Содержание в цинке и его сплавах таких примесей, как олово и свинец, ограничивается тысячными или сотыми долями процента. Это обусловлено тем, что как олово, так и свинец практически не растворяются в твердом цинке, образуют легкоплавкие эвтектики по границам зерен (двойную – 91% Sn + 9% Zn, Тпл = 198°С в присутствии Sn и тройную при одновременном присутствии как Sn, так и Pb с Тпл=150 °С), что охрупчивает цинк и его сплавы при повышенных температурах, приводя к образованию “горячих” трещин при обработке давлением и охлаждении затвердевших отливок. Содержание железа также должно быть незначительным (менее 0,1%), поскольку соединение цинка с железом (  -фаза) значительно охрупчивает сплавы цинка.

Цинк как конструкционный материал практически не используется. Основные области использования цинка: цинкование стали для защиты от коррозии, получение цинковых сплавов, литье под давлением, изготовление полуфабрикатов, получение сплавов других металлов (например, латуней), легирование сплавов, получение цинковых соединений. Рафинированный цинк (с содержанием Zn не менее 98,7%, полученный путем дистилляции или электролиза первичного цинка) применяется для изготовления изделий методом холодного выдавливания, обработки давлением, вытяжки и чеканки. Черновой цинк (с содержанием цинка не менее 97,5%) используется для жестяных работ, подвергается обработке давлением и простой вытяжке.

Свинец в сравнении с цинком имеет более низкую температуру плавления, но примерно в 1,5 раза большую плотность. Аллотропических превращений не испытывает. После наклепа рекристаллизуется при температуре ниже комнатной, т.е. деформация его при 20 °С является не холодной, а горячей пластической деформацией. Свинец с содержанием примесей до 0,008-0,10% отличается небольшой прочностью (_в=10-20 Н/мм²), высокой пластичностью ( =20-80%), уже при малых нагрузках склонен к ползучести. Характеризуется хорошей кислотостойкостью, а также высокой коррозионной стойкостью и в других средах вследствие образования на его поверхности плотного защитного слоя с хорошей адгезией с основным металлом. Однако, свинец мало устойчив против действия соляной и плавиковой кислот, щелочных растворов. С увеличением температуры и концентрации агрессивных сред коррозионная стойкость свинца может резко падать.

Основные области применения свинца:

– изготовление свинцовых оболочек подземных кабелей для их защиты от почвенной коррозии, которая усиливается под воздействием блуждающих токов;

– изготовление элементов защиты от рентгеновского и других видов ионизирующего излучения; изготовление отдельных элементов и защитных оболочек для химических аппаратов;

– получение конструкционных сплавов на основе свинца;

– как легирующий элемент в сплавах цветных металлов;

– изготовление элементов аккумуляторов, хотя чаще для этих целей используются сплавы свинца;

– для получения некоторых видов химических соединений свинца для изготовления антидетонаторных средств, красок.

Олово. В сравнении с Zn, Pb, Sb, Bi олово имеет более низкую температуру плавления (см. табл. 7.1), значительно легче свинца. но несколько тяжелее цинка. Является дорогим металлом: его стоимость примерно в 25 раз больше, чем цинка и в 15-20 раз больше, чем свинца. Как и в случае свинца, деформация олова при комнатной температуре может рассматриваться как горячая, поскольку температура рекристаллизации олова находится ниже комнатной. Олово имеет высокую пластичность и повышенную стойкость против коррозии в атмосферных условиях и некоторых растворах кислот. Олово обладает полиморфизмом: высокотемпературная модификация –  -Sn (белое олово) имеет тетрагональную решетку и обладает металлическими свойствами и плотностью 7,29 г/см

Основными областями применения олова являются: покрытие стали для повышения коррозионной стойкости – лужение жести (белая жесть для изготовления консервных банок), поскольку олово не токсично; производство сплавов на основе олова – баббитов, припоев; легирование сплавов цветных металлов (например, бронз, латуней).

7.4. Легкоплавкие сплавы

К ним относят обычно сплавы с температурой плавления ниже 230 °С (т.е. ниже температуры плавления олова). Компонентами таких сплавов являются металлы с низкой температурой плавления – Pb, Sn, Sb, Bi, In, Hg. Состав таких сплавов подбирают обычно таким образом, чтобы обеспечить образование многофазной многокомпонентной эвтектики, состоящей из 2, 3 и более фаз. Характеристика таких сплавов приведена в таблице 7.4.

Легкоплавкие сплавы применяют для изготовления различных предохранительных пробок и вставок, в качестве особо легкоплавких припоев, в качестве материала для анатомических слепков, для фиксации металлографических шлифов при их изготовлении с целью предотвращения “заваливания” их краев и для других целей.

