METAALLEGERINGEN: SOORTEN, EIGENSCHAPPEN EN VOORBEELDEN - CHEMIE - 2025

De metaallegeringen zijn materialen die worden gevormd door combinaties van twee of meer metalen, of metalen en niet-metalen. Dus deze stoffen kunnen worden weergegeven door de vereniging van een primair metaal (of basis) en de naam van dit metaal kan de naam van de legering gaan vertegenwoordigen.

De legering wordt gemaakt door een proces van het verbinden van de verschillende gesmolten elementen, waarbij de andere elementen worden samengevoegd of opgelost in het basismetaal, waarbij de componenten worden samengevoegd om een ​​nieuw materiaal te vormen met gemengde eigenschappen van elk element afzonderlijk.

Dit type materiaal wordt meestal gemaakt om te profiteren van de sterke punten van een metaal en tegelijkertijd de zwakke punten te bestrijden door de vereniging met een ander element dat aan deze behoeften kan voldoen.

Dit komt voor in voorbeelden zoals staal, dat koolstof gebruikt om de kristallijne structuur van ijzer te versterken; of in het geval van brons, dat wordt geregistreerd als de eerste legering die door de mens is verkregen en die sinds het begin van de mensheid is gebruikt.

Soorten

Als we het hebben over de soorten metaallegeringen, naast de elementen waaruit ze bestaan, moeten ze onder een elektronenmicroscoop worden bestudeerd om te differentiëren op basis van hun kristallijne structuur.

Er zijn dus twee soorten metaallegeringen, afhankelijk van hun kristallijne structuur en het mechanisme dat werd uitgevoerd voor hun vorming: substitutielegeringen en interstitiële.

Vervangende legeringen

Deze legeringen zijn die waarin de atomen van het legeringsmiddel (de stof die aan het basismetaal bindt) de atomen van het primaire metaal vervangen voor de vorming van de legering.

Dit type legering wordt gegenereerd wanneer de atomen van het basismetaal en die van het legeringsmiddel dezelfde grootte hebben. Vervangende legeringen hebben het kenmerk dat hun samenstellende elementen relatief dicht bij het periodiek systeem staan.

Messing is een voorbeeld van een vervangende legering, die wordt gevormd door de vereniging van koper en zink. Deze hebben op hun beurt atomen van vergelijkbare grootte en nabijheid in het periodiek systeem.

Interstitiële legeringen

Wanneer het legeringsmiddel of de legeringsagentia atomen hebben die aanzienlijk kleiner zijn dan die van het primaire metaal van de legering, kunnen deze de kristallijne structuur van de tweede binnendringen en tussen de grotere atomen filteren.

Staal is een voorbeeld van een interstitiële legering, waarbij een kleiner aantal koolstofatomen zich tussen de atomen in het kristalrooster van ijzer bevindt.

Eigendommen

In tegenstelling tot veel andere materialen hebben metaallegeringen geen reeks eigenschappen die inherent zijn aan dit type mengsels; Deze worden meestal gevormd om de gewenste kenmerken van elk element vast te leggen en het nut ervan te vergroten.

Om deze reden hebben deze stoffen een uniek karakter als het gaat om het meten van hun algemene eigenschappen, maar het is bekend dat ze zijn gemaakt om de volgende eigenschappen te verbeteren:

Weerstand tegen vervorming of stoten

De mechanische weerstand van een metaal kan worden verhoogd door het te verbinden met een ander metalen of niet-metalen element, zoals in het geval van roestvrij staal.

Ze gebruiken chroom, nikkel en ijzer om een ​​materiaal met hoge treksterkte te vormen voor een breed spectrum van commerciële en industriële toepassingen.

Op deze manier zijn aluminiumlegeringen (met koper, zink, magnesium of andere metalen) een ander type legering waarin de tweede componenten worden toegevoegd om de weerstand van aluminium, een van nature zacht puur metaal, te verbeteren.

Smeltpunt

Het smeltpunt van legeringen is anders dan dat van zuivere metalen: deze materialen hebben geen vaste waarde, maar smelten binnen een temperatuurbereik waarin de stof een mengsel wordt van vloeibare en vaste fasen.

De temperatuur waarbij het smelten begint, wordt solidus genoemd en de temperatuur waarbij het eindigt, wordt liquidus genoemd.

Weerstand tegen corrosie

Legeringen kunnen worden gevormd om het vermogen van een metaal om corrosie te weerstaan ​​te verbeteren; In het geval van zink heeft het een eigenschap van hoge weerstand tegen het corrosieproces, waardoor het nuttig is bij het mengen met andere metalen zoals koper en staal.

Uiterlijk en kleur

Er zijn legeringen die zijn gemaakt om een ​​metaal te verfraaien en decoratief te gebruiken. Alpaca (of nieuw zilver) is een materiaal gemaakt van zink, koper en nikkel, dat een kleur en glans heeft die lijkt op zilver en dat mensen die niet bekend zijn met dit materiaal in verwarring kan brengen. Bovendien wordt het voor tal van toepassingen gebruikt.

Warmtegeleiding

Warmtegeleiding kan worden verminderd of verhoogd met de verbinding tussen een metaal en een ander element.

In het geval van messing is het een zeer goede warmtegeleider en nuttig voor de productie van huishoudelijke radiatoren en warmtewisselaars in de industrie. Koperlegeringen hebben ook een lagere warmtegeleiding dan puur metaal.

Elektrische geleiding

Elektrische geleiding kan ook worden versterkt of verslechterd door de binding van een metaal aan een andere substantie.

Koper is van nature een van de beste elektrisch geleidende materialen, maar het zal in dit opzicht te lijden hebben onder de combinatie met andere stoffen om legeringen te vormen.

Voorbeelden

Meteorisch ijzer

Het is die legering die van nature voorkomt, verkregen uit meteorieten die worden gekenmerkt door hun samenstelling van nikkel en ijzer, die in het verleden op de aarde zijn gevallen en waardoor de eerste mensen dit materiaal konden gebruiken om wapens en gereedschappen te smeden.

Bronzen

Het vertegenwoordigt de legering van koper en tin, en het vertegenwoordigde de basislegering voor het maken van wapens, gebruiksvoorwerpen, sculpturen en sieraden in de vroege tijden van de mensheid.

Messing

Een legering van koper en zink. Dit materiaal wordt vanwege zijn lage wrijving gebruikt om deel uit te maken van sloten, deurknoppen en kleppen.

Mangaan

Dit element komt in de natuur niet in vrije vorm voor. Het is gewoonlijk een legeringsmiddel voor ijzer in meerdere minerale vormen en kan belangrijke toepassingen hebben in roestvrij staal.

Referenties

1. Wikipedia. (sf). Legering. Opgehaald van en.wikipedia.org
2. Encyclopedia, NW (sf). Legering. Opgehaald van newworldencyclopedia.org
3. MatWeb. (sf). Hoe legeringselementen de eigenschappen van koperlegeringen beïnvloeden. Opgehaald van matweb.com
4. Woodford, C. (zd). Opgehaald van uitgelegd.datstuff.co
5. Wright, A. (zd). Metaallegeringen. Opgehaald van azom.com