Paduan adalah bahan komposit homogen. Sifat paduan

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-17 10:31

Semua orang pernah mendengar kata "paduan", dan beberapa menganggapnya identik dengan istilah "logam". Tetapi konsep-konsep ini berbeda. Logam adalah sekelompok elemen kimia yang khas, sedangkan paduan adalah produk dari kombinasinya. Dalam bentuknya yang murni, logam praktis tidak digunakan, apalagi sulit diperoleh dalam bentuk murninya. Sedangkan paduan ada di mana-mana.

Apa itu paduan

Mari kita lihat lebih dekat masalah ini. Jadi, paduan adalah kombinasi dari beberapa logam atau satu dan berbagai aditif non-logam. Koneksi semacam itu digunakan di mana-mana. Paduan adalah sistem homogen makroskopik yang diperoleh dengan peleburan. Mereka telah dikenal sejak zaman kuno, ketika manusia, menggunakan teknologi primitif, belajar memproduksi besi tuang, perunggu, dan sedikit kemudian, baja.

Pembuatan dan penggunaan bahan-bahan ini disebabkan oleh kenyataan bahwa adalah mungkin untuk memperoleh paduan dengan sifat-sifat teknologi yang diinginkan, sementara banyak karakteristik (kekuatan, kekerasan, ketahanan korosi, dan lain-lain) lebih tinggi daripadakomponen individualnya.

Spesies utama

Bagaimana paduan diklasifikasikan? Hal ini dilakukan sesuai dengan jenis logam yang menjadi dasar penyambungan, yaitu:

1. Hitam. Dasarnya adalah besi. Paduan besi mencakup semua jenis baja dan besi tuang.
2. Berwarna. Basis adalah salah satu logam non-ferrous. Paduan non-ferrous yang paling umum didasarkan pada tembaga dan aluminium.
3. Paduan logam langka. Berdasarkan vanadium, niobium, tantalum, tungsten. Terutama digunakan dalam teknik elektro.
4. Paduan logam radioaktif.

Untuk komponen utama, elemen lain ditambahkan ke paduan - logam dan non-logam, yang meningkatkan sifat teknologinya. Aditif ini disebut paduan. Juga, pengotor berbahaya hadir dalam paduan - jika nilai yang diizinkan terlampaui, banyak karakteristik material berkurang. Jadi, sekarang Anda tahu apa itu paduan.

Paduan juga diklasifikasikan menjadi ganda, rangkap tiga dan lainnya - sesuai dengan jumlah komponennya. Menurut homogenitas struktur - menjadi homogen dan heterogen. Dengan sifat khas - melebur dan tahan api, kekuatan tinggi, tahan panas, anti gesekan, tahan korosi dan bahan dengan sifat khusus.

Sifat mekanis

Sifat mekanis paduan menentukan kinerja material saat terkena gaya eksternal. Untuk mengetahui karakteristik sambungan, sampel dikenai berbagai pengujian (regangan, gores, beban, tekan bola logam atau kerucut berlian ke dalamnya, pelajari di bawahmikroskop) untuk menentukan kekuatan, elastisitas, plastisitas.

Fisik

Komposisi paduan menentukan sifat fisiknya. Ini termasuk gravitasi spesifik, konduktivitas listrik, titik leleh, kapasitas panas spesifik, koefisien ekspansi volumetrik dan linier. Sifat fisik juga termasuk sifat magnetik paduan. Mereka dicirikan oleh induksi residual dan permeabilitas magnetik.

Kimia

Apa sifat kimia dari paduan? Ini adalah karakteristik yang menentukan bagaimana bahan bereaksi terhadap dampak berbagai aktif, termasuk agen agresif. Dampak kimia lingkungan dapat dilihat secara visual: besi “dimakan” oleh karat, lapisan oksida hijau muncul pada perunggu, baja larut dalam asam sulfat.

Dalam metalurgi dan teknik berat, banyak metode digunakan untuk memerangi pengaruh agresif dari lingkungan eksternal: bahan baru yang lebih tahan berdasarkan tembaga, titanium dan nikel sedang dikembangkan, paduan ditutupi dengan lapisan pelindung - pernis, cat, film oksida, memperbaiki strukturnya. Akibat faktor lingkungan yang negatif, industri ini setiap tahun mengalami kerusakan jutaan ton baja dan besi tuang.

Teknologi

Manufakturabilitas - apa itu? Paduan dalam industri tidak diperlukan dengan sendirinya, bagian apa pun dibuat darinya. Akibatnya, material akan dipanaskan, dipotong, berubah bentuk, diberi perlakuan panas dan manipulasi lainnya akan dilakukan. Manufakturabilitas adalah kemampuan paduan untuk dikenakan berbagai metode panas danpengerjaan dingin, seperti meleleh, mudah menyebar dan mengisi cetakan, deformasi panas atau dingin (penempaan, stamping panas dan dingin), pengelasan, pemotongan logam.

Properti teknologi dapat dibagi menjadi:

1. Pengecoran. Mereka dicirikan oleh fluiditas - kemampuan untuk mengisi cetakan untuk pengecoran, penyusutan (persentase kehilangan volume setelah pendinginan, pemadatan) dan pemisahan - proses kompleks di mana struktur material yang tidak homogen terbentuk di berbagai bagian pengecoran.
2. Kepastian. Ini adalah kemampuan paduan untuk berubah bentuk di bawah beban kejut dan mengambil bentuk yang diinginkan tanpa kehilangan integritas. Beberapa logam hanya dapat ditempa saat panas, yang lain dingin dan panas. Misalnya, baja ditempa dalam bentuk panas. Paduan aluminium dan kuningan mengambil bentuk yang diinginkan dengan baik pada suhu kamar. Perunggu tidak cocok untuk membenturkan deformasi, sedangkan besi tuang tidak ulet dan hancur di bawah pengaruh palu (kecuali besi tuang yang dapat ditempa).
3. Kemampuan las. Baja karbon rendah memiliki kemampuan las yang baik, karakteristik ini jauh lebih buruk untuk baja paduan tinggi dan besi tuang.