U obojenih legura su oni koji nemaju u svom sastavu željezo metala. Stoga se ne sastoji od bilo koje vrste čelika, a njegova glavna baza može biti baza bilo kojeg drugog metalnog elementa; poput aluminija, srebra, bakra, berilija, magnezija, titana itd.
Za razliku od gustih čelika, idealnih za metalnu potporu zgrada i kablova mosta, željezne legure su obično lakše i otpornije na koroziju. Otada se broj njegovih primjena povećava eksponencijalno, a svaka zahtijeva specifičnu vrstu legure, s točno metalnim sastavom.
Skulptura od bronce - primjer legura obojene boje. Izvor: Pixabay.
Neke od najstarijih i najpoznatijih obojenih legura u povijesti su bronca i mjed. Oboje imaju bakar kao metalnu podlogu s razlikom što se u bronci pretežno miješa s kositrom, a u mjedenom s cinkom. Ovisno o njihovim kombinacijama i sastavu, mogu se pojaviti bronze i grudnjaci s opsežnim svojstvima.
A krećući se u modernu sadašnjost, legure koje čine elektroničke uređaje u osnovi su obojene. Također, okvir najsofisticiranijih vozila i zrakoplova izrađen je od ovih legura kako bi im se dala snaga na što manjoj težini.
Strukture obojenih legura
Svaki metal ima svoje kristalne strukture, koje mogu biti hcp (kompaktni šesterokut), ccp (kompaktni kubik), bcc (tijelo u središtu kubika) ili druge.
Kad se topi i zavari u čvrstu otopinu koja se tada kristalizira, atomi svih metala spajaju se metalnim povezivanjem, a rezultirajuće se strukture dodaju ili mijenjaju.
Stoga će svaka legura određenog sastava imati svoje kristalne strukture. Zbog toga se za njihovo proučavanje koriste pojmovi faza (obično označeni kao α i β), grafički predstavljeni u faznom dijagramu kao funkcija varijabli poput temperature, tlaka i sastava.
Iz ovih faznih dijagrama može se predvidjeti na kojoj će se temperaturi (tekuća faza) otopiti obojena legura sustava koja se sastoji od dva ili više metala, kao i prirodu njegovih čvrstih faza.
Pretpostavimo srebrno-bakarni par. Analizom njegovog faznog dijagrama, fizičke i strukturne informacije mogu se izvući iz više legura s različitim kombinacijama srebra i bakra (10% Ag i 90% Cu, 25% Ag i 75% Cu, itd.). Očito je da metali moraju biti topljivi jedni u drugima da bi mogli kristalizirati u leguru na homogen način.
Svojstva
Svojstva obojenih legura vrlo su raznolika. Za čelike nije vrlo teško generalizirati, jer pokazuju sinergiju svojstava željeza s onima željeza-ugljika, Fe-C. Umjesto toga, svojstva obojenih legura uglavnom ovise o metalnoj bazi.
Na primjer, ako su legure aluminij ili magnezij, oba laka metala, očekuje se da budu lagane. Ako se titan, gušći metal pomiješa s bilo kojim drugim laganim metalom, rezultirajuća legura treba biti malo lakša i fleksibilnija.
Ako se zna da su bakar i zlato dobri provodnici topline i električne energije, onda njihove legure moraju ponuditi jeftinije, manje meke i otpornije na mehanički rad i koroziju.
Ako bi se sva svojstva i karakteristike ove vrste legura mogle generalizirati, one bi morale biti: manje guste, mehanički otpornije u odnosu na njihovu težinu, više inertne protiv oksidacije uzrokovane okolišom, deformabilne, vrlo provodljive topline i električne energije. Za kraj, postoje brojni izuzeci.
Prijave
aluminijum
Oni su vrlo lagane legure i stoga njihova struktura treba biti bcc (najmanje kompaktna). Mogu se deformirati kako bi poprimili više oblika, poput limenki, za čuvanje hrane i pića.
