Виды металлов и сплавов: Виды металлов и сплавов

alexxlab | 10.03.1990 | 0 | Разное

Какие бывают виды металлов и сплавов?

Металлы окружают нас повсюду: их них сделаны автомобили, каркасы домов, бытовая техника, смартфоны и многие другие изобретения человечества. Но много ли мы о них знаем? Первое, что нужно знать о металлах — это то, что они делятся на черные и цветные. Из этих разновидностей металлы разделяются еще на несколько больших групп, в зависимости от их свойств. Давайте сразу же перейдем к конкретике. В этом материале мы вкратце разберемся, по каким признакам металлы разделяются по разным группам и в каких отраслях они применяются.

На сегодняшний день науке известно более 90 видов металлов и все они используются в самых разных сферах

Содержание

• 1 Характеристика металлов
• 2 Черные металлы
  • 2.1 Железные металлы
  • 2.2 Тугоплавкие металлы
  • 2.3 Урановые металлы
  • 2.4 Редкоземельные металлы
  • 2.5 Щелочноземельные металлы
• 3 Цветные металлы
  • 3.1 Тяжелые металлы
  • 3.2 Легкие металлы
  • 3. 3 Благородные металлы
• 4 Виды сплавов

Характеристика металлов

Металлы — это группа из более 90 простых веществ из периодической таблицы Менделеева. В природе они редко обнаруживаются в чистом виде, поэтому их чаще всего добывают из руды. Так называют вид полезных ископаемых, которые представляют собой соединение нескольких химических компонентов, вроде минералов и тех же самых металлов. Металлам характерны несколько свойств, по которым их разделяют по группам:

• твердость — сопротивление к проникновению в материал другого, более твердого тела;
• прочность — стойкость к разрушению под воздействием внешней нагрузки;
• упругость — изменение формы материала под воздействием внешних сил и восстановление ее после того, как эти силы перестают на нее воздействовать;
• пластичность — изменение формы материала под внешним воздействием и сохранение ее после устранения этого воздействия;
• износостойкость — сохранение хорошего внешнего вида и физических свойств материала после сильного трения;
• вязкость — способность материала вытягиваться под воздействием внешних сил;
• усталость — свойство материала выдерживать многократные нагрузки;
• жароустойчивость — сопротивление окислительным процессам при нагревании до высоких температур.

Недавно ученые создали улучшенный алюминиевый сплав 6063, который уничтожает бактерии. Считается, что из него можно будет изготавливать ручки дверей больниц и других общественных мест.

Черные металлы

Три главные особенности черных металлов: большая плотность, высокая температура плавления и темная окраска. Так как с черными металлами в чистом виде тяжело работать, в них добавляют легирующие компоненты — примеси для изменения физических и химических свойств основного материала.

Чтобы придать черным металлам форму, их сначала нагревают до высоких температур, а потом прессуют

Черные металлы делятся на 5 подгрупп:

Железные металлы

К ним относятся кобальт, никель и марганец. Они применяются как добавки к железу — чаще всего, из сплавов получают прочную сталь, которая используется в изготовлении различных деталей для крупной техники, ножей и других изделий.

Из стали изготавливаются прочные и красивые ножи причем не только кухонные

Тугоплавкие металлы

К этой подгруппе относятся ниобий, молибден, вольфрам и рений. Их общей чертой является то, что ох температура плавления выше, чем у железа — то есть, составляет более 1539 градусов Цельсия. Из них, как правило, изготавливают детали для техники и нити накаливания для различных лампочек.

Нити накаливания в лампочках, как правило, сделаны из вольфрама

Урановые металлы

В эту группу входят уран, калифорний и другие радиоактивные металлы. Они используются исключительно в отрасли атомной энергетики.

В древние времена уран использовался для изготовления желтой посуды

Редкоземельные металлы

В эту классификацию входят лаптан, празеодим, неодим и другие металлы. Все они серебристо-белого цвета и имеют практически полностью одинаковые химические свойства. Свое название редкоземельные материалы получили потому, что их трудно найти в земной коре. Они используются в атомной энергетике и машиностроении. Например, из редкоземельных металлов можно создавать стекла, которые не пропускают через себя ультрафиолетовые лучи.

Редкоземельный элемент скандий используется в ртутно-газовых лампах

Щелочноземельные металлы

В эту подгруппу входят бериллий, магний, кальций, радий и другие металлы. Все они окрашены природой в серый цвет и при комнатной температуре всегда остаются в твердом состоянии. В чистом виде они практически нигде не применяются, за исключением атомных реакторов.

