Essee mitteraudmetallid ja sulamid (0)

Mitteraudmetallid ja sulamid
Mitteraudmetallid ja nende sulamid liigitatakse omadustelt lähtuvalt :
a)tiheduse järgi:
- kergmetallid ja sulamid (tihedus kuni 5000 kg/m3)- Magneesium , alumiinium , titaan jt.
-keskmetallid ja sulamid (tihedus 5000-10000kg/m3)-tina, tsink , vask, nikkel , antimon , kroom jt.
-raskmetallid ja sulamid (tihedus üle 10000kg/m3)-plii, hõbe, kuld , volfram , molübdeen jt.
b)sulamistemperatuuri järgi:
-kergsulavad metallid ja sulamid ( sulamistemperatuur ei ületa Pb sulamistemperatuuuri 327'c)
- liitium , tina, plii jt.
-kesksulavad metallid ja sulamid (temp.üle 327'c,kuid alla 1539 'c)
- mangaan ,vask,nikkel,hõbe,jt.
- rasksulavad metallid ja sulamid (sulamistemperatuur üle 1539'c)
-titaan, kroom, vanaadium, molübdeen, volfram,jt.
Muudest omadustest lähtudes liigitatakse neid väärismetallideks (Pt, Ag. Au jt),
haruldasteks metallideks (Li, Be, Ti jt),
leelismetallideks (Li, Na, K jt).
Kergsulamitest enim kasutatakse alumiiniumsulameid.Tehnikas kasutatavad vähima tihedusega
konstruktsioonisulameid on aga magneesiumsulamid .Kergsulavad sulamid on leidnud eelkõige kasutamist joodiste ja laagrimaterjalina.
Mitteraudmetallidest(Cr, Mn, Ni, V, Ti, Co, jt)kasutatakse legeerivate elementitena.
Alumiinium-titaan ja magneesium sulameid kasutatakse kergkonstruksioonisulamites.
Vask, tsink , plii, baasil sulameid kasutatakse laagri materjalina.
Kuld, hõbe, plaatina , baasil sulameid aga väärismetallidena ja sulameina.
Toodete valmistusviisilt lähtuvalt jaotatakse mitteraudmetallid ja sulamid deformeeritavteks
ja valusulameiks.
Alumiinium ja alumiiniumsulamid
Alumiinium on levinumaid elemente maakoores. Alumiiniumil on rida omadusi (hea korrosioonikindlus , väike tihedus), mis teeb ta äärmiselt kasulikuks tehnomaterjalide valdkonnas. Puhas alumiinium on küll madala tõmbetugevusega, kuid seda saab tõsta külmdeformeerimise (kalestamise) teel või teiste elementidega legeerimise teel. Elastsusmoodul on küll 1/3 terase elastsusmoodulist, kuid erielastsusmoodulid on neil praktiliselt ühesugused. Alumiinium on väga plastne ja vormitav paljude moodustega. Alumiiniumil on hea elektrijuhtivus , mis soosib tema kasutamist elektrotehnika valdkondades.
Vask ja vasesulamid
Vask on üks vanimaid inimkonnale teadaolevaid metalle. Vask on olnud kasutusel enam kui 5000 aastat. Tänaäeval on palju kasulikke vasesulameid, kuid metalli kõrgest hinnast tingituna on need paljudel juhtudel asendumas odavamate materjalidega nagu alumiinium ja plastikud. Puhta vase nagu alumiiniumigi mehaanilised omadused sõltuvad suuresti deformatsiooniastmest külmdeformeerimise ja kalestunud metalli järgnevast lõõmutamisest. Vaske legeeritakse mitmesuguste elementidega ja saadakse kasulikke sulameid, millest peamised on

• vasetsingisulamid e messingid (valge vask)
  
