متالورژیست
متالورژیست: منبع مهندسی متالورژی، مواد و نانوتکنولوژی
متالورژیست |
|
سوپرآلياژها یا ابرآلیاژها Superalloys Posted: 23 Oct 2013 03:25 AM PDT يک سوپرآلياژ ،يا آلياژ با کارايي بالا يک آلياژاست که خواص کششي مکانيکي و مقاومت خستگي بالايي در دماي بالا دارد .همچنين مقاومت سطحي خوب و مقاومت خوردگي و اکسيداسيون بالايي دارد. سوپرآلياژها به طورخاص ساختار کريستالي مکعبي مرکز وجوه (FGG)دارد .عناصرآلياژي پايه براي سوپرآلياژها معمولاً نيکل ،کبالت يا آهن ـ کبالت هستند .توسعه ي سوپرآلياژها به طور وسيعي بر دو عامل شيميايي و پروسه هاي نوآوري وابسته است و در ابتدا به وسيله ي صنايع قدرت و فضاپيما مشتق و ساخته شد .کاربردهاي خاصش در فضاپيماها ، توربينهاي گازطبيعي و صنايع توربين هاي دريايي به عنوان مثال براي پره هاي توربين براي قسمتهاي موتورجت استفاده مي شود . نمونه هاي سوپرآلياژها: ـ آلياژهاست (Hastelloy ) ـ آلياژ اينکونل (Inconel ) ـ آلياژ واسپالي (Wast paloy ) ـ آلياژ رنه الوي (Rene alloys )مانند (رنه 41 ،رنه 80 ، رنه 95) ـ آلياژهاي هانيس (Hagnasalloys ) ـ آلياژ انيکلوي (Incolog ) ـ آلياژ ام پي (mp98t)T98) ـ آلياژهاي تي ام اس (TMS) ـ آلياژهاي کريستال (CMSX) مقدمه (Introduction ): سوپرآلياژها مواد فلزي هستند که در دماهاي بالا کار مي کنند .به طورخاص درنقاط گرم توربين هاي گازي اين چنين موادي به توربين اجازه ي بالا بردن بازده را مي دهند با استفاده از کار کردن موتور در دماهاي بالاتر .دماي لوله ي موتور(TIT)،که شاخصي مستقيم از بازده موتورتوربين گازي است ، در قابليت و ظرفيت دمايي اولين پره ي توربين در مرحله ي فشار بالا وابسته است که از جنس سوپرآلياژ پايه نيکل ساخته مي شود . يکي از مهمترين خواص سوپرآلياژهاي مقاومت خزشي در دماي بالاست . يکي ديگر از خواص حياتي اين مواد مقاومت و دوره ي خزش آنهاست . استقامت فازي ،مانند مقاومت خوردگي و اکسيداسيون بالا است . سوپرآلياژ مقاومت در دماهاي بالا را ايجاد مي کنند .به واسطه ي سخت کاري محلول جامد مقاومت خوردگي و اکسيداسيون نيز به خاطرلايه ي اکسيدي است که درسطح ماده شکل گرفته است .وقتي فلز با اکسيژن ترکيب شده و ماده را در بر مي گيرد .بنابراين از باقيمانده ي ماده محافظت مي کند .و مقاومت خوردگي و يا مقاومت اکسيداسيون به وسيله ي موادي چون آلومينيوم و کروم ايجاد مي گردد. مهمترين مکانيزم سخت کاري ، در بين ايجاد رسوبها در فاز ثانويه مثلاً َ لا ( گاها پرايم )و کربايد ها است که ايجاد سختي رسوبي مي کنند .  عکس (1):موتورجت از نوع سوپرآلياژ پايه نيکل پيشرفت هاي شيميايي (Chemical evelopment ) : مقاومت خزش وابسته به آهسته کردن سرعت حرکت نابجايي ها در ساختار کريستالي فاز َلا [(Ni3(Al,Ti)]موجود در نيکل و نيکل ـ آهن ، سوپر آلياژها موجب ايجاد يک مانع در برابر نابجايي هاست . افزودني هاي شيميايي همچون آلومينيوم و تيتانيم باعث گسترش فاز َلا مي گردد.اندازه ي فاز َلا را مي توان با دقت به وسيله ي نحوه ي حرارت دهي در سختکاري رسوبي با دقت کنترل کرد . سوپرآلياژهاي پايه کبالت فازثانويه ي مقاومت زا مانند َلا را ندارد .