Το κράμα είναι ένα μείγμα δύο ή περισσότερων χημικών ουσιών (τουλάχιστον μία από τις οποίες είναι μέταλλο) με μεταλλικές ιδιότητες. Γενικά λαμβάνεται με σύντηξη κάθε συστατικού σε ένα ομοιόμορφο υγρό και στη συνέχεια συμπύκνωση του.
Τα κράματα μπορεί να είναι τουλάχιστον ένας από τους ακόλουθους τρεις τύπους: ένα μονοφασικό στερεό διάλυμα στοιχείων, ένα μείγμα πολλών μεταλλικών φάσεων ή μια διαμεταλλική ένωση μετάλλων. Η μικροδομή των κραμάτων σε στερεό διάλυμα έχει μία μόνο φάση και ορισμένα κράματα σε διάλυμα έχουν δύο ή περισσότερες φάσεις. Η κατανομή μπορεί να είναι ομοιόμορφη ή όχι, ανάλογα με τη μεταβολή της θερμοκρασίας κατά τη διαδικασία ψύξης του υλικού. Οι διαμεταλλικές ενώσεις τυπικά αποτελούνται από ένα κράμα ή καθαρό μέταλλο που περιβάλλεται από ένα άλλο καθαρό μέταλλο.
Τα κράματα χρησιμοποιούνται σε ορισμένες εφαρμογές επειδή έχουν κάποιες ιδιότητες που είναι καλύτερες από αυτές των καθαρών μεταλλικών στοιχείων. Παραδείγματα κραμάτων περιλαμβάνουν χάλυβα, συγκόλληση, ορείχαλκο, κασσίτερο, φώσφορο μπρούντζο, αμάλγαμα και τα παρόμοια.
Η σύνθεση του κράματος υπολογίζεται γενικά με αναλογία μάζας. Τα κράματα μπορούν να χωριστούν σε κράματα υποκατάστασης ή ενδιάμεσα κράματα ανάλογα με την ατομική τους σύνθεση και μπορούν περαιτέρω να χωριστούν σε ομοιογενείς φάσεις (μόνο μία φάση), ετερογενείς φάσεις (περισσότερες από μία φάσεις) και διαμεταλλικές ενώσεις (δεν υπάρχει εμφανής διαφορά μεταξύ των δύο φάσεις). όρια). [2]
επισκόπηση
Ο σχηματισμός κραμάτων συχνά αλλάζει τις ιδιότητες των στοιχειακών ουσιών, για παράδειγμα, η αντοχή του χάλυβα είναι μεγαλύτερη από αυτή του κύριου συστατικού του στοιχείου, του σιδήρου. Οι φυσικές ιδιότητες ενός κράματος, όπως η πυκνότητα, η αντιδραστικότητα, το μέτρο Young, η ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότητα, μπορεί να είναι παρόμοιες με τα συστατικά στοιχεία του κράματος, αλλά η αντοχή σε εφελκυσμό και η αντοχή σε διάτμηση του κράματος συνήθως σχετίζονται με τις ιδιότητες του συστατικά στοιχεία. πολύ διαφορετικό. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η διάταξη των ατόμων σε ένα κράμα είναι πολύ διαφορετική από αυτή σε μια μεμονωμένη ουσία. Για παράδειγμα, το σημείο τήξης ενός κράματος είναι χαμηλότερο από το σημείο τήξης των μετάλλων που αποτελούν το κράμα, επειδή οι ατομικές ακτίνες διαφόρων μετάλλων είναι διαφορετικές και είναι δύσκολο να σχηματιστεί ένα σταθερό κρυσταλλικό πλέγμα.
Μια μικρή ποσότητα ενός συγκεκριμένου στοιχείου μπορεί να έχει μεγάλη επίδραση στις ιδιότητες του κράματος. Για παράδειγμα, οι ακαθαρσίες σε σιδηρομαγνητικά κράματα μπορούν να αλλάξουν τις ιδιότητες του κράματος.
Σε αντίθεση με τα καθαρά μέταλλα, τα περισσότερα κράματα δεν έχουν σταθερό σημείο τήξης. Όταν η θερμοκρασία είναι εντός του εύρους θερμοκρασίας τήξης, το μείγμα βρίσκεται σε κατάσταση συνύπαρξης στερεού και υγρού. Επομένως, μπορεί να ειπωθεί ότι το σημείο τήξης του κράματος είναι χαμηλότερο από αυτό των συστατικών μετάλλων. Δείτε ευτηκτικό μείγμα.
Μεταξύ των κοινών κραμάτων, ο ορείχαλκος είναι ένα κράμα χαλκού και ψευδαργύρου. Ο μπρούτζος είναι ένα κράμα κασσίτερου και χαλκού και χρησιμοποιείται συχνά σε αγάλματα, στολίδια και καμπάνες εκκλησιών. Τα κράματα (όπως τα κράματα νικελίου) χρησιμοποιούνται στο νόμισμα ορισμένων χωρών.
Το κράμα είναι ένα διάλυμα, όπως ο χάλυβας, ο σίδηρος είναι ο διαλύτης, ο άνθρακας είναι η διαλυμένη ουσία.