Penguatan oleh Perlakuan Panas
Bab 4
Paduan Logam: Struktur dan Penguatan oleh Perlakuan Panas
Struktur Paduan
Padat solusi
Dua istilah penting dalam menggambarkan paduan: terlarut dan pelarut. Terlarut adalah elemen minor (seperti garam atau gula) yang akan ditambahkan ke pelarut, yang merupakan unsur utama (seperti air). Dalam hal unsur-unsur yang terlibat dalam struktur kristal logam, (solut atom terlarut) adalah elemen yang akan ditambahkan ke (atom pelarut host). Ketika struktur kristal tertentu pelarut dipertahankan selama paduan, paduan disebut larutan padat.
Substitusi padat solusi. Jika ukuran dari atom terlarut adalah serupa dengan pelarut atom, atom terlarut dapat mengganti pelarut dan membentuk atom sebagai solusi padat substitusi. Contoh dari fenomena ini adalah kuningan, paduan dari seng dan tembaga, di mana seng (atom terlarut) diperkenalkan ke dalam kisi tembaga (atom pelarut). Sifat dari kuningan sehingga dapat diubah selama rentang dengan mengendalikan jumlah seng pada tembaga. Dua kondisi umumnya diperlukan untuk membentuk solusi lengkap padat substitusi:
Kedua logam harus mempunyai struktur kristal yang sama. Perbedaan jari-jari atom mereka harus lebih dari 15%. Jika kondisi ini tidak puas, larutan padat lengkap tidak akan diperoleh, dan jumlah larutan padat terbentuk akan terbatas.
Padat interstisial solusi. Jika ukuran dari atom terlarut jauh lebih kecil daripada atom pelarut, atom terlarut menempati posisi interstisial dan membentuk larutan padat interstisial. Kondisi untuk membentuk solusi interstisial adalah:
Atom pelarut memiliki lebih dari satu valensi.
atom terlarut kurang dari 59% dari jari-jari atom untuk atom pelarut. Jari-jari atom
Jika kondisi ini tidak terpenuhi, terbatas atau tidak kelarutan interstisial mungkin terjadi.
Salah satu contoh penting dari solusi interstisial adalah baja, paduan dari besi dan karbon, di mana atom karbon yang hadir dalam posisi interstisial antara atom-atom besi. Jari-jari atom karbon adalah 0,71 Å (0,071 nm) dan dengan demikian adalah kurang dari 59% dari 1,24 Å (0,124 nm) jari-jari atom besi. Seperti yang akan Anda lihat, kita dapat bervariasi sifat baja melalui berbagai dengan mengendalikan jumlah karbon dalam besi. Inilah salah satu alasan bahwa, selain menjadi murah, baja adalah seperti bahan serbaguna dan bermanfaat dengan berbagai macam sifat dan aplikasi.
Senyawa intermetalik
Senyawa Intermetalik adalah struktur kompleks di mana atom terlarut hadir di antara atom pelarut dalam proporsi certains. Jadi beberapa senyawa intermetalik memiliki kelarutan padat.Jenis obligasi atom bisa berkisar dari logam ke ion. Intermetalik senyawa kuat, keras, dan rapuh. Karena titik lebur yang tinggi dan kekuatan yang tinggi pada temperatur tinggi, resistensi oksidasi yang baik, dan kepadatan relatif rendah, mereka adalah calon bahan untuk mesin turbin gas maju. Contoh-contoh yang tipikal adalah aluminides dari titanium (Ti3Al), nikel (Ni3Al), dan besi (Fe3Al).
Diagram Fase
Logam murni telah didefinisikan dengan jelas leleh atau titik beku, dan pemadatan berlangsung pada suhu konstan. Ketika temperatur logam cair berkurang ke titik beku, panas laten pembekuan dilepaskan sementara suhu tetap konstan. Pada akhir jika ini siklus termal, solidifikasi lengkap dan padat logam mendingin ke suhu ruang.
Tidak seperti logam murni, paduan memperkuat rentang temperatur. Solidifikasi dimulai ketika suhu turun logam cair di bawah likuidus; itu selesai saat suhu mencapai solidus. Dalam rentang temperatur paduan dalam keadaan lembek atau bubur. Komposisinya dan negara digambarkan oleh diagram fase tertentu's paduan.
Sebuah diagram fase, juga disebut sebagai keseimbangan atau diagram konstitusional, menunjukkan hubungan antara suhu, komposisi, dan fase hadir dalam suatu sistem paduan tertentu. Ekuilibrium berarti bahwa negara sistem tetap konstan selama jangka waktu terbatas.Kata konstitusional menunjukkan hubungan antara struktur, komposisi, dan paduan fisik.
