Alaşım nedir, nasıl oluşur? Alaşımların özellikleri
Malzeme bilgisi bölümündeki bu yazımızda Alaşım nedir, nasıl oluşur anlatmaya çalışacağız. Alaşımların özellikleri nelerdir inceleyeceğiz ve bilinen bazı alaşım örnekleri vererek konuyu derinlemesine işlemeye çalışacağız. Öncelikle alaşımın tanımı ile başlayalım.
Alaşım nedir
İki veya daha çok metalin , bazen de bir metal ile karbon gibi bir ametalin birleştirilmesi ile elde edilen metal niteliğindeki maddelere alaşım denir. Alaşım tanımı bu şekildedir.
İlk bulunan alaşım hangisiydi
İnsanoğlunun değişik metallerden yaptığı ilk alaşım olarak, bronz örnek verilebilir. Bakır ile kalayı alaşım yaparak kullanmış ve bir çağı bronz çağı (M.Ö. yaklaşık 2500) olarak tanımlanmıştır.
Alaşımı meydana getiren kalay ve bakır metallerinin ergime derecesinin düşük olması, bronz yapımının ilk olmasına olanak sağlamıştır. Daha sonraki bin yıllarda daha değişik ihtiyaçlarım karşılayacak alaşımlar konusunda gelişmeler kaydedilmiş ve günümüzde neredeyse hiçbir metal saf olarak kullanılmamaktadır.
Alaşım Nasıl Oluşur?
Elementlerin alaşım oluşturabilmesi için, atomların tek tek bir ölçüye göre gruplaşması gerekir. Bazı atomların bir bölümü bu gruplaşmaya katılırken, bazılarında tüm atomlar katılmaktadır. Mesela, pirinçte bütün çinko ve bakır atomları bir araya gelir ve moleküller halinde gruplaşırlar. Çelikte ise demir atomları ve karbon atomlarının bir bölümü birleşerek, demir karbür molekülleri oluşturur
Alaşım örnekleri
Alaşım örnekleri verirken çelikten bahsetmemek olmaz. Çelik, demir ve karbon alaşımıdır. İçine dahil edilen elementlerin tipine ve oranına bağlı olarak değişen yüzlerce çelik tipi vardır ve bunların hepsi alaşımdır.
Bakır ve kalay elementleri alaşımlanarak bronz yapıldığını anlatmıştık.
Lehim alaşım mıdır? diye soran çok fazla insan olduğunu görüyoruz. Evet, Lehim, Kalayla kurşunun eritilerek karıştırılmasıyla elde edilen bir alaşımdır. (%36 kurşun, % 64 kalay)
Pirinç, bakır çinko alaşımıdır. Çinko oranı en fazla % 46′
Amalgam, Civanın farklı metallerle oluşturduğu alaşım örneklerindendir. Örneğin, dişçilerin dolgu amaçlı kullandığı gümüş amalgamıdır.(yukarıda)
Kobalt ve alaşımları, aşınmaya ve vücut sıvılarına dayanıklı bir malzeme olduğundan, vücut protezlerinde tercih edilir.(yukarıda)
Berilyumun, yoğunluğu çok düşük ve elastikliği çelikten daha iyi bir element olmasından kaynaklı olarak, berilyum alaşımları Rijitlik ve hafifliğin önemli olduğu yerlerde kullanılır. Örneğin uzay sanayi konstruksiyonlarında. Alaşım örnekleri olarak yine aynı şekilde Alüminyum-lityum alaşımı, alüminyumdan daha dayanıklı ve daha hafiftir. Bu alaşımlar da uzay araçlarının yapımında kullanılır.
Silah mermileri ve saçmalar, Kurşun-Arsenik alaşımından yapılır. Bu yüzden ”kurşun”adıyla da bilinirler.
Matbaa harfleri sert ve basınca dayanıklı olması amacıyla Kurşun-antimon-kalay alaşımından yapılır. Kurşun ve antimon alaşımı çok sert olup kırılganlığı fazladır. Yüksek basınçlara dayanamaz. Kırılganlığı azaltmak amacıyla kalay da kullanılmıştır.
Alman gümüşü diye bilinen Bakır nikel ve çinko alaşımının gümüşle tek alakası, renginin gümüşü andırmasıdır. (yukarıdaki resim)
Bilinen bazı alaşım örnekleri ve bileşimleri. (yukarıda) Tıklayıp büyütebilirsiniz.
Alaşımların özellikleri
Herhangi bir alaşım, kendisini oluşturan tüm metallerden farklı özellikler taşır. Yeni oluşturulan alaşımların özellikleri, alaşımı oluşturan elementlerin özelliğine ve oranına göre değişir.
İki metalden oluşan bir alaşımın erime noktası bu iki bileşenin erime noktalarından daha düşük, daha yüksek ya da tam ara değerde olabilir. Alaşımların bu özelliği örneğin, kalay ve kurşun alaşımlarının lehim ismiyle, metalleri birleştirme amacıyla kullanılmıştır.
Alaşımda kullanılan metallerin karışım oranları ve yapım tekniği değişmedikçe, ortaya çıkacak olan alaşımların özellikleri aynı olur. Karışım oranlarında yapılacak olan en ufak bir değişiklik, çok farklı özelliklerde başka bir alaşımın elde edilmesine neden olabilir.
Alaşımlar, yapılarına giren az eriyebilen madenlerden daha fazla ve daha kolaylıkla eriyebilir.
Alaşımlarda her iki metal, hem katı hem de sıvı halinde birbiri içerisinde ergimiştir.
Alaşımların bir başka özelliği de genellikle bileşenlerinden daha sert ve dayanıklı olmasıdır.
Demire karbonun yanı sıra başka elementler katılarak özel alaşımlı çelikler elde edilebilir.
Alaşımları saf malzemelerden ayıran en önemli farklardan biri, saf metaller gibi tek bir sıcaklıkta katılaşmıyor, ya da erimiyor olmalarıdır. Bütün metaller, denge koşullarında (yani çok yavaş soğutulduklarında ya da ısıtıldıklarında) tek bir sıcaklıkta katılaşır ya da erirler. Alaşımların katılaşması ve erimesi ise iki sıcaklık değeri arasında bir yerde gerçekleşir. Bir alaşımı bu iki sıcaklık değeri arasında bir noktaya kadar ısıtıp beklettiğimizde, ne tam katı, ne de tam sıvı hale geçmeden, çamur gibi bir yapıya sahip olmasını sağlayabiliriz.
Metaller neden alaşım yapılır?
1. Malzemenin fiziksel ve mekaniksel özelliklerini değiştirmek suretiyle daha elverişli malzemeler üretmek için.
2. çok sayıda ve değişik özelliklerde metaller geliştirerek ihtiyaçlara cevap vermek için.
3. Isıl işlemlere uygun metaller üretmek için.
4. Malzemenin maliyetini düşürmek için.
5. Malzemeyi aşınma ve dış şartların yıpratıcı etkilerinden korumak için.
Bu yazımızda Alaşım nedir. alaşım nasıl oluşur sorularına cevap vermeye çalıştık ve alaşımların özellikleri konusuna değindik ve alaşım örnekleri verdik. Yeni yayınlarda buluşmak dileği ile.