Vedel olek on vahepealne olek tahke ja gaasilise oleku vahel.Tahked metallid koosnevad paljudest teradest, gaasilised metallid üksikutest aatomitest, mis meenutavad elastseid sfääre, ja vedelad metallid paljudest aatomirühmadest.
1. Vedelmetallide ehituslikud omadused
Vedel olek on vahepealne olek tahke ja gaasilise oleku vahel.Tahked metallid koosnevad paljudest kristalli teradest, gaasilised metallid koosnevad üksikutest aatomitest, mis meenutavad elastseid sfääre, ja vedelad metallid koosnevad paljudest aatomirühmadest ning nende struktuuridel on järgmised omadused
(1) Igas aatomirühmas on kümmekond kuni sadu aatomit, mis säilitab aatomirühmas endiselt tugeva sidumisenergia ja suudab säilitada tahke aine paigutusomadused.Side aatomirühmade vahel on aga tugevasti kahjustatud ning aatomirühmade vaheline kaugus on suhteliselt suur ja lõtv, justkui oleks auke.
(2) Vedelmetalli moodustavad aatomirühmad on väga ebastabiilsed, mõnikord kasvavad ja mõnikord vähenevad.Samuti on võimalik jätta aatomirühmad rühmadesse ja liituda teiste aatomirühmadega või moodustada aatomrühmi.
(3) Aatomirühmade keskmine suurus ja stabiilsus on seotud temperatuuriga.Mida kõrgem on temperatuur, seda väiksem on aatomirühmade keskmine suurus ja seda halvem on stabiilsus.
(4) Kui metallis on teisi elemente, siis erinevate aatomite erinevate sidumisjõudude tõttu kipuvad tugevama sidumisjõuga aatomid kokku kogunema ja tõrjuma samal ajal teisi aatomeid.Seetõttu esineb aatomirühmade vahel ka koostise ebahomogeensus ehk kontsentratsioonide kõikumine ja mõnikord tekivad isegi ebastabiilsed või stabiilsed ühendid.
2. Sulamine ja lahustamine
Sulami sulatusprotsessi ajal toimub kaks samaaegset sulamis- ja lahustumisprotsessi.Kui sulam kuumutatakse teatud temperatuurini, hakkab see sulama ja selle termodünaamiline seisund on ülekuumenemine.Lahustumine tähendab, et tahket metalli erodeerib metallisula ja see siseneb lahusesse, et realiseerida tahkest vedelikuks muutumise protsess.Lahustumine ei vaja kuumutamist, kuid mida kõrgem on temperatuur, seda kiirem on lahustumiskiirus.
Tegelikult, ainult siis, kui legeeriva elemendi sulamistemperatuur on kõrgem kui vasesulami lahuse temperatuur, on legeeriva elemendi sulamisse sisenemise protsess puhas lahustumisprotsess.Vasesulamites loetakse näiteks rauda, niklit, kroomi ja mangaani, aga ka mittemetallilisi elemente räni, süsinikku jne sisaldavat lahustumisprotsess.Tegelikult toimuvad nii sulamis- kui ka lahustumisprotsessid samaaegselt, kusjuures lahustumisprotsess soodustab sulamisprotsessi.
Metalli lahustumise kiirust mõjutavad paljud tegurid.
Esiteks, mida kõrgem on temperatuur, seda soodsam on lahustumine.
Teiseks on see seotud lahustunud objekti pindalaga, mida suurem on pind, seda kiirem on lahustumiskiirus.
Metalli lahustumiskiirus on samuti seotud sulatise liikumisega.Kui sulam voolab, on lahustumiskiirus suurem kui metallil staatilises sulatis ja mida kiiremini sulam voolab, seda kiirem on lahustumiskiirus.
Lahustamine ja legeerimine
Sulamite esmakordsel valmistamisel arvati, et sulatamist tuleks alustada komponentidest, mida on raske sulatada (ja millel on kõrge sulamistemperatuur).Näiteks kui esmakordselt valmistati 80% ja 20% niklist vase-nikli sulamid, sulatati esmalt nikkel sulamistemperatuuriga 1451 °C ja seejärel lisati vask.Mõni sulatab vase ja soojendab seda temperatuurini 1500 ℃, enne kui lisab sulatamiseks nikli.Pärast sulamite teooria, eriti lahuste teooria väljatöötamist, loobuti ülaltoodud kahest sulatusmeetodist.
Legeerimata elementide sadestamine
Metallides ja sulamites leiduvate legeerimata elementide pideval suurenemisel ja sadenemisel on palju põhjuseid.
Metalli laengusse toodud lisandid
Isegi kui meie tehase tootmisprotsessis tekkivaid jäätmeid kasutatakse korduvalt, suureneb lisandite sisaldus laengus erinevatel põhjustel jätkuvalt.Mis puutub materjalide segamisse või suurtes kogustes ebaselge päritoluga ostetud materjalide kasutamisele, siis on võimalikud lisandid ja võimalikud mõjud sageli veelgi ettearvamatumad.
Ahju voodri materjali vale valik
Teatud sulatis olevad elemendid võivad nendega sulamistemperatuuril keemiliselt reageerida.
Postitusaeg: 18.02.2022