1. Kiến thức trọng tâm
Hợp kim là vật liệu kim loại chứa một kim loại cơ bản và một số kim loại khác hoặc phi kim. Ví dụ, thép là hợp kim của sắt với cacbon và một số nguyên tố khác, đồng thau là hợp kim của đồng với kẽm, đuyra là hợp kim của nhôm với đồng, magie và mangan. Việc pha thêm các nguyên tố khác làm thay đổi cấu trúc tinh thể, từ đó làm thay đổi tính chất của kim loại cơ bản.
Hợp kim thường có nhiều tính chất ưu việt hơn kim loại thành phần: cứng hơn, bền hơn, chống ăn mòn tốt hơn hoặc có tính chất đặc biệt. Thép không gỉ chứa crom nên có lớp màng oxit bảo vệ, chống gỉ tốt. Thép cứng hơn sắt nhiều nên được dùng làm dao, kéo, khung nhà. Hợp kim nhẹ như đuyra được dùng trong ngành hàng không. Hợp kim nhớ hình và hợp kim siêu dẫn là những vật liệu hiện đại phục vụ công nghệ cao.
Trong thực tế, người ta chế tạo hợp kim bằng cách nấu chảy các kim loại thành phần với nhau rồi để nguội, hoặc bằng phương pháp luyện kim bột. Thành phần hợp kim được kiểm soát chặt chẽ để đạt tính chất mong muốn. Việc lựa chọn hợp kim phù hợp giúp tiết kiệm tài nguyên, giảm chi phí và nâng cao tuổi thọ của sản phẩm.
2. Ví dụ minh họa
Ví dụ. Giải thích vì sao thép không gỉ không bị gỉ như sắt, và nêu một ứng dụng của thép không gỉ.
Lời giải. Thép không gỉ chứa khoảng 10% crom trở lên. Crom phản ứng với oxi tạo lớp màng rất mỏng, bền và bám chặt trên bề mặt, ngăn oxi và hơi ẩm tiếp xúc với sắt bên trong nên thép không bị gỉ. Thép không gỉ được dùng làm dụng cụ y tế, đồ dùng nhà bếp, bồn chứa hoá chất và các chi tiết máy cần độ bền cao.
3. Ghi nhớ
- Hợp kim là vật liệu gồm kim loại cơ bản và các nguyên tố khác.
- Hợp kim thường cứng hơn, bền hơn và chống ăn mòn tốt hơn kim loại thành phần.
- Ví dụ: thép, thép không gỉ, đồng thau, đuyra.