آلیاژ یک واژه فرانسوی است که نام دیگر آن همجوشه می باشد. در حالت کلی به مخلوط یک محلول جامد فلزی که درون آن یک فلز اصلی که به آن فلز پایه می گویند به همراه یک یا چند عنصر فلزی و غیرفلزی آلیاژ گفته می شود. در ادامه این مقاله همراه باشید تا به معرفی کامل همجوشه تاریخچه و کاربردهای مهم ترین آلیاژ های موجود بپردازیم.
معرفی آلیاژ
خواص آلیاژ ها معمولاً با توجه به عناصر و مواد تشکیل دهنده شان متفاوت می باشد. همجوشه ها می تواند از نوع تک و یا چند فلز باشند که این مورد به میزان همگنی و اختلال عناصر موجود در همجوشه ها بستگی مستقیم دارد. مهمترین هدف استفاده از انواع همجوشه ها افزایش کیفیت و بهبود خواص ماده ها از جمله سختی استحکام و موارد دیگر است. معمولاً ویژگی های فلزی یک همجوشه را با استفاده از نمودار فازی به صورت کامل مشخص و توصیف می کنند. طبقه بندی آلیاژ ها به این صورت است که معمولا آنها را بر اساس درصد وزنی عناصر تشکیل دهنده شان دسته بندی می کنند.
به عنوان مثال آلیاژ فولاد یک همجوشه دوفازی است که از آهن و کربن تشکیل می شود که در آن میزان کربن چیزی در حدود 0.02 تا 2.14 درصد می تواند تغییر پیدا کند. همجوشه ها انواع مختلفی دارد به یک محلول به حالت جامد که حداقل یکی از اجزای تشکیل دهنده آن محلول فلز باشد و خواص فیزیکی و شیمیایی محلول کاملاً به فلز شباهت داشته باشد آلیاژ فلزی می گویند. یکی از انواع همجوشه ها همجوشه سرامیکی است خواص محلول آن حالت جامد بوده و حداقل یکی از اجزای تشکیل دهنده آن سرامیک می باشد و خواص همجوشه نیز به خواص سرامیک شباهت زیادی داشته باشد آلیاژ سرامیکی می گویند.
مطلب مرتبط: فولاد آلیاژی
چگونگی قرار گیری ذرات در آلیاژ ها
تاریخچه کاربرد آلیاژ
همجوشه ها در طول تاریخ کاربردهای فراوانی داشته و تولید همجوشه ها نیز سابقه بسیار بلند مدتی دارند. استفاده از اولین همجوشه ها به زمانی باز می گردد که انسان برای بار نخست فلز را کشف کرد. اولین نوع همجوشه ها از فلزات ساخته شد که بسیار زیاد در دسترس انسان ها وجود داشتند یکی از مهم ترین آنها که بشر توانست از آنها همجوشه های بسیار مهمی را خلق نماید می توان به فلزاتی مانند سرب، روی، قلع، مس و غیره اشاره نمود.
ویژگی ها و کاربردهای آلیاژ
آلیاژ های متفاوت زیادی وجود دارد که پس از ترکیب شدن عناصر تشکیل دهنده همجوشه به راحتی می توان خواص و ویژگی های عنصرهای تشکیل دهنده همجوشه مورد نظر را مشاهده و بررسی نمود حل شدن نمک در آب که یکی از عناصر در دیگری حل و محرز می گردد. اما انواع دیگری از همجوشه ها وجود دارند که به خاطر جنس فلز ها با یکدیگر ترکیب می شوند و چینش ذرات تشکیل دهنده آن ها دچار تغییر شده و در نتیجه یک ترکیب شیمیایی جدید حاصل میگردد. همجوشه هایی که در طبیعت یافت می شود از ذرات بسیار ریزی تشکیل می گردد.
مجموعه ای از این ذرات گرد هم آمده و تشکیل مجموعه می دهند که به آن ها دانه می گویند. درشت بودن و یا ریز بودن اندازه این دانه ها به عوامل مختلف زیادی بستگی دارد که از جمله مهمترین آنها می توان به میزان حرارت وارد شده به مواد تشکیل دهنده همجوشه و همچنین سرعت از دست رفتن حرارت و سرد شدن آن ها اشاره نمود به عبارت دیگر باید بگویم هر چه مواد تشکیل دهنده آلیاژ سریعتر حرارت خود را از دست داده و سرد شوند اندازه دانه های تشکیل شده ابعاد کوچک تری به خود میگیرند.
