Hợp kim là gì? Các loại phổ biến và ứng dụng thực tiễn

Hợp kim là gì? Chúng được phân loại dựa trên đặc điểm gì? Ứng dụng thực tiễn của các loại hợp kim ra sao? Đừng bỏ lỡ bài viết sau nếu muốn tìm lời giải. 

Phế Liệu Tuấn Hùng sẽ cung cấp thêm nhiều thông tin chất liệu hợp kim là gì. Đồng thời qua đó cũng lý giải những thắc mắc của người dùng về khả năng chống oxy hóa, độ cứng, độ bền,…. 

Hợp kim là gì?

Hợp kim được biết đến là dung dịch răng của nhiều nguyên tố kim loại hoặc kết hợp giữa 1 nguyên tố kim loại và 1 nguyên tố phi kim. Chất liệu này xuất hiện rất nhiều trong cuộc sống hàng ngày, từ ngành công nghiệp điện tử, hàng tiêu dùng, gia dụng, cơ khí,….

Tính chất của hợp kim

Theo tài liệu, hợp kim mang tính chất của 1 kim loại: Dẻo, dễ biến dạng, dẫn nhiệt cao, có ánh kim, dẫn điện,…). Chúng là hỗn hợp của các yếu tố và có thể ở dạng rắn. 

Không ít người băn khoăn chất liệu hợp kim có gỉ không. Sau khi nắm rõ tính chất của vật liệu này bạn sẽ câu trả lời. Các loại hợp kim của kim loại thường chứa hai yếu tố nhị phân của hợp kim. Trong khi những hợp kim chứa ba thành phần kim loại sẽ được gọi với cái tên Ternary hợp kim. 

Vật chất kể trên được tạo ra bởi sự tan chảy của hai hoặc nhiều nguyên tố. Một loại kết tinh khi làm mát thành dung dịch rắn là hợp chất liên khối. Ngoài ra, chất cấu thành hợp kim không thể nào tách rời bằng phương tiện vật lý. 

Thực tế, hợp kim mang đến những đặc tính vượt trội so với kim loại nguyên chất. Chẳng hạn, thép(hợp kim của sắt) bền bỉ hơn kim loại hợp thành là sắt. Đặc tính vật lý của hợp chất này không khác nhiều kim loại được hợp kim hóa như: Mật độ, tính điện, hệ số dẫn nhiệt, độ kháng cự,….

Tuy nhiên, đặc tính cơ khí của hợp kim khác biệt một cách rõ rệt từ: Độ bền kéo, độ cứng, độ bền cắt, khả năng chống ăn mòn,…. Ngoài ra, hợp kim không có một điểm nóng chảy nhất định. 

Cách phân loại hợp kim

Do được kết hợp từ nhiều thành phần khác nhau nên hợp kim cũng có nhiều loại. Dưới đây là những loại hợp kim phổ biến nhất hiện nay. 

Phân loại hợp kim
Chi tiết

✅

Phân loại theo thành phần cấu tạo

• Hợp kim đen: Hợp kim của sắt với thành phần chính là kim loại sắt, kết hợp cùng tỷ lệ cực nhỏ nguyên tố khác. 

• Hợp kim màu: Hợp kim của kim loại khác ngoài sắt như: Đồng, nhôm, vàng,… Một số loại phổ biến trong đời sống có thể kể đến: Đồng thau, vàng tây, hợp kim nhôm. 

• Hợp kim gốm: Còn được biết đến với tên gọi hợp kim bột. Đây là hợp chất kết hợp của Cacbua Vonfram với Titan Cacbua. 

• Hợp kim phức tạp: Những hợp chất của kim loại cùng kim loại hoặc phi kim khác. 

✅

Dựa theo tính chất

• Hợp kim không bị oxy hóa: Chẳng hạn như Inox, Cacbon, Niken, Crom, Mangan,….

• Hợp kim siêu cứng: Có thể kể đến hợp kim W-Co, Co-Cr-W-Fe,….

• Hợp kim trọng lượng nhẹ. 

• Hợp kim độ bền cao. 

• Hợp kim nhiệt độ nóng chảy thấp. 

Các loại hợp kim phổ biến hiện nay

Khi tìm hiểu thế nào là hợp kim bạn sẽ thấy chúng có rất nhiều loại với tính chất khác nhau. Quý vị có thể tham khảo một số dòng hợp kim phổ biến ngay phần dưới đây. 

