תלחים

תלחים (בלועזית: פלוקס, נגזר מלטינית fluxus במשמעות "זרימה") בתחום המטלורגיה הוא חומר כימי הגורם לתגובת ניקוי, הנזלה, או טיהור. חומרי תלחים עשויים לשמש ליותר ממטרה בודדה בעת ובעונה אחת. תלחימים נמצאים בשימוש בתחום המטלורגיה, בתהליכי הפקת מתכת ובתהליכי הלחמת מתכת.

התלחימים הראשונים הידועים היו נתרן פחמתי, אשלג, פחם, קוק, בורקס,^[1] סיד,^[2] עופרת גופריתית,^[3] ומינרלים המכילים זרחן. עפרות ברזל שימשו אף הן כתלחים בהפקת נחושת. חומרי תלחים שונים אלה שימשו למטרות שונות, הבולטת ביותר הייתה מניעת חימצון פני השטח של מתכת מותכת, החומר אף שימש לספיגת סיגים לא טהורים לתוכו שאותם ניתן לרדד מעל פני המתכת הנוזלית. כחומרי ניקוי חומרי תלחים מקלים על הלחמה וריתוך על ידי הסרת שכבת החמצון מן המתכות אותן מאחדים. חומרי תלחים נפוצים הם אמוניום כלוריד, או שרף, להלחמת בדיל; חומצה הידרוכלורית ואבץ כלורי להלחמת ברזל מגולוון (ומשטחים אחרים מצופי אבץ); בורקס להלחמה קשה (brazing) ולהלחמה תוך היתוך והכאה בפטיש על סדן.

בתהליך של היתוך, כלורידים אורגניים, פלואורידים, אבן גיר וחומרים אחרים משמשים כחומרי תלחים כאשר מוסיפים אותם לכבשן התכה לצורך טיהור המתכת מחומרים כימיים מזהמים כמו זרחן, וליצירת סיגים נוזליים בטמפרטורת ההיתוך של המתכת. הסיגים הם תערובת נוזלית של אפר, תלחים, ומזהמים אחרים. הורדת הצמיגות של הסיגים בטמפרטורת ההתכה של המתכת, מאפשרת להגביר את זרימת הסיגים בעת ההיתוך, זהו אף מקור שמם של חומרים אלה בתחום המטלורגיה. תלחימים משמשים גם בבתי יציקה להסרת מזהמים ממתכות לא ברזליות כגון אלומיניום, או להוספת שרידי יסודות רצויים כגון טיטניום.

בתהליכי הלחמת מתכות בטמפרטורה גבוהה (ריתוך, הלחמה קשה), המטרה העיקרית של השימוש בתלחים היא למניעת חימצון המתכות. לדוגמה, תלחים בדיל-עופרת נצמד היטב לנחושת, אבל לא נצמד היטב לתחמוצות נחושת הנוצרות במהירות בטמפרטורות הלחמה. תלחים הוא חומר אשר כמעט ולא מגיב כימית בטמפרטורת החדר, אבל יוצר תגובת חיזור חזקה בטמפרטורות גבוהות ובכך מונע היווצרות של תחמוצות מתכת. בנוסף, התלחים מאפשר לחומר ההלחמה לזרום בקלות על המתכת ולא ליצור גושים, אשר היו נוצרים ללא שימוש בתלחים.

התלחים משרת מטרה כפולה בתהליך ההלחמה: המסת תחמוצות על פני המתכת, המאפשר הרטבה על ידי מתכת מותכת, ומשמש כמחסום חימצון על ידי ציפוי פני השטח של המתכת החמה. ביישומים מסוימים התלחים משמש גם כאמצעי להעברת חום, המאפשר חימום של אזור החיבור באמצעות מכשיר הלחמה.