The aloi bukan ferus adalah mereka yang tidak mempunyai dalam logam besi komposisi mereka. Oleh itu, ia tidak terdiri daripada salah satu jenis keluli, dan asas utamanya boleh menjadi unsur unsur logam lain; seperti aluminium, perak, tembaga, berilium, magnesium, titanium, dll.
Tidak seperti keluli padat, sesuai untuk sokongan logam bangunan dan kabel jambatan, aloi besi biasanya lebih ringan dan lebih tahan terhadap kakisan. Dari sini hingga jumlah aplikasinya meningkat secara eksponen, masing-masing menuntut jenis aloi tertentu, dengan komposisi logam yang tepat.
Arca gangsa - contoh aloi bukan ferus. Sumber: Pixabay.
Beberapa aloi bukan ferus tertua dan paling terkenal dalam sejarah adalah gangsa dan tembaga. Kedua-duanya mempunyai tembaga sebagai asas logam, dengan perbezaan bahawa dalam gangsa dicampurkan dengan timah, dan dalam tembaga dengan zink. Bergantung pada kombinasi dan komposisi mereka, gangsa dan tembaga dengan sifat yang luas dapat muncul.
Dan beralih ke zaman moden, aloi yang membentuk alat elektronik pada asasnya bukan besi. Juga, bingkai kenderaan dan pesawat paling canggih diperbuat daripada aloi ini, untuk memberikan kekuatan pada berat serendah mungkin.
Struktur aloi bukan ferus
Setiap logam mempunyai struktur kristal sendiri, yang boleh berupa hcp (heksagon kompak), ccp (kubik padat), bcc (kubik berpusat badan), atau lain-lain.
Apabila dicairkan dan dikimpal menjadi larutan pepejal yang kemudian mengkristal, atom semua logam bergabung bersama melalui ikatan logam, dan struktur yang dihasilkan bertambah atau berubah.
Oleh itu, setiap aloi dengan komposisi tertentu akan mempunyai struktur kristal tersendiri. Itulah sebabnya untuk mempelajarinya, seseorang menggunakan istilah fasa (biasanya dilambangkan sebagai α dan β), yang ditunjukkan secara grafik dalam rajah fasa sebagai fungsi pemboleh ubah seperti suhu, tekanan dan komposisi.
Dari gambarajah fasa ini dapat diramalkan pada suhu berapa (fasa cair) aloi bukan ferus sistem yang terdiri daripada dua atau lebih logam akan mencair, serta sifat fasa padatnya.
Andaikan pasangan perak-tembaga. Dengan menganalisis rajah fasa, maklumat fizikal dan struktur dapat diekstrak dari pelbagai aloi dengan kombinasi perak-tembaga yang berbeza (10% Ag dan 90% Cu, 25% Ag dan 75% Cu, dll.). Jelas, logam mesti larut antara satu sama lain sehingga boleh mengkristal menjadi aloi dengan cara yang homogen.
Hartanah
Sifat aloi bukan ferus sangat pelbagai. Bagi baja tidaklah sukar untuk digeneralisasikan, kerana mereka menunjukkan sinergi sifat besi dengan sifat besi-karbon, Fe-C. Sebaliknya, sifat aloi bukan ferus bergantung pada asas logam.
Sebagai contoh, jika aloi adalah aluminium atau magnesium, kedua-dua logam ringan, ia diharapkan ringan. Sekiranya titanium, logam yang lebih padat, dicampurkan dengan logam ringan yang lain, aloi yang dihasilkan mestilah sedikit lebih ringan dan lebih lentur.
Sekiranya tembaga dan emas dikenali sebagai pengalir haba dan elektrik yang baik, aloi mereka mesti menawarkan bahan yang lebih murah, kurang lembut, dan lebih tahan terhadap kerja mekanikal dan kakisan.
Sekiranya semua sifat dan ciri aloi jenis ini dapat digeneralisasikan, mereka mestilah: kurang padat, lebih tahan secara mekanikal berkaitan dengan berat badan mereka, lebih lengai terhadap pengoksidaan yang disebabkan oleh persekitaran mereka, boleh ubah bentuk, sangat konduktif terhadap haba dan elektrik. Selebihnya, terdapat banyak pengecualian.
Permohonan
Aluminium
Mereka adalah aloi yang sangat ringan, dan oleh itu strukturnya mestilah bcc (paling padat). Mereka boleh berubah bentuk untuk mengambil pelbagai bentuk, seperti tin, untuk menyimpan makanan dan minuman.