Hợp kim đồng

Hợp kim đồng thường chia làm 2 loại phân theo thành phần hóa học. Trong đó bao gồm: Latong(đồng vàng hay đồng thau), Brong(đồng thanh). 

• Latong đồng: Tạo thành từ sự kết hợp giữa đồng và kẽm. Ngoài ra, hợp kim này còn có các nguyên tố khác như Ni, Pb, Sn,….

• Brông đồng: Đây là hợp kim của kim loại đồng với các nguyên tố khác ngoại trừ Zn. Đồng thanh ký hiệu bằng chữ B. Người ta phân biệt các loại Brong đồng tùy thuộc vào nguyên tố hợp kim chính trong thành phần. Chẳng hạn như Cu-Sn(Brông thiếc), Cu-Al(Brông nhôm), Cu-Be(Brông Berili). 

Hợp kim nhôm

Hợp kim nhôm là hỗn hợp của kim loại nhôm với các nguyên tố như: Mangan, thiếc, đòng, magie, silic). Loại này thường phân làm 2 nhóm chính: Hợp kim nhôm biến dạng và hợp kim nhôm đúc. 

Dòng hợp kim kể trên được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất sản phẩm phục vụ đời sống. Bởi hợp kim của nhôm sở hữu tính chất phù hợp với nhiều công dụng phổ biến như: Chống gỉ, bền bỉ, dễ dát mỏng,….

Đặc biệt, đây là vật liệu quan trọng trong công nghệ chế tạo máy bay, thiết bị điện tử cũng như thiết bị ngành hàng không, quân sự,…. Hợp kim này có trọng lượng rất nhẹ nhưng khả năng chịu tải trọng lớn. 

Hợp kim titan

Titan hay titani có ký hiệu Ti đứng thứ 22 trong bảng tuần hoàn nguyên tố. Đây là một kim loại màu trắng bạc, tỷ trọng thấp, độ bền cao. Kim loại này không bị ăn mòn trong nước biển cung như nước cường toan và clo. 

Hợp kim titan được đánh giá độ bền tốt. Chúng ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành nghề, lĩnh vực. Bạn có thể tham khảo một số hợp kim titan dưới đây:

• Hợp kim titanium. 

• Hợp kim vàng.

• Hợp kim titan trắng. 

Hợp kim sắt

Hợp kim của sắt được kết hợp từ sắt với các nguyên tố hóa học khác. Mục đích của việc này nhằm tạo nên các vật liệu sở hữu công dụng khác nhau. 

Thực tế, quá trình luyện thép và gang, một số mỏ quẳng đã dùng kim loại đồng hành như: Hợp kim của gang, gang kính, Elinva(Niken, Crom), Fernico, hợp kim Fero, Inva(Niken), Kova(Coban),….

Hợp kim thép

Nếu còn băn khoăn hợp kim là gì có bị không bạn hãy tìm hiểu ngay hợp kim thép. Đây là một loại hợp kim của sắt kết hợp với nguyên tố hóa học khác nhau. 

Để tạo ra loại sắt thép chất lượng cao, quá trình luyện phải loại bỏ một số nguyên tố kim loại tạp chất, chẳng hạn: Phốt pho, lưu huỳnh. Bên cạnh đó cần bổ sung các hợp chất kim loại khác theo tỷ lệ nhất định. 

Đặc biệt, thép không hợp kim sở hữu độ bền, tính từ, sức chịu nhiệt, chống ăn mòn hợp các loại thép hợp kim. Bởi lẽ đó, sắt thép ngày càng ứng dụng nhiều trong các công trình xây dựng, chế tạo cơ khí, sản xuất,….

Thành phần của thép hợp kim có chứa một lượng các nguyên tố hợp kim thích hợp như: Mo, Mn, Cr, W, Co, Cu, Ni,…. Người ta thường cố tình đưa vào với lượng nhất định nhằm thay đổi tổ chức, tính chất của thép. 

Hợp kim kẽm

Hợp kim kẽm hiện nay cũng khá phổ biến, được gọi bằng từ viết tắt ZAMAK. Dòng này bao gồm 3 loại như sau:

• Kẽm hợp kim số 3. 

• Kẽm hợp kim số 5. 

• Kẽm hợp kim đặc biệt. 