Щелочноземельный элемент бериллий используют для изготовления рентгеновских трубок, через которые лучи выходят наружу

Это интересно: Роботы из жидкого металла могут появиться уже в ближайшем будущем

Цветные металлы

Цветные металлы стоят дороже черных, потому что более востребованы в мире. Они нужны при изготовлении автомобилей, строительстве домов и в области высоких технологий — именно они являются основными материалами при изготовлении смартфонов и другой электроники. В сфере строительства они нужны для изготовления всевозможных арматур, балок, уголков и так далее.

Железо и его сплавы относятся к черным металлам, а все остальное — это цветные металлы

Цветные металлы принято разделять на три группы:

Тяжелые металлы

Самыми яркими представителями этой категории цветных металлов считаются медь, латунь и бронза. Наибольшим спросом среди них пользуется медь, потому что она — отличный проводник электрического тока и широко применяется в электронике. Из латуни изготавливают различные проволоки, подшипники и другие металлические элементы. Из бронзы нередко делают памятники, потому что она не боится дождя, снега и механических повреждений.

Несколько лет назад ученые выяснили, что медь способна предотвратить распространение вирусов

Легкие металлы

Самые популярные легкие металлы, это алюминий, магний и титан. Их довольно легко расплавить, а также они легче черных металлов. Благодаря устойчивости к коррозии, высокой пластичности и небольшой массе, алюминий активно используется в строительстве самолетов и автомобилей. Магний широко применяется в изготовлении корпусов для различной техники, начиная с фотоаппаратов и заканчивая двигателями. Титан отличается высокой прочностью и небольшой массой, поэтому применяется при изготовлении космических ракет.

В воздухе алюминий мгновенно покрывается пленкой, которая защищает ее от возникновения ржавчины

Благородные металлы

К благородным металлам относятся золото, серебро и платина. Из-за сложности добычи и своей красоты, они считаются самыми дорогими разновидностями металлов. Их стоимость постоянно меняется и их можно купить в банках, тем самым вложив в них свои деньги. Также благородные металлы широко используются в ювелирном деле. Из них изготавливаются кольца, браслеты и прочие украшения.

Про алюминий можно почитать в материале про самые ценные металлы в мире

Виды сплавов

Сплавами называют материалы, которые состоят из двух и более металлических компонентов. Как правило, сплавы состоят из основы, в которую входят несколько металлов, и так называемых легирующих элементов — они необходимы, чтобы придать сплаву мягкость, эластичность и другие свойства. Чаще всего в промышленности применяются смеси с использованием железа и алюминия, но вообще существует более 5 тысяч разновидностей сплавов.

В большинстве своем металлы, с которыми мы взаимодействуем — это сплавы

Сплавы делятся на два вида: литые и порошковые. Литые сплавы получаются путем смешивания расплавленных компонентов. А порошковый метод получения сплавов подразумевает прессование порошков нескольких металлов и их последующее спекания при высоких температурах.

Из металлических сплавов сегодня изготавливается практически все, вплоть до скамеек

По назначению сплавы делятся на конструкционные, инструментальные и специальные. Конструкционные сплавы предназначены для изготовления деталей автомобилей. Из инструментальных сплавов, как можно понять из названия, изготавливают инструменты — например, различные молотки и ножи. А специальные сплавы используются для изготовления деталей специального назначения — например, для предотвращения трения.

Если вам интересны новости науки и технологий, подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен. Там вы найдете материалы, которые не были опубликованы на сайте!

Как видно, металлов очень много и они сильно друг от друга отличаются. На тему металлов также рекомендую почитать материал, в котором я рассказал о самых интересных разновидностях этого материала. Вот знаете ли вы, как называется самый редкий металл на нашей планете и как его добывают?

разновидности материалов, типы сплавов и их названия, сферы применения

В строительстве, промышленности и других сферах жизни человека часто используются различные виды металлов. Они отличаются между собой свойствами, по которым их отбирают и применяют в той или иной области. Материалы получают разнообразными способами. Некоторые разновидности металлов соединяют вместе, чтобы получить сплавы, приобретающие уникальные физические и химические свойства.

Характеристики и признаки

Группа с железом и его сплавами

Цветные разновидности

Тяжёлые металлы

Мягкие виды

Благородные материалы

Классификация по твёрдости

Характеристики и признаки

Металлы представляют собой группу элементов в виде простых веществ, имеющих характерные металлические свойства. В природе они присутствуют в виде руд или соединений. Изучением характеристик этих материалов занимаются такие науки, как химия, физика и металловедение.