خيلي از عناصر ديگر ،هم معمولي ها و هم کم نظيرها شامل (نه تنها فلزات بلکه شبه فلزات و نيم فلزات )مي توانند موجود باشند .کروم ، کبالت ، موليبدن ، تنگستن ، تانتاليم ، آلومينيم ، تيتانيم ، زيرکونيم ، نيوبيوم ،رونيوم ، کربن و برن و هافنيم مثالهايي از آنهاست . پيشرفت هاي پروسه اي (Process development ) : توسعه هاي تاريخي درتوليد سوپر آلياژها سبب افزايش قابل ملاحظه اي در دماي کار کردن سوپرآلياژها شد .سوپر آلياژها در ابتدا در پايه ي آهن ساخته شدند البته تا پيش از سالهاي دهه ي 1940. در دهه ي 1940 ، انيوستمنت کستينگ (investment costing)آلياژهاي پايه کبالتي به خوبي دماي کار را بالا برد . توسعه ي ذوب کردن در خلع دردهه ي 1950 موجب کنترل بهتر ترکيب شيميايي سوپرآلياژها و کاهش ناخالصي و موجب انقلابي در تکنولوژي هاي توليد سوپر آلياژها مانند :انجماد جهتدار آلياژها و سوپر آلياژهاي تک کريستال گشت . سوپرآلياژها تک کريستال (SG Superalloys )تشکيل شده است از تک کريستال هاي که استفاده گشته است از يک ورژن اصلاح شده از تکنولوژي انجماد جهتدار ، بنابراين در ماده هيچ مرزدانه وجود ندارد . خواص مکانيکي بسياري ديگر از آلياژها وابسته است به وجود مرزدانه ،اما در دماهاي بالا ،آنها درخزش مشارکت کرده و بايد به وسيله ي ديگر مکانيزمها جايگزين گردد .درخيلي از چنين آلياژهايي ، جزايري از فازهاي بين فلزي منظم در زمينه اي از فاز نامنظم قرار مي گيرد .همه با يک شبکه ي کريستالي. تشابه رفتار درگيري نابجايي ها در مرزدانه ها بدون توليد هيچگونه جامد آمورف درداخل ساختار است . کاربردها (Application ): سوپرآلياژها درجاهايي که نياز به مقاومت گرمايي و مقاومت به اکسيداسيون و خوردگي نيازباشد استفاده مي گردد . بيشترين کاربرد سوپرآلياژها در موارد زير است :هواپيماها و توربين هاي گازي صنعتي ،موتورهاي الکتريکي نظامي ،فضاپيماها ، زيردريايي ها ، رآکتورهاي اتمي ، مجاري فرآيندهاي شيميايي ، مجاري تبادل گرمايي بسياري از سوپرآلياژهاي پايه نيکل شامل عناصر آلياژي از جمله :کروم ، آلومينيوم ،تيتانيوم ،انواع موليبدن ، تنگستن ، نپوبيوم ،تانتاليم و کبالت است .  عکس (2):کاربرد سوپرآلياژها درموتورهاي جت متالوژي سوپرآلياژها : سوپر آلياژهاي توليدي در ابتدا براي کار در دماهاي بالا تا 700 درجه سانتيگراد ساخته شدند .سوپرآلياژهاي امروزي نسل 4ام مورد استفاده قرار مي گيرند به صورت تنها يا تک کريستال و به وسيله ي عناصرديگر همچون روتنيم آلياژ مي گردند .آنها مي توانند تا دماي 1100 درجه ي سانتيگراد را تحمل کنند .ساختار اکثر سوپر آلياژهاي پايه نيکل که سخت کاري رسوبي مي گردند .شامل فاز زمينه ي َلا است .و رسوبات َلا ميان فلزي است فاز َلا يک محلول جامد با يک شبکه ي کريستالي FCC است .و به صورت راندوم به وسيله ي انواع ديگر ازاتمها توزيع گشته است . در مقايسه ، فاز َلا يک شبکه ي کريستالي منظم از نوع LI2 دارد .در فاز خالص Ni3Al ، اتمهاي آلومينيوم در فاصله ي واحد شبکه و زير شبکه ي A قرار مي گيرند . اتمهاي نيکل درمرکز وجوه و به حالت زير شبکه اي B قرار مي گيرند . فاز به طور دقيق حالت اتوکيلومتري ندارد .