Hợp kim là gì? Tính chất, ứng dụng và phân loại chi tiết

Tháng Mười 27, 2023

Hợp kim là vật liệu được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, cụ thể như dùng để làm đồ trang sức, chất hàn răng, dụng cụ âm nhạc, khóa cửa,… Tuy nhiên không phải ai cũng biết được hợp kim là gì và hiểu rõ về chúng. Chính vì thế, bài viết hôm nay chúng tôi sẽ đi phân tích chi tiết và đầy đủ nhất các thông tin liên quan đến hợp kim như hợp kim là gì, tính chất, ứng dụng,….Nếu có bất kỳ thắc mắc nào xoay quanh vấn đề hợp kim là gì, hãy liên hệ ngay với Phế Liệu VN để được tư vấn cụ thể.

1. Hợp kim là gì?

Hợp kim là gì?

Hợp kim là gì? Đó là loại vật liệu ưu việt nó cải thiện chất lượng các đơn kim loại hiện nay. Bằng việc kết hợp của nhiều nguyên tố kim loại với nhau hay giữa 1 nguyên tố được biết là kim loại với một nguyên tố chính là phi kim.

Hợp kim đa số đều ở thể rắn. Nếu thành phần của chúng có chứa 2 nguyên tố thì gọi là hợp kim nhị phân, có chứa 3 nguyên tố thì gọi là ternary hợp kim.

Hợp kim là một khối đồng nhất và không thể tách rời chúng bằng cách thông thường. Chúng luôn duy trì những tính chất vốn có của kim loại mặc dù trong thành phần của chúng có thể chứa của phi kim và kim loại. Sự kết hợp này giúp hợp kim mang những tính chất (cả ưu điểm lẫn hạn chế) của các kim loại/ phi kim thành phần.

2. Tính chất của hợp kim là gì?

Tính chất của hợp kim là gì còn dựa vào thành phần của chất cấu tạo nên chúng. Tuy nhiên, nhìn chung các loại vật liệu này đều những tính chất sau:

  • Hợp kim có tính dẫn nhiệt, dẫn điện và ánh kim do trong hợp kim có các electron tự do
  • Có độ cứng cao hơn so với các kim loại thành phần do có sự thay đổi về cấu tạo mạng tinh thể, thay đổi về thành phần của ion trong mạng tinh thể
  • hợp kim có khả năng chống gỉ, chống ăn mòn rất tốt do được kết hợp từ các nguyên tố kim loại và phi kim tạo thành trong quá trình cơ nhiệt.
  • Một số hợp kim có tính trơ với axit hoặc bazo hoặc các xúc tác khác.

3. Quy trình chế tạo hợp kim hiện nay

Khác với phương pháp truyền thống là nấu chảy rồi kết tinh (đúc), biến dạng thành bán thành phẩm, gia công cắt thành bán thành phẩm, người ta có thể chế tạo sản phẩm hợp kim khá đơn giản và tiết kiệm hơn. Cụ thể quy trình chế tạo hợp kim sẽ thực hiện qua các bước như sau:

Hợp kim được chế tạo thành nhiều vật dụng khác nhau

3.1 Lựa chọn nguyên liệu

Tùy vào tính chất và nhu cầu sử dụng sản phẩm để lựa chọn các nguyên liệu hợp kim phù hợp. Các nguyên liệu được sử dụng chủ yếu là đồng, gang, thép, sắt, kẽm, các kim loại nguyên chất và một số thành tố khác.

3.2 Tạo bột kim loại để chế tạo hợp kim ở thể rắn

Các bạn có thể chế tạo tùy vào điều kiện khác nhau như nghiền (cho vật liệu giòn), phun tia kim loại lỏng vào môi trường nguội nhanh (trên tang đồng hay trong nước, khí áp suất cao), hoàn nguyên từ oxit, điện phân…

3.3 Tạo hình kim loại

Đây là công đoạn mang tính kết nối các nguyên liệu có sẵn để tạo nên một chất liệu hợp kim đồng nhất và có tính chất bền chặt như mong muốn. Có nhiều phương pháp để dễ dàng lựa chọn tạo hình theo mong muốn như nén, ép hay sử dụng áp suất lớn.

3.4 Thêu kết kim loại

Đây là công đoạn cuối cùng để mang đến sự hoàn chỉnh về mặt liên kết cho hợp kim bằng cách làm các hạt bột được liên kết và bền vững với nhau.

4. Các loại hợp kim phổ biến hiện nay

Sau khi tìm hiểu hợp kim là gì, hãy cùng điểm qua một số loại hợp kim được sử dụng rất phổ biến hiện nay, cụ thể như sau:

4.1 Hợp kim sắt

Hợp kim sắt là sự kết hợp của nguyên tố kim loại sắt với các nguyên tố hóa học khác. Mục đích của việc chế tạo ra hợp kim này là để vật liệu vừa mang những đặc tính tốt của sắt, vừa hạn chế tối đa nhược điểm của nó.

