referat despre aliaje

ALIAJE

Majoritatea metalelor pe care le
folosim sunt aliaje, amestecuri in care cel putin o substanta este un
metal. Aceasta 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. Aceasta se modifica atunci cand metalul este
amestecat cu o alta substanta. Aliajul rezultat are o structura
diferita de a componentelor sale, astfel încat si proprietatile sale
sunt diferite.Unele aliaje contin nemetale, precum carbonul, siliciul
si fosforul, dar majoritatea aliajelor sunt facute în întregime din
metale. Otelul este un aliaj de fier si carbon, dar otelurile aliate au
elemente de aliere aditionale, precum nichelul, siliciul, manganul si
cromul. Acestea modifica structura de baza a otelului, astfel încat se
pot aplica forme variate de tratare pentru a face otelul sa fie mai
dur, mai moale, mai elastic sau mai rezistent, în functie de
necesitatile aplicatiei.

OTELURI ALIATE

O gama larga de oteluri aliate poate fi produsa prin utilizarea
diferitelor combinati de elemente de aliere si a formelor potrivite de
tratare termica. Otelul cu mangan contine aproximativ 1%carbon si
11-14%mangan.este folosit la fabricarea componentelor care urmeaza sa
fie supuse la uzura intensa precum coltii benelor de excavatoare pentru
terasamente.
Forma obisnuita de otel inoxidabil, cunoscuta ca
18-8, consta din fier aliat cu 18%crom, 8% nichel si 0.08%carbon.Alte
forme de otel inoxidabil contin 12-30% crom, adesea cu cantitati mai
mici de alte metale, precum nichel, molibden si cupru,Aceste aliaje au
multe utilizari in industrie si pentru menaj.Ele sunt folosite pentru
fabricarea rulmentilor cu bile, a utilajelor din uzinele chimice, a
palatelor de rubina, a chiuvetelor si a
tacamurilor.;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
Printe aliajele pe baza de cupru se numara bronzul, alama si aliajele
din cupru monovalent si nichel. Bronzul – cel mai vechi aliaj fabricat
– consta initial în aproximativ 75% cupru si 25% staniu. In prezent
denumirea de bronz se refera la o gama larga de aliaje pe baza de
cupru, care contin o varietate de metale si uneori putin staniu, sau
deloc.
Printe cele mai importante bronzuri sunt bronzurile
fosforoase, facute prin adaugarea de pana la 0.5% fosfor la un bronz de
cupru si staniu ce contine 85-90% cupru. Cu mai putin de 0.3% fosfor,
aliajul este elastic si nemagnetic. Un astfel de aliaj este folosit la
fabricarea armaturilor de contact pentru relee- întrerupatoare
actionate de electromagneti.Armaturile de aliaj sunt unite usor pentru
a face contact.Ele nu se magnetizeaza, astfel se desprind la
întreruperea curentului electric.
Atunci cand continutul de fosfor
este mai ridicat, aliajul devine mult mai dur deoarece în el se
formeaza un compus numit fosfura de cupru. Aceasta forma dura de bronz
fosforos este des fabricata la fabricarea lagarelor pentru masini si
motoare.


BRONZURI DE PLUMB
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 folsit si pentru obtinerea bronzurilor de plumb cu staniu.Tipurile
cu continut redus de plumb, doar0.5% plumb, sunt folosite pentru
folosirea garniturilor pentru conducte de aburi si de apa si pentru
lucrari ornamentale.Bronzurile cu staniu cu continut ridicat, pana
20%plumb,se folosesc pentru lagare de înalta performanta.


BRONZUL ROSU

Bronzul
rosu este o forma debronz care contine zinc Bronzurile rosii
traditionale contin aproximativ 88%cupru, 8-10%staniu si 2-4%zinc.
Bronzurile rosii cu nichel contin cu pana la 5% nichel. Initial folosit
la fabricarea tevilor de pusti, bronzul rosueste utilizat la componente
pentru constructii de masini, inclusiv rulmenti.

BRONZUL CU ALUMINIU

Bronzul cu aluminiu este un aliaj de cupru si aluminiu, adesea cu
cantitati mici de metale, precum nichel, fier sau mangan. Desi se
numeste bronz, adesea nu contine deloc staniu.Bronzul de aluminiu este
la fel de rezistent ca si otelul moale si are o buna rezistenta la
coroziune, inclusiv la actiunea acizilor diluati. Este folosit la
fabricarea elicelor navelor, a unor piese pentru utilaje hidraulice
grele si a utlajelor de tehnologie chimica, precum rezervoare si pompe
rezistente la acizi.