Металлы обладают совокупностью различных свойств. По механическим определяют их способность сопротивляться деформации и разрушению. Технологические помогают определить податливость материалов к различным видам обработки. Химические свойства показывают их взаимодействие с разными веществами, а физические говорят об их поведении в тепловом, гравитационном или электромагнитном полях.

Металлы классифицируют по следующим свойствам:

• Твёрдость — устойчивость материала к проникновению другого.
• Прочность — сохранение формы, структуры и размера после воздействия динамической, статической и знакопеременной нагрузки.
• Упругость — изменение формы без нарушения целостности при деформации и возможность возвращения к первоначальному виду.
• Пластичность — удерживание полученной формы и целостности под воздействием сил.
• Износостойкость — сохранение наружной и внутренней целостности под воздействием продолжительного трения.
• Вязкость — удерживание целостности под увеличивающимся физическим воздействием.
• Усталость — число и период циклических воздействий, выдерживаемых металлом без изменения целостности.
• Жароустойчивость — стойкость к высоким температурам.

Первостепенным признаком металлов выступает отрицательный коэффициент проводимости электричества, который при понижении температуры повышается, а при повышении — частично или полностью теряется. Второстепенными признаками материалов являются металлический блеск и высокая температура плавления. Кроме того, некоторые типы металлов, являющихся соединениями, могут быть восстановителями при окислительно-восстановительных реакциях.

Металлические свойства взаимосвязаны, так как составляющие материала влияют на все остальные параметры. Металлы подразделяются на чёрные и цветные, но их классифицируют по многим признакам.

Группа с железом и его сплавами

Чёрным металлам свойственны внушительная плотность, большая температура плавления и тёмно-серый окрас. К этой группе в основном относят железо с его сплавами. Для придания последним специфических свойств используют легирующие компоненты.

Подгруппы чёрных видов металлов:

• Железные — железо, кобальт, марганец, никель. Обычно их берут за основу или как добавку к сплавам.
• Тугоплавкие — вольфрам, молибден, титан, хром. Они плавятся при температуре, превышающей уровень плавления железа. Из тугоплавких разновидностей получают легированные стали.
• Редкоземельные — лантан, неодим, церий. Они имеют родственные химические свойства, но различаются по физическим параметрам. Используются как присадка к сплавам.
• Урановые (актиноиды) — актиний, нептуний, плутоний, торий, уран. Широко используются в атомной энергетике.
• Щёлочноземельные — кальций, литий, натрий. В свободном виде не применяются.

Металлы чёрной группы представлены сплавами железа с разным содержанием углерода и содержанием дополнительных химических элементов: кремнием, серой или фосфором. Популярными материалами выступают сталь и чугун. В стали содержится до 2% углерода. Ей характерна хорошая пластичность и высокие технологические показатели. В чугуне содержание углерода может достигать 5%. Свойства сплава могут отличаться с различными химическими элементами: с содержанием серы и фосфора повышается хрупкость, а с хромом и никелем чугун становится стойким к высоким температурам и коррозии.

Цветные разновидности

Цветные металлы более востребованы, чем чёрные, поскольку большая часть из них представляет собой сырье для производства металлопроката. Эта группа материалов отличается широкой сферой применения: они используются в металлургии, машиностроении, радиоэлектронике, сфере высоких технологий и других областях.

Классификация по физическим параметрам:

• Тяжёлые — кадмий, никель, олово, ртуть, свинец, цинк. В природных условиях они образуются в прочных соединениях.
• Лёгкие — алюминий, магний, стронций, титан и другие. Характеризуются невысокой температурой плавления.
• Благородные — золото, платина, родий, серебро. Для них свойственна повышенная стойкость к коррозии.

Цветные металлы отличаются небольшой плотностью, хорошей пластичностью, невысокой температурой плавления и преобладающими цветами (белым, жёлтым, красным). Из них изготавливается различная техника. Поскольку прочность материалов довольно низкая, их не используют в чистом виде. Из них производят лёгкие сплавы различного назначения.

Тяжёлые металлы

Материалы этой группы характеризуются внушительным атомным весом и плотностью, превышающей показатель у железа.

Большим спросом пользуется медь, которая выступает проводником электрического тока. Она отличается розовато-красным оттенком, маленьким удельным сопротивлением, хорошей теплопроводностью, небольшой плотностью, прекрасной пластичностью и устойчивостью к коррозии. В сфере техники используют сплавы меди: бронзу (с добавлением алюминия, никеля или олова) и латунь (с цинком). Бронзу применяют в производстве мембран, круглых и плоских пружин, червячных пар и разной арматуры. Из латуни изготавливают ленты, листы, проволоку, трубы, втулки, подшипники.