علت آن اين است که در ساختار فضاي خالي وجود دارد .زير شبکه ي AوB ي فاز َلا مي تواند به طورقابل ملاحظه اي محلول باشد .درمقايسه با ديگر عناصر ،عناصر آلياژي به خوبي در فاز َلا حل مي شوند .فاز َلا آلياژ را سخت مي کند .به طريق يک مکانيزم غير عادي که کرنش تسليم نام دارد . نابجايي ها در فاز َلا مجزا گشته که منجر به ايجاد يک مرزدانه هاي فازي مي گردد .اين موجب اين مي گردد که در رده هاي بالا ، انرژي آزاد به اين مرزدانه هاي ضد فازي که کاهش مي يابد اگرمنجر به بخش هاي خاص گردد وابسته مي گردد .که به وسيله ي يک مکان مناسب که سطح خواب نام دارد انجام شود . يک سري از ناکاملي ها نابجايي مي شوند .که به صورت مرزدانه هاي APB در عرض خطوط APB در مکان هاي کم انرژي تشکيل مي شوند و از آنجا که اين مکان هاي کم انرژي مجاز براي مکان هاي خواب نابجايي هايي ايجاد مي کنند .به صورت مؤثر درهم گير مي کنند .با اين مکانيزم ، مقاومت تسليم فاز َلا Ni3Al به طور واقعي افزايش يافته وقتي دما به 1000 درجه ي سانتيگراد مي رسد که به سوپر آلياژهاي مقاومت دمايي بالا مي دهد . به علاوه ،اين اغلب پرخاصيت است براي يک مرزدانه شامل آلياژ پايه نيکل براي ايجاد کربايد براي بهبود درمقاومت خزش و جاهايي که کربايد (به عنوان مثال :MC که M در آن يک فلز و C کربن است )رسوب مي کند .در محلهاي مرزدانه .آنها که در داخل مرزدانه ها مانند پين عمل کرده و مقاومت به لغزش و مهاجرت ايجاد مي کند در طي نفوذ خزش اتفاق مي افتد . به هرحال اگر آنها دريک دانه رسوب کنند و يا اگرآنها به عنوان يک فيلم مرزدانه اي مداوم ايجاد شوند ، تافنس شکست آلياژ با هم افزايش مي يابد با انعطاف پذيري و مقاومت گسستگي .  عکس (3):کاربرد سوپر آلياژها درموتورهاي جت پوشش هايي از جنس سوپر آلياژ (Cooting of superalloys ): توليدات سوپرآلياژ که براي کارهاي دردماي بالا و محيط هاي خورنده مثل : (مناطق تيغه اي توربين هاي موتور جت )مورد استفاده قرار مي گيرند . به وسيله ي انواع مختلفي از پوشش ها ،پوشش داده مي شوند .عمدتاً دو نوع مختلف از روشهاي پوشش دهي نمايش داده شده است. پروسه ي پک کردن و پوشش دهي فاز گازي هر دو گونه اي از روش GVD هستند.دراکثر مواد ،بعد ازمرحله ي پوشش دهي در نزديک نواحي سطحي از آلومينا غني مي گردد .زمينه ي پوشش از نيکل آلومينايد است .ورود يک روش جديد تحقيقاتي در تهيه ي آلياژها و سوپرآلياژهاي اين چنين از روش تهيه به وسيله ي فاز ذرات است. اين پروسه يک روش کلي تهيه نانو ذرات است .با توسعه ي دانستنيهايمان در زمينه ي علم مواد توليد نانو ذرات مواد توسعه مي يابد .سپس ما مي توانيم تحقيقاتمان را در جنبه هاي توليد سوپرآلياژهاي ،شبيه آلياژهاي پايه نيکل توسعه دهيم. منبع: ویکیپدیا  |
| You are subscribed to email updates from متالورژیست: منبع مهندسی متالورژی، مواد و نانوتکنولوژی
To stop receiving these emails, you may unsubscribe now. |
Email delivery powered by Google |
| Google Inc., 20 West Kinzie, Chicago IL USA 60610 | |
متالورژیست: منبع مهندسی متالورژی، مواد و نانوتکنولوژی
متالورژیست: منبع مهندسی متالورژی، مواد و نانوتکنولوژی
