Effeithiau Elfennau mewn Aloeon ar Priodweddau Mecanyddol 

Gall ychwanegu gwahanol elfennau metel mewn aloi effeithio'n sylweddol ar ei briodweddau mecanyddol (megis cryfder, caledwch, hydwythedd, caledwch, ymwrthedd cyrydiad, ac ati).

Mae'r canlynol yn rolau elfennau metel cyffredin mewn aloion a'u heffeithiau ar briodweddau mecanyddol:

1.Carbon (C)

(1).Defnyddio: Fe'i ceir yn bennaf mewn dur a haearn bwrw, gan ffurfio carbidau â haearn (fel Fe3C).

(2). Dylanwad:

①.Cryfder/Caledwch: Mae cynnwys carbon cynyddol yn cynyddu caledwch a chryfder yn sylweddol (fel dur carbon uchel), ond gall gormodedd arwain at frau.

②.Ductility: Po uchaf yw'r cynnwys carbon, yr isaf yw'r hydwythedd a'r caledwch.

③. Weldability: Mae gan ddur carbon uchel briodweddau weldio gwael.

2.Cromiwm (Cr)

(1).Defnyddio: Elfen allweddol ar gyfer dur di-staen (fel 304, 316) a dur offer.

(2). Dylanwad:

①.Corrosion ymwrthedd: Yn ffurfio ffilm ocsid goddefol (Cr2O3) i wella ymwrthedd ocsideiddio a gwrthiant cyrydiad.

②.Caledwch/Cryfder: Yn ffurfio carbidau â charbon (fel Cr23C6) i wella caledwch a gwrthsefyll gwisgo.

Perfformiad tymheredd ③.High: Yn gwella cryfder tymheredd uchel (fel dur sy'n gwrthsefyll gwres).

3.Nickel (Ni)

(1). Ceisiadau: dur di-staen (fel 304), aloion tymheredd uchel (fel Inconel) ac aloion sy'n gwrthsefyll cyrydiad.

(2). Dylanwad:

①.Caledwch: Yn gwella caledwch tymheredd isel a hydwythedd (fel dur nicel ar gyfer amgylcheddau tymheredd isel).

②.Corrosion ymwrthedd: Yn gwella ymwrthedd i asidau ac alcalïau.

③.Austenite sefydlogi: Mewn dur di-staen, mae'n cydweithredu â chromiwm i ffurfio strwythur austenitig (fel 304 dur).

4.Molybdenwm (Mo)

(1). Ceisiadau: dur cryfder uchel (fel 4140), dur di-staen (fel 316) ac aloion tymheredd uchel.

(2). Dylanwad:

①.Strength/gwrthiant gwres: Yn gwella cryfder tymheredd uchel a gwrthiant creep.

②.Corrosion ymwrthedd: Yn gwella ymwrthedd i gyrydiad straen clorid (fel 316 o ddur di-staen).

③.Grain mireinio: Yn gwella caledwch.

5.Manganîs (Mn)

(1). Ceisiadau: dur carbon (fel A36), dur aloi isel cryfder uchel (HSLA) a dur manganîs austenitig (fel dur Hadfield).

(2). Dylanwad:

①.Deoxidation/desulfurization: Yn lleihau effeithiau niweidiol sylffwr (yn ffurfio MnS yn lle FeS).

②.Hardenability: Yn gwella caledwch a gwrthsefyll traul (e.e. dur manganîs uchel ar gyfer bwcedi cloddio).

③.Austenite sefydlogi: Amnewid nicel rhannol mewn dur di-staen.

6.Silicon (Si)

(1). Defnyddiau: Dur gwanwyn (e.e. 65Mn), dur trydanol, ac aloion alwminiwm (e.e. cyfres 4xxx).

(2). Dylanwad:

①.Cryfder/elastigedd: Yn gwella cryfder a therfyn elastig dur (e.e. dur gwanwyn silicon-manganîs).

②.Deoxidizer: Yn cael gwared ar ocsigen wrth wneud dur.

③. Priodweddau magnetig: Yn gwella athreiddedd magnetig dur trydanol.

7.Alwminiwm (Al)

(1). Defnyddiau: Aloi alwminiwm (e.e. 6061), aloion tymheredd uchel (e.e. Fe-Cr-Al), a dadocsidyddion.

(2). Dylanwad:

①.Lightweighting: Yn lleihau dwysedd (mae aloion alwminiwm tua 2/3 yn ysgafnach na dur).

②.Corrosion ymwrthedd: Yn ffurfio ffilm amddiffynnol Al2O3.

③.Grain mireinio: Yn atal twf grawn mewn dur.

8.Titaniwm (Ti)

(1). Ceisiadau: Aloi titaniwm (e.e. Ti-6Al-4V), dur di-staen (e.e. 321), ac aloion tymheredd uchel.

(2). Dylanwad:

①.cymhareb cryfder/pwysau: Mae gan aloion titaniwm gryfder penodol eithriadol o uchel.

②.Corrosion ymwrthedd: Yn gwrthsefyll cyrydiad dŵr môr a chlorid.

③. ffurfio carbide: Yn trwsio carbon mewn dur i atal cyrydiad rhyng-gronynnog (e.e. 321 o ddur di-staen).

9.Copper (Cu)

(1). Ceisiadau: Pres (Cu-Zn), efydd (Cu-Sn), a duroedd caledu dyddodiad (e.e. 17-4PH).

(2). Dylanwad:

①.Corrosion ymwrthedd: Yn gwella ymwrthedd cyrydiad atmosfferig (e.e. dur hindreulio).

② Dargludedd trydanol/thermol: Mae gan aloion copr ddargludedd trydanol rhagorol.

③. Cryfhau dyddodiad: Ffurfio cyfnod ε-Cu mewn dur (e.e. dur gwrthstaen 17-4PH).

10. Fanadiwm (V)

(1). Ceisiadau: Dur offer (e.e. D2), duroedd aloi isel cryfder uchel (HSLA).

(2). Dylanwad:

①.Grain mireinio: Ffurfio carbonitrides (fel VC) i atal tyfiant grawn.

② Cryfder / caledwch: Gwella cryfder wrth gynnal caledwch (fel dur HSLA).

11.Twngsten (W)

(1). Ceisiadau: Dur cyflym (fel M2), carbid sment (WC-Co) ac aloion tymheredd uchel.

(2). Dylanwad:

①.High-tymheredd caledwch: Ffurfio carbidau sy'n gwrthsefyll traul (fel W2C).

②.Coch caledwch: Mae dur cyflym yn cynnal caledwch ar dymheredd uchel.

12.Sinc (Zn)

(1). Ceisiadau: Dur galfanedig (atal rhwd), pres (Cu-Zn) ac aloion alwminiwm (fel cyfres 7xxx).

(2). Dylanwad:

①.Sacrificial anod amddiffyn: Mae'r haen sinc yn amddiffyn y matrics dur.

②.Strength: Yn ffurfio cyfnod cryfhau mewn aloion alwminiwm (fel Zn-Mg-Cu, aloi alwminiwm 7075).

Crynodeb: Dylanwad craidd elfennau ar briodweddau mecanyddol

Trwy addasu cynnwys a chyfuniad yr elfennau hyn, gellir dylunio aloion i ddiwallu anghenion penodol (fel dur cryfder uchel, aloion sy'n gwrthsefyll cyrydiad, neu aloion tymheredd uchel).