Hợp kim của kẽm được biết đến nhiều nhất có lẽ là đồng thau. Chúng được tạo thành bằng cách thêm 55% đồng trở lên vào hỗn hợp kẽm. Dòng này có khả năng chống ăn mòn cực tốt, vật liệu ứng dụng trong nhiều ngành nghề. 

Khi kẽm tiếp xúc với không khí sẽ xảy ra phản ứng tự nhiên với Carbon Dioxide. Từ đó tạo thành lớp kẽm Cacbonat. Lớp bề mặt đó hoạt động như một lớp phủ bảo vệ khỏi tác động từ bên ngoài. 

Hợp kim Inox

Inox là một loại hợp kim của sắt kết hợp từ nhiều nguyên tố hóa học. Mỗi thành phần đảm nhận một vai trò, tạo nên những đặc tính của sản phẩm. Ngoài Fe, C, Cr, Ni, Mn, Mo, người ta còn sử dụng: Si, Cu, N, Nb, S,….

Tùy vào tỷ lệ các chất mà hợp kim Inox phân ra nhiều loại như: Inox 304, 201, 314, 316,…. Chúng được ứng dụng rộng rãi: Làm thiết bị nhà bếp, phụ kiện tủ bếp, lan can cầu thang, phòng, thiết bị hàng hải. 

Bên cạnh đó, Inox hợp kim có khả năng tạo hình tuyệt vời. Chưa kể dòng này có thể dát mỏng mà không cần gia nhiệt. Bởi lẽ đó, Inox độc quyền trong sản xuất các chi tiết như: Chậu rửa, vòi rửa, ray Inox, giá bát,….

Hợp kim Magie

Hợp kim Magie nổi tiếng có cấu trúc nhẹ nhất. Dòng này luyện bằng Magie, kim loại cấu trúc nhẹ trộn với các nguyên tố kim loại khác. Nhờ vậy cải tiện tốt tính chất vật lý. Một số nguyên tố bao gồm: Nhôm, Mangan, kẽm, silic, zirconium. 

Mặc dù trọng lượng riêng thấp nhưng Magie hợp kim có độ bền bên trong cao. Vì thế, chúng được ứng dụng trong một loạt lĩnh vực như: Công nghiệp, hàng không vũ trụ, điện tử, y sinh, thương mai. 

Để vật liệu Magie bền hơn, nhiều nghiên cứu đã trộn vào đó những kim loại khác nhằm hạn chế ăn mòn. Điển hình nhất là Magie – nhôm – kẽm với tỷ lệ 3% – 9% – 1%. Hai hợp kim của Magie dùng nhiều nhất có thể kể đến như: AZ31 và AZ91. 

Ứng dụng thực tiễn của hợp kim

Đến đây chắc hẳn bạn cũng biết hợp kim là gì. Không thể phủ nhận sự đa dạng của các loại hợp kim và những đặc tính nổi trội. Cũng chính vì thế nên vật liệu này được ứng dụng rộng rãi trong cuộc sống. Cụ thể:

• Hợp kim nhôm dùng để sản xuất vỏ phủ vệ tinh nhân tạo, khí cầu nhằm tăng nhiệt độ. Dó nhôm có đặc tính hấp thụ bức xạ điện năng lượng mặt trời tốt. 

• Tạo màu bạc trong sơn. 

• Sản xuất tản nhiệt CPU của máy tính. 

• Hợp kim là nguyên liệu gia công chính trong ngành cơ khí chính xác. 

• Chế tạo chi tiết xe ô tô, tàu biển, xe tải, tàu hỏa,….

• Ứng dụng trong xây dựng: Vật tư, sản xuất hệ thống cửa nhôm kính,….

• Làm vật dụng gia đình, độ nội thất như: Nồi, bàn ghế, thìa dĩa,….

• Sản xuất lõi dây điện, phôi điện thoại, linh kiện điện tử. 

• Chế tạo vũ khí hạt nhân, tên lửa, pháo hoa.  

Như vậy, hiểu rõ thế nào là hợp kim giúp bạn dễ dàng lựa chọn vật liệu phù hợp trong gia công, sản xuất. Thông qua đó, doanh nghiệp còn tận dụng tối đa thời gian, công sức, tiết kiệm chi phí chế tạo. 

Hy vọng với những chia sẻ trên đây bạn đã giải đáp hợp kim là gì? Nếu cần thêm thông tin, đừng quên kết nối tới Phế Liệu Tuấn Hùng ngay hôm nay. 

5/5 – (1 bình chọn)