Группа тяжёлых металлов выступает одной из главных причин загрязнения окружающей среды. Токсичные вещества поступают в океаны через сточные воды с предприятий отрасли промышленности. Некоторые разновидности тяжёлой группы могут накапливаться в живых организмах.

Ртуть относится к высокотоксичным металлам для людей. При сжигании угля на электростанциях её соединения переходят в атмосферу, а затем преобразуются в осадки и попадают в водоёмы. Обитатели пресноводных и морских систем накапливают большое количество опасного вещества, что приводит к отравлениям или смерти людей.

Кадмий считается рассеянным и достаточно редким элементом, способным попадать в океан через сточные воды с металлургических предприятий. Это вещество в малом количестве есть в человеческом организме, но при высоком показателе он разрушает костную ткань и приводит к анемии.

Свинец в рассеянном состоянии присутствует почти везде. При избытке металла в организме человека наблюдаются проблемы со здоровьем.

Мягкие виды

Алюминий серебристо-белого цвета характеризуется лёгкостью, высокой устойчивостью к коррозии, хорошей электропроводностью и пластичностью. Характеристики материала сделали его полезным в самолётостроении, электропромышленности и пищевом производстве. Алюминиевые сплавы применяются в сфере машиностроения.

Магнию свойственна низкая коррозийная устойчивость, зато лёгкий материал незаменим в технической области. В сплавах с этим металлом используют алюминий, марганец и цинк, которые хорошо режутся и отличаются высокой прочностью. Магниевые сплавы используют в производстве корпусов для фотоаппаратов, двигателей и других приборов.

Титан применяют в машиностроении, ракетной отрасли и химической промышленности. Сплавы с содержанием этого вещества характеризуются небольшой плотностью, отличными механическими свойствами, коррозийной устойчивостью и податливостью обработке давлением.

Благородные материалы

Некоторые разновидности металлов редко встречаются в природе и отличаются трудоёмкими способами добычи. Металлы благородной группы — это:

• Золото.
• Серебро.
• Платина.
• Родий.

Люди узнали о золоте ещё в эпоху каменного века. Самый дорогой металл в мире можно встретить в природе в виде самородков, в которых присутствует небольшое количество примесей. Также он встречается в сплавах с серебром.

Золото отличается теплопроводностью и очень низким сопротивлением. Из-за хорошей ковкости материал применяют в изготовлении ювелирных изделий.

Серебро идёт вторым по ценности после золота. В природе оно обычно встречается в качестве серебряной руды. Серебру характерны мягкость, пластичность, тепло- и электропроводность.

Платина, открытая в середине XX века, выступает редким материалом, который можно отыскать только в залежах различных сплавов. Её довольно трудно добывать. Ценность металла заключается в том, что он не подвергается воздействию кислот. При нагревании платина не изменяется в окраске и не окисляется.

Родий тоже относится к благородным металлам. Он обладает серебристым цветом с голубым отливом. Родий отличает устойчивость к химическим воздействиям и перепадам температур, но хрупкий металл портится под механическим воздействием.

Классификация по твёрдости

Металлы также делят на твёрдые и мягкие.

Самый твёрдый из чистейших материалов в мире — это хром. Он относится к тугоплавким разновидностям и отлично поддаётся механической обработке. Другим твёрдым элементом выступает вольфрам. Он характеризуется высокой температурой плавления, теплоустойчивостью и гибкостью. Из него выковывают различные детали и изготавливают небольшие элементы, необходимые для осветительных приборов. Вольфрам часто присутствует в тяжёлых сплавах. Твёрдые металлы сложно не только добывать, но и просто найти на планете. В основном их содержат упавшие на Землю метеориты.

К самым мягким металлам относят калий, натрий, рубидий и цезий. Также в этой группе состоят золото, серебро, медь и алюминий. Золото присутствует в морских комплексах, осколках гранитов и человеческом организме. Внешние факторы способны разрушить ценный металл. Мягкое серебро применяют в изготовлении посуды и ювелирных украшений. Натрий широко используют практически в любой промышленной отрасли. Ртуть, выступающую самым мягким металлом в мире, применяют сельскохозяйственной и химической промышленности, а также электротехнике

Виды металлов и их свойства

Опубликовано Ноябрь 13, 2018Ноябрь 13, 2018 От admin

Для успешного создания декоративных изделий необходимо знать основные свойства исходного материала, а также технологию работы с ним.

