Das Nichteisenlegierungen sind solche, die kein Eisenmetall in ihrer Zusammensetzung haben. Daher besteht es nicht aus einer der Arten von Stählen, und seine Hauptbasis kann die eines anderen metallischen Elements sein; wie Aluminium, Silber, Kupfer, Beryllium, Magnesium, Titan usw..
Im Gegensatz zu dichten Stählen, die sich ideal für die metallische Unterstützung von Gebäuden und Brückenkabeln eignen, sind Eisenlegierungen tendenziell leichter und korrosionsbeständiger. Von hier bis dahin nimmt die Anzahl seiner Anwendungen exponentiell zu, wobei jede einen bestimmten Legierungstyp mit einer exakten metallischen Zusammensetzung erfordert..
Einige der ältesten und bekanntesten Nichteisenlegierungen der Geschichte sind Bronze und Messing. Beide haben Kupfer als Metallbasis, mit dem Unterschied, dass es in Bronze überwiegend mit Zinn und in Messing mit Zink gemischt wird. Je nach Kombination und Zusammensetzung können Bronzen und Messing mit umfangreichen Eigenschaften entstehen..
Und in der modernen Gegenwart sind die Legierungen, aus denen elektronische Geräte bestehen, im Wesentlichen Nichteisen. Ebenso besteht der Rahmen der anspruchsvollsten Fahrzeuge und Flugzeuge aus diesen Legierungen, um ihnen Festigkeit bei möglichst geringem Gewicht zu verleihen..
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Jedes Metall hat seine eigenen kristallinen Strukturen, die hcp (kompakt hexagonal), ccp (kompakt kubisch), bcc (kubisch raumzentriert) oder andere sein können..
Wenn sie geschmolzen und zu einer festen Lösung verschweißt werden, die dann kristallisiert, verbinden sich die Atome aller Metalle durch die Metallbindung und die resultierenden Strukturen addieren sich oder ändern sich..
Daher hat jede Legierung zu einer bestimmten Zusammensetzung ihre eigenen Kristallstrukturen. Um sie zu untersuchen, werden daher eher die Begriffe der Phasen (üblicherweise als α und β bezeichnet) verwendet, die in einem Phasendiagramm als Funktion von Variablen wie Temperatur, Druck und Zusammensetzung grafisch dargestellt werden..
Aus diesen Phasendiagrammen kann vorhergesagt werden, bei welcher Temperatur (flüssige Phase) die Nichteisenlegierung eines Systems, das aus zwei oder mehr Metallen besteht, schmilzt, sowie die Art seiner festen Phasen..
Nehmen Sie das Silber-Kupfer-Paar an. Durch Analyse des Phasendiagramms können physikalische und strukturelle Informationen aus den mehreren Legierungen mit verschiedenen Silber-Kupfer-Kombinationen (10% Ag und 90% Cu, 25% Ag und 75% Cu usw.) extrahiert werden. Offensichtlich müssen Metalle ineinander löslich sein, damit sie homogen zu einer Legierung kristallisieren können..
Die Eigenschaften von Nichteisenlegierungen sind sehr unterschiedlich. Für Stähle ist eine Verallgemeinerung nicht sehr schwierig, da sie eine Synergie der Eigenschaften von Eisen mit denen von Eisen-Kohlenstoff, Fe-C, aufweisen. Im Gegensatz dazu hängen die Eigenschaften von Nichteisenlegierungen hauptsächlich von der Metallbasis ab.
Wenn die Legierungen beispielsweise Aluminium oder Magnesium sind, beide Leichtmetalle, wird erwartet, dass sie leicht sind. Wenn Titan, ein dichteres Metall, mit einem anderen Leichtmetall gemischt wird, sollte die resultierende Legierung etwas leichter und flexibler sein..
Wenn Kupfer und Gold als gute Wärme- und Stromleiter bekannt sind, sollten ihre Legierungen Materialien bieten, die billiger, weniger weich und widerstandsfähiger gegen mechanische Arbeiten und Korrosion sind..
Wenn alle Eigenschaften und Merkmale dieser Art von Legierungen verallgemeinert werden könnten, müssten sie: weniger dicht, mechanisch widerstandsfähiger in Bezug auf ihr Gewicht, inerter gegen Oxidation, die durch ihre Umgebung verursacht wird, verformbar, gut leitend gegenüber Wärme und Elektrizität sein . Im Übrigen gibt es viele Ausnahmen.
Sie sind sehr leichte Legierungen, und daher sollte ihre Struktur bcc (die am wenigsten kompakte) sein. Sie können zur Aufbewahrung von Lebensmitteln und Getränken in verschiedene Formen wie Dosen verformt werden.
Sie neigen zu einer hohen Korrosionsbeständigkeit, die jedoch umgekehrt proportional zu ihrer mechanischen Beständigkeit ist, die beim Mischen mit Kupfer, Magnesium oder Mangan zunimmt. Diejenigen mit besseren mechanischen Festigkeiten finden Verwendung als Karosserieteile und für Flugzeugteile.
-Titanlegierungen finden viele Anwendungen für das Design von Knochenprothesen, und im Allgemeinen ist dieses Metall in hohem Maße mit physiologischen Matrizen kompatibel.
Es wird unter anderem auch als Teil des Rahmens und der Oberfläche von Flugzeugen, Fahrzeugen, Motorrädern, Golfschlägern verwendet..
-Mit Aluminium gemischt, wurden seine Legierungen beim Bau der Dächer japanischer Tempel und Pagoden sowie bei den Statuen ihrer Drachen verwendet..
-Seine Legierung mit Graphit (Ag-C) hat einen geringen elektrischen Widerstand und wird daher als Bestandteil von Leistungsschaltern verwendet..
-Gemischt mit Quecksilber wird ein Amalgam mit 50% Hg und einem geringeren Prozentsatz an Kupfer und Zinn erhalten, das zum Füllen von Zahnfehlern verwendet wird..
-Seine Legierung mit Kupfer verleiht ihm einen solchen Widerstand, dass Metallschneidscheiben und Sägen entstehen.
-In Schmuck wird es in einer Legierung aus Palladium und Platin verwendet, die gegen Kratzer und Glanzverlust beständig ist.
Sie sind dichter als Aluminium, aber ansonsten sind ihre Eigenschaften ähnlich. Sie widerstehen den atmosphärischen Bedingungen gut, weshalb sie zur Herstellung von Autoteilen, in Getrieben, Rädern, Raketen, kurz gesagt, in Hochgeschwindigkeitsmaschinen (sowie in Fahrrädern) verwendet wurden..
-Die Be-Cu-Legierung wird für elektronische Komponenten für kleine Geräte wie Smartphones, iPads, Armbanduhren, Tablets usw. verwendet..
-Keramik (gemischt mit Gallium, Arsen oder Indium) wird in elektronischen Schaltkreisen mit hoher Stromdichte verwendet.
-In der Medizin schmieden Berylliumlegierungen viele ihrer Instrumente und Geräte, wie Herzschrittmacher, Laserskalpelle, Scanner und den Rahmen von Kernspinresonanzgeräten..
-Es schmiedet auch einen Teil der militärischen und nuklearen Rüstung, es wurde auch mit Spiegeln aus Berylliumlegierungen für Satelliten hergestellt.
-Aus diesen Legierungen geschmiedete Werkzeuge erzeugen bei hoher Reibung keine Funken.
Einige spezifische Beispiele für Nichteisenlegierungen sind:
-Monel und Constantán, beide Nickellegierungen mit Kupfer, jedoch mit einer Zusammensetzung von 2: 1 bzw. 45% (55% Kupfer).
-Cromel, dessen Zusammensetzung zu 90% aus Nickel und zu 10% aus Kupfer besteht. Es wird als Teil des elektrischen Systems von Industrieöfen verwendet, die hohen Temperaturen standhalten können.
-Ti-6Al-4V, eine Titanlegierung mit Vanadium, Aluminium und anderen Metallen, die insbesondere für biologische Zwecke verwendet wird.
-Estelit, eine Legierung aus Kobalt und Chrom.
-Magnalium, Aluminiumlegierung mit einem geringen Anteil an Magnesium (kleiner oder gleich 10%). Es handelt sich praktisch um Aluminiumbleche, die widerstandsfähiger gegen Zugkraft und zäher sind.
-Weißgold, dessen Zusammensetzung zu 90% aus Gold und zu 10% aus Weißmetall wie Silber oder Palladium besteht.
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