متالورژیست |
|
كاربرد فناوري نانو در ساختمانسازي و ريسکهاي آن Posted: 26 Oct 2013 12:59 AM PDT خلاصه طبق برآوردهاي انجام شده تجهيزات ساختماني سالانه 1000 ميليارد دلار درآمد ايجاد مينمايند. صنعت مربوط به تجهيزات ساختماني يكي از صنايعي است كه فناوري نانو و نانومواد ميتوانند در آن كاربرد وسيعي داشته باشند. در حال حاضر فناوري نانو در برخي محصولات و تجهيزات ساختمانسازي مانند پنجرههاي خود تميزشونده و صفحات خورشيدي منعطف براي رنگآميزي ساختمانها، مورد استفاده قرار ميگيرد. البته كاربردهاي بسياري؛ مانند بتنهاي خود ترميم شونده، مواد ضد اشعه UV و IR، پوشش ضدمه و سقفها و ديوارهاي منتشر كننده نور نيز در حال توسعه ميباشند. ريسكهاي مربوط به سلامتي و محيط زيست:بدون شك ساختمانها يكي از حوزههاي اصلي تماس انسانها با نانوذرات از طريق تنفس يا جذب از طريق پوست ميباشد. هماكنون در سيستمهاي تصفيه هواي ساختمان از كاتاليستهاي فلزي نانومقياس و ديگر كاربردهاي فناوري نانو براي از بين بردن آلودهكنندههاي هوا، استفاده ميشود. نانوذرات موجود در اين فيلترها ميتوانند از طريق هوا در ساختمان منتشر شده و وارد بدن انسان شوند. بايستي درباره اثرات سلامتي نانوذرات كه از طريق تنفس به بدن نفوذ ميكنند تحقيقات دقيقي انجام گيرد. ممكن است نانو ذرات از طريق محصولات تميز كننده و روكشها نيز منتشر شوند. ريسكهاي اجتماعي: معضلاتي كه پذيرندگان اوليه کاربردهاي اين فناوري با آن مواجهاند: منبع http://metallurgistic.ir http://metallurgistic.ir  |
|
Posted: 26 Oct 2013 12:55 AM PDT در تاریخ علم، مواد و ابزار زیادی بهصورت کاملاً اتفاقی ساخته شدهاند. علم شیمی هم در سنتز چنین موادی، مثالهایی پرشمار دارد. بهتازگی در دانشگاه «آپسالا»ی سوئد، محققان مادهای جدید و با خواص جالب توجه سنتز نمودهاند. جالب آنکه تلاش برای ساخت این کربناتمنیزیم، چیزی درحدود یک قرن در دستور کار بسیاری از آزمایشگاهها قرار گرفت و هر بار این پروژه با شکست مواجه گشت، اما اینبار بهصورت کاملاً اتفاقی ساخته شد. این کربنات فلزی، به افتخار دانشگاهی که در آن سنتز شده، آپسالیت نامیده میشود. هر گرم از این ماده میتواند مساحتی در ابعاد ۸۰۰ مترمربع داشتهباشد که در میان کربناتهای فلزات قلیایی، بالاترین سطح را داراست. سطح این ماده، پوشیده از حفراتی است که قطر آنها به کمنر از ۱۰ نانومتر میرسد. چنین شرایطی، سبب میشود که این ماده حتی در اندکترین رطوبتها نیز جذب آب بالاتری نسبت به مواد جاذب پیشین از خود نشان دهد، چیزی حدود ۵۰٪ توانایی جذب بیشتر در قیاس با بهترین مواد جاذب. بعلاوه این ماده میتواند ۷۵٪ بیش از مواد مشابه آب جذبشده را حفظ نماید، حتی در تغییر رطوبتی از ۹۵٪ به ۵٪ در دمای اتاق. اینهمه، با صرف انرژیای کمتر میسّر شدهاست.  تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی از آپسالیت SEM آپسالیت بهطور قابل توجهی میزان انرژی موردنیاز را برای کنترل رطوبت محیطی و انتقال دارو را کاهش میدهد. اما نه تنها در مصارف علمی، که این ماده حتی میتواند در لوازم خانگی نیز کاربرد یابد. آپسالیت میتواند از نظر زیستمحیطی نیز مفید واقع شود و در جذب زبالههای سمی مورد استفاده قرار گیرد. پیش از این، ساختارهایی برای نمونههای حاوی آب یا بدون آب کربناتمنیزیم پیشنهاد شدهبود. خاص بودن نمونهی تازه سنتزشده از آنجا نشأت میگیرد که ساخت این فرم فاقد آب، بسیار دشوار تلقی میشد، بالاخص که در سال ۱۹۰۶، محققان آلمانی ساخت چنین مادهای را با این شیوه ناممکن میدانستند. تلاشهای دیگری که در دهههای بعدی نیز انجام شد، با ناکامی مواجه بود. سنتز این ماده، به سال ۲۰۱۱ برمیگردد. در یک پنجشنبه، «خوان گومز دلا توره» و تیم تحت سرپرستی او، تغییراتی را در پارامترهای سنتزهای ناموفق گذشته ایجاد کردند و اشتباهاً در محیط واکنش باقی گذاشتند، بهطوری که در طول آخر هفته واکنش در حال انجام گرفتن بود. وقتی محققان روز دوشنبه به آزمایشگاه بازگشتند، یک ژل سخت ایجاد شدهبود. پس از خشک کردن ژل و انجام آنالیزهای لازم، آنها دریافتند که مادهای جالبتوجه ساختهاند. این مطالعات، یک سال بهطول انجامید تا تولد آپسالیت اعلام شد.  آپسالیت باعث شده دستهای خاص از مواد متخلخل ایجاد شود که از بهترین جاذبهای شناختهشده نیز، توانایی جذب آب بالاتری نشان دادهاست. این خصوصیات در کنار هم، سبب هموار شدن راه برای ایجاد محصولاتی با توانایی بالا در کاربردهای صنعتی میگردد. منبع: یک پزشک from http://metallurgistic.ir/  |
|
Posted: 26 Oct 2013 12:49 AM PDT تنش، كشش و قابليت الاستيكي Stress, Strain, and Elasticity خواص ميكانيكي فلزات شامل عكس العمل هاي الاستيكي فلزات بواسطه ي اعمال نيرو يا ارتباط بين تنش و تغيير طول نسبي آنان مي باشد. قبل از اين كه به بحث خواص مكانيكي بپردازيم، سه اصطلاح را كه براي درك دانشجو مهم هستند تعريف مي كنيم اين اصطلاحات عبارتند زا: تغيير طول نسبي والاستيسيته، اگر چه مردم تنش و تغيير طول نسبي را به جاي يكديگر بكار مي برند، ولي حقيقت اين است كه دو كميت را كاملاً با يكديگر متفاوتند. تنش تنش مقدار نيروئي است كه بر واحد سطح وارد مي شود و بر حسب پوند بر اينچ مربعي اندازه گيري مي گردد. تنشي كه باعث مي شود تا جسم كشيده شود به تنش كششي موسوم است. تنشي كه موجب كوتاهتر شدن طول جسم مي شود، به تنش فشاري و تنشي كه جسم را به لايه هاي متناوب تقسيم مي كند، به تنش برشي مشهور مي باشد. نيروهاي خمشي و نيروهاي پيچشي تنشهائي ايجاد مي كنند كه تركيبي از سه تنش فوق مي باشد. كشش (تغيير بعد) تغيير طول نسبي، مقدار درصد تغييراتي است كه در واحد طول به هنگام ازدياد يا كاهش طول نمونه رخ مي دهد و اندازه ي تغيير شكل حاصل از اثر نيرو را نشان مي دهد. تغيير طول نسبي را برابر است با: الاستيسيته در سال 1678 بوسيله رابرت هوك دانشمند معروف انگليسي بر اساس آزمايشهائي بصورت يك تئوري بيان گرديد. امروزه اين تئوري به قانون هوك معروف است. اين قانون را بدين صورت مي توان بيان كرد: مقداري كه يك جسم الاستيك خم و يا كشيده مي شود. ازدياد طول جسم (تغيير طول نسبي) با نيروي وارد بر آن (تنش) نسبت مستقيم دارد. بعداً دريافتند كه اين قانون فقط در حدود مشخص از تنشها صادق است. بالاتر از اين تنش نقطه اي وجود دارد كه حد الاستيك موسوم است. اگر ميزان بار از اين