В наши дни для изготовления посуды, украшений и различных предметов дизайна интерьера могут использоваться как металлы в чистом виде, так и их сплавы.

 

Художественное изделие — ваза из серебра

 

Все металлы и сплавы, созданные на их основе, делятся на две большие группы, обладающие различными свойствами:

• Черные металлы — сталь
• Цветные металлы — медь, бронза, латунь, цинк, олово, алюминий, свинец и серебро.

Именно эти виды металлов наиболее часто используются для изготовления декоративных предметов, посуды и многого другого. Поэтому давайте рассмотрим их свойства и особенности обработки металлов.

Сталь 

Сталь относится к черным металлам. Для художественной обработки лучше всего подходит углеродистая сталь, которая представляет собой сплав железа с углеродом и другими элементами. Сталь обладает высокими качественными характеристиками, среди которых можно назвать следующие:

• Упругость
• Прочность
• Способность к закаливанию — кусок стали нагревается при высокой температуре докрасна, а затем опускают в воду. Благодаря этому металл приобретает различные степени твердости и упругости.
• Возможность » отпускания» посредством нагревания до красного каления и последующего медленного охлаждения.
• Способность к обработке кузнечным молотом в нагретом состоянии, так как сталь отлично куется.
• Возможность к разрезанию металла на тонкие полосы.

Мягкость стали прямо пропорциональная количеству углерода в ее составе. Чем меньше в металле углерода, тем он мягче и легче в обработке. Мягкость стали повышается при отжиге, то есть » отпускании» металла. Для этого сталь нагревают докрасна, а затем подвергают процедуре медленного охлаждения.

Сталь для изготовления различных изделий и художественной обработки производят в виде сортового материала. Для гравирования и чеканки чаще всего используют стали У8 и У10, где буквой » У» обозначено количество углерода в составе сплава.

 

Лезвие ножей изготовлено из нержавеющей углеродистой стали

 

Цветные металлы

Цветные металлы стоят намного дороже черных, потому что они обладают множеством уникальных свойств. Главным из них является отсутствие реакции с магнитом, то есть цветные металлы не притягиваются и не намагничиваются. Кроме этого, большинство из них практически не поддаются окислению, поэтому изделия характеризуются длительностью срока службы.

Выпуск цветных металлов для художественной обработки осуществляется в различных видах:

• Ленты
• Полосы
• Чушки
• Трубки
• Проволока
• Прутки
• Листы

Давайте рассмотрим характерные особенности наиболее популярных среди мастеров цветных металлов:

• Медь — достаточно мягкий металл красивого красно — оранжевого оттенка, характеризующийся повышенной способностью к ковке и обладающий большой электропроводностью и способностью проводить тепло. Обработка меди не представляет особой сложности, но мастер должен иметь в виду большую вязкость данного металла.

Медь можно паять с помощью олова и твердого припоя, Листовая медь является основным материалом для выполнения чеканки и граверных работ. Медная проволока используется для изготовления декоративных изделий и  ажурных скульптур.

 

Медная раковина

 

• Бронза — это сплав меди с оловом.  Количественное содержание олова влияет на цвет сплава, который может приобретать розовые, красные, желтые или серые оттенки. Если бронзовое изделие покрыть слоем патины ( декоративным налетом из оксида меди), то она приобретает благородный дымчато — зеленоватый оттенок и выглядит старинной и по — настоящему дорогой. Бронза чаще всего используется для инкрустации и литейных работ.

 

Листовая бронза

 

• Латунь — это сплав меди с цинком. Оттенок металла зависит от количества цинка. По своим качественным характеристикам латунь является более твердым сплавом, чем чистая красная медь, поэтому степень ее ковкости значительно ниже. По сравнению с медью латунь обладает некоторой хрупкостью, но вместе с тем она более упруга.

Латунь легко поддается различным видам обработки, в частности, ее можно использовать для изготовления тонких деталей в инкрустациях, а также украшений различной конфигурации. Для чеканных работ используется в листовом виде.

 

Чеканка на латуни

 

• Цинк — прекрасно подходит для литья как в чистом виде, так и в сплавах с другими металлами. Чистый цинк куется плохо, однако его легко паять, гравировать и обрабатывать различными инструментами. Температура плавления составляет 419* С.

 

Листовой цинк

 

• Олово — цветной металл, с давних пор известный своей мягкостью и пластичностью.  Температура его плавления составляет всего 252* С.  В качестве компонента олово входит в состав различных видов бронзы. На изломе олово издает характерный, узнаваемый хруст. Чистое олово и его сплавы идеально подходят для изготовления инкрустаций.
  А еще олово используется для лужения и пайки посуды как в чистом виде, так и в сплавах со свинцом. При этом продукты его окисления безвредны.

