آلیاژ یعنی ماده ای که از دو جز یا بیشتر تشکیل شده باشد. این عنوان «آلیاژ» بیشتر در مورد فلزات به کار می رود. مثلن فولاد که ترکیبی از آهن و کربن است یک آلیاژ است. به عنصر دومی که به یک ماده اضافه می شود تا خواص آن را تغییر بدهد می گویند عنصر آلیاژی، مثلن در فولاد، کربن عنصر آلیاژی است. آلیاژها معمولن از مواد خالص تشکیل دهندشان محکمتر هستند. چرا؟ خوب زیاد پیچیده نیست؛ وقتی دو ماده با هم قاطی می شوند اصطلاحن درهم گیر می کنند و در نتیجه جلوی مکانیزم هایی که منجر به فروپاشی ماده می شوند، گرفته می شود.
حالا چطور این اتفاق می افتد؟ خوب، می دانیم که برای پاره شدن (فروپاشی) یک ماده باید بخشی از ماده روی بخشی دیگر بلغزد، یعنی گروهی از اتم ها روی گروهی دیگر سُر بخورند (این لغزش اتم ها روی هم را به کمک نظریه «نابجایی» ها توضیح می دهند.) وقتی ماده خالص است لغزش خیلی راحت اتفاق می افتد، اما وقتی یک عنصر دیگر که اندازه و رفتار متفاوتی دارد به محیط اضافه می شود در حرکت اتم ها روی هم اختلال ایجاد می کند. من شکل زیر را کشیده ام تا بهتر متوجه درگیری بین عناصر بشوید.
همانطور که می بینید در شکل سمت راست عنصر کربن که کوچک تر است در بین ساختار آهن می نشیند و آن را دچار اعوجاج می کند، که باعث می شود حرکت اتم های آهن کندتر شود.
نمودار زیر تصویر شمایی افزایش کربن بر میزان استحکام آهن را نشان می دهد. می بینید که درصد ناچیز کربن تاثیر بسیار زیادی بر استحکام آهن دارد. به بیان دیگر می شود گفت که این کربن است که برج ایفل را روی پا نگه داشته است.
فکر می کنم به سوالی که در عنوان نوشته آمد تا حدودی جواب داده شده است. البته جزییات خیلی زیادی درباره ی خواص مکانیکی آلیاژها وجود دارد که با یک رابطه ی کلی قابل توضیح نیستند، مثلن اگر عناصر در کنار هم تشکیل ترکیب بدهند مساله کمی تفاوت خواهد کرد.
پست‌ها