نقطه تجاوز كند جسم به طور دائم تغيير شكل مي دهد. در حقيقت حتي بارهاي كم نيز كاملاً اسلاستيك نيستند لذا بايستي از يك روش دلخواه براي تعيين حد الاستيك تجارتي استفاده كرد. استحكام (تاو) Strength استحكام همواره با قابليت پلاستيكي شايد مهمترين تركيب خواص يك فلز باشد. استحكام عبارتست از مقاومت جسم در برابر تغيير شكل ولي قابليت پلاستيكي به قابليت تغيير شكل جسم بدون آنكه بشكند گفته مي شود. براي اين كه كاملاً به ويژگي هاي استحكام فلز واقف باشيم، بايستي تعدادي از انواع استحكام يك فلز را بشناسيم. از انواع استحكام استحكام كششي (تاوكششي)Tensie strength مقاومت كششي بيشترين نيروي كششي است كه جسم قبل از شكست تحمل خواهد كرد. اين مقدارمعمولاً براي استحكام يك ماده داده مي شود و واحد آن بر حسب پوند بر اينچ مربعن بيان مي شود. مقاومت كششي ماده را مي توان با آلياژي كاري، سردكاري، و گاهي اوقات بوسيبله ي عمليات حرارتي، افزايش داد. استحكام تراكمي (مقاومت فشاري) Compressive strength مقاومت فشاري، بيشتريين فشاري است كه يك ماده قبل از مقدار فشار تعيين شده جهت تغيير شكل تحمل مي كند. مقاومت هاي فشاري چدن و بتون بزرگتر از مقاومت هاي كششي شان هستند در صورتي براي اكثر مواد، اين موضوع كاملاً برعكس است. مقاومت (تاو) خستگي Fatigue strength مقاومت خستگي بيشترين باري است كه يك جسم مي تواند بدون شكست در برابر ضربه هاي متعدد برگشت بار تحمل كند. مثلاً يك ميله ي چرخان كه وزنه اي را نگهداري مي كند، نيروهاي كششي روي قسمت بالائي ميله و نيروهاي فشاري روي قسمت پائينياش وارد مي شوند. وقتي ميله مي چرخد، تنش هاي كششي و فشاري بطور متناوب تغيير مي كنند. از مقاومت خستگي در طرح بالهاي هواپيما و ساير قطعات اسكلتي كه در معرض بارهاي نوساني قرار دارند، استفاده مي كنند مقاومت خستگي به عواملي نظير ساختمان ميكروسكپي، حالت سطحي، محيط خورنده، كار سرد و غيره بستگي دارد. استحكامل تسليم (مقاومت رواني) Yield strength مقاومت تسليم حداكثر باري است ماده تغيير فرم معيني را از خود بروز مي دهد. اكثر محاسبات مهندسي ساختمانها براساس مقادير مقاومت تسليم استوارند تا مقادير مقاومت كششي. استحكام يك فلز به ساختمان داخلي آن، تركيب، عمليات حرارتي و درجه ي كار سرد مربوط مي شود. سختي Hardness سختي خاصيت اصلي يك ماده نيست ولي به خواص الاستيك و پلاستيك آن مربوط سفتي (چقرمگي) Toughness اگرچه روش مستقيم و صحيحي براي اندازه گيري سفتي فلزات وجود ندارد، ولي سفتي هر دو خاصيت قابليت كشش (قابليت مفتول شدن) و استحكام را در بر دارد و مي توان تعريف كرد كه سفتي عبارتست از قابليت يك فلز به جذب انرژي بدن آنكه بشكند. سفتي را مي توان بصورت سطح زير منحني تنش- تغيير طول نسبي بيان كرد. غالباً مقاومت به ضربه اي يك ماده را بعنوان نشانه اي از سفتي آن بحساب مي آورند. قابليت پلاستيكيPlasticity يكي از خواص بسيار مهم فلزات پلاستيكي آنها است. قابليت پلاستيكي عبارتست از قابليت تغيير شكل بسيار زياد يك فلز بدون آنكه بكشند. قابليت مفتول شدن يا انعطاف پذيري Ductility قابليت مفتول شدن عبارتست از قابليت پلاستيكي كه بوسيله ي يك