Маркируют легкоплавкие сплавы буквой Л и цифрой, показывающей температуру его плавления, являющуюся постоянной, поскольку эти сплавы являются сплавами эвтектического состава.

Таблица 7.4 – Состав и температура плавления легкоплавких сплавов

Температуру плавления ниже 100 °С имеют также сплавы с добавкой ртути, называемые амальгамами и являющиеся сплавами системы Sn – Pb – Bi – Hg. Чистая ртуть и сплавы системы Tl – Hg имеют температуру плавления ниже 0 °С. Наиболее легкоплавкий из известных в природе сплавов – сплав с 8,5 % Tl и 91,5 Hg – плавится при температуре -59 °С.

Цветные металлы; Типы, использование, свойства [Полное руководство]

В этой статье вы подробно узнаете, что такое цветной металл? Типы и список цветных металлов, их свойства, использование и т. д.

Следите за новостями.

Содержание

Что такое цветной металл?

Цветные металлы – это те, которые не содержат железа в качестве основного компонента или основного металла.

Цветные металлы имеют промышленное применение из-за способа изготовления (например, прокатка, ковка, литье, сварка и механическая обработка), электро- и теплопроводности, коррозионной стойкости, малого веса и т. д.

Однако при высоких температурах их прочность снижается, а усадка больше, чем у черных металлов. Основными цветными металлами, используемыми в технике, являются медь, алюминий, цинк, олово, свинец, кобальт, никель, хром, магний и их сплавы.

Черные металлы, такие как сталь и железо, обычно используются в строительстве и машиностроении. Однако многие цветные металлы и их сплавы также с большим успехом использовались как в строительстве, так и в машиностроении.

На самом деле, в некоторых случаях они являются гораздо лучшими материалами, чем железо и сталь, и в значительной степени заменили их.

Однако цветные металлы сравнительно дороже и выбираются для использования только тогда, когда они удовлетворяют определенным специфическим требованиям и обладают определенными свойствами.

Ниже приведены особые преимущества цветных металлов по сравнению с черными металлами в некоторых отдельных областях.

В Гражданское строительство , Алюминий и некоторые его сплавы представляют собой очень подходящую альтернативу стали в некоторых специальных инженерных конструкциях. Так, деформируемые алюминиевые сплавы бывают:

• Экономичные;
• Устойчив к коррозии;
• Малый вес;

По сравнению со сталью они используются, например, при строительстве мостов и крыш в ситуациях, когда не требуется большой прочности.

Было обнаружено, что в таких ситуациях они позволяют сэкономить 50% лишнего веса.

В Машиностроении Медь, цинк, никель и хром в чистом виде и в виде сплавов использовались в качестве материалов в ситуациях, когда:

• Требуется высокая прочность на растяжение при повышенных температурах.
• Требуются высокая пластичность и пластичность.
• Требуется высокая термостойкость.
• Требуется высокая электропроводность.

В вышеуказанных областях и ситуациях в основном используются цветные металлы.

Список цветных металлов; Его виды, свойства, использование.

1. Алюминий:

Алюминий в основном получают из бокситовой руды.

Алюминий является очень распространенным компонентом (около 8 процентов) земной коры, наиболее распространенной рудой алюминия является Боксит ( Al ₂ O ₃ . n H ₂ O ). Как металл алюминий был впервые обнаружен в 1825 году.

Алюминий обладает высокой устойчивостью к коррозии. Под воздействием влажного воздуха алюминий образует сверху тонкую пленку оксида, которая непроницаема для воздуха/влаги и, таким образом, защищает металл от дальнейшей коррозии.

Свойства алюминия.

Ниже приведены некоторые важные свойства этого металла.

1. Это серебристо-белый металл, в свежем виде блестящий.

2.  Отличный проводник тепла и электричества.

3. Легкий по весу с удельным весом около 2,7.

4. Хороший отражатель света.

5. Немагнитен и обладает высокой коррозионной стойкостью.

6. Он мягкий, прочный, податливый и пластичный.

7. Он очень пластичен и может быть преобразован в любую форму путем прокатки, штамповки, экструзии, ковки, волочения и прядения.

8. Температура плавления около 658°C.

9. Обладает высокой прочностью на растяжение.

10. Ему также можно придать любую форму любым методом литья, т. е. литьем под давлением, литьем в кокиль и литьем в песчаные формы.

11. Устойчив к органическим кислотам, растворам солей и т. д.

12. Прочность на растяжение около 900 кг/см ² в отожженном состоянии. Его можно увеличить до 1600 кг/см ² методом жесткой прокатки.

Применение алюминия:

1. Применяется в производстве оборудования для химической и пищевой промышленности, кухонной утвари, плит, котлов с паровой рубашкой и т. д.