4.2 Hợp kim thép

Hợp kim thép cũng có cấu tạo giống sắt. Tuy nhiên, có chất lượng cao và có rất ít các nguyên tố kim loại tạp chất.

Hợp kim thép được gia công thành các sản phẩm phục vụ công nghiệp

4.3 Hợp kim đồng

Hợp kim đồng gồm 2 nguyên tố chính là đồng và kẽm, ngoài ra còn có các nguyên tố khác như Pb, Ni, Sn…. Hợp kim đồng được chia ra làm 2 loại chính đó là Latông và Brông.

Nếu chỉ có đồng và kẽm, hợp chất được gọi là latông đơn giản. Nếu ngoài đồng và kẽm, còn có sự tham gia của các nguyên tố khác được gọi là latông phức tạp.

Một hợp kim đồng nữa là Brông với sự kết hợp của đồng (nguyên tố chính) và các nguyên tố khác và không có sự tham gia của kẽm.

4.4 Hợp kim nhôm

Hợp kim nhôm là sự kết hợp giữa kim loại nhôm với các nguyên tố khác (như: mangan, đồng, thiếc, silic, magie). Chúng cũng được phân thành 2 nhóm chính là hợp kim nhôm biến dạng và hợp kim nhôm đúc.

Hợp kim nhôm biến dạng được sử dụng làm chai, lọ, đồ dùng nhà bếp như nồi, chảo… Hợp kim nhôm đúc được sử dụng nhiều trong các động cơ đốt.

4.5 Hợp kim titan

Việc bổ sung các nguyên tố khác nhau như Al, Mo, V, Co, Ni, Cr, Mn, Cu Fe đã tạo thành các loại hợp kim Titan có tính chất và ứng dụng khác nhau.

Hợp kim chứa 6% nhôm, 4% vanadi là loại hợp kim được sử dụng phổ biến nhất trong tất cả các hợp kim titan.

4.6 Hợp kim inox

Hợp kim inox khó chế tạo hơn nó là loại đặc biệt có thành phần nhiều chất phức tạp và có giá trị cao hơn các loại inox khác.

5. Ứng dụng của hợp kim là gì?

Với những đặc tính nổi bật của mình, hợp kim đã được con người sử dụng vào nhiều mục đích khác nhau. Sau đây là một số ứng dụng nổi bật nhất của hợp kim.

  • Đối với những hợp kim nhẹ, bền chịu được nhiệt độ cao và áp suất cao thường được dùng để làm vỏ phủ vệ tinh nhân tạo, hoặc được sử dụng để làm vỏ phủ khí cầu.
  • Những hợp kim có tính bền hoá học và cơ học cao thường dùng để chế tạo các thiết bị trong ngành dầu mỏ và công nghiệp hoá chất.
  • Với các loại hợp kim nhôm dạng bột thì được dùng vào việc tạo màu bạc trong sơn, dùng làm bông nhôm dùng trong sơn lót ứng dụng trong việc xử lý gỗ để kháng nước.
  • Những hợp kim không gỉ dùng để chế tạo nên những đồ dùng gia đình, là nội thất có độ bền cao như là trang thiết bị nấu bếp, thau, bàn ghế, …
  • Dùng làm các bộ tản nhiệt CPU trong máy tính và trong vỏ máy tính,…
  • Người ta sử dụng hợp kim để làm nguyên liệu gia công trong ngành cơ khí chính xác.
  • Dùng trong ngành công nghiệp chế tạo các chi tiết cho xe ô tô, tàu biển, xe tải, tàu hỏa và cả làm vỏ máy bay,…
  • Dùng trong ngành xây dựng: dùng làm ván, vật tư, dùng làm cửa sổ hay cửa chính,…
  • Hợp kim của vàng với Ag, Cu (vàng tây) đẹp và cứng dùng để chế tạo đồ trang sức và trước đây ở một số nước còn dùng để đúc tiền.

Trên đây là một số thông tin liên quan đến hợp kim là gì mà chúng tôi muốn giới thiệu đến các bạn. Hy vọng rằng với những chia sẻ trên đã giúp bạn biết hợp kim là gì và có cái nhìn rõ hơn về loại vật liệu này. Nếu có bất kỳ thắc mắc nào quý khách có thể liên hệ với Phế Liệu VN để được hỗ trợ tư vấn nhanh nhất.

Đánh giá bài viết
Nguyễn Thành Công
Latest posts by Nguyễn Thành Công (see all)

Bài viết liên quan

Xem tất cả

Contact Me on Zalo
0966.757.168