Inkluderinger og deres virkning på egenskaber ved metaller?

indeslutninger og deres virkning på egenskaber ved metaller

Inklusioner er små, ikke-metalliske partikler, der er til stede i en metalmatrix. De kan have en betydelig indflydelse på metalens egenskaber, både positive og negative. Her er en oversigt over, hvordan indeslutninger påvirker forskellige metalegenskaber:

1. Mekaniske egenskaber:

* styrke og hårdhed: Inklusioner kan fungere som forstærkningsmidler Ved at øge metalets styrke og hårdhed. Dette sker, fordi indeslutningerne modstår deformation og fungerer som hindringer for forskydningsbevægelse, hvilket gør det sværere for metallet at deformere.

* duktilitet: På den anden side kan indeslutninger også reducere duktilitet Ved at fungere som stresskoncentratorer. Dette kan føre til for tidlig svigt under stress.

* sejhed: Effekten af ​​indeslutninger på sejhed afhænger af deres størrelse, form og distribution. Store, skarpe indeslutninger kan fungere som crack -initieringssteder og reducere sejhed. Små, runde indeslutninger kan undertiden forbedre sejhed ved at hindre spredningsformering.

* træthedsmodstand: Inklusioner kan også have negativ indflydelse på træthedsmodstand. Stresskoncentrationseffekten kan føre til lokaliserede trætheds revner, hvilket reducerer metalens træthedsliv.

2. Fysiske egenskaber:

* Elektrisk ledningsevne: Indeslutninger kan reducere elektrisk ledningsevne . Dette skyldes, at de fungerer som barrierer for strømmen af ​​elektroner.

* Termisk ledningsevne: I lighed med elektrisk ledningsevne kan indeslutninger også reducere termisk ledningsevne.

* densitet: Inklusioner kan øge densiteten af metallet. Omfanget af densitetsstigningen afhænger af densitetsforskellen mellem metallet og inkluderingsmaterialet.

* Magnetiske egenskaber: Inklusioner kan påvirke de magnetiske egenskaber ved et metal. F.eks. Kan indeslutninger af ferromagnetiske materialer øge den magnetiske permeabilitet af et ikke-magnetisk metal.

3. Andre egenskaber:

* bearbejdelighed: Inklusioner kan gøre et metal vanskeligere at maskinen . Dette skyldes, at indeslutningerne kan forårsage værktøjsslitage og bryde forkant.

* svejsbarhed: Inklusioner kan også påvirke svejsbarhed. De kan fungere som hindringer for strømmen af ​​smeltet metal, hvilket gør det vanskeligt at opnå en god svejsning.

* Korrosionsbestandighed: Effekten af ​​indeslutninger på korrosionsbestandighed er kompleks og afhænger af arten af ​​inkluderingen og miljøet. Nogle indeslutninger kan faktisk forbedre korrosionsbestandighed , mens andre kan gøre metallet mere modtageligt for korrosion.

Eksempler:

* stål: Oxidindeslutninger i stål kan fungere som stresskoncentratorer, hvilket reducerer duktilitet og sejhed. De kan dog også øge styrke og hårdhed.

* aluminium: Silica -indeslutninger i aluminium kan føre til varm rivning under støbning.

* titanium: Karbider i titanium kan forbedre styrke og hårdhed, men kan også reducere duktilitet og sejhed.

Kontrol af indeslutninger:

Det er vigtigt at kontrollere dannelsen og distributionen af ​​indeslutninger under fremstillingsprocessen. Dette kan opnås ved at bruge korrekt smeltnings- og støbeteknikker, tilføje deoxidizers og bruge rene råvarer.

Kortfattet:

Virkningerne af indeslutninger på metalegenskaber er mangefacetterede og afhænger af deres natur, størrelse, form og distribution. At forstå disse effekter er afgørende for at vælge de rigtige materialer og fremstillingsprocesser til specifikke applikationer.