Τα εγκλείσματα και τα αποτελέσματά τους στις ιδιότητες των μετάλλων;
εγκλείσματα και τα αποτελέσματά τους στις ιδιότητες των μετάλλων
Τα εγκλείσματα είναι μικρά, μη μεταλλικά σωματίδια που υπάρχουν σε μεταλλική μήτρα. Μπορούν να έχουν σημαντικό αντίκτυπο στις ιδιότητες του μετάλλου, τόσο θετικές όσο και αρνητικές. Ακολουθεί μια ανάλυση του τρόπου με τον οποίο τα εγκλείσματα επηρεάζουν διαφορετικές μεταλλικές ιδιότητες:
1. Μηχανικές ιδιότητες:
* δύναμη και σκληρότητα: Οι εγκλείσεις μπορούν να λειτουργήσουν ως παράγοντες ενίσχυσης αυξάνοντας τη δύναμη και τη σκληρότητα του μετάλλου. Αυτό συμβαίνει επειδή τα εγκλείσματα αντιστέκονται στην παραμόρφωση και δρουν ως εμπόδια στην κίνηση εξάρθρωσης, καθιστώντας πιο δύσκολο το μέταλλο να παραμορφωθεί.
* Οκκύνειας: Από την άλλη πλευρά, τα εγκλείσματα μπορούν επίσης να μειώσουν την ολκιμότητα ενεργώντας ως συγκεντρωτές στρες. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε πρόωρη αποτυχία υπό πίεση.
* σκληρότητα: Η επίδραση των εγκλεισμάτων στην ανθεκτικότητα εξαρτάται από το μέγεθος, το σχήμα και τη διανομή τους. Μεγάλα, αιχμηρά εγκλείσματα μπορούν να λειτουργήσουν ως θέσεις έναρξης ρωγμών και να μειώσουν την ανθεκτικότητα. Μικρές, στρογγυλές εγκλείσεις μπορούν μερικές φορές να βελτιώσουν την ανθεκτικότητα παρεμποδίζοντας τη διάδοση της ρωγμής.
* Αντίσταση κόπωσης: Οι εγκλείσεις μπορούν επίσης να επηρεάσουν αρνητικά την αντίσταση στην κόπωση. Η επίδραση συγκέντρωσης στρες μπορεί να οδηγήσει σε τοπικές ρωγμές κόπωσης, μειώνοντας τη ζωή της κόπωσης του μετάλλου.
2. Φυσικές ιδιότητες:
* Ηλεκτρική αγωγιμότητα: Οι εγκλείσεις μπορούν να μειώσουν την ηλεκτρική αγωγιμότητα . Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι ενεργούν ως εμπόδια στη ροή των ηλεκτρονίων.
* Θερμική αγωγιμότητα: Παρόμοια με την ηλεκτρική αγωγιμότητα, τα εγκλείσματα μπορούν επίσης να μειώσουν τη θερμική αγωγιμότητα.
* Πυκνότητα: Τα εγκλείσματα μπορούν να αυξήσουν την πυκνότητα του μετάλλου. Η έκταση της αύξησης της πυκνότητας εξαρτάται από τη διαφορά πυκνότητας μεταξύ του μετάλλου και του υλικού συμπερίληψης.
* Μαγνητικές ιδιότητες: Οι εγκλείσεις μπορούν να επηρεάσουν τις μαγνητικές ιδιότητες ενός μετάλλου. Για παράδειγμα, τα εγκλείσματα σιδηρομαγνητικών υλικών μπορούν να αυξήσουν τη μαγνητική διαπερατότητα ενός μη μαγνητικού μετάλλου.
3. Άλλες ιδιότητες:
* Μηχανιμότητα: Τα εγκλείσματα μπορούν να κάνουν ένα μέταλλο πιο δύσκολο να μηχανή . Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα εγκλείσματα μπορούν να προκαλέσουν φθορά στο εργαλείο και να σπάσουν την κοπτική άκρη.
* Συγκόλληση: Οι εγκλείσεις μπορούν επίσης να επηρεάσουν τη συγκολλητικότητα. Μπορούν να λειτουργήσουν ως εμπόδια στη ροή του λιωμένου μετάλλου, καθιστώντας δύσκολη την επίτευξη μιας καλής συγκόλλησης.
* Αντίσταση διάβρωσης: Η επίδραση των εγκλεισμάτων στην αντίσταση στη διάβρωση είναι πολύπλοκη και εξαρτάται από τη φύση της ένταξης και του περιβάλλοντος. Μερικά εγκλείσματα μπορούν στην πραγματικότητα να βελτιώσουν την αντίσταση στη διάβρωση , ενώ άλλοι μπορούν να κάνουν το μέταλλο πιο ευαίσθητο στη διάβρωση.
Παραδείγματα:
* χάλυβα: Οι εγκλείσεις οξειδίου στον χάλυβα μπορούν να δράσουν ως συγκεντρωτές στρες, μειώνοντας την ολκιμότητα και την ανθεκτικότητα. Ωστόσο, μπορούν επίσης να αυξήσουν τη δύναμη και τη σκληρότητα.
* αλουμίνιο: Οι εγκλείσεις πυριτίου στο αλουμίνιο μπορούν να οδηγήσουν σε ζεστά δάκρυ κατά τη διάρκεια της χύτευσης.
* Titanium: Τα καρβίδια στο τιτάνιο μπορούν να βελτιώσουν τη δύναμη και τη σκληρότητα, αλλά μπορούν επίσης να μειώσουν την ολκιμότητα και την σκληρότητα.
Έλεγχος εγκλείσεων:
Είναι σημαντικό να ελέγξετε τον σχηματισμό και τη διανομή των εγκλεισμάτων κατά τη διάρκεια της διαδικασίας παραγωγής. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί με τη χρήση σωστών τεχνικών τήξης και χύτευσης, προσθέτοντας αποξειδωτικά και χρησιμοποιώντας καθαρές πρώτες ύλες.
Συνοπτικά:
Οι επιδράσεις των εγκλεισμάτων στις μεταλλικές ιδιότητες είναι πολύπλευρες και εξαρτώνται από τη φύση, το μέγεθος, το σχήμα και τη διανομή τους. Η κατανόηση αυτών των επιπτώσεων είναι ζωτικής σημασίας για την επιλογή των σωστών υλικών και διαδικασιών παραγωγής για συγκεκριμένες εφαρμογές.
