آلیاز چیست؟ کاربرد و انواع آن
تعریف آلیاژ:
به مخلوط یا محلول جامدفلزی متشکل‌از یک فلزاصلی که آن را فلزپایه می‌گویند با یک یا چند عنصرفلزی یا غیرفلزی آلیاِژ است. به عبارت‌دیگر یک ماده‌فلزی است که ازترکیب یک فلز با یک یا چندعنصر دیگر (فلز یا غیرفلز) بوجودمی‌آید. این عناصر به صورت‌مایع باهم مخوط‌می‌شوند و خواص‌بیشتری نسبت به فلزخالص دارند.
انواع آلیاژ:
آلیاژها به دودسته فلزی وغیرفلزی تقسیم‌می‌شوند.
آلیاژهای فلزی: این آلیاژها براساس فلزپایه آن به دودسته آهنی و غیرآهنی تقسیم‌می‌شوند.
آلیاژ آهنی: آلیاژی هستند که فلزپایه در آنها آهن می‌باشد و فولاد ازمهمترین و معروفترین نوع آلیاژهای‌فلزی است. منگنز آلومینیوم و سیلسیم ازجمله عناصری‌هستند که در اکثراوقات در ساخت آلیاژهای آهنی بکاربرده‌می‌شود.
آلیاژ غیرآهنی: آلیاژهایی هستند که فلزپایه آنها، فلزی غیرازآهن است و در آن از فلزاتی چون نیکل، کروم، آلومینیوم استفاده‌می‌شود. این آلیاژها ب دلیل اینکه درمقابل حرارت و اکسایش مقاومت‌بالایی دارند،در صنایع خودروسازی و هوافضا کاربرددارند.
ازمهمترین ومعروفترین آلیاژها غیرآهنی میتوان برنج و برنز را نام‌برد.
آلیاژهای غیرفلزی: به آن دسته از آلیاژهایی که عناصر غیرفلزی دارند، آلیاژهای غیرفلزی گفته‌می‌شود. این آلیازها نیز کاربردهای‌زیادی دارند، ازجمله سیلیکون که یک جزمهم در آلیاژهای غیرفلزی است. سیلیکون معمولا بعنوان یک ترکیب ضدزنگ در آلیاز بکاربرده‌می‌شود، همچنین مقاومت‌فلزات را افزایش‌داده و میتواند دمای‌ذوب را کاهش‌دهد. کربن نیز یکی‌دیگر از انواع آلیاژهای‌غیرفلزی پرمصرف است.
هدف از تولید آلیاژها:
هدف از آلیاژسازی بهبودکیفیت و مقاومت‌فلزات است. فلزات بصورت‌خالص دارای خواص‌فیزیکی و شیمیایی ضعیفی هستند، خواصی مانند چگالی، نقطه‌ذوب و جوش، چکش‌پذیری و …که معمولا به تنهایی برای استفاده‌های‌عملی مناسب‌نیستند اما میتوان با اضافه‌کردن یک یا چندفلز دیگر به آن و تولیدآلیاژ، بهبودبخشید. به‌طورکلی آلیاژها بسیار مفیدتر از مواداولیه تشکیل‌دهنده‌شان هستند. ناگفته‌نماند که آلیاژها همیشه ازترکیب دویاچند فلز بوجودنمی‌آیند، بلکه میتوان ازترکیب یک یا چندفلز با یک یا چندغیرفلز، آلیاژهایی‌مقاوم با استحکام‌بالا به‌وجودآورد. فولاد یکی از معروفترین آلیاژ‌هایی‌است که از ترکیب آهن که یک فلز بوده، با کربن که یک ماده غیرفلزی می‌باشد، به‌وجودمی‌آید.
از دلایل تولیدآلیاژ میتوان به مواردزیر اشاره‌کرد:
- افزایش درجه‌سختی فلزات: یک آلیاژ سخت‌تر و مقاوم‌تر از اجزای تشکیل‌دهنده آن است. فلزات‌خالص عموماً نرم‌هستند. سختی یک فلز را میتوان با آلیاژکردن آن با یک فلز یا غیرفلز دیگر افزایش‌داد.
- پایین‌آوردن نقطه‌ذوب: فلزات خالص نقطه‌ذوب بالایی‌دارند. هنگامیکه فلزات‌خالص با فلزات دیگر یا غیرفلزات آلیاژشوند، نقطه‌ذوب آنها کاهش‌می‌یابد و به راحتی ذوب خواهند‌شد. از این خاصیت میتوان برای آلیاژ مفیدی مانند لحیم استفاده‌کرد.
- افزایش استحکام‌کششی: آلیاژ، میتواند استحکام‌کششی فلزاصلی را افزایش‌می‌دهد.
- افزایش‌مقاومت دربرابر خوردگی: آلیاژها نسبت به فلزات‌خالص دربرابر خوردگی مقاومت‌بیشتری دارند. فلزات به شکل خالص ازنظر شیمیایی واکنش‌پذیر هستند و به راحتی توسط گازهای‌جوی و رطوبت‌محیط دچارخوردگی می‌شوند.
- تغییر رنگ: رنگ فلزخالص را میتوان با آلیاژکردن آن با فلزات یا غیرفلزات حاوی رنگدانه‌های‌رنگی مناسب تغییرداد.
کاربرد آلیاژ:
خواص متفاوت‌تری که آلیاژها نسبت به فلزخالص دارند باعث‌شده که کاربردهای گسترده‌تری نیز داشته‌باشند. نکته قابل‌ذکر این‍ست که برای هرکاربردی، آلیاژ مخصوص آن نیز درنظر گرفته‌می‌شود تا مناسب با هدف بهترین‌کارایی را داشته‌باشد.
در جدول‌زیر می‌توانید زمینه‌کاربرد برخی آلیاژهای شناخته‌شده را مشاهده‌نمایید.
| نام آلیاژ | ترکیب ساختاری | کاربرد |
| دلارومین | آلومینیوم و مس | تجهیزات هواپیما |
| مگنالیوم | آلومینویم و منیزیم | تجهیزات هواپیما |
| برنز | قلع و مس | تجهیزات کشتی سازی |
| برنج | روی و مس | سکه، آلات موسیقی |
| طلای زینتی | طلا و مس | جواهرسازی |
| لحیم | قلع و مس | لحیم‌کاری |
| آمالگان | جیوه و مس | پر کردن دندان |
مزایا استفاده از آلیاژ:
- سختی و مقاومت‌بیشتر دربرابر خوردگی
- مقاومت‌بیشتر دربرابر حرارت
- ارزان‌تر بودن
- مقاومت‌بیشتر دربرابر سایش
- بیشترآلیاژها از شکل‌پذیری کم‌تری برخوردارند زیرا از فلزات تشکیل‌دهنده‌شان سخت‌ترند
- بیشتر آلیاژها در دمایی کمتراز دمای ذوب‌فلزات تشکیل‌دهنده ذوب‌می‌شوند
- رسانایی‌الکتریکی ضعیف‌تری دارند.
دیدگاهی ثبت نشده است