İnşaat, sanayi ve tarımın bazı alanlarında metal ürünlerin aktif kullanımı gözlemlenebilir. Ayrıca aynı metal, kullanım kapsamına bağlı olarak farklı teknik ve operasyonel özellikler ortaya çıkarmaktadır. Bu doping işlemleri ile açıklanabilir. Temel iş parçasının yeni nitelikler kazandığı veya mevcut özelliklere göre iyileştirildiği teknolojik bir prosedür. Bu, alaşım özellikleri metal yapısını değiştirmenin kimyasal ve fiziksel süreçlerine neden olan aktif elementler tarafından kolaylaştırılır.
Ana alaşım elementleri
Karbon, alaşımlama işlemlerinde büyük ama belirsiz bir değere sahiptir. Bir yandan metal yapıdaki yaklaşık %1,2 konsantrasyonu, mukavemet, sertlik ve soğuk kırılganlık seviyesinin artmasına katkıda bulunurken, diğer yandan malzemenin termal iletkenliğini ve yoğunluğunu da az altır. Ama bu bile ana şey değil. Tüm alaşım elementleri gibi, teknolojik işleme sırasında güçlü sıcaklık etkisi altında eklenir. Ancak işlemin tamamlanmasından sonra tüm safsızlıklar ve aktif bileşenler yapıda kalmaz. Sadece karbon metalde kalabilirve nihai ürünün gerekli özelliklerine bağlı olarak, teknoloji uzmanları metali rafine etmeye veya mevcut niteliklerini korumaya karar verir. Yani özel bir alaşımlama işlemi ile karbon içeriğini değiştirirler.
Ayrıca, temel alaşım elementleri listesine silikon ve manganez eklenebilir. İlki, hedef yapıya minimum yüzde (% 0,4'ten fazla olmayan) olarak dahil edilir ve iş parçasının kalitesindeki değişiklik üzerinde özel bir etkisi yoktur. Bununla birlikte, bu bileşen, manganez gibi, deokside edici ve bağlayıcı bir madde olarak esastır. Alaşım elementlerinin bu özellikleri, alaşımlama sürecinde bile, halihazırda aktif olan diğer elementleri ve safsızlıkları organik olarak algılamayı mümkün kılan yapının temel bütünlüğünü belirler.
Yardımcı alaşım elementleri
Bu element grubu genellikle titanyum, molibden, bor, vanadyum vb. içerir. Bu bağlantının en belirgin temsilcisi, daha çok krom çeliklerinde kullanılan molibdendir. Özellikle, yardımı ile metalin sertleşebilirliği artar ve soğuk kırılganlık eşiği de azalır. Çelik kaliteleri oluşturmak ve molibden bileşenlerinin kullanımı için kullanışlıdır. Bunlar, iç oksidasyon risklerini ortadan kaldırırken metallere dinamik ve statik mukavemet sağlayan çelikte etkili alaşım elementleridir. Titanyuma gelince, nadiren ve sadece bir görev için kullanılır - krom-manganez alaşımlarında yapısal tanelerin öğütülmesi. Takviyeler ayrıca hedefli olarak da adlandırılabilirkalsiyum ve kurşun. Daha sonra kesme işlemlerine tabi tutulan metal boşluklar için kullanılırlar.
Alaşım elementlerinin sınıflandırılması
Alaşım elementlerinin ana ve yardımcı olarak çok koşullu bölünmesine ek olarak, diğer, daha doğru fark işaretleri de kullanılır. Örneğin, alaşımların ve çeliklerin özellikleri üzerindeki etkinin mekaniğine göre elementler üç kategoriye ayrılır:
- Karbür oluşturmayı etkileme.
- Polimorfik dönüşümlerle.
- İntermetalik bileşiklerin oluşumu ile.