Paduan Logam: Struktur dan Penguatan oleh Perlakuan Panas
Struktur Paduan
Padat solusi
Dua istilah penting dalam menggambarkan paduan: terlarut dan pelarut. Terlarut adalah elemen minor (seperti garam atau gula) yang akan ditambahkan ke pelarut, yang merupakan unsur utama (seperti air). Dalam hal unsur-unsur yang terlibat dalam struktur kristal logam, (solut atom terlarut) adalah elemen yang akan ditambahkan ke (atom pelarut host). Ketika struktur kristal tertentu pelarut dipertahankan selama paduan, paduan disebut larutan padat.
Substitusi padat solusi. Jika ukuran dari atom terlarut adalah serupa dengan pelarut atom, atom terlarut dapat mengganti pelarut dan membentuk atom sebagai solusi padat substitusi. Contoh dari fenomena ini adalah kuningan, paduan dari seng dan tembaga, di mana seng (atom terlarut) diperkenalkan ke dalam kisi tembaga (atom pelarut). Sifat dari kuningan sehingga dapat diubah selama rentang dengan mengendalikan jumlah seng pada tembaga. Dua kondisi umumnya diperlukan untuk membentuk solusi lengkap padat substitusi:
Kedua logam harus mempunyai struktur kristal yang sama. Perbedaan jari-jari atom mereka harus lebih dari 15%. Jika kondisi ini tidak puas, larutan padat lengkap tidak akan diperoleh, dan jumlah larutan padat terbentuk akan terbatas.
Padat interstisial solusi. Jika ukuran dari atom terlarut jauh lebih kecil daripada atom pelarut, atom terlarut menempati posisi interstisial dan membentuk larutan padat interstisial. Kondisi untuk membentuk solusi interstisial adalah:
Atom pelarut memiliki lebih dari satu valensi.
atom terlarut kurang dari 59% dari jari-jari atom untuk atom pelarut. Jari-jari atom
Jika kondisi ini tidak terpenuhi, terbatas atau tidak kelarutan interstisial mungkin terjadi.
Salah satu contoh penting dari solusi interstisial adalah baja, paduan dari besi dan karbon, di mana atom karbon yang hadir dalam posisi interstisial antara atom-atom besi. Jari-jari atom karbon adalah 0,71 Å (0,071 nm) dan dengan demikian adalah kurang dari 59% dari 1,24 Å (0,124 nm) jari-jari atom besi. Seperti yang akan Anda lihat, kita dapat bervariasi sifat baja melalui berbagai dengan mengendalikan jumlah karbon dalam besi. Inilah salah satu alasan bahwa, selain menjadi murah, baja adalah seperti bahan serbaguna dan bermanfaat dengan berbagai macam sifat dan aplikasi.
Senyawa intermetalik
Senyawa Intermetalik adalah struktur kompleks di mana atom terlarut hadir di antara atom pelarut dalam proporsi certains. Jadi beberapa senyawa intermetalik memiliki kelarutan padat.Jenis obligasi atom bisa berkisar dari logam ke ion. Intermetalik senyawa kuat, keras, dan rapuh. Karena titik lebur yang tinggi dan kekuatan yang tinggi pada temperatur tinggi, resistensi oksidasi yang baik, dan kepadatan relatif rendah, mereka adalah calon bahan untuk mesin turbin gas maju. Contoh-contoh yang tipikal adalah aluminides dari titanium (Ti3Al), nikel (Ni3Al), dan besi (Fe3Al).
Diagram Fase
Logam murni telah didefinisikan dengan jelas leleh atau titik beku, dan pemadatan berlangsung pada suhu konstan. Ketika temperatur logam cair berkurang ke titik beku, panas laten pembekuan dilepaskan sementara suhu tetap konstan. Pada akhir jika ini siklus termal, solidifikasi lengkap dan padat logam mendingin ke suhu ruang.
Tidak seperti logam murni, paduan memperkuat rentang temperatur. Solidifikasi dimulai ketika suhu turun logam cair di bawah likuidus; itu selesai saat suhu mencapai solidus. Dalam rentang temperatur paduan dalam keadaan lembek atau bubur. Komposisinya dan negara digambarkan oleh diagram fase tertentu's paduan.
Sebuah diagram fase, juga disebut sebagai keseimbangan atau diagram konstitusional, menunjukkan hubungan antara suhu, komposisi, dan fase hadir dalam suatu sistem paduan tertentu. Ekuilibrium berarti bahwa negara sistem tetap konstan selama jangka waktu terbatas.Kata konstitusional menunjukkan hubungan antara struktur, komposisi, dan paduan fisik.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar