Az ötvözet két vagy több kémiai anyag keveréke (amelyek közül legalább az egyik fém), fémes tulajdonságokkal. Általában úgy állítják elő, hogy az egyes komponenseket egyenletes folyadékká olvasztják, majd besűrítik.
Az ötvözetek a következő három típus közül legalább egybe tartozhatnak: elemek egyfázisú szilárd oldata, számos fémfázis keveréke vagy fémek intermetallikus vegyülete. A szilárd oldatban lévő ötvözetek mikroszerkezete egyfázisú, míg egyes oldatban lévő ötvözetek két vagy több fázisból állnak. Az eloszlás lehet egyenletes vagy nem egyenletes, az anyag hűtési folyamata során bekövetkező hőmérsékletváltozástól függően. Az intermetallikus vegyületek jellemzően egy ötvözetből vagy tiszta fémből állnak, amelyet egy másik tiszta fém vesz körül.
Az ötvözeteket bizonyos alkalmazásokban használják, mivel bizonyos tulajdonságaik jobbak, mint a tiszta fémeké. Az ötvözetekre példák az acél, a forraszanyag, a sárgaréz, az ón, a foszforbronz, az amalgám és hasonlók.
Az ötvözet összetételét általában tömegarány alapján számítják ki. Az ötvözetek atomösszetételük szerint szubsztitúciós ötvözetekre vagy intersticiális ötvözetekre oszthatók, és tovább oszthatók homogén fázisokra (csak egy fázis), heterogén fázisokra (több fázis) és intermetallikus vegyületekre (nincs nyilvánvaló különbség a két fázis között). [2]
áttekintés
Az ötvözetek képződése gyakran megváltoztatja az elemi anyagok tulajdonságait, például az acél szilárdsága nagyobb, mint fő alkotóelemé, a vasé. Egy ötvözet fizikai tulajdonságai, mint például a sűrűség, a reakcióképesség, a Young-modulus, az elektromos és hővezető képesség, hasonlóak lehetnek az ötvözet alkotóelemeihez, de az ötvözet szakítószilárdsága és nyírószilárdsága általában az alkotóelemek tulajdonságaihoz kapcsolódik. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy az atomok elrendezése egy ötvözetben nagyon eltér egyetlen anyagétól. Például egy ötvözet olvadáspontja alacsonyabb, mint az ötvözetet alkotó fémek olvadáspontja, mivel a különböző fémek atomrádiuszai eltérőek, és nehéz stabil kristályrácsot kialakítani.
Egy bizonyos elem kis mennyisége nagy hatással lehet az ötvözet tulajdonságaira. Például a ferromágneses ötvözetekben lévő szennyeződések megváltoztathatják az ötvözet tulajdonságait.
A tiszta fémekkel ellentétben a legtöbb ötvözetnek nincs rögzített olvadáspontja. Amikor a hőmérséklet az olvadási hőmérsékleti tartományon belül van, a keverék szilárd és folyékony halmazállapotú együtt. Ezért elmondható, hogy az ötvözet olvadáspontja alacsonyabb, mint az alkotó fémeké. Lásd eutektikus keverék.
A gyakori ötvözetek közül a sárgaréz réz és cink ötvözete; a bronz ón és réz ötvözete, és gyakran használják szobrokban, dísztárgyakban és templomi harangokban. Az ötvözeteket (például a nikkelötvözeteket) egyes országok pénznemében használják.
Az ötvözet oldat, például az acél, a vas oldószer, a szén pedig oldott anyag.