Mereka cenderung mempunyai daya tahan tinggi terhadap kakisan, tetapi berbanding terbalik dengan ketahanan mekanikalnya, yang meningkat apabila dicampurkan dengan tembaga, magnesium atau mangan. Mereka yang mempunyai kekuatan mekanikal yang lebih baik dapat digunakan sebagai bahagian badan automatik, dan untuk bahagian pesawat.
Titanium
-Aloi titanium menemui banyak aplikasi untuk reka bentuk prostesis tulang dan, secara amnya, logam ini sangat serasi dengan matriks fisiologi.
Ia juga digunakan sebagai bagian dari kerangka dan permukaan pesawat, kendaraan, motosikal, kelab golf, antara artifak dan benda lain.
-Dicampur dengan aluminium, aloi-aloinya telah digunakan dalam pembinaan bumbung kuil dan pagoda Jepun, dan di patung naga mereka.
Perak
-Aloi dengan grafit (Ag-C) mempunyai rintangan elektrik yang rendah dan oleh itu digunakan sebagai komponen pemutus litar.
-Campuran dengan merkuri, amalgam dengan 50% Hg dan peratusan tembaga dan timah yang lebih rendah diperoleh, yang digunakan untuk mengisi kecacatan gigi.
-Aloi dengan tembaga memberikan ketahanan sedemikian sehingga menghasilkan cakera pemotong logam dan gergaji.
-Dalam perhiasan itu digunakan dalam aloi paladium dan platinum, tahan terhadap calar dan hilangnya kilauannya.
Magnesium
Mereka lebih padat daripada aluminium, tetapi sebaliknya sifatnya serupa. Mereka menahan keadaan atmosfera dengan baik, jadi mereka telah digunakan untuk pembuatan alat ganti kenderaan, di kotak gear, roda, peluru berpandu, pendeknya, dalam mesin berkelajuan tinggi (dan juga dalam basikal).
Beryllium
-Isinya Be-Cu digunakan untuk komponen elektronik untuk peranti kecil, seperti telefon pintar, iPad, jam tangan, tablet, dll.
-Keramik (dicampur dengan gallium, arsenik atau indium), digunakan dalam litar elektronik dengan ketumpatan arus tinggi.
-Dalam perubatan, aloi berilium menempa banyak instrumen dan perantinya, seperti alat pacu jantung, pisau bedah laser, pengimbas, bingkai peralatan resonans magnetik nuklear, antara lain.
-Ia juga memalsukan sebahagian senjata ketenteraan dan nuklear, ia juga membuat cermin untuk satelit dengan aloi berilium.
-Tool yang ditempa dengan aloi ini tidak menghasilkan percikan api apabila mengalami geseran tinggi.
Contoh
Beberapa contoh khusus aloi bukan ferus adalah:
-Monel dan Constantán, kedua-dua aloi tembaga-nikel, tetapi dengan komposisi 2: 1 dan 45% (tembaga 55%), masing-masing.
-Cromel, yang komposisinya adalah 90% nikel dan 10% tembaga. Ia digunakan sebagai bagian dari sistem elektrik ketuhar industri, yang mampu menahan suhu tinggi.
-Ti-6Al-4V, aloi titanium dengan vanadium, aluminium dan logam lain, terutama digunakan untuk tujuan biologi.
-Stelite, aloi kobalt dan kromium.
-Magnalium, aloi aluminium dengan peratusan magnesium yang rendah (kurang daripada atau sama dengan 10%). Mereka praktikal adalah kepingan aluminium yang lebih tahan terhadap daya tarikan dan lebih tahan lama.
-Warna emas putih, yang komposisinya terdiri daripada 90% emas dengan 10% dari sebarang logam putih, seperti perak atau paladium.
Rujukan
- Dr.C.Ergun. (sf). Aloi Nonferus. . Dipulihkan dari: users.fs.cvut.cz
- Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation. (2012). Bahan Struktur Bukan Ferrous (Titanium, Aluminium). . Dipulihkan dari: nipponsteel.com
- WA Monteiro, SJ Buso dan LV da Silva (2012). Penerapan Magnesium Alloys dalam Pengangkutan, Ciri Baru pada Magnesium Alloys, Waldemar Alfredo Monteiro, IntechOpen, DOI: 10.5772 / 48273.
- Persatuan Pembangunan Tembaga. (2018). Aloi Tembaga dan Tembaga. Dipulihkan dari: copperalliance.org.uk
- Michael Oistacher. (7 Mac 2018). Aloi Perak dan Kegunaannya. Dipulihkan dari: mgsrefining.com
- Terrence Bell. (26 September 2018). Aplikasi Beryllium. Dipulihkan dari: thebalance.com
- Cosmolinux. (sf). Gambarajah Fasa Aktiviti. Dipulihkan dari: cosmolinux.no-ip.org