Erinevad sulamite tüübid ja kasutamine

Sulam on metall, mis on loodud kahe või enama metallelemendi ühendamisel. Materjali suurema tugevuse või korrosioonikindluse jaoks valmistatakse erinevat tüüpi sulameid. See vastupidavus on sulamid aluseks kaasaegses maailmas.

Sulam on stabiilne metalliline aine, mis koosneb kahest või enamast metallist. Mõnel juhul võib sulam sisaldada ka mittemetalle. Perioodilisest tabelist metallide leidmiseks vaadake redeleid, mis on loodud boorist astatiinini. Redelist vasakul asuvaid elemente peetakse metallideks; paremale, mittemetallid.

Traditsiooniliselt on sulami peamine koostisosa sulanud esiteks järgneb teiste koostisosade lahustamine sulasegus. Elemendid sulavad kokku, moodustades aine, mis omandab mõlema omadused.

Sulamite valmistamisel on üks raskusi see, et metallidel on erinevad sulamistemperatuurid. Näiteks sulab vask temperatuuril 1083 kraadi ja tsink temperatuuril 419 kraadi. Kuid tsink keeb ka 907 kraadi Celsiuse järgi. Seetõttu valmistatakse messingist tsingi aurustumise vältimiseks kõigepealt vask sulatades, seejärel lisades tsinki, et see kiiresti lahustuks.

Metalli tugevus on see, kui suurt jõudu taluvad aatomikihid enne üksteisest mööda liikumist. Sulamid on tugevamad metalli võre struktuuri moonutuste tõttu.

Terases sobivad väiksemad süsinikuaatomid raua aatomite vahele, et luua tugevam terasest sulam. Moonutatud võre struktuuris ei saa aatomid üksteisest nii kergesti üle / üle liikuda, muutes sulami kõrgemate jõudude suhtes vastupidavamaks.

Allpool on loetletud mitut tüüpi sulamid, neist koosnevad elemendid ja mõned nende kasutusalad:

Alumiinium ei ole eriti tugev metall, kuid juhtivuse tõttu on see kasulik mitmesuguste rakenduste jaoks. Sel põhjusel segavad tootjad selle tugevdamiseks alumiiniumi teiste metallidega, moodustades mitu erinevat alumiiniumsulamit:

• alnico (alumiinium, nikkel, vask); kasutatakse magnetite tootmisel
• magnaalium (alumiinium 5% magneesiumiga); instrumendid ja valuveljed autodel
• duralumiinium (vask, alumiinium, mõnel juhul magneesium ja mangaan); auto- ja lennukimootorite komponendid

Element vask on altid oksüdeerumisele, mis muudab selle pinna tuhmiks, kahvaturoheliseks. Oksüdatsiooni vältimiseks ja selle tugevuse suurendamiseks sulatavad tootjad vaske mitme erineva elemendiga:

• messing (vask, kuni 50 protsenti tsinki); kasutatakse dekoratiivtoodetes nagu ehted, samuti mutrite ja poltide jaoks
• pronks (vask, 10 protsenti tina või alumiinium); kasutatakse müntide, kujukeste ja dekoratiivesemete valmistamiseks

• teras (raud, 0,5 kuni 1,5 protsenti süsinikust); kasutatakse laialdaselt ehituses, näiteks:

• külmikud
  
• vahemikud

Pehme metallina on puhas kuld vormitav ja kergesti töödeldav. Kulla tugevuse suurendamiseks lisatakse muid metalle:

• kollane kuld (kuld, vask); igat tüüpi ehted (sõrmused, käevõrud, kaelakeed, kõrvarõngad)
• valge kuld (kuld, nikli, hõbeda või pallaadiumiga); igat tüüpi ehteid

Esimene sulam tuli kasutusele pronksiajal, mis algas umbes 3500 eKr. Valmistatud vasest ja tinast, varased inimesed kasutasid pronksi tuhandeid aastaid enne keerukamate ahjude väljatöötamist rauast tööriistade ja relvad. Roomlastel tekkis messing umbes 500 eKr.