc staniu. Acest bronz este folosit la fabricarea elicelor navelor, a unor piese pentru utilaje hidraulice.

4. Structuri de aliaje

Exista trei moduri in care pot sa se combine elemente intre ele pentru a forma un aliaj, dar si elementele componente se pot combina in mai multe feluri.

In "solutia substitutionala" elementele sunt efectiv dizolvate unele in altele.

In cel de-al doilea mod de formarea unui aliaj este atunci cand elementele sunt dizolvate unele in altele intr-o "solutie interstitiala".

Cel de-al treilea mod in care se aliaza elementele este prin formarea unor "compusi intermetalici".

La unele aliaje, structura se schimba de la o forma la alta dupa fabricare, determinand si schimbarea proprietatilor metalului.

5. Calirea

Cand dr. Alfred Wilm si-a incalzit aliajul de aluminiu, cele 3,5% de cupru din el au patruns in aluminiu in solutie solida. Astfel dupa racire, majoritatea cuprului a iesit din solutie. Ulterior, fiecare atom de cupru (Cu) eliberat s-a combinat apoi chimic cu doi atomi de aluminiu (Al2) pentru a forma un compus intermetalic avand formula CuAl2. Particulele acestui compus s-au imprastiat treptat in intregul aliaj intr-o perioada de patru sau cinci zile. Prezenta acestor particule in aliaj l-a facut mai rezistent pentru ca ele au ajutat reteaua sa reziste la procesul care in mod normal o deforma.

Calirea prin precipitare este o dezvoltare a procesului de duritate prin imbatranire.

Unele aliaje trec printr-o forma diferita de calire cand sunt supuse la forte mecanice. De exemplu, impactul si abraziunea provoaca schimbari in structura cristalina la suprafata otelului cu mangan.

Bibliografie : Arborele Lumii

download