合金
几乎所有的金属都是用作合金,混合物的几个元素,因为这些特性优于纯金属。合金化是完成的原因很多,通常增加力量,提高耐蚀性,或降低成本。
流程
在大多数情况下,从商业纯元素合金混合。混合是相对容易的液态但缓慢和困难固态,所以,大多数合金是由融化金属实例,铁、铝或铜和然后添加合金剂。必须注意避免污染,事实上净化往往是同时进行的,因为这样做也更容易在液体状态。可以在示例炼钢,包括高炉铁勺,液体的脱硫脱碳的铁在其转换钢的脱氧钢液在真空脱气装置,最后添加微量的合金化代理所需的钢铁作文。
合金的最大吨位的融化在空气中,与渣被用于保护金属从氧化。然而,一个庞大而增加金额被完全融化,倒在一个真空室。这允许严密控制的组成和最大限度地减少氧化。大部分的合金元素需要被放置在最初,和融化都是用电力,通过感应加热或弧融化。感应进行在融化坩埚融化,而在电弧弧的融化液滴滴到水冷基座,立即凝固。
冶金
增加强度
合金的最常见原因是增加一个金属的强度。这就要求壁垒滑整个晶体颗粒分布均匀。在最好的规模,这是通过溶解合金剂在金属基体(一个过程称为固体解决方案硬化)。合金金属的原子可能代替常规矩阵原子站点(在这种情况下,他们被称为置换元素),或者,如果他们是明显小于基质原子,他们可能需要定期网站(他们被称为之间的地方间质元素)。
下一个粗滑类型的障碍是好,solute-rich沉淀的尺寸只有几十或几百个原子直径。这些粒子是怎么形成的热处理。金属被加热到一个温度solute-rich相的溶解(例如,5%铜在铝540°C (1000°F)),然后迅速冷却避免降水。下一步是要形成一个好的沉淀在整个样本在高温老化温度远低于用于初始解散。
从一个在金属进行转换晶体结构加热到另一个(例如,铁或钛),溶质溶解度的差异之间的高收入和低温阶段通常是利用。例如,在低合金钢用于工具和齿轮,碳形式沉淀硬化。碳在高温fcc阶段更多的可溶性(γ铁,也称为奥氏体)比在低温bcc阶段(α铁或铁素体)。其他合金元素添加(例如,铬,镍、钼)延迟