2. Благодаря легкому прочность на растяжение, он используется в конструкционных работах самолетов, кораблей, поездов, автобусов, грузовиков и т. д. А также используется для кровли, обшивки, оконных рам, пленок, столбов и т. д.

3. Используется для изготовления электрических кабелей.

4. Используется для изготовления отражателей и зеркал.

5. Алюминиевая пудра используется для приготовления красок.

6. Используется в производстве чугуна и стали в качестве раскислителя.

Алюминиевые сплавы:

Ниже приведены сплавы алюминия.

• Деформируемые алюминиевые сплавы.
• Литье алюминиевых сплавов.

2. Медь:

Медь добывается из медных руд, таких как медный колчедан и т. д.

Металлическая медь и ее различные сплавы используются в машиностроении и во многих других сферах деятельности уже более 100 лет.

Это связано с некоторыми полезными свойствами меди.

Свойства меди:

Некоторые из наиболее важных свойств меди:

1. Она мягкая, прочная, жесткая, ковкая и пластичная.

2. Он очень податлив и пластичен, поэтому ему можно придать любую желаемую форму.

3. Обладает отличными соединительными свойствами, т. е. может соединяться практически всеми распространенными способами: сваркой, пайкой, пайкой и клепкой.

4. Непосредственно перед плавлением становится хрупким.

5. Можно ковать, паять, скручивать и протягивать в провода.

6. Обладает хорошей коррозионной стойкостью.

7 . Это хороший проводник как тепла, так и электричества рядом с серебром.

8. Образует превосходные сплавы.

9. Красновато-коричневый цвет.

10. Его удельный вес 8,93.

11. Температура плавления 1083°C.

Использование меди.

1. Используется для изготовления кабелей и проводов для электрических применений.

2. Используется для гальваники.

3. Применяется для изготовления посуды и изготовления медных сплавов.

4. Используется для изготовления боеприпасов и труб в технике.

Медные сплавы:

Ниже приведены сплавы меди:

• Латунь.
• Бронзы.

3. Свинец:

Свинец веками использовался в строительстве и других отраслях машиностроения. Свинец добывается из трех основных рудных минералов.

• Галена
• церрусзит
• Англесайт

Свойства свинца:

Металлический свинец обладает следующими свойствами.

1. Имеет голубовато-серый цвет.

2. Имеет характерный яркий блеск.

3. Имеет высокую плотность – 11,35 г/см ³ .

4. Низкая температура плавления 327°С.

5. Имеет высокую температуру кипения 1744°С.

6. Очень хорошо противостоит коррозии.

Свинцовые сплавы:

Обычно свинец не образует многих сплавов. Его легирующая способность ограничена из-за низкой температуры плавления. Ниже приведены важные сплавы свинца.

• Припой
• Тарелка Терне
• Тип металл
• Подшипниковый металл

4. Цинк:

Цинк — еще один цветной металл. Его получают из цинковых руд, таких как цинковые смеси и каламин. Главным рудным минералом цинка является сульфид, называемый 9.0025 сфалерит .

Смитсонит, цинкит (ZnO) и каламин (ZnCO ₃ ) являются другими распространенными минералами цинка.

Свойства цинка:

Ниже приведены некоторые важные свойства цинка.

1. Голубовато-белого цвета с ярким блеском.

2. Устойчив к коррозии.

3. Хрупок при нормальной температуре.

4. Становится ковким и пластичным при нагревании до температуры от 100 до 150°С. Следовательно, при этой температуре его можно свернуть в листы и вытянуть в проволоку.

5. Плотность 7,14 г/мл.

6. Температура плавления 419 градусов по Цельсию и температура кипения 907 градусов по Цельсию.

7. Прочность на разрыв 700-1400 кг/см ² .

8. Товарный цинк (спельтер) легко подвергается воздействию кислот.

9. Поверхность цинка покрывается матовым основным карбонатом цинка во влажном воздухе.

5. Никель:

Никель был впервые обнаружен в 1750 году. Он производится из сульфидной руды, названной пентландит [NiFe(S)].

Руда сначала концентрируется в процессе пенной флотации, а затем обжигается и плавится, как и другие цветные металлы .

Свойства никеля:

Ниже приведены некоторые важные свойства никеля.

1. Это самый прочный металл из всех цветных металлов, имеющий предел прочности при растяжении в диапазоне 4200-8400 кг/см ² .

2. Обладает высокой устойчивостью ко многим видам коррозии. Таким образом, он может выдерживать воздействие воды, влаги, атмосферных газов и т. д.

3. Модуль упругости, тепло- и электропроводность такие же, как у стали.

4. Обладает высокой пластичностью и пластичностью.

5. Плотность 8,9 г/см ³ .

6. Температура плавления 1455°С.

