De non-ferro legeringen zijn degenen die geen ijzermetaal in hun samenstelling hebben. Daarom bestaat het niet uit een van de staalsoorten en kan de hoofdbasis die van een ander metalen element zijn; zoals aluminium, zilver, koper, beryllium, magnesium, titanium, etc..
In tegenstelling tot dichte staalsoorten, die ideaal zijn voor de metalen ondersteuning van gebouwen en brugkabels, zijn ferrolegeringen doorgaans lichter en beter bestand tegen corrosie. Vanaf hier neemt het aantal toepassingen exponentieel toe, waarbij elk een specifiek type legering vereist, met een exacte metallische samenstelling..
Enkele van de oudste en bekendste non-ferro legeringen in de geschiedenis zijn brons en messing. Beiden hebben koper als metalen basis, met het verschil dat het bij brons overwegend gemengd is met tin, en bij messing met zink. Afhankelijk van hun combinatie en samenstelling kunnen bronzen en messing met uitgebreide eigenschappen ontstaan..
En als we het moderne heden betreden, zijn de legeringen waaruit elektronische apparaten bestaan in wezen non-ferro. Evenzo is het frame van de meest geavanceerde voertuigen en vliegtuigen gemaakt van deze legeringen, om ze sterkte te geven bij het laagst mogelijke gewicht..
Artikel index
Elk metaal heeft zijn eigen kristallijne structuren, die hcp (compact hexagonaal), ccp (compact cubic), bcc (body-centered cubic) of andere kunnen zijn..
Wanneer ze worden gesmolten en gelast tot een vaste oplossing die vervolgens kristalliseert, komen de atomen van alle metalen samen door de metaalbinding, en de resulterende structuren voegen toe of veranderen..
Daarom zal elke legering tot een bepaalde samenstelling zijn eigen kristalstructuren hebben. Daarom gebruikt men om ze te bestuderen eerder de termen van fasen (meestal aangeduid als α en β), grafisch weergegeven in een fasediagram als functie van variabelen zoals temperatuur, druk en samenstelling..
Uit deze fasediagrammen kan worden voorspeld bij welke temperatuur (vloeistoffase) de non-ferro legering van een systeem bestaande uit twee of meer metalen zal smelten, evenals de aard van de vaste fasen..
Veronderstel het zilver-koper-paar. Door het fasediagram te analyseren, kan fysieke en structurele informatie worden geëxtraheerd uit de meervoudige legeringen met verschillende zilver-kopercombinaties (10% Ag en 90% Cu, 25% Ag en 75% Cu, enz.). Metalen moeten uiteraard in elkaar oplosbaar zijn, zodat ze homogeen tot een legering kunnen kristalliseren..
De eigenschappen van non-ferro legeringen zijn zeer divers. Voor staalsoorten is het niet erg moeilijk om te generaliseren, aangezien ze een synergie vertonen van de eigenschappen van ijzer met die van ijzer-koolstof, Fe-C. De eigenschappen van non-ferro legeringen daarentegen zijn grotendeels afhankelijk van de metalen basis.
Als de legeringen bijvoorbeeld aluminium of magnesium zijn, beide lichte metalen, wordt verwacht dat ze licht zijn. Als titanium, een dichter metaal, wordt gemengd met een ander licht metaal, moet de resulterende legering iets lichter en flexibeler zijn..
Als bekend is dat koper en goud goede geleiders van warmte en elektriciteit zijn, dan zouden hun legeringen materialen moeten bieden die goedkoper, minder zacht en beter bestand zijn tegen mechanisch werk en corrosie..
Als alle eigenschappen en kenmerken van dit type legeringen gegeneraliseerd zouden kunnen worden, zouden ze moeten zijn: minder dicht, mechanisch beter bestand in verhouding tot hun gewicht, meer inert tegen oxidatie veroorzaakt door hun omgeving, vervormbaar, sterk geleidend voor warmte en elektriciteit . Voor het overige zijn er vele uitzonderingen.