 

Набор оловянных солдатиков

 

• Алюминий — цветной металл серебристо — белого цвета, который плавится при температуре около 658* С. Характерной особенностью алюминия является его легкость и простота в обработке металла. Литой алюминий достаточно хрупкий, а в прокатном ( отожженном) виде он приобретает желаемую пластичность.

 

Алюминиевые изделия ремесленников Мадагаскара

 

• Свинец — мягкий цветной  металл, имеющий синевато — серый оттенок. Он плавится при температуре 327* С, и хорошо противостоит коррозии. Однако следует отметить, что оксиды свинца являются ядовитыми. Свинец пригоден для литейных работ и изготовления формовых изделий.

 

Свинец ( эталон)

 

• Серебро — также относится к цветным, но при этом является еще и драгоценным металлом. Чистое серебро слишком мягкое, и поэтому его неудобно обрабатывать. Для изготовления изделий применяется в виде сплавов с медью. Серебряные вставки используются в инкрустациях, в гравировке, чеканке и черни.

 

Антикварные серебряные изделия

 

Свойства металлов

Рассмотрим некоторые свойства металлов, влияющие на качество выполнения художественных изделий:

• Ковкость металла — ковкие пластичные металлы требуют большей силы резания, но при этом необходимо учитывать их вязкость. Кусок меди или свинца нужно рубить до конца, а латунь, цинк или сталь можно надколоть зубилом, а после просто сломать. Более твердая латунь при обточке дает гладкую поверхность, в то время как алюминий или медь как бы тянутся за резцом.
• Хрупкость — это способность твердых материалов разрушаться вследствие механического воздействия без заметной пластической деформации. Это свойство противоположно пластичности. Сильно закаленная сталь, а также многие сорта латуни и бронзы являются очень хрупкими, и от сильных ударов раскалываются на куски. Хрупкость металла не всегда является признаком его твердости, например, отливка из цинка хрупкая, но не твердая. Закаленный стальной нож одновременно и тверд, и хрупок.
• Упругость — это свойство металлов восстанавливать свою форму и объем после прекращения действия внешних  сил или нагревания, вызвавших деформацию. В большой  степени этим свойством обладают специальные сорта стали.
• Плавление при нагревании — способность металла плавиться при нагревании является важным качеством, так как плавление считается одним из самых доступных и дешевых способов получения изделий из металла. Детали огромных машин и маленькие металлические скульптуры изготовляются одинаковым способом.

Если возникает необходимость закалить деталь, и при этом сохранить вязкость металла, мастера используют токи высокой частоты. При этом деталь закаляется в глубину на несколько миллиметров. Однако вся остальная масса металла внутри изделия остается без изменений. И, наконец, металлические детали можно обрабатывать без нагревания — например, способом гравировки и резьбы по металлу.

 

Серебряные изделия

 

Опубликовано в рубрике Материалы

Типы металлов и их применение

Сколько существует типов металлов?

По данным Королевского химического общества, в таблице Менделеева 94 металла, и каждый из них можно классифицировать по-разному. Однако наиболее распространена классификация по содержанию железа.

По содержанию железа металлы можно разделить на три категории:

• Черные (содержат железо)
• Цветные (не содержащие железа)
• Сплавы (содержит несколько металлов и других элементов)

Все типы металлов обладают уникальными свойствами, и в зависимости от их температуры плавления, плотности и пластичности одни лучше подходят для определенных целей, чем другие. Ниже мы расскажем об использовании и применении трех наиболее распространенных типов металлов, используемых в промышленности, а также их сплавов.

Сталь

Сталь – самый распространенный металл в современном мире. Это сплав железа, обычно состоящий из 99% железа и 1% углерода. Хотя сталь не является самым прочным металлом на земле (такое название получил вольфрам), она менее хрупкая и более податливая, чем некоторые из ее более прочных аналогов, что делает ее идеальной для промышленного использования.

1% углерода, содержащегося в сплаве, позволяет большинству сталей сохранять прочность железа, делая их менее тяжелыми, менее плотными и менее уязвимыми к коррозии.

Использование и применение стали

Ежегодно производители производят почти два миллиарда тонн стали 3500 различных марок. В зависимости от марки сталь можно использовать для проектов любых размеров, от небоскребов до хирургических инструментов. Он относительно недорог в производстве, что делает его идеальным для массового производства.