6. Магний:

Магний образует самые легкие материалы, используемые в строительстве. Он обладает рядом свойств, которые делают его пригодным в качестве инженерного материала.

Магний Свойства и применение:

Магний является очень полезным металлом как в чистом виде, так и в сплавах. Его основные свойства следующие:

1. Он очень легкий с удельным весом 1,74.

2. Он имеет температуру плавления 650 градусов по Цельсию, что аналогично температуре плавления алюминия.

3. Обладает плохой коррозионной стойкостью.

4. Обладает довольно высокой теплопроводностью и высоким коэффициентом теплового расширения.

5. Образует полезные сплавы с некоторыми металлами, такими как алюминий, торий, цинк, цирконий, олово и т. д.

Спасибо! За чтение этой статьи. Пожалуйста, не забудьте поделиться им.

Читайте также: Черные металлы; Его типы, использование, свойства [Полное руководство]

В чем разница между черными и цветными металлами – Magnet Expert

Говоря о магнитах, чрезвычайно важно знать о двух основных категориях существующих металлов. : черные и цветные металлы. Простой факт, который разделяет эти металлы, заключается в том, что черные металлы содержат железо, а цветные – нет.

Тем не менее, это сложнее, так как черные и цветные металлы имеют несколько различных свойств и из-за этих свойств, они лучше подходят для определенных приложений.

Взгляните на упрощенные различия между черными и цветными металлами:

Черные металлы относятся к любому металлсодержащему железу, это железо Содержание делает черные металлы магнитными, твердыми и прочными. Вот почему железные металлы обычно используются для промышленных контейнеров, крупных трубопроводов, строительство домов, а также многочисленные инженерные и строительные приложения.

Черные металлы, содержащие железо, содержат высокую количество углерода, что делает их склонными к ржавчине при воздействии влага. Однако нержавеющая сталь с высоким содержанием хрома и кованая железо, содержащее высокие уровни чистого железа, является исключением.

Нержавеющая сталь

Изготовлен из 100% перерабатываемых материалов с высоким содержанием хром делает его более устойчивым к коррозии, чем углеродистая сталь. Нержавеющая сталь часто используется для изготовления ножей, медицинского оборудования, пищевого оборудования, техники и фармацевтических препаратов.

Углеродистая сталь

Углеродистая сталь – одна из самых популярных и обычные черные металлы с содержанием железа более 90% и обычно используются внутри конструкций и мебели.

Инженерная сталь

Как правило, железо можно сделать более прочным, пластичным и долговечным. в процессе добавления меди, вольфрама, марганца и ванадия. Инжиниринг сталь часто используется для строительства и машинного оборудования.

Чугун

Этот черный металл содержит больше углерода, чем большинство других типы, из-за отсутствия каких-либо других легирующих элементов, кроме железа и углерода, литейные железо очень доступно. Чугун широко используется в производстве посуда, стержни, штифты и шестерни, подверженные износу.

Кованое железо

Кованое железо имеет значительно более низкую содержание углерода по сравнению с чугуном, но имеет высокую степень эластичности и прочность на растяжение, мягкий, магнитный и пластичный.

Кованое железо можно нагревать и повторно нагревать, а также придавать ему различные формы, и, в отличие от большинства других черных металлов, оно устойчиво к коррозии и окислению. Именно поэтому из этого материала делают наружные лестницы, заборы, ворота, гайки и болты.

Цветной металл — это термин, относится к металлам, не содержащим железа, в отличие от черных металлов, эти материалы легче и податливее, что означает, что они часто используются в приложениях, где прочность должны соответствовать ограничениям по весу.

Кроме того, поскольку эти металлы содержат отсутствие железа делает их более устойчивыми к коррозии и ржавчине, что делает их очень подходит для трубопроводов, кровли, наружных знаков и водосточных желобов. Также, как они немагнитные, они имеют решающее значение для электронных и проводных приложений.

Свинец

Тяжелый, мягкий и ковкий металл с низкой температурой плавления и низкой общей прочностью.

Цинк

Средней прочности с низкой температурой плавления точка и чаще всего используется в гальванике для предотвращения ржавчины стали и железо.

Медь

Очень ковкий металл, электрически проводящий.

Олово

Олово мягкое, ковкое, имеет низкую прочность на растяжение и чаще всего используется для предотвращения коррозии стали.

Алюминий

Легкий, прочный и простой в обработке металл, используемый во многих областях.

Алюминиевые сплавы

Химический состав, в котором элементы добавляются в чистый алюминий для улучшения его свойств, обычно для сделать его сильнее.

В Magnet Expert мы приветствуем любые вопросы о магнитах, их применении и ваших потребностях в магнитах. Если у вас есть вопросы относительно наших магнитных узлов или систем, технической информации и советов, или вы просто хотите разместить заказ, позвоните по телефону 0845 519.