ماده تحت نيروي كششي نمايش داده مي شود. اين خاصيت را با مقداري كه ماده مي تواند بطور دائم ازدياد طول پيدا كند، اندازه گيري مي كنند. اين قابليت به ازدياد طول موجب مي شود تا بتوان يك فلز را از يك اندازه ي بزرگتر بصورت يك سيم با اندازه ي كوچكتر كشيد. مس و آلومينيم قابليت كشش زيادي دارند. قابليت چكشخواري (چكش كاري) Malleability قابليت چكش كاري كه شكل ديگري از قابليت پلاستيكي است به قابليت تغيير شكل دائم يك فلز تحت نيروي فشاري بدون آنكه گسيخته شود، گفته مي شود. بخاط همين خاصيت است كه مي توان فلزات را به صورت ورقهاي نازك چكش كاري و نورد كرد. طلا، نقره، قلع و سرب از جمله فلزاتي هستند كه قابليت چكش خواري بالائي از خود نشان مي دهند. طلا قابليت چكشخواري استثنائي دارد و مي تواند بصورت ورقهاي نازكي كه براي عبور نور كافي است نورد شود. شكنندگي Brittleness شكنندگي خاصيتي است كه بر عكس قابليت پلاستيكي مي باشد يك فلز شكننده فلزي است كه نمي تواند بنحو قابل ملاحظه اي تغيير شكل دادئم بدهد، بعبارت ديگر، فاقد قابليت پلاستيكي است. فلزات شكننده، مانند فولاد كاملاً سخت شده، ممكن است قابليت پلاستيكي بسيار اندكي را از خود نشان دهند، لذا مي توان آنها را جزو گروه فلزات شكننده بحساب آورد، با وجود اين سختي مقياسي از قابليت پلاستيكي نيست. فلزات شكننده مقاومت به برخورد يا ضربه ي بسيار كمي دارند و بدون هيچگونه اخطار و علائم قبلي ضريب انبساط خطي گرمايي Expansion Coefficient of Linear Thermal خواص فيزيكي فلزات خامي هستند كه به ساختمان اتم بستگي دارند و عبارتند از: وزن مخصوص، قابليت هدايت الكتريكي و گرمائي، ذوب، قابليت مغناطيسي، قابليت انعكاس و ضريب انبساط خطي. به استثناء بعضي موارد، جامدات وقتي گرم مي شوند، انبساط و وقتي سرد مي شود انقباض حاص مي كنند. جامدات نه تنها از لحاظ طول بلكه از لحاظ عرض و ضخامت نيز افزايش مي يابند. هر گاه يك جامد را يك درجه گرم كنيم ميزان افزايش واحد طول را ضريب انبساط خطي آن مي گويند. وزن مخصوص Specific Gravity بعضي مواقع لازم است كه زون مخصوص يك فلز را با فلز ديگر مقايسه كنيم. براي اين منظور، به يك استاندارد احيتاج داريم. آب استانداردي است كه فيزيكدانها براي مقايسه وزن مخصوص هاي جامدات و مايعات انتخاب كرده اند. بنابراين وزن يك ماده نسبت به وزن حجم مساوي از آب دانسيته ي مخصوص يا چگالي آن ناميده مي شود. نقطه ذوب Melting Point نقطه ي ذوب درجه حرارتي است كه يك ماده از حالت جامد به حالت مايع تبديل وقتي ماده تغيير حالت مي دهد، جذب يا آزادي گرما به گرماي نهان آن معروف است. تبديل از يك مقياس درجه حرارت به مقياس ديگر بوسيله ي رابطه ي زير امكان پذير است. قابليت رسانايي الكتريكي و گرمايي Electrical and Thermal Conductivity قابليت يك فلز به سهولت هدايت الكتريسيته و گرما يكي از خصوصيات بارز آن محسوب مي شود. مقاومت به جريان برق از درون يك سيم به مقاومت آن سيم معروف است. بايستي در نظر داشت كه چندين عامل وجود دارند كه مي توانند مقاومت فلزات را اصلاح كنند. برخي از آنها عبارتند از: 1-مقاومت فلزات نسبت به جريان الكتريكي و گرمائي با درجه