Единственным недостатком стали является то, что большинство ее марок подвержены окислению и могут ржаветь, если их не защитить или не очистить.

Стальные сплавы и композиции

Существует три основных типа стали:

• Углеродистая сталь: Углеродистая сталь, самая основная из трех типов, обычно изготавливается исключительно из углерода и железа. В зависимости от процентного содержания углерода ее можно разделить на низко-, средне- и высокоуглеродистую сталь. Чем выше процент углерода, тем прочнее и дороже сталь.
• Легированная сталь: Легированная сталь — это общий термин для любой стали, модифицированной добавлением другого элемента наряду с углеродом и железом. Это делает сталь настраиваемой для проекта. Наиболее распространенными модифицирующими элементами являются марганец, ванадий, никель, вольфрам и хром (из которого делают нержавеющую сталь)
• Нержавеющая сталь: Нержавеющая сталь изготавливается специально для обеспечения коррозионной стойкости. Добавление хрома к соотношению железо/углерод создает небольшой барьер на площади поверхности металла при его коррозии, который защищает саму сталь. Нержавеющая сталь используется во многих высококонтактных приборах и инструментах, включая хирургические инструменты и столовые приборы.

Медь

Хотя медь не так популярна, как сталь, она используется в промышленном производстве уже более 6000 лет. По сравнению с другими металлами медь является проводником с высокой электропроводностью, высокой теплопроводностью и в значительной степени устойчива к коррозии. Но, несмотря на свои многочисленные преимущества, медь в настоящее время обычно заменяют алюминием и пластиком в массовом производстве из-за их более низкой цены.

Использование/Применение

Медь в основном используется сегодня в электронике, трубопроводах и телекоммуникационных компонентах, но она широко используется во всем мире в артефактах от горшков до Статуи Свободы. Неагрессивные свойства меди делают ее чрезвычайно долговечной и не требующей особого ухода.

Медные сплавы и композиции

Медные сплавы чаще используются в промышленном производстве, чем чистая медь, и каждый из них обладает положительными качествами чистой меди наряду со своими уникальными преимуществами.

Латунь

Латунь представляет собой медный сплав, созданный с добавлением от 10% до 20% цинка. Добавление цинка делает латунь более податливой версией меди. Латунь обычно используется в ювелирных изделиях, искусстве, музыкальных инструментах, теплообменниках и патронах для боеприпасов.

Бронза

Бронза в основном изготавливается с добавлением олова и фосфора, но также может быть изготовлена ​​из свинца, цинка или алюминия. Бронза, изготовленная из олова и фосфора, обладает большой пластичностью, которая со временем затвердевает и используется для таких изделий, как пружины, листы, насосы и подшипники. Бронза, изготовленная из алюминия, чрезвычайно термостойкая и встречается в монетах, деталях кораблей, морском оборудовании и клапанах.

Железо

Железо может быть основным компонентом стали, но оно также обладает широким спектром полезных свойств в чистом виде. Поскольку 5% земной коры состоит из железа, этот металлический компонент легко найти и, следовательно, он недорог в реализации. Учитывая прочность, стоимость и универсальность железа, неудивительно, что 90% производимых металлов основаны на железе.

Использование и применение железа

Чистое железо широко используется в кухонной посуде, тепловыделяющих приборах (таких как печи) и тяжелом оборудовании. Высокая температура плавления и высокая жесткость обеспечивают стабильность и безопасность в условиях высоких температур.

Железные сплавы и композиции

Существует более двух десятков железных сплавов, используемых в промышленном производстве, но есть два основных типа и метода получения железа, в зависимости от использования: 

• Кованое железо: Кованое железо состоит из чистого железа с 1–2% непреднамеренно побочного продукта плавки, содержащего кремний, серу, фосфор и алюминий. Он очень податлив и создается путем нагревания, а затем формирования кусков железа.
   
• Чугун: Чугун (часто используемый в высококачественной посуде) также обычно называют серым чугуном и содержит от 2% до 4% углерода, а также небольшое количество кремния и марганца. Чугун крепок, но он сломается раньше, чем согнется или растянется.

Mead Metals — ваш эксперт

Для каждого проекта используется определенный тип металла, который лучше всего подходит для его успеха. Mead Metals предлагает широкий ассортимент сталей, меди, латуни и бронзы, а также инструменты, необходимые для определения размера, формы и резки ваших материалов.

Обладая более чем 200-летним опытом работы в металлургической промышленности, Mead Metals может рассказать вам о свойствах возможных металлов и сплавов и найти тот, который подходит для вашего проекта. И без минимального количества заказа мы можем справиться с любым проектом, независимо от того, насколько он большой или маленький.