• vasetina, vasealumiiniumi jt sulamid e pronksid
  

Nikkel ja niklisulamid
Puhas nikkel on plastme, hästi töödeldav ja korrosioonikindel metall . Suur osa niklist kasutatakse legeeriva elemendina terastes ja malmides, aga ka mitterauasulamites. Niklit kasutatakse ka puhta metallina . Ta on suurepärase korresioonikindlusega alustes , hapetes ja siit tulenevalt kasutatakse seda keemiatööstuse seadmeis ja toiduainetööstuses. Kuigi niklil on suurepärane korrosioonikindlus, on see veelgi parem vase, kroomi või molübteeniga legeeritud nikli sulamites. Parima korrosioonikindlusega on tuntud monelmetall, milles nikli ja vase vahekord on 2.1. Nikli-kroomi sulamid on tuntud eelkõige kuumuspüsivate materjalidega, mida suurest elektritakistusest tingituna kasutatakse kütteelementides. Eriti kuumuspüsivad ja kuumustugevad niklisulamid on legeeritud kroomi ja rauaga , mis on tuntud inkonelli ja inkolloi nime all. Samasse gruppi kuuluvad lisaks rauale ka molübdeeniga legeeritud niklisulamid -hastelloid.Niklisulameid võib jagada kahte gruppi.:homogeenseteks (nikroomid ja inkonellid) ja vanandavateks (nimonikid).Ülaltoodud sulamid (inkonell. hastelloi ja nimonik), mis on ettenähtud tööks kõrgetel temperatuuridel , on tuntud ka supersulamitena.
Titaan ja titaanisulamid
Titaan on looduses üks levinumaid elemente. Titaanil on suhteliselt väike tihedus (1,7 korda väiksem kui raual) ja madal elastsusmoodul (2 korda väiksem kui raual ja niklil), mis soodustab titaani roomavust nii normaal kui kõrgetel temperatuuridel. Titaanist tehtud detailide korral peab suurendama ristlõiget ja massi, et saada vajalikku jäikust. Titaani tugevus ja kõvadus sõltub suurel määral tema puhtusest. Kõik lisandid, eriti lahustunud gaasid ja süsinik, suurendavad oluliselt tugevust ja kõvadust. Metalsetest lisanditest avaldavad titaansulamite tugevusele olulist mõju tina, alumiinium ja vanaadium, mistõttu neid kasutatakse legeerivate elementidena titaanisulameis.
Magneesium ja magneesiumisulamid
Magneesiumi iseloomustab väike tihedus ja madal sulamistemperatuur, suur kalduvus kalestumisele plastsel deformatsioonil, mistõttu selle tugevus ei sõltu ainult puhtusest vaid ka mikrostruktuurist. Õhus kuumutamisel süttib magneesium kergesti. Korrosioonikindluse poolest jääb magneesium alla alumiiniumile. Magneesium on hästi lõiketöödeldav ja keevitatav . Tehnikas kasutatavad magneesiumsulamid on hästi kuumvormitavad ja valatavad, millest tulenevalt liigitatakse magneesiumsulamid deformeeritavaiks ja valusulameiks.
Tsink, plii, tina ja nende sulamid
Tsink, plii ja tina on heade tehnoloogiliste omadustega (madal sulamistemperatuur, head valuomadused), mis soodustavad nende kasutamist valusulameina, laagrimaterjalidena, joodistena ja seal, kus on tähtis madal sulamistemperatuur. Liuglaagrid valmistatakse peale malmi ja pronksi ka spetsiaalsetest kergeltsulavatest sulamitest- babiitidest.Neid saab jagada kahte gruppi :
tina -antimoni grupp ja plii-tina -antimoni grupp.
Rasksulavad metallid ja sulamid
Rasksulavate metallide hulka kuuluvad kõrge sulamistemperatuuriga metallid( W,Ta, Mo,Nb. V. Cr)Raskeltsulavad metallid on põhilisteks legeerivateks elementideks. Raskeltsulavate metallide ja sulamite tähtsamaks omaduseks on kuumustugevus.Vaatamata kõrgele sulamistemperatuurile on kõik rasksulavad metallid peale kroomi kergesti oksüdeeruvad kuumutamisel õhus.
Väärismetallid ja sulamid
Väärismetallide hulka kuuluvad hõbe, kuld, plaatina, pallaadium , iriidium , roodium. Väärismetallid kuuluvad kõik raskmetallide hulka, nad on hea elektri- ja soojusjuhtivusega ning väga plastsed lõõmutatult. Erinevad legeerivad lisandid mõjutavad kulla värvi, vase sisalduse suurenedes muutub värv punasemaks. Nikkel soodustab kulla valgenemist. Hõbeda sisalduse kasvades muutub kulla värv kollasest rohekaskollaseks.