همچنین باید بگویم ریزی و درشتی دانه های تشکیل دهنده آلیاژ در خواص کلی آلیاژ ها تأثیر بسزایی می گذارند و یکی از راه هایی که می توان خواص مورد نظر خود را در یک آلیاژ ایجاد نمود این است که با استفاده از سرعت دلخواهی میزان حرارت وارد شده به همجوشه ها را کاسته و نسبت به سرد شدن آنها اقدام نماییم. اکثر آلیاژ هایی که وجود دارند دارای سختی به مراتب بالاتری از فلزات و عناصر تشکیل دهنده خود هستند و از همین رو است که همجوشه ها معمولاً دارای شکل پذیری کمتری از فلزات تشکیل دهنده شان می باشند.
همجوشه ها معمولاً رسانای الکتریکی بسیار خوبی نیستند و دمای ذوب شان نیز نسبت به دمای ذوب فلزات تشکیل دهنده آنها به مراتب پایین تر است که دلیل تمامی آنها این است که آلیاژ ها نسبت به فلزات تشکیل دهنده شان دارای سختی بیشتری بوده و همچنین دمای ذوب کمتری دارند.
برای کسب اطلاعات مفید و کاربردی در مورد فلزات و کاربردها و ویژگی های آنها کلیک کنید:
چدن چیست؟ ۱۰ ویژگی و ۴ کاربرد چدن در صنعت
ویژگی های مس و کاربرد آن در خرید و فروش مس
ورق مسی، ورق برنز، ورق برنج کدام یک برای استفاده در پروژه بهتر است؟
ورق مس و آلیاژهای آن ، معرفی انواع و کابرد های آن در صنعت
مهم ترین آلیاژهای موجود
همجوشه های موجود با توجه به فلزی که به عنوان پایه در آنها شناخته می شود به دو دسته همجوشه های آهنی و غیر آهنی تقسیم می گردند. نکته ای که مشخص است این است که همجوشه هایی که فلز پایه در آنها فلز آهن می‌باشد و همجوشه های آهنی معروف هستند که یکی از مهمترین انواع آنها فولاد می باشد و همچنین همجوشه هایی که فلز پایه در آنها فلزی جذب آهن است به آلیاژ های غیر آهنی معروف می باشد که از جمله مهمترین آنها می توان به برنج مفرغ و غیره اشاره نمود.
در صورتی که با فلز آهن چیزی در حدود دو درصد کربن مخلوط گردد همجوشه فولاد به دست می آید. البته فلزات دیگری به جز کربن نیز با هم ترکیب شده و هر کدام خواص متفاوتی به فولاد می روند که از جمله مهمترین آنها می توان به اضافه کرد نیکل که باعث جلوگیری از خوردگی فولاد می‌شود و همچنین اضافه نمودن منگنز است که سبب بیشتر شدن سختی فولاد می شود و یا اضافه نمودن فلز تنگستن که باعث ایجاد استحکام بیشتری در همجوشه فولاد می گردد اشاره نمود.
از جمله دیگر فلزاتی که با فلز آهن ترکیب شده و تشکیل فولاد می‌دهند کروم و نیکل هستند که نقش بسیار مهمی در ضد زنگ شدن فولاد دارند. یکی از انواع مهم همجوشه چدن می باشد در صورتی که چیزی در حدود ۲۶ درصد کربن با فلز آهن ترکیب گردد همجوشه چدن به دست می آید.
آلیاژ برنج
مهمترین آلیاژ های گروه غیر آهنی
همان طور که اشاره شد در صورتی که فلز پایه در یک همجوشه فلزی غیر از آهن باشد همجوشه های غیر آهنی به وجود می آیند که از مهمترین آنها می‌توان به برنج و مفرغ اشاره کرد. یکی دیگر از انواع معروف آلیاژ های غیر آهنی ورشو می باشد که از ترکیب فلز مس که در نقش فلز پایه است با فلز های روی و نیکل به عنوان حل شونده در مس به وجود می آید. به آلیاژ ورشو همچنین نقره آلمانی و انگلیسی نیز می‌گویند.
منابع
[1] https://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%A2%D9%84%DB%8C%D8%A7%DA%98