Sklone su visokoj otpornosti na koroziju, ali to je obrnuto proporcionalno njihovoj mehaničkoj otpornosti, koja se povećava kada se miješa s bakrom, magnezijem ili manganom. Oni s boljom mehaničkom snagom koriste se kao dijelovi auto karoserija i za dijelove zrakoplova.
titanijum
- Titanove legure nalaze brojne primjene za oblikovanje koštanih proteza i općenito je ovaj metal vrlo kompatibilan s fiziološkim matricama.
Također se koristi kao dijelovi okvira i površine zrakoplova, vozila, motocikala, klubova za golf, između ostalih artefakata i predmeta.
-Miješane s aluminijom, njegove legure korištene su u izgradnji krovova japanskih hramova i pagoda, te u kipovima njihovih zmajeva.
Srebro
- Njegova legura s grafitom (Ag-C) ima mali električni otpor i zbog toga se koristi kao komponente prekidača.
-Miješana s živom, dobiva se amalgam s 50% Hg i nižim postotkom bakra i kositra koji se koristi za popunjavanje zubnih oštećenja.
- Njegova legura s bakrom pruža takav otpor da stvara metalne rezne diskove i pile.
-U nakitu se koristi u leguri paladija i platine, otpornoj na ogrebotine i gubitak sjaja.
Magnezij
Gušće su od aluminija, ali inače su im svojstva slična. Dobro odolijevaju atmosferskim uvjetima, pa su korišteni za izradu automobilskih dijelova, u mjenjačima, kotačima, raketama, ukratko, u strojevima velike brzine (kao i na biciklima).
Berilijum
-Ja se Be-Cu legura koristi za elektroničke komponente za male uređaje, poput pametnih telefona, iPada, ručnih satova, tableta itd.
Keramika (pomiješana s galijem, arsenom ili indijem) koristi se u elektronskim krugovima s velikom gustoćom struje.
-U medicini, berilijeve legure krivotvore mnoge svoje instrumente i uređaje, poput pejsmejkera, laserskih skalpela, skenera, okvira opreme za nuklearnu magnetsku rezonancu.
-Takođe, falsificira dio vojnog i nuklearnog oružja, napravila je i ogledala za satelite s berilijevim legurama.
-Opremači kovani ovim legurama ne stvaraju iskre kada su izloženi visokom trenju.
Primjeri
Neki konkretni primjeri obojenih legura su:
-Monel i Constantán, obje legure nikla-bakra, ali s sastavom 2: 1 i 45% (55% bakra).
-Cromel, čiji je sastav 90% nikla i 10% bakra. Koristi se kao dio električnog sustava industrijskih pećnica, koji može podnijeti visoke temperature.
-Ti-6Al-4V, legura titana sa vanadijumom, aluminijom i drugim metalima, posebno korištenim u biološke svrhe.
-Stelite, slitina kobalta i kroma.
-Magnalijum, aluminijska legura s niskim postotkom magnezija (manjim ili istim 10%). Praktično su aluminijski listovi koji su otporniji na vuču i otporniji su.
- Bijelo zlato, čiji se sastav sastoji od 90% zlata s 10% bilo kojeg bijelog metala, poput srebra ili paladija.
Reference
- Dr.C.Ergun. (SF). Legure obojenih., Oporavak od: users.fs.cvut.cz
- Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation. (2012). Cjeloviti strukturni materijali (titanijum, aluminij)., Oporavilo od: nipponsteel.com
- WA Monteiro, SJ Buso i LV da Silva (2012). Primjena magnezijevih legura u transportu, nove značajke na magnezijevim legurama, Waldemar Alfredo Monteiro, IntechOpen, DOI: 10.5772 / 48273.
- Udruga za razvoj bakra (2018.). Bakar i legure bakra. Oporavilo sa: copperalliance.org.uk
- Michael Oistacher. (7. ožujka 2018.). Srebrne legure i njihove uporabe. Oporavak od: mgsrefining.com
- Terrence Bell. (26. rujna 2018.). Primjene berilija. Oporavilo od: thebalance.com
- Cosmolinux. (SF). Fazni dijagrami aktivnosti. Oporavak s: cosmolinux.no-ip.org