Với công nghệ tiên tiến và phát triển như hiện nay người ta đã chế tạo ra các loại hợp kim để ứng dụng vào các ngành công nghiệp như chế tạo các chi tiết máy, thiết bị điện tử và thiết bị ngành hàng không… hơn nữa hợp kim dẻo dai hơn, dễ chế tác hơn, độ bền bỉ hơn kim loại.
Hợp kim là gì?
Hợp kim (alloy) thực chất là sự kết hợp của nhiều yếu tố kim loại hoặc giữa một nguyên tố kim loại với một nguyên tố phi kim tạo thành một chất tốt hơn ở dạng dung dịch rắn, mang tính chất của một kim loại: Dẫn điện, dẫn nhiệt cao, dẻo và có ánh kim.
Hợp kim có thể ở dạng rắn, trong hợp kim có ít nhất là một yếu tố kim loại. Hợp kim có chứa hai yếu tố được biết tới với tên gọi là nhị phân của hợp kim. Trong khi đó thì những hợp kim có chứa ba yếu tố kim loại sẽ được gọi là ternary hợp kim.
Được tạo ra bởi sự tan chảy của hai hay nhiều các nguyên tố lại với nhau khi làm mát tạo thành một dung dich rắn hoặc là hợp chất liên khối. Đối với các thành phần của hợp kim sẽ không thể nào tách rời bằng cách thực hiện các phương tiện vật lý. Thành phần trong Hợp kim có thể là kim loại hay là phi kim loại thì nó vẫn đồng nhất và duy trì các tính chất của tất cả kim loại.
Hợp kim được tạo ra từ các yếu tố khác nhau liên kết lại nhằm cải thiện chất lượng tốt nhất. Khi chúng ta tiến hành kết hợp hai hay nhiều yếu tố cùng nhau, chúng ta sẽ có được hợp kim capitalizes được tạo ra nhờ vào những phẩm chất của các nguyên tố.
Ưu điểm nổi bật của Hợp kim
Ưu điểm của hợp kim là có độ bền kéo, độ bền cắt, độ cứng và khả năng chống ăn mòn vượt trội so với một loại kim loại nguyên chất, chính vì thể rất dễ gia công và thích hợp để ứng dụng trong công nghiệp đặc biệt là chế tạo chi tiết của máy…
Các loại hợp kim phổ biến hiện nay
Hợp kim đồng
Để phân loại hợp kim của đồng có rất nhiều cách nhưng phổ biến nhất là phân loại theo thành phần hóa học. dựa theo phương pháp này ta chia hợp kim của đồng ra làm hai loại:
– Latông ( đồng vàng hay còn gọi là đồng thau ): Là sự kết hợp chủ yếu của hai nguyên tố là đồng và kẽm ngoài ra còn có các nguyên tố khác như Pb, Ni, Sn…
– Brông ( đồng thanh ): Được ký hiệu bằng chữ “B” là sự kết hợp của kim loại đồng với các nguyên tố khác ngoại trừ nguyên tố Zn. Dựa theo nguyên tố của hợp kim chính có trong thành phần hợp kim để người ta gọi tên ví dụ như: Cu – Sn gọi là broong thiếc, Au – Al gọi là brông nhôm, Cu – Be gọi là brông Berili.
Hợp kim nhôm
Đây chính là hỗn hợp của kim loại nhôm cùng với các nguyên tố khác (như: mangan, đồng, thiếc, silic, magiê) sẽ tạo nên hợp kim nhôm. Đạng hợp kim này được phân thành hai nhóm chính là hợp kim nhôm biến dạng và hợp kim nhôm đúc.
Hợp kim của nhôm đứng thứ hai (sau sắt thép) về sản xuất và ứng dụng trong đời sống nên nó là sản phẩm rất quan trọng trong các sản phẩm được sản xuất từ kim loại nhôm. Sở hữu tính chất đặc trưng giúp hợp kim nhôm mang lại những giá trị sử dụng nhất định. Nó đảm bảo đem tới sự phổ biến trong một số lĩnh vực, là không thể thay thế được. Cụ thể như: trong công nghệ chế tạo máy bay, thiết bị điện tử và các thiết bị ngành hàng không khác.
Chính nhờ các ưu điểm vượt trội của hợp kim nhôm nên được sử dụng nhiều trong trong các cấu trúc kỹ thuật và các thành phần trọng lượng rất nhẹ, cũng có yêu cầu về khả năng chống ăn mòn tiêu biểu như là : trong ngành viễn thông, chế tạo cơ khí, sản xuất máy móc, hàng không vũ trụ, quân sự, giao thông vận tải, xây dựng và các ngành công nghiệp khác.
Hợp kim titan
Kim loại chuyển tiếp có màu trắng bạc gọi là hợp kim titan hay titani có tỉ trọng thấp và độ bền cao. Titan chính là một nguyên tố hóa học, cũng là một kim loại, ký hiệu là Ti và có số thứ tự trong bảng tuần hoàn là số 22, hoàn toàn không bị ăn mòn trong môi trường nước biển, hay nước cường toan và clo.
