Keadaan cair adalah keadaan peralihan antara keadaan padat dan keadaan gas.Logam padat tersusun atas banyak butiran, logam gas tersusun atas atom-atom tunggal yang menyerupai bola elastis, dan logam cair tersusun atas banyak kelompok atom.
1. Ciri-ciri struktur logam cair
Keadaan cair adalah keadaan peralihan antara keadaan padat dan keadaan gas.Logam padat tersusun atas banyak butiran kristal, logam gas tersusun atas atom tunggal yang menyerupai bola elastis, dan logam cair tersusun atas banyak gugus atom, dan strukturnya mempunyai ciri-ciri sebagai berikut
(1) Setiap gugus atom mempunyai sekitar belasan hingga ratusan atom, yang masih mempertahankan energi ikat yang kuat dalam gugus atom dan dapat mempertahankan karakteristik susunan padatan.Namun ikatan antar gugus atom rusak parah, dan jarak antar gugus atom relatif jauh dan longgar, seolah-olah terdapat lubang.
(2) Gugus atom penyusun logam cair sangat tidak stabil, kadang bertambah besar dan kadang mengecil.Dimungkinkan juga untuk meninggalkan kelompok atom dalam kelompok dan bergabung dengan kelompok atom lain, atau membentuk kelompok atom.
(3) Ukuran rata-rata dan stabilitas gugus atom berhubungan dengan suhu.Semakin tinggi suhunya, semakin kecil ukuran rata-rata gugus atomnya dan semakin buruk kestabilannya.
(4) Bila terdapat unsur lain di dalam logam, karena adanya perbedaan gaya ikat antar atom yang berbeda, atom-atom dengan gaya ikat yang lebih kuat cenderung berkumpul dan menolak atom lain pada saat yang bersamaan.Oleh karena itu, terdapat pula ketidakhomogenan komposisi antar gugus atom, yaitu fluktuasi konsentrasi, bahkan terkadang terbentuk senyawa yang tidak stabil atau stabil.
2. Meleleh dan Melarutkan
Selama proses peleburan paduan, terjadi dua proses peleburan dan pembubaran secara bersamaan.Ketika paduan dipanaskan sampai suhu tertentu, paduan mulai meleleh, dan kondisi termodinamikanya menjadi terlalu panas.Pembubaran berarti logam padat terkikis oleh lelehan logam dan masuk ke dalam larutan untuk mewujudkan proses transformasi dari padat menjadi cair.Pelarutan tidak memerlukan pemanasan, namun semakin tinggi suhu maka semakin cepat pula laju disolusinya.
Faktanya, hanya ketika titik leleh unsur paduan lebih tinggi dari suhu larutan paduan tembaga, proses masuknya unsur paduan ke dalam lelehan merupakan proses pelarutan murni.Dalam paduan tembaga, misalnya, unsur besi, nikel, kromium dan mangan serta unsur non-logam silikon, karbon, dll., diketahui mengalami proses pelarutan di dalamnya.Faktanya, proses peleburan dan pelarutan terjadi secara bersamaan, dan proses pelarutan mendorong proses peleburan.
Ada banyak faktor yang mempengaruhi laju pelarutan logam.
Pertama, semakin tinggi suhu, semakin baik pula kelarutannya.
Kedua, berkaitan dengan luas permukaan benda yang dilarutkan, semakin besar luas permukaan maka semakin cepat pula laju pelarutannya.
Laju disolusi logam juga berhubungan dengan pergerakan lelehan.Ketika lelehan mengalir, laju disolusi lebih besar dibandingkan dengan logam dalam lelehan statis, dan semakin cepat lelehan mengalir, semakin cepat pula laju disolusi.
Pembubaran dan Paduan
Ketika paduan pertama kali dibuat, peleburan diperkirakan harus dimulai dengan komponen yang sulit meleleh (dan memiliki titik leleh tinggi).Misalnya, ketika paduan tembaga-nikel 80% dan 20% nikel pertama kali dibuat, nikel dengan titik leleh 1451°C terlebih dahulu dicairkan dan kemudian ditambahkan tembaga.Beberapa melelehkan tembaga dan memanaskannya hingga 1500 ℃ sebelum menambahkan nikel untuk melelehkannya.Setelah teori paduan dikembangkan, khususnya teori larutan, kedua metode peleburan di atas ditinggalkan.
Pengendapan unsur non-paduan
Ada banyak alasan yang menyebabkan peningkatan dan pengendapan unsur non-paduan secara terus-menerus dalam logam dan paduan.
Kotoran dibawa ke dalam muatan logam
Sekalipun limbah proses yang dihasilkan dalam proses produksi pabrik kami digunakan berulang kali, kandungan unsur pengotor dalam muatan akan terus meningkat karena berbagai alasan.Sedangkan untuk mencampur bahan atau menggunakan bahan yang dibeli dalam jumlah besar yang asal usulnya tidak jelas, kemungkinan pengotor dan kemungkinan dampaknya seringkali bahkan lebih tidak dapat diprediksi.
Pemilihan bahan pelapis tungku yang tidak tepat
Unsur-unsur tertentu dalam lelehan dapat bereaksi secara kimia dengannya pada suhu leleh.
Waktu posting: 18 Februari-2022