Sulamid

Otsime seletusi

Miks eelistatakse praktikas niinimetatud puhastele metallidele nende sulameid?

Miks kasutatakse sulameid?

Puhtaid metalle praktikas üldiselt ei kasutata. Neid vajavad küll mõned tootmis- ja teadusharud, nagu elektroonika­tööstus, kosmosetehnoloogia, keemiatööstus ja teadus­tegevus. Põhiliselt kasutatakse aga siiski metallide sulameid teiste metallide ning mittemetallidega.

Sulamid on mitmest metallist või metallist ja mittemetallist sulatamisel segatud ning seejärel tahkunud materjalid.

Sulameid eelistatakse niinimetatud puhastele metallidele just nende omaduste pärast. Enamik sulameid on korrosioonile vastupidavamad kui selle komponendid eraldi võetuna. Parimaks näiteks on siin eriterased, mis osutuvad välistingimustele palju vastupidavamateks kui põhimetall raud.

Samuti on sulamid palju kõvemad kui neid moodustanud metallid eraldi võetuna. Kui näiteks puhas kuld on küünega kriimustatav, siis kulla ja vase või kulla ja hõbeda sulamid on tunduvalt kõvemad ja kulumiskindlad.

Reeglina on sulami sulamistemperatuur madalam kui lähtemetallidel. Nii näiteks on vismuti ja kaadmiumi sulami sulamistemperatuur 144 °C, kuid vismut sulab 271 °C ja kaadmium 321 °C juures. Eriti märkimisväärselt madala sulamistemperatuuriga on niinimetatud Woodi sulam, mis sulab juba 68 °C juures. Selle komponentide vismuti, plii, tina ja kaadmiumi sulamistemperatuurid on kõik märgatavalt kõrgemad. Madalaima sulamistemperatuuriga on neist tina (232 °C).

Erinevaid sulameid

Tänu sulamite madalamale sulamistemperatuurile on neid kergem töödelda: kokku joota ja keevitada. See muudab sulamite töötlemise lihtsamaks ja odavamaks.

Sulamite omaduste iseloomustamisel on huvitav veel ka see, et sulami värvus võib erineda koostismetallide värvusest. Punase värvusega vase ja kollakasvalge värvusega nikli sulam on värvuselt peaaegu valge. Kahe hõbevalge metalli indiumi ja pallaadiumi sulam seevastu aga kuldkollane. Tähtsamate ja kasutatavamate sulamite koostis, omadused ja levinumad rakendused on toodud tabelis 2.

Tabel 2. Levinumaid sulameid.

Nimetus

Ligikaudne koostis protsentides

Omadusi

Rakendusi

Metallide sulamid mittemetallidega

Malm
​(toormartään)

C: 3,9–4,3
​Si: 0,76–1,25
​Mn: 1,0
​P: 0,20
​S: 0,05
​ülejäänud Fe

terase tootmine

Malm
​(valu)

C: 3,7–4,2
​Si: 2,26–2,75
​Mn: 0,51–0,90
​P: 0,11–0,30
​S: 0,04
​ülejäänud Fe

halli murdepinnaga,
​nimetatakse sageli hallmalmiks

masinaehitus
​tarbeesemed

Teras
​(invar)

Fe: 64
​Ni: 36
​C: kuni 2,14

tihedus = 8,1 g/cm3
​tsul = 1450 °C
​ei paisu soojendamisel

täppismõõteriistade osad

Teras
​(kroom­nikkel)

Cr: 18
​Ni: 9
​C: 0,06
​Si: 0,50–1,0
​Mn: 1,0
​ülejäänud Fe

suur korrosioonikindlus õhus, mere- ja jõevees

mõõteriistad
​lauanõud

Metallide sulamid metallidega

Dur­alumiinium

Al: 93–96
​Cu: 3,5–5
​Mg: 0,3–1,0
​Mn: 0,3–1,0

tihedus = 2,8 g/cm3
​tsul = 650 °C

konstruktsioonimaterjalid (lennukitööstus)

Messing
​(valgevask)

Cu: 57–60
​Zn: 40–43

tihedus = 8,4 g/cm3
​tsul = 900–950 °C
​suur plastilisus ja korrosioonikindlus

masinatööstus
​tarbeesemed
​mündid

Pronks

Cu: 89–91
​Sn: 9–11

tihedus = 8,9 g/cm3
​tsul = 1010–1020 °C

tööriistad
​relvad
​skulptuurid

  • Duralu­miinium
  • Pronks
  • Kroom­nikkel
  • Messing
  • Lennuki­ehitus
  • Kunsti materjal
  • Lauanõud
  • Mündid

Jätame meelde!

  • Sulamid on mitmest metallist või metallist ja mittemetallist sulatamisel segatud ning seejärel tahkunud materjalid.
  • Sulamid erinevad lähtemetallidest järgmistelt omadustelt: korrosioonikindlus, kõvadus, värvus, sulamistemperatuur.
  • Levinumad sulamid on malm, teras, duralumiinium, pronks, messing.