Hợp kim của sắt
Hợp kim của sắt bản chất là sự kết hợp bởi những nguyên tố cơ bản là kim loại sắt cùng với những nguyên tố hóa học khác từ đó đáp ứng mục đích khác nhau từ đó tạo nên những vật liệu theo đảm bảo đem lại công dụng sử dụng khác nhau. Quá trình luyện thép và luyện gang, ở một số mỏ quặng đã sử dụng các kim loại đồng hành khác.bao gồm :hợp kim của Gang, Fernico, Gang kính, Hợp kim Ferô, Inva (Niken), Kova (Coban), Elinva (Niken, crom), …
Hợp kim thép
Hợp kim thép chính là dạng hợp kim mà trong đó nguyên tố kim loại cơ bản chính là sắt thép, đồng thời có sự kết hợp với các nguyên tố hóa học khác nhau, được sử dụng nhằm các mục đích khác nhau để cho ta các vật liệu cùng các công dụng khác nhau.
Để có thể tạo nên được một loại sắt thép đảm bảo có chất lượng cao theo công dụng riêng biệt thì phải loại bỏ một số nguyên tố kim loại tạp chất, như phốt pho, lưu huỳnh và đồng thời bổ sung các hợp chất kim loại khác làm thành hợp kim của thép. Ngoài ra còn có thép không hợp kim thực tế nó là thép không có các nguyên tố đặc biệt nào được đưa vào nên chúng có độ bền, có từ tính, đồng thời có sức chịu nhiệt, cũng như tính giãn nở tốt và có cả tính chống ăn mòn được đánh giá thấp hơn so với các loại thép hợp kim khác.
Để tạo thành thép hợp kim thì thành phần chứa trong nó một lượng các nguyên tố như Cr, Mo, Mn, Si, W, V, Co, Ti, Ni, Cu, để có chất lượng thép khác nhau thì khi sản xuất người ta đưa vào mỗi loại theo một nguyên tố với lượng nhất định để phân biệt.
Hợp kim kẽm
Là sự kết hợp của nguyên tố kẽm với Al, Cu, Mg có độ bền cơ học cao dùng để chế tạo chi tiết đầu máy, hoặc ổ trục toa xe cho brông và cả hợp kim ổ trượt đắt tiền.
Hợp kim kẽm phổ biến hiện nay có loại:
– Kẽm hợp kim số 3: có mã là AZC2, EZDA3, KZA3, ZAC1 với nguồn gốc xuất xứ từ Hàn Quốc, Nhật Bản, Úc; đảm bảo đạt Tiêu chuẩn :ASTM – Zamak 3 và JIS/KS – ZDC2.
– Kẽm hợp kim số 5: có mã là KZA5, ZAC2 , AZC1; nguồn gốc xuất xứ Hàn Quốc, Nhật Bản; áp dụng Tiêu chuẩn: ASTM – Zamak 5 và JIS/KS – ZDC1
– Kẽm hợp kim đặc biệt: có mã là Beric, ZA27, ZA12; và nguồn gốc xuất xứ Hàn Quốc
Hợp kim inox
Hợp kim inox khó chế tạo hơn nó là loại đặc biệt có thành phần nhiều chất phức tạp và có giá trị cao hơn các loại inox khác.
Ứng dụng của hợp kim trong cuộc sống
Do ưu diểm vượt trội và ứng dụng vào công nghệ hiện đại như hiện nay nên nó được dùng rất nhiều trong cuộc sống phổ biến là:Hợp kim đồng:
Hợp kim nhôm
– Dùng để làm vỏ vệ tinh nhân tạo hay dùng làm vỏ phủ khí cầu nhằm nâng cao nhiệt độ vì nhôm có đặc tính hấp thụ bức xạ điện từ năng lượng Mặt Trời khá tốt.
– Dùng làm nguyên liệu gia công trong ngành cơ khí chính xác.
– Dùng làm bộ tản nhiệt CPU trong máy tính và vỏ máy tính
– Dùng để chế tạo các chi tiết xe ô tô, tàu biển, xe tải, máy ây, …
– Dùng làm lõi dây dẫn điện, đồ dùng gia đình, dùng các chi tiết nhỏ bên trong linh kiện điện từ….
– Kim loại nhôm khi oxi hóa sẽ tạo nhiệt độ cao, cũng chính vậy nên được dùng làm các nguyên liệu rắn cho sản xuất vũ khí hạt nhân, tên lửa và các thành phần trong sản xuất ra pháo hoa.
Hợp kim đồng
Được dùng các hệ thống đường ống khí đốt tự nhiên, sản xuất xe hơi,… tạo ra sản phẩm chất lượng phù hợp với nhu cầu của con người.
Hợp kim sắt
Ứng dụng trong xây dựng, sản xuất dụng cụ đồ nghề nành cơ khí như mài hợp kim, máy cắt, lưỡi cắt, mũi khoan, …
Hợp kim Titan
Hiện nay loại hợp kim này chủ yếu được ứng dụng làm đồ trang sức đáp ứng cho những nhu cầu, đòi hỏi thực tế của người dùng.
Tìm hiểu để biết Hợp kim là gì, đồng thời có thể xác định được các loại Hợp kim thông dụng hiện nay đảm bảo giúp nhu cầu ứng dụng của từng người có được sự chủ động và chuẩn xác cần thiết. Có được những thông tin hữu ích và cần thiết giúp việc ứng dụng Hợp kim trong cuộc sống, trong hoạt động sản xuất được thực hiện tốt như mỗi người yêu cầu, trong từng lĩnh vực cụ thể.