Üç durumun her birinde alaşım elementlerinin intermetalik bileşiklerin özellikleri üzerindeki etkisinin aynı zamanda yabancı safsızlıklara da bağlı olduğunu düşünmek önemlidir. Örneğin, aynı karbon veya demirin konsantrasyonunun bir değeri olabilir. Ayrıca, etkinin doğasına göre polimorfik dönüşümün zaten unsurlarının bir sınıflandırması vardır. Özellikle, sıcaklıktan bağımsız olarak optimum östenit içeriğinin stabilizasyonuna katkıda bulunan analoglarının yanı sıra alaşımda alaşımlı ferrit varlığına izin veren elementler ayırt edilir.
Alaşımların alaşımlar ve çelikler üzerindeki etkisi
Çeliğin kalite özelliklerinin iyileştirilebileceği birkaç yol vardır. Her şeyden önce, bunlar malzemenin teknik kaynağını belirleyen fiziksel niteliklerdir. Bu kısımdaki alaşımlama, mukavemet, süneklik, sertleşebilirlik ve sertliği artırmanıza izin verir. Diğer yön pozitifalaşım elementlerinin etkisi koruyucu özellikleri geliştirmektir. Bu bağlamda, darbe direncini, kırmızı sertliği, ısı direncini ve yüksek bir korozyon hasarı eşiğini vurgulamaya değer. Bazı uygulamalar için metaller de elektrokimyasal nitelikler dikkate alınarak hazırlanır. Bu durumda, elektriksel ve termal iletkenliği, oksidasyon direncini, manyetik geçirgenliği vb. artırmak için alaşım elementleri kullanılabilir.
Zararlı kirliliklerin etkisinin özellikleri
Zararlı safsızlıkların tipik temsilcileri fosfor ve kükürttür. Fosfor ise demir ile birleştiğinde alaşımlamadan sonra korunan kırılgan taneler oluşturabilir. Sonuç olarak, elde edilen alaşım yüksek derecede yoğunluk kaybeder ve ayrıca kırılganlık kazanır. Bununla birlikte, karbon ile kombinasyon aynı zamanda talaş ayırma sürecini iyileştiren pozitif bir özellik de verir. Bu kalite, işleme süreçlerini kolaylaştırır. Kükürt ise daha da tehlikeli bir maddedir. Alaşım elementlerinin bir bütün olarak çelik üzerindeki etkisi, malzemenin dış etkilere karşı direncini arttırmayı amaçlıyorsa, bu katkı bu kalite grubunu dengeler. Örneğin, yapısındaki yüksek konsantrasyonu aşınmanın artmasına, metal yorulma direncinin azalmasına ve korozyon direncinin en aza indirilmesine yol açar.
Alaşım teknolojisi
Genellikle, alaşımlama metalurjik üretim çerçevesinde gerçekleştirilir ve ek malzemelerin girişini temsil eder. Yukarıda tartışılan unsurlar. Isıl işlemin bir sonucu olarak, tek tek maddelerin birleştirilmesinin kimyasal ve fiziksel işlemlerinin yanı sıra yapıda deformasyonlar meydana gelir. Böylece alaşım elementleri metalurjik ürünlerin kalitesini artırmayı mümkün kılar.
Sonuç
Alaşımlama, bir metalin özelliklerini değiştirmeye yönelik karmaşık bir teknolojik süreçtir. Karmaşıklığı, esas olarak, istenen iş parçası özelliklerini elde etmek için optimal tariflerin birincil seçiminde yatmaktadır. Daha önce de belirtildiği gibi, alaşım elementlerinin etkisi çeşitli ve belirsizdir. Aktif katkı maddesinin aynı bileşeni, örneğin, aynı anda metalin gücünü iyileştirebilir ve termal iletkenliğini bozabilir. Teknoloji uzmanlarının görevi, metal bir parçayı veya yapıyı, belirli amaçlar için kullanım açısından nitelikleri açısından en kabul edilebilir hale getirecek, kazanan element kombinasyonları geliştirmektir.