Het zijn zeer lichte legeringen en daarom moet hun structuur bcc (de minst compacte) zijn. Ze kunnen worden vervormd tot verschillende vormen, zoals blikjes, voor het bewaren van voedsel en dranken.
Ze hebben de neiging om een hoge corrosiebestendigheid te hebben, maar het is omgekeerd evenredig met hun mechanische weerstand, die toeneemt wanneer ze worden gemengd met koper, magnesium of mangaan. Degenen met een betere mechanische sterkte kunnen worden gebruikt als auto-carrosseriedelen en voor vliegtuigonderdelen.
-Titaniumlegeringen vinden veel toepassingen voor het ontwerp van botprothesen en in het algemeen is dit metaal zeer compatibel met fysiologische matrices.
Het wordt ook gebruikt als onderdelen van het frame en oppervlak van vliegtuigen, voertuigen, motorfietsen, golfclubs en andere artefacten en objecten..
-Gemengd met aluminium, zijn de legeringen ervan gebruikt bij de constructie van de daken van Japanse tempels en pagodes, en in de beelden van hun draken..
-De legering met grafiet (Ag-C) heeft een lage elektrische weerstand en wordt daarom gebruikt als componenten van stroomonderbrekers..
-Gemengd met kwik wordt een amalgaam met 50% Hg en een lager percentage koper en tin verkregen, dat wordt gebruikt om gebitsafwijkingen op te vullen..
-Zijn legering met koper geeft het zo'n weerstand dat het metaaldoorslijpschijven en -zagen creëert.
-In sieraden wordt het gebruikt in een legering van palladium en platina, bestand tegen krassen en glansverlies.
Ze zijn dichter dan aluminium, maar verder zijn hun eigenschappen vergelijkbaar. Ze zijn goed bestand tegen atmosferische omstandigheden en daarom zijn ze gebruikt voor de fabricage van auto-onderdelen, in versnellingsbakken, wielen, raketten, kortom in hogesnelheidsmachines (evenals in fietsen)..
-De Be-Cu-legering wordt gebruikt voor elektronische componenten voor kleine apparaten, zoals smartphones, iPads, polshorloges, tablets, enz..
-Keramiek (gemengd met gallium, arseen of indium), wordt gebruikt in elektronische schakelingen met een hoge stroomdichtheid.
-In de geneeskunde smeden berylliumlegeringen veel van hun instrumenten en apparaten, zoals pacemakers, laserscalpels, scanners, het frame van nucleaire magnetische resonantieapparatuur, onder andere..
-Het smeedt ook een deel van de militaire en nucleaire bewapening, het is ook gemaakt met spiegels van berylliumlegeringen voor satellieten.
-Gereedschappen die uit deze legeringen zijn gesmeed, produceren geen vonken wanneer ze aan hoge wrijving worden blootgesteld.
Enkele specifieke voorbeelden van non-ferro legeringen zijn:
-Monel en Constantán, beide nikkellegeringen met koper, maar met een samenstelling van respectievelijk 2: 1 en 45% (55% koper).
-Cromel, waarvan de samenstelling 90% nikkel en 10% koper is. Het wordt gebruikt als onderdeel van het elektrische systeem van industriële ovens en is bestand tegen hoge temperaturen.
-Ti-6Al-4V, een legering van titanium met vanadium, aluminium en andere metalen, speciaal gebruikt voor biologische doeleinden.
-Estelite, een legering van kobalt en chroom.
-Magnalium, aluminiumlegering met een laag magnesiumgehalte (minder dan of gelijk aan 10%). Het zijn praktisch aluminium platen die beter bestand zijn tegen trekkracht en vasthoudend zijn.
-Witgoud, waarvan de samenstelling bestaat uit 90% goud met 10% wit metaal, zoals zilver of palladium.
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.