Az ötvözet a fémek szilárd oldata, ami a következő anyagokból tevődik össze:

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Az ötvözet a fémek szilárd oldata, ami a következő anyagokból tevődik össze:"

József Deák
5 évvel ezelőtt
Látták:

1 Az ötvözet a fémek szilárd oldata, ami a következő anyagokból tevődik össze: alapfém: pl. vas, alumínium, ötvözőanyagok: amelyek kedvezően befolyásolják az alapfém tulajdonságait pl. a vas esetében a szén, nikkel, kísérőanyagok: az ötvözetben kis mennyiségben vannak jelen és nem változtatják meg jelentősen az ötvözet tulajdonságát, szennyezőanyagok: az előállítás, illetve az ötvözés során kerülnek az oldatba és annak tulajdonságát kedvezőtlenül befolyásolják. A hőkezelés speciális eljárás, melynek során a hőmérséklet változtatásával és a lehűtés sebességével a legtöbb anyag tulajdonsága változtatható. A fémeket két nagy csoportba lehet sorolni: vasfémek és ötvözetei, nemvas fémek és ötvözeteik.

2 A vasfémek főbb csoportjai: Sűrűség szerint: könnyűfémek (5000 kg/m 3 alatt), nehézfémek (5000 kg/ m 3 felett). Szín szerint: fekete fémek: pl.: vas, mangán, színes és fehér fémek: pl.: réz, ón, ólom. Olvadáspont szerint: alacsony: 1073 K (800 C) alatt pl.: ón, cink, magas: 1073 és 2273 K ( C) között pl.: vas, réz, arany nagyon magas: magasabb mint 2273 K (2000 C felett) pl.: wolfram

3 Kémiai ellenállóképesség szerint: nemes fémek: pl.: ezüst, platina, arany, nem nemes fémek: pl.: vas, alumínium, nikkel. A vas tulajdonságai: A vas ezüstfehér színű fém, olvadáspontja 1812 K (1539 C), sűrűsége 7870kg/m 3 A színvas kis szilárdságú, igen lágy, mágnesezhető fém. A természetben érc formájában fordul elő: mágnesvasérc (magnetit, Fe ), vastartalma 60-70%, vörösvasérc (hematit, Fe ), vastartalma 50-60%, banavasérc (limonit, 2Fe Fl20), a vörösvasérctől csak kötött víztartalmában különbözik, vastartalma 25-50%, vaspát (sziderit, FeC0 3 ), vastartalma 30-40%, egyéb ipari anyagok gyártásának mellékterméke pl. timföldgyártásnál fennmaradó vörösiszap, mely kb. 20% vasat tartalmaz.

4 A vas előállítása koksz segítségével kohókban történik, amely egyben a vas legjelentősebb ötvözője is. A nyersvasak és fontosabb jellemzőik: szürke nyersvas: nagy széntartalma (3,5-4,5%) miatt a törete szürke, szilárdsága kicsi, viszont kevésbé rideg, jól önthető és forgácsolható, az öntödék dolgozzák fel. fehér nyersvas: nagy mangántartalma (1,5-4%) miatt a törete ezüstösen fehér. Öntéskor nehezen folyik, megdermedve nagyon rideg és törékeny. Az acélgyártás kiindulási anyaga. a feles nyersvas átmenetet képez a szürke és a fehér nyersvas között. Mangán és szilícium tartalma is 1% körül van. A belőle készült öntvény kérge fehér tőretű, a belső mag szürke töretű, tehát elég szívós. Nemvas fémek A mezőgazdasági gépészet feltételeit a vasfémek nem tudják kielégíteni, ezért számos helyen alkalmaznak nemvas fémeket, amelyek a következő két csoportba sorolhatók: színesfémek és ötvözeteik, könnyűfémek és ötvözeteik.

5 Színesfémek és ötvözeteik A leggyakrabban alkalmazott színesfémek: Réz Ón Ólom, Horgany A réz (Cu) és ötvözetei A réz vörös színű lágy fém, olvadáspontja 1356 K (1083 C), sűrűsége 8900 kg/m 3. Természetben ércei formájában van jelen. Előállítása érceiből pörköléssel, majd kohósítás után elektrolízissel történik. A réz a hőt és az elektromos áramot igen jól vezeti. Rosszul önthető, de nagy alakíthatóságánál fogva képlékenyen hengerelhető, húzható.

6 A légköri vegyi hatásokkal szemben ellenálló. A felületén keletkező réteg (patina) megvédi a további korróziótól. Keménysége hőkezeléssel változtatható, felhevítés utáni hirtelen hűtés hatására lággyá, lassú hűtéssel pedig keménnyé válik. Jó hő- és elektromos vezető A gépészetben használatos legfontosabb rézötvözetek a sárgaréz és a különféle bronzok. A sárgaréz A sárgaréz réz (Cu) és horgany (Zn) ötvözete, tulajdonsága az óntartalomtól függ. A sárgarezek a légköri hatásokkal szemben ellenállóak, jól önthetők és polírozhatók.

