آلیاژ چیست ؟انواع آلیاژها رانام ببرید؟

در این مقاله برای ماشین سازی هادی به بررسی آلیاژ،انواع آلیاژها آن می پردازیم.

آلیاژ چیست و چه انواعی دارد؟

تعریف آلیاژ

آلیاژ چیست؟ آلیاژ مخلوط یا محلول جامد فلزی متشکل از یک فلز اصلی که آن را فلز پایه می‌گویند با یک یا چند عنصر فلزی یا غیرفلزی است.

هدف از ساخت آلیاژ چیست؟

هدف از آلیاژ سازی، تغییر و بهبود خواص ماده مانند چقرمگی، استحکام، سختی و… ا‌ست. فلزات خالص معمولا برای استفاده های عملی مناسب نیستند. برخی از خواص فلزات مانند دوام، سختی و… را می توان با اضافه کردن یک یا چند فلز دیگر به آن و تولید آلیاژ، بهبود بخشید. به طور کلی آلیاژ ها بسیار مفیدتر از مواد اولیه تشکیل دهنده شان هستند. به طور مثال آلومینیوم خالص یک فلز سبک با مقاومت نه چندان بالایی می باشد، اما با افزودن مس و منیزیم به آن و تولید یک آلیاژ جدید از این 3  ماده، آلیاژی با استحکام به مراتب بالاتر از تک تک فلزات قبل به وجود می آید. آلیاژ های آلومینیوم به دلیل وزن پایین و استحکام بالایشان، در صنایع هواپیما سازی، فضاپیما و موشک سازی و همچنین ساخت وسایل نقلیه کاربرد های فراوانی را دارا می باشند. برنج آلیاژی است که از مخلوط مس و روی مذاب و برنز آلیاژی است که از مخلوط مس و قلع مذاب بدست می آید.

آلیاژ ها همیشه از ترکیب دو یا چند فلز به وجود نمی آیند، بلکه می توان از ترکیب یک یا چند فلز با یک یا چند غیر فلز، آلیاژهایی مقاوم با استحکام بالا به وجود آورد. فولاد یکی از معروف ترین آلیاژ هایی است که از ترکیب آهن که یک فلز بوده، با کربن که یک ماده غیر فلزی می باشد، به وجود می آید. اصطلاح فولاد برای آلیاژ های آهن که بین 0/025 تا حدود ۲ درصد کربن دارند بکار می‌رود. فولادهای آلیاژی غالبا با فلزهای دیگری نیز همراهند. خواص فولاد به درصد کربن موجود در آن، عملیات حرارتی انجام شده بر روی آن و فلزهای آلیاژ دهنده موجود در آن بستگی دارد. فولاد های آلیاژی با افزودن فلز کُرُم به آنها تبدیل به فولاد زنگ نزن می شوند. فولاد های آلیاژی با توجه به درصد کربن استفاده شده در آن ها و استحکامشان در مواد و صنایع بسیاری کاربرد های فراوانی را دارا می باشند، از ساخت کارد و چنگال گرفته تا ساخت سیم و لوله و همچنین استفاده در صنایع ساختمان سازی، پل سازی و… .

انواع آلیاژ ها

آلیاژ ها را با توجه به فلز استفاده شده در آن به دو دسته آلیاژ های آهنی و آلیاژ های غیر آهنی تقسیم بندی می کنند.

1-آلیاژ های آهنی

آلیاژ های آهنی آلیاژ هایی هستند که فلز پایه در آن ها آهن می باشد که فولاد از مهم ترین و معروف ترین نوع آلیاژ های فلزی است.

2-آلیاژ های غیر آهنی

آلیاژ های غیرآهنی آلیاژ هایی هستند که فلز پایه در آنها فلزی غیر از آهن بوده مانند مفرغ، برنج و… . امروزه بیشتر فلزات مورد استفاده ما به صورت آلیاژ می باشند و به ندرت اتفاق می افتد که از فلزات به صورت خالص در مواد مصرفی استفاده شود. حتی فلزات گرانبهایی مانند طلا و نقره را نیز به صورت آلیاژ درآورده و مورد استفاده قرار می دهند. اضافه کردن فلزات ارزان قیمت به طلا و نقره نه تنها از ارزش آنها نمی کاهد، بلکه ویژگی های بهتری از جمله مقاومت در برابر سایش به آنها اضافه می کند.

آلیاژ مس و روی (برنج)

برنج ها آلیاژ های مس و روی می باشند که براساس تغییرات ترکیبی ورنگ ظاهری به برنج زرد، برنج قرمز، برنج سرب، برنج سیلیسیم، برنج قلع و برنج های نیکلی(ور شو) تقسیم بندی می شوند.

برنج ها یا همان آلیاژ های مس و روی از نقطه نظر شبکه محلول های جامد مس و روی دارای خواص زیر می باشند:

الف) محلول جامد آلفا:

این شبکه در سرما چکش خوار می باشد ولی چکش خواری آن در گرما منوط به نداشتن سرب در آلیاژ است (به دلیل تشکیل سرب مایع در گرما).

ب) محلول جامد بتا:

در این شبکه وجود سرب کمتر مزاحم می باشد وشبکه خاصیت چکش خواری خود را در گرما حفظ می کند.

ج) محلول جامد گاما:

این شبکه سخت و شکننده است و خواص عمومی شبکه گاما را دارد.

اگر مقدار فلز روی از ۵۰% کمتر ابشد آلیاژ در ناحیه بتا بوده وبرای به وجود آمدن شبکه گاما باید مقدار فلز روی از ۵۰% تجاوز کند. به همین دلیل مقدار فلز روی در برنج ها همواره کمتر از ۴۷% است ورنگ برنج به مقدار روی بستگی دارد.

اگر برنج تنها از محلول جامد آلفا تشکیل شده باشد در این صورت خواص مکانیکی با افزایش فلزروی بالا می رود سپس با افزایش بیش از حد روی دوباره کاهش می یابد. اگر برنج از شبکه  آلفا و بتا تشکیل شده باشد مقدار درصد تغییر شکل به کم شدن ادامه می دهد در حالیکه سختی پیوسته زیاد می شود.

نتیجه گیری

در این مقاله در ماشین سازی هادی به بررسی آلیاژ،انواع آلیاژها آن پرداختییم.آلیاژ ها را با توجه به فلز استفاده شده در آن به دو دسته آلیاژ های آهنی و آلیاژ های غیر آهنی تقسیم بندی می کنند.آلیاژمخلوط یا محلول جامد فلزی متشکل از یک فلز اصلی که آن را فلز پایه می‌گویند با یک یا چند عنصر فلزی یا غیرفلزی است.