Το κράμα είναι ένα μείγμα δύο ή περισσοτέρων χημικών ουσιών (τουλάχιστον ένα από τα οποία είναι μέταλλο) με μεταλλικές ιδιότητες. Γενικά λαμβάνεται με τη συγχώνευση κάθε συστατικού σε ένα ομοιόμορφο υγρό και στη συνέχεια τη συμπύκνωσή του.
Τα κράματα μπορεί να είναι τουλάχιστον ένας από τους ακόλουθους τρεις τύπους: ένα στερεό διάλυμα στοιχείων ενός φάσης, ένα μείγμα πολλών μεταλλικών φάσεων ή μια διαμεταλλική ένωση μετάλλων. Η μικροδομή των κραμάτων σε στερεό διάλυμα έχει μία μόνο φάση και μερικά κράματα σε διάλυμα έχουν δύο ή περισσότερες φάσεις. Η κατανομή μπορεί να είναι ομοιόμορφη ή όχι, ανάλογα με την αλλαγή θερμοκρασίας κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ψύξης του υλικού. Οι διαμεταλλικές ενώσεις συνήθως 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, συγκολλητή, ορείχαλκο, κασσίτερο, χάλκινο φωσφόρου, αμαλγάμα και τα παρόμοια.
Η σύνθεση του κράματος υπολογίζεται γενικά με αναλογία μάζας. Τα κράματα μπορούν να χωριστούν σε κράματα υποκατάστασης ή διάμεσο κράμα σύμφωνα με την ατομική τους σύνθεση και μπορούν να χωριστούν περαιτέρω σε ομοιογενείς φάσεις (μόνο μία φάση), ετερογενείς φάσεις (περισσότερες από μία φάσεις) και διαμεταλλικές ενώσεις (δεν υπάρχει προφανής διαφορά μεταξύ των δύο φάσεων). όρια). [2]
επισκόπηση
Ο σχηματισμός των κραμάτων αλλάζει συχνά τις ιδιότητες των στοιχειακών ουσιών, για παράδειγμα, η αντοχή του χάλυβα είναι μεγαλύτερη από αυτή του κύριου συστατικού στοιχείου του, σίδηρο. Οι φυσικές ιδιότητες ενός κράματος, όπως η πυκνότητα, η αντιδραστικότητα, ο συντελεστής Young, η ηλεκτρική και η θερμική αγωγιμότητα, μπορεί να είναι παρόμοια με τα συστατικά στοιχεία του κράματος, αλλά η αντοχή σε εφελκυσμό και η αντοχή διατμήσεως του κράματος σχετίζονται συνήθως με τις ιδιότητες των συστατικών στοιχείων. πολύ διαφορετικό. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η διάταξη των ατόμων σε ένα κράμα είναι πολύ διαφορετική από αυτή σε μία μόνο ουσία. Για παράδειγμα, το σημείο τήξης ενός κράματος είναι χαμηλότερο από το σημείο τήξης των μετάλλων που συνθέτουν 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 στα 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 βρίσκεται εντός του εύρους θερμοκρασίας τήξης, το μείγμα βρίσκεται σε κατάσταση στερεής και υγρής συνύπαρξης. Ως εκ τούτου, μπορεί να ειπωθεί ότι το σημείο τήξης του κράματος είναι χαμηλότερο από αυτό των συστατικών μετάλλων. Δείτε το ευτηκτικό μείγμα.
Μεταξύ των κοινών κραμάτων, ο ορείχαλκος είναι ένα κράμα χαλκού και ψευδαργύρου. Το χάλκινο 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 μια λύση, όπως ο χάλυβας, ο σίδηρος είναι ο διαλύτης, ο άνθρακας είναι η διαλελυμένη ουσία.