7 A sárgaréz tartalmazhat még ötvözőként: ezüstöt (Ag): ezt az ötvözetet forrasztott kötések hozaganyagaként használják, az ötvözetet ezüst forrasznak nevezik, nikkelt (Ni): az ötvözetet alpakkának nevezik, hidegen jól alakítható, korrózióálló, a fényét megtartja. Gyakrabban alkalmazott bronzok: ónbronzok: réz (Cu) és az ón (Sn) ötvözete, tulajdonsága óntartalomtól függ, 1 amely szerint lehetnek: érem-, gép-, csapágy- és harangbronzok (3. ábra), alumíniumbronz: réz (Cu) és alumínium (Al) ötvözete, acélt megközelítő szilárdságú és korrózióálló, foszforbronz: rézből (Cu) és foszforból (P) áll, kopásálló, jó vezető ólombronz: nagy részben rezet (Cu) és ólmot (Pb) tartalmaz, kis mennyiségben ón (Sn) és nikkel (Ni) is megtalálható benne.

8 Az ón (Sn) és ötvözetei Az ón ezüst színű, lágy fém, olvadáspontja 505 K (232 C), sűrűsége: 7265 kg/m 3 A tiszta ón más fémek bevonására is alkalmas. Ötvözetei: réz: jellemzői a réznél ismertetettek, ólom: az ólom mennyiségétől függően változik a tulajdonságuk. Kis ólomtartalom esetén színe fehér, innen kapta a fehérfém elnevezést. Alkalmazási területe: a lágyforrasztott kötések hozaganyaga, valamint az ónalapú csap ágyfémek anyaga. Az ólom (Pb) és ötvözetei: Az ólom kékesszürke színű, lágy fém, olvadáspontja 600 K (327 C), sűrűsége kg/m 3. Kénsavval szemben ellenálló, viszont a szerves savak oldják. Jól önthető, forrasztható, hegeszthető, hidegen, melegen jól alakítható anyag. Az ólom és vegyületei mérgezőek!

$A horgany (Zn) és ötvözetei A horgany kékesfehér színű, korrózióálló, rideg fém, olvadáspontja 689 K (419 C), sűrűsége: 7140 kg/m 3 \ A tiszta horgany más fémek bevonására is alkalmas.$

9 A horgany (Zn) és ötvözetei A horgany kékesfehér színű, korrózióálló, rideg fém, olvadáspontja 689 K (419 C), sűrűsége: 7140 kg/m 3 \ A tiszta horgany más fémek bevonására is alkalmas. Ötvözetei közül a legjelentősebb a spiáter, ami horgany, alumínium és réz ötvözete. A könnyűfémek és ötvözeteik: A műszaki életben legfontosabb könnyűfémek: az alumínium (Al), a magnézium (Mg) és a titán (Ti). Az alumínium és ötvözetei: Az alumínium ezüstfehér színű fém, olvadáspontja 931 K (658 C), sűrűsége 2700 kg/m 3.

10 A természetben érc formában van, legjelentősebb érce a bauxit, ami alumíni- um-oxidot (AFO3) és egyéb vegyületeket (meddő anyagokat) tartalmaz. Fő ötvözők szerinti csoportosítás: dural: alumínium és réz, hidronálium: alumínium és magnézium, szilumin: alumínium és szilícium. Dural ötvözetek: duralumínium (Al-Cu-Mg): ha magnéziumot is tartalmaz. Az ötvözet alumíniumötvözetek között a legszilárdabb, rosszul önthető és nem korrózióálló. Y fémek (Al-Cu-Ni): ha nikkelt is tartalmaz. Jól önthető, képlékenyen alakítható, de nem korrózióálló. A járműiparban motoralkatrészek (pl. hengerfej, dugattyú) készítésére is használják.

11 Hidronálium ötvözetek A magnézium mellett számos ötvöző javítja az anyag tulajdonságait. Al-Mg-Mn: a mangán növeli a korrózióállóságot Al-Mg-Si: képlékenyen jól alakítható, korrózióálló, nagy a szakítószilárdsága. Jelentős felhasználója a járműipar. Szilumin ötvözetek Az alumínium és a szilícium ötvözetek jól önthetők, jól hegeszthetők és a kémiai hatásoknak is ellenállnak. A magnézium a szakítószilárdságot és az önthetőséget javítja.

12 A magnézium (Mg) és ötvözetei: A magnézium ezüstfehér színű fém, olvadáspontja 923 K (650 C), sör 1740 kg/m 3. fő ötvözője az Al, járult ötvözői a Mn (korrózióállóságot javítja) és a Zn (szilárdságot növeli). A titán és ötvözetei: titán ezüst színű fém, olvadáspontja 2073 K (1800 C), sűrűsége 4500 kg/m 3. A titán ötvözeteket a kis sűrűségük, nagy szakítószilárdságuk és jó korrózióállóságuk miatt a sugárhajtóművek és a rakéták készítésére is használják.

13 A titán és ötvözetei: ezüst színű fém, olvadáspontja 2073 K (1800 C), sűrűsége 4500 kg/m 3. felületén tömör oxidhártya keletkezik, ami megvédi a további oxidációtól, a természetben érc formában van jelen, amit kohászati úton dolgoznak fel. Tulajdonságait ötvözéssel javítják, ezek közül az alumínium és a vanádium (V) a legjelentősebb. Nem fémes anyagok: az ipar és a mezőgazdaság jelentős mennyiségű nem fémes anyagot is felhasznál. A felhasználási területet két részre lehet bontani: gépészet, építészet.

Hasonló dokumentumok

Anyagismeret tételek

Anyagismeret tételek 1. Iparban használatos anyagok csoportosítása - Anyagok: - fémek: - vas - nem vas: könnyű fémek, nehéz fémek - nemesfémek - nem fémek: - műanyagok: - hőre lágyuló - hőre keményedő