Het belangrijkste verschil tussen vervangende en interstitiële legeringen is dat de vervangende legeringen worden gevormd wanneer een metaalatoom een ander metaalatoom van vergelijkbare grootte in het metaalrooster vervangt, terwijl interstitiële legeringen worden gevormd wanneer kleine atomen in de gaten van het metaalrooster worden gestoken.
Een legering is een mengsel van metalen. Soms kan dit mengsel echter ook niet-metalen bevatten. De productie van metaallegeringen omvat het mengen van gesmolten metalen. Daar bepa alt de grootte van de metaalatomen het type legering dat wordt gevormd; dat wil zeggen, als de metaalatomen van dezelfde grootte zijn, dan is de gevormde legering vervangend. Als de metaalatomen verschillende afmetingen hebben, is de resulterende legering interstitieel.
Wat zijn vervangende legeringen?
Substitutionele legeringen zijn metaallegeringen die ontstaan uit atoomuitwisselingsmechanismen. Hier vervangen de metaalatomen van een ander metaal (het andere metaal gemengd om de legering te vormen) de metaalatomen van een metaalrooster.
Figuur 01: Een vervangende legering
Deze vervanging vindt alleen plaats als de metaalatomen van vergelijkbare grootte zijn. Enkele veel voorkomende vervangende legeringen zijn messing, brons, enz. Daar vervangen koperatomen van het metaalrooster door tin- of zinkmetaalatomen.
Wat zijn interstitiële legeringen?
Interstitiële legeringen zijn metaallegeringen die ontstaan uit interstitiële mechanismen. Bovendien omvat dit mechanisme het inbrengen van kleine atomen in de gaten van metalen roosters. Een metalen rooster bevat grote metaalatomen in een netwerkstructuur. Er zijn ook gedelokaliseerde elektronen die de metaalatomen omringen. Wanneer een gesmolten metaal zich vermengt met een ander metaal met kleine atomen, vormt zich daarom een interstitiële legering. Deze kleine atomen moeten echter klein genoeg zijn om in de gaten van het rooster te steken.
Figuur 02: Een interstitiële legering
Enkele voorbeelden van kleine atomen die in een metalen rooster kunnen worden geplaatst, zijn waterstof, koolstof, boor en stikstof. Een bekend voorbeeld van een interstitiële legering is staal. Staal bevat ijzer, koolstof en enkele andere elementen. Er vinden geen substituties plaats bij het vormen van een interstitiële legering omdat de gemengde atomen niet groot genoeg zijn om een metaalatoom te vervangen.
Wat is het verschil tussen vervangende en interstitiële legeringen?
Substitutionele versus interstitiële legeringen |
|
| Substitutionele legeringen zijn metaallegeringen die zijn gevormd uit atoomuitwisselingsmechanismen. | Interstitiële legeringen zijn metaallegeringen gevormd door interstitiële mechanismen. |
| Vormingsmechanisme | |
| Formulieren via atoomuitwisselingsmechanisme. | Formulieren via het interstitial-mechanisme. |
| Grootte van de atomen | |
| In deze legeringsformatie wordt een gesmolten metaal gemengd met een ander gesmolten metaal met vergelijkbare atomaire afmetingen. | In deze legeringsformatie wordt een gesmolten metaal gemengd met een verbinding met kleine atomen die in de gaten van het metalen rooster kunnen worden gestoken. |
| Veelvoorkomende voorbeelden | |
| Messing en brons | Staal |
Samenvatting – Vervangende versus interstitiële legeringen
Legers zijn mengsels van metalen en andere niet-metalen. Deze legeringen hebben verbeterde eigenschappen dan afzonderlijke metalen. Er zijn twee soorten legeringen, namelijk substitutielegeringen en interstitiële legeringen. Het verschil tussen substitutie- en interstitiële legeringen is dat substitutielegeringen worden gevormd wanneer een metaalatoom een ander metaalatoom van vergelijkbare grootte in het metaalrooster vervangt, terwijl interstitiële legeringen worden gevormd wanneer kleine metaalatomen in de gaten van het metaalrooster worden gestoken.
