Inklusioner är små, icke-metalliska partiklar som finns i en metallmatris. De kan ha en betydande inverkan på metallens egenskaper, både positiva och negativa. Här är en uppdelning av hur inneslutningar påverkar olika metallegenskaper:
1. Mekaniska egenskaper:
* Styrka och hårdhet: Inklusioner kan fungera som förstärkande medel Genom att öka metallens styrka och hårdhet. Detta händer eftersom inneslutningarna motstår deformation och fungerar som hinder för dislokationsrörelse, vilket gör det svårare för metallen att deformeras.
* duktilitet: Å andra sidan kan inneslutningar också minska duktiliteten genom att fungera som stresskoncentratorer. Detta kan leda till för tidigt misslyckande under stress.
* seghet: Effekten av inneslutningar på seghet beror på deras storlek, form och distribution. Stora, skarpa inneslutningar kan fungera som sprickinitieringsplatser och minska segheten. Små, runda inneslutningar kan ibland förbättra segheten genom att hindra sprickutbredningen.
* Trötthetsresistens: Inklusioner kan också påverka trötthetsmotståndet negativt. Stresskoncentrationseffekten kan leda till lokala trötthetssprickor, vilket minskar metallens trötthetsliv.
2. Fysiska egenskaper:
* Elektrisk konduktivitet: Inklusioner kan minska elektrisk konduktivitet . Detta beror på att de fungerar som hinder för flödet av elektroner.
* Termisk konduktivitet: I likhet med elektrisk konduktivitet kan inneslutningar också minska värmeledningsförmågan.
* densitet: Inklusioner kan öka densiteten av metallen. Omfattningen av densitetsökningen beror på densitetsskillnaden mellan metallen och inkluderingsmaterialet.
* magnetiska egenskaper: Inklusioner kan påverka magnetiska egenskaper hos en metall. Till exempel kan inneslutningar av ferromagnetiska material öka den magnetiska permeabiliteten för en icke-magnetisk metall.
3. Andra egenskaper:
* Maskinbarhet: Inklusioner kan göra en metall svårare att bearbeta . Detta beror på att inneslutningarna kan orsaka verktygsslitage och bryta framkanten.
* svetsbarhet: Inklusioner kan också påverka svetsbarhet. De kan fungera som hinder för flödet av smält metall, vilket gör det svårt att uppnå en bra svets.
* Korrosionsmotstånd: Effekten av inneslutningar på korrosionsmotståndet är komplex och beror på inneslutningens och miljön. Vissa inneslutningar kan faktiskt förbättra korrosionsmotståndet , medan andra kan göra metallen mer mottaglig för korrosion.
Exempel:
* stål: Oxidinklusioner i stål kan fungera som stresskoncentratorer, vilket minskar duktilitet och seghet. De kan emellertid också öka styrkan och hårdheten.
* aluminium: Kiseldioxidinneslutningar i aluminium kan leda till varm rivning under gjutning.
* Titanium: Karbider i titan kan förbättra styrka och hårdhet, men kan också minska duktilitet och seghet.
kontrollerande inneslutningar:
Det är viktigt att kontrollera bildandet och distributionen av inneslutningar under tillverkningsprocessen. Detta kan uppnås genom att använda korrekt smält- och gjutningstekniker, lägga till deoxidisatorer och använda rena råvaror.
Sammanfattningsvis:
Effekterna av inneslutningar på metallegenskaper är mångfacetterade och beror på deras natur, storlek, form och distribution. Att förstå dessa effekter är avgörande för att välja rätt material och tillverkningsprocesser för specifika applikationer.