ALAMA

Alama este un aliaj de cupru si zinc, combinanate într-o varietate
larga de proportii. Ea este adesea aliata cu alte metale, inclusiv
staniu, plumb si aluminiu.
Alama de cartuse contine circa 70% cupru
si 30% zinc.Este foarte ductila, dar are rezistenta mica la intindere.
Acest aliaj a fost initial dezvoltat pentru fabricarea tuburilor de
cartuse si este folosit si în prezent în acest scop.Alte articole
fabricate în prezent din alama de cartuse sunt valvele si garniturile
pentru tevarie, precum si soclurile becurilor electrice.
Alama
speciala, mai dura si mai rezistenta decat alama de cartuse, se obtine
prin alierea cuprului si zincului cu mangan, fier si staniu, plumb si
aluminiu.Alama speciala este usor de prelucrat sipotrivita pentru
scopuri de turnatorie (elicele unor nave).
Multe alte tipuri de
alama sunt facte pentru o gama larga de aplicatii, inclusiv pentru
componente pentru constructii de masini, roti dintate, ornamente, prize
si dulii electrice.
Aplaca este strans înrudita cu alama. Ea este
alcatuita din cupru aliat cu zinc si nichel. Argentanul de fapt nu
contine deloc argint, dar are aspect de argint.El este mai bine
cunoscut pentru utilizarea sa pentru tacamuri. De obicei este placat cu
argint si este cunoscut sub numele de argentan galvanizat, sau EPNS.


ALIAJE DE ALUMINIU

Producerea aliajelor de aluminiu este relativ recenta, majoritatea
materialelor fiind introduse in anii 1900. Aliajele de aluminiu care
sunt potrivite pentru turnatorie contin pana la15% siliciu ,plus
cantitati mai mici de metale precum cuprul,fierul nichelul sizincul.
Printre articolele turnate din asemenea aliaje usoare se numara
blocurile de cilindri de motor si componentele pentru motoare si
fuzelaje de aeronave.
Aliajele de aluminiu potrivite pentru alte
procese de modelare, precum forjarea,laminarea si trefilarea, contin
pana la 7% magneziu si circa 1% mangan.Aliajele foarte puternice de
acest tip, cu o utilizare larga în aviatie, se obtin cu circa 5% zinc
si cantitati mai mici de cupru, magneziu si mangan.



DURALUMINIU

Una dintre cele mai importante descoperiri in evolutia aliajelor de
aluminiu a fost un efect cunoscut sub numele de duritate prin
îmbatranire. Acesta a fost observat de metalurgul dr. Alfred Wilm.In
1909, Wilm experimenta cu un aliaj de aluminiu ce continea 3.5% cupru
si 0.5% magneziu.El a încercat sa faca aliajul sa devina mai dur prin
forme variate de tratare termica, inclusiv încalzirea la aproximativ
500ºC si aruncarea ulterioara în apa pentru a se raci repede.
Efectul imediat al acestui tratament a fost redus, dar dupa cateva zile
Wilm a descoperit ca metalul devenise mult ai dur, desi nu fusese supus
unui tratament ulterior. Motivele nu au fost imediat întelese,dar
aliajul care a devenit cunoscut sub numele de duraluminiu a fost curand
folosit curand la dirijabile si avioane. In prezent aceste aliaje sunt
folosite si pentru navele spatiale. Compozitia lor variaza dar în mod
obisnuit aliajele constau dintr-o baza de aluminiu cu 3.5%-4.5% cupru,
cate 0.4%-0.7%magneziu si mangan si pana la 0.7% siliciu.


STRUCTURI DE ALIAJE

Exista trei moduri in care pot sa se combine elementele intre ele ca sa
poata forma un aliaj, dar si elementele componente se pot combina în
mai multe feluri.
In solutia solida substitutionala, elementele
sunt efectiv dizolvateunele în altele. Reteaua cristalina a unui
element contine atomi ai celuilalt element în pozitii care în mod
normal pot fi ocupate de atomi ai primului element. Cu alte cuvinte, o
parte din atomii unui element. Cel de-al doilea mod de formare a unui
aliaj este atunci elementele sunt dizolvate unele în altele într-o
”solutie solida interstitiala”. In acest caz, atomii apartinand celui
de-al doilea metal ocupa spatii dintre atomii din reteaua cristalina a
primului element. Cu alte cuvinte, atomii unui element intra în
interstitiile, sau spatiile, din structura celuilalt element. Cel de-al
treilea mod în care se alieaza elementele este prin formarea ”compusi
intermetalici”.Doua metale se combina chimic pentru a forma in compus
cristalin cu o structura reticulara. Aceasta contine atomi ai ambelor
metale aranjati într-un tiparregula La unele aliaje structura se
schimba de la o forma la alta dupa fabricare,determinand si schimbarea
proprietatii metalului. O schimbare de acest fel provoaca efectul
cunoscut sub numele de duritate prin îmbatranire la duraluminiu si alte
cateva aliaje.