ي حرارت زياد 2-مقاومت به جريان الكتريكي با ناخالصي ها و آلياژ كردن افزايش مي يابد. 3-سردكاري (تعيير شكل) فلز مقاومت الكتريكي را زياد مي كند. 4- رسوب از محلول جامد به هنگام عمل پير سختي مقاومت الكتريكي را زياد مي كند. 5- فلزات يك ظرفيتي (مس، نقره، طلا) و فلزات قليائي (ليتيم، سديم، پتاسيم، روبيديوم، سزيم) داراي مقاومت پائين و فلزات قليايي خاكي دو ظرفيتي (بريليوم، منيزيم، كلسيم، باريم، راديم) داراي مقاومت بالاتر و فلزات انتقالي (واسطه)، (نظير كبالت، نيكل، راديوم، روبيديم، سرب، اوسميوم، اريديوم و پلاتين) مقاومت بالائي دارند. هنگام عبور جريان از داخل يك هادي، مقاومت موجب آزاد شدن گرما مي شود و هر چه مقاومت بزرگتر باشد، حرارت بيشتري به ازاي عبور يك جريان معين آزاد مي گردد. براي گرم كردن الكتريكي به فلزات با مقاومت الكتريكي بالا مانند آلياژهاي نيكل و كروم نياز داريم. يك هادي خوب حرارت، مانند مس، اغلب براي مبدل هاي گرمائي، سيم پيچيهاي گرم كننده و آهن هاي لحيم كاري مصرف مي شود. ظروف آشپزخانه را معمولاً از آلومينيم مي سازند زيرا هدهايت گرمايي زياد داشته و در مقابل خوردگي ناشي از مواد غذايي مقاومت مي كند. حساسيت مغناطيسي Magnetic Susceptibility هر گاه جسمي را در ميدان مغناطيسي قرار دهيم، نيرويي بر روي آن اعمال مي شود. در اين حالت مي گويند كه جسم مغناطيسي مي شود. شدت مغناطيسي شدن به حساسيت K بستگي دارد و آن خاصيتي از فلز است كه به جنس ماده وابسته مي باشد. اكثراً مقدار K يك فلز با فلز ديگر فرق مي كند و بر حسب علامت و مقدار K آنرا به سه دسته تقسيم فلزات ديامانيتيك (دي مغناطيس): فلزهاي ديامانيتيك، فلزهائي هستند كه در آنها K كوچك و منفي است بنابراين بوسيله ي يك مغناطيسي خيل ضعيف دفع مي شود. نمونه هائي از اين فلز عبارتند از: مس، نقره، طلا و بيسموت. فلزهاي پارامانيتيك (فلزهاي پارامغناطيس): فلزهاي پارامغناطيس، فلزهائي هستند كه در آنها K كوچك و مثبت است. اكثر فلزها پارامغناطيس هستند كه از آن جمله مي تونان ليتيم، سديم، پتاسيم، كلسيم، استرنسيم، منيزيم، موليبدن، و تانتالم را نام برد. فلزهاي فرومانيتيك (فرومغناطيس): فلزهاي فرومغناطيس، فلزهائي هستند كه در آنها K بزرگ و مثبت است و شامل آهن، كبالت، نيكل و گادولينيم مي شوند. يكي از خصوصيات ويژه ي مواد فرومغناطيس اين است كه بعد از آنكه ميدان مغناطيسي برطرف شد، خاصيت مغناطيسي شان را حفظ قابليت بازتابش Reflectivity يكي زا خصوصيات برجسته ي فلز، جلاي فلزي آن است. اين رنگ سطحي ظاهراً به سبب انعكاس خاص نوري است كه به سطح آزاد فلز تابيده شده است. قابليت انعكاس (نسبت نور منعكس شده به نور تابيده شده) يك سطح فلز نه فقط به نوع ماده بلكه به خشني و صافي آن نيز بستگي دارد. قابليت مقاومت اكسيداسيون عالي و خصوصيات ويژه ي انعكاس گرمائي آلومينيم و فولادهاي باروكش آلومينيم، آنها را براي مصارفي نظير آسترهاي اجاق، بازتابنده حرارتي و المنت هاي حرارتي مطلوب ساخته اند. منبع: وبلاگ متالورژیست from متالورژیست http://metallurgistic.ir/%d8%ae%d9%88%d8%a7%d8%b5-%d9%85%da%a9%d8%a7%d9%86%db%8c%da%a9%db%8c/ via IFTTT  |