Metallurgia ja selle klassifikatsioon
Metallurgia on metallide omaduste ja käitumisega tegelev uurimisvaldkond. See hõlmab erinevaid protsesse ja tehnikaid metallide ekstraheerimiseks, vormimiseks ja muutmiseks erinevateks rakendusteks. Laialdaselt tunnustatakse kolme tüüpi metallurgiat: kaevandusmetallurgia, füüsiline metallurgia ja mehaaniline metallurgia.
Ekstraheeriv metallurgia
Ekstraheeriv metallurgia hõlmab metallide kaevandamist nende maakidest ja nende järgnevat puhastamist. See puudutab keemilisi ja füüsikalisi protsesse, mida kasutatakse soovitud metalli eraldamiseks selle maagist. Maagid läbivad mitmesuguseid töötlusi, sealhulgas purustamist, jahvatamist ja sulatamist. Sulatamine rakendab metalli maagist eraldamiseks kuumust ja keemilisi reaktsioone; näiteks rauamaaki töödeldakse läbi kõrgahju koksi ja lubjakiviga, et saada sulamalmi, mis rafineeritakse edasi teraseks või malmiks. Hüdrometallurgia on veel üks oluline meetod, eriti metallide (nt kulla ja hõbeda) taastamiseks, kasutades veepõhiseid lahuseid ja keemilisi reaktsioone.
Füüsiline metallurgia
Füüsikaline metallurgia keskendub metallide füüsikaliste ja mehaaniliste omaduste uurimisele. See hõlmab metallide aatomi- ja kristallstruktuuride mõistmist ning erinevate töötlemistehnikate mõju nende omadustele. Oluline aspekt on faasimuutuste uurimine, mis tekivad siis, kui metallide kristallstruktuur muutub selliste tegurite tõttu nagu temperatuur ja rõhk. Metallide faasistruktuuri muutmiseks kasutatakse tavaliselt kuumtöötlusprotsesse, nagu lõõmutamine, karastamine ja karastamine. Füüsiline metallurgia uurib ka metallide defekte, nagu nihestused, terade piirid ja vabad kohad, mis võivad oluliselt mõjutada mehaanilist tugevust ja jõudlust.
Mehaaniline metallurgia
Mehaaniline metallurgia käsitleb metallide mehaanilist käitumist, sealhulgas nende reageerimist välisjõududele. See keskendub seostele metallide mikrostruktuuri ja makroskoopiliste omaduste vahel, rõhutades tugevust, sitkust ja vastupidavust. Üks peamisi eesmärke on töötada välja optimaalsete mehaaniliste omadustega metallid konkreetseteks rakendusteks, manipuleerides mikrostruktuuri legeerelementide või kuumtöötlemise kaudu. Metalli väsimise ja purunemise uurimine on samuti ülioluline: väsimus tekib siis, kui metall läbib korduvat tsüklilist koormust, mis viib progresseeruva ja sageli katastroofilise rikkeni. Nende tegurite mõistmine aitab kujundada materjale, mis suudavad sellistele tingimustele vastu pidada.
Korduma kippuvad küsimused
Millised on kolm metallurgia tüüpi?Ekstraheeriv metallurgia, füüsiline metallurgia ja mehaaniline metallurgia.
Mida teeb kaevandusmetallurgia?See ekstraheerib ja puhastab metalle nende maakidest sulatamise, hüdrometallurgia ja sellega seotud protsesside abil.
Millele keskendub mehaaniline metallurgia?Metallide mehaaniline käitumine, sealhulgas deformatsioon, väsimus ja purunemine.
Mida uurib füüsiline metallurgia?Metallide füüsikalised ja mehaanilised omadused, sealhulgas nende aatomi- ja kristallstruktuurid ning kuidas töötlemismeetodid neid omadusi muudavad.
Kuhu hüdrometallurgia metallurgias sobib?Hüdrometallurgia kuulub ekstraheerivasse metallurgiasse, milles kasutatakse keemilisi vesiprotsesse metallide lahustamiseks ja taastamiseks maakidest ja kontsentraatidest.
