Hợp kim đồng

Trạng thái lỏng là trạng thái trung gian giữa trạng thái rắn và trạng thái khí.Kim loại rắn bao gồm nhiều hạt, kim loại khí bao gồm các nguyên tử đơn lẻ giống như các quả cầu đàn hồi và kim loại lỏng bao gồm nhiều nhóm nguyên tử.

1. Đặc điểm cấu trúc của kim loại lỏng

Trạng thái lỏng là trạng thái trung gian giữa trạng thái rắn và trạng thái khí.Kim loại rắn bao gồm nhiều hạt tinh thể, kim loại khí bao gồm các nguyên tử đơn lẻ giống như các quả cầu đàn hồi và kim loại lỏng bao gồm nhiều nhóm nguyên tử và cấu trúc của chúng có các đặc điểm sau

(1) Mỗi ​​nhóm nguyên tử có khoảng chục đến hàng trăm nguyên tử, nhóm nguyên tử này vẫn duy trì năng lượng liên kết mạnh trong nhóm nguyên tử và có thể duy trì đặc điểm sắp xếp của chất rắn.Tuy nhiên, liên kết giữa các nhóm nguyên tử bị phá hủy rất nhiều và khoảng cách giữa các nhóm nguyên tử tương đối lớn và lỏng lẻo, như thể có lỗ hổng.

(2) Các nhóm nguyên tử cấu tạo nên kim loại lỏng rất kém bền, có lúc lớn lên, có lúc nhỏ lại.Cũng có thể rời nhóm nguyên tử trong nhóm và tham gia nhóm nguyên tử khác, hoặc tạo thành nhóm nguyên tử.

(3) Kích thước trung bình và độ bền của nhóm nguyên tử liên quan đến nhiệt độ.Nhiệt độ càng cao, kích thước trung bình của các nhóm nguyên tử càng nhỏ và tính ổn định càng kém.

(4) Khi trong kim loại có các nguyên tố khác, do lực liên kết giữa các nguyên tử khác nhau khác nhau nên nguyên tử nào có lực liên kết mạnh hơn có xu hướng tập hợp lại và đồng thời đẩy nhau.Do đó, cũng có sự không đồng nhất về thành phần giữa các nhóm nguyên tử, nghĩa là dao động nồng độ và đôi khi thậm chí các hợp chất không ổn định hoặc ổn định được hình thành.

2. Nóng chảy và Hòa tan

Trong quá trình nấu chảy hợp kim diễn ra đồng thời hai quá trình nóng chảy và hòa tan.Khi hợp kim được nung nóng đến một nhiệt độ nhất định, nó bắt đầu nóng chảy và điều kiện nhiệt động của nó là quá nóng.Sự hòa tan có nghĩa là kim loại rắn bị ăn mòn bởi sự nóng chảy của kim loại và đi vào dung dịch để thực hiện quá trình chuyển đổi chất rắn thành chất lỏng.Sự hòa tan không cần gia nhiệt, nhưng nhiệt độ càng cao thì tốc độ hòa tan càng nhanh.

Trên thực tế, chỉ khi nhiệt độ nóng chảy của nguyên tố hợp kim cao hơn nhiệt độ của dung dịch hợp kim đồng, quá trình nguyên tố hợp kim đi vào nóng chảy mới là quá trình hòa tan thuần túy.Ví dụ, trong hợp kim đồng, các thành phần sắt, niken, crom và mangan cũng như các nguyên tố phi kim loại silic, cacbon, v.v., được hiểu là có quá trình hòa tan trong đó.Trong thực tế, cả hai quá trình nóng chảy và hòa tan đều diễn ra đồng thời, quá trình hòa tan thúc đẩy quá trình nóng chảy.

Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ hòa tan kim loại.

Thứ nhất, nhiệt độ càng cao thì quá trình hòa tan càng thuận lợi.

Thứ hai, nó liên quan đến diện tích bề mặt của vật thể bị hòa tan, diện tích bề mặt càng lớn thì tốc độ hòa tan càng nhanh.

Tốc độ hòa tan của kim loại cũng liên quan đến chuyển động của sự nóng chảy.Khi dòng chảy chảy, tốc độ hòa tan lớn hơn so với kim loại trong dòng chảy tĩnh và dòng chảy càng nhanh thì tốc độ hòa tan sẽ càng nhanh.

Hòa tan và hợp kim hóa

Khi các hợp kim lần đầu tiên được tạo ra, người ta cho rằng sự nóng chảy nên bắt đầu với các thành phần khó nóng chảy (và có điểm nóng chảy cao).Ví dụ, khi các hợp kim đồng-niken gồm 80% và 20% niken lần đầu tiên được tạo ra, niken có nhiệt độ nóng chảy 1451°C trước tiên được nấu chảy và sau đó đồng được thêm vào.Một số làm tan chảy đồng và nung nóng đến 1500 ℃ trước khi thêm niken để nấu chảy.Sau khi lý thuyết về hợp kim được phát triển, đặc biệt là lý thuyết về các giải pháp, hai phương pháp nóng chảy trên đã bị loại bỏ.

Lắng đọng các nguyên tố không hợp kim

Có nhiều nguyên nhân dẫn đến sự gia tăng và kết tủa liên tục của các nguyên tố không hợp kim trong kim loại và hợp kim.

Tạp chất đưa vào điện tích kim loại

Ngay cả khi chất thải quá trình được tạo ra trong quá trình sản xuất của nhà máy của chúng tôi được sử dụng nhiều lần, hàm lượng các nguyên tố tạp chất trong phí sẽ tiếp tục tăng do nhiều lý do.Còn đối với việc trộn lẫn nguyên liệu hoặc sử dụng nguyên liệu mua với số lượng lớn, không rõ nguồn gốc xuất xứ thì khả năng lẫn tạp chất và những tác hại có thể xảy ra thường còn khó lường hơn.

Lựa chọn vật liệu lót lò không phù hợp

Một số yếu tố trong tan chảy có thể phản ứng hóa học với chúng ở nhiệt độ nóng chảy.