Сплави
РОЗДІЛ 4 ПРОМИСЛОВЕ ВИРОБНИЦТВО НАЙВАЖЛИВІШИХ НЕОРГАНІЧНИХ РЕЧОВИН
§ 74. Сплави
Усвідомлення змісту цього параграфа дає змогу:
Пояснювати природу сплавів, зокрема сплавів заліза та їх видів;
Характеризувати властивості сплавів, їх застосування.
Більшості металів властива здатність змішуватися один з одним у розплавленому стані й утворювати сплави. Сплав складається з двох і більше компонентів, у тому числі й неметалів. Наприклад, мельхіор – сплав міді з нікелем.
Мельхіор – це сплав, в якому масова частка міді становить
Багато сплавів (бронза, сталь, чавун) відомі ще з давніх часів і вже тоді мали широке практичне застосування. Чисті метали не завжди задовольняють вимоги, які ставляться до технічних матеріалів. Тому в промисловості ширше використовуються сплави. Це пояснюється тим, що сплави часто мають такі
За призначенням і властивостями розрізняють сплави конструкційні, інструментальні, жаротривкі, корозійностійкі, спеціальні тощо. В атомній техніці використовують сплави з особливими властивостями, що здатні уповільнювати й відбивати нейтрони, захоплювати у-промені, передавати теплоту, що виділяється під час ядерних реакцій.
Залізо рідко застосовується в чистому вигляді, а лише у сплавах – чавун (вміст С > 2 %) і сталь (вміст С < 2 %).
Переважна більшість залізних сплавів містить вуглець. Розплавлене залізо розчиняє до 4 % вуглецю. Під час тверднення розплаву атоми Карбону вкорінюються в кристалічні гратки заліза. Решта розчиненого в розплавленому залізі вуглецю виділяється під час тверднення у вигляді графіту і ферум карбіду Fe3C, який надає твердості й крихкості чавуну.
Серед чавунів розрізняють ливарні і переробні. Ливарний чавун використовується для відливання деталей, а переробний – переплавляється на сталь, оскільки має високу твердість і не піддається обробці.
Сталі поділяються на вуглецеві (сплави заліза з вуглецем) і леговані, які містять легуючі добавки, тобто домішки інших металів, що надають сталі цінних властивостей. Так, ванадій надає сталі ковкості, пружності, стійкості під час гартування, вольфрам і молібден – твердості й жаротривкості. Хромонікелеві, тобто неіржавні, сталі стійкі до корозії. Навіть незначні домішки рідкісних металів надають сталі нових властивостей.
Шкідливими для сталі є домішки сірки і фосфору, бо роблять її крихкою.
Нині створено сплави з ефектом пам’яті форми (на основі титану Ті й нікелю Ni). Вироби певної форми з таких сплавів після багаторазової деформації у процесі нагрівання відновлюють свою форму.
Коротко про головне
У розплавленому стані метали можуть змішуватися один з одним, утворюючи сплави.
Сплави – це однорідні системи з характерними властивостями, часто-густо кориснішими, ніж у металів, що їх складають. Причина полягає в тому, що при змішуванні метали не лише розчиняються, а й взаємодіють один з одним, утворюючи інтерметалічні сполуки.
Розрізняють сплави за призначенням і властивостями – конструкційні, інструментальні, жаротривкі, корозійностійкі, спеціальні тощо.
Сплави заліза поділяються на чавуни і сталі. Чавуни бувають ливарні і переробні, а сталі – вуглецеві і леговані. За легуючими добавками леговані сталі поділяються на хромонікелеві, молібденові тощо.