5 самых популярных типов металлов и их применение

Главная » Блог С бронзового века люди искали новые способы разработки, обработки и использования металла. Тысячи типов металлов и столько же сортов допускают применение и использование, которые ограничены только пределами нашего творчества. Являясь основой многих отраслей промышленности и у истоков самой промышленной революции, металлы поддерживали развитие и рост не только нашего общества, но и цивилизации в целом. От зданий и инфраструктуры до бытовой техники — каждый день нас окружает не менее восьмидесяти различных видов металла. Следующие пять типов металлов являются одними из самых популярных во всем мире. Мы изучили некоторые из их бесконечных применений и предоставили несколько идей о каждом конкретном типе металла.

1. Сталь

Сталь представляет собой сплав железа, обогащенный углеродом примерно на 1%, и, как правило, не содержит примесей и остатков, которые в противном случае могут быть обнаружены в железе. Хотя железо само по себе прочнее других металлов, оно очень тяжелое, плотное и подвержено коррозии. По этим причинам чисто железные конструкции трудно построить и обслуживать. Добавление углерода к железу не только снижает эту уязвимость, но и делает материал прочнее. Кроме того, сталь имеет довольно высокое отношение прочности к весу по сравнению с другими типами металлов, что позволяет изготавливать небольшие, но прочные стальные детали. С более чем 3500 различными марками и почти 2 миллиардами тонн стали, производимой во всем мире каждый год, сталь является наиболее часто используемым металлом в мире. С учетом количества различных элементов и различных качеств этих элементов, добавляемых для создания стальных сплавов, существует множество различных типов стали. Без лишних слов, давайте углубимся в мир стали!

Легированная сталь

Легированная сталь производится путем соединения таких элементов, как хром, марганец, никель, вольфрам или ванадий, с железом. Каждый из легирующих элементов придает смеси различные свойства, что делает легированную сталь очень гибкой. В зависимости от потребностей проекта, конкретный сплав может быть модифицирован для получения многих желаемых качеств, парой из которых может быть более высокая прочность материала или продукт, более устойчивый к износу и коррозии. Легированная сталь может быть относительно недорогой в производстве, что делает ее очень широко используемой.

Нержавеющая сталь

Нержавеющая сталь представляет собой легированную сталь с высокой коррозионной стойкостью, состоящую из железа, углерода, значительного количества хрома и остатков других металлов. Это универсальный материал, широко применяемый во многих домах. От кухонной утвари до столов, раковин и другой мебели нержавеющая сталь идеально подходит для производства всего, что вступает в контакт с пищевыми продуктами, потому что она не ржавеет.

Углеродистая сталь

Углеродистая сталь представляет собой сплав железа и углерода, иногда с остатками других элементов. Обычно ее делят на три группы (низкоуглеродистая, среднеуглеродистая и высокоуглеродистая сталь) в зависимости от количества углерода, содержащегося в сплаве. Чем больше углерода используется для производства стали, тем тверже будет сплав. С другой стороны, небольшое количество углерода делает сплав более простым и дешевым в производстве. Углеродистая сталь часто используется для производства инструментов и механических элементов, но наиболее известна как конструкционный строительный материал.

Инструментальная сталь

Инструментальная сталь благодаря своей твердости используется для изготовления режущего, сверлильного и другого ударопрочного инструмента. Твердость достигается за счет сплавления железа с такими элементами, как кобальт, молибден, вольфрам или ванадий. Инструментальная сталь имеет широкий спектр применения, в том числе в строительстве, судостроении и автомобилестроении. Он в основном используется для обработки и внесения изменений в различные виды стали.

2. Железо

Железо, занимающее около 5% земной коры и являющееся шестым по распространенности элементом во Вселенной, является очень распространенным и чрезвычайно популярным металлом. Нелегированное железо — неустойчивый элемент, легко реагирующий с кислородом воздуха и образующий оксид железа. Чтобы сделать его более стабильным, его обычно сплавляют с другими элементами для создания стали. Железо находит свое применение в посуде, потому что его пористая поверхность в сочетании с горячим маслом предотвращает пригорание. Из-за своей удивительно высокой температуры плавления чугун используется для производства дровяных печей. Будучи тяжелым металлом, железо обеспечивает жесткость и снижает вибрации, поэтому его часто используют для изготовления рам и оснований тяжелой техники.

3. Алюминий

Алюминий — это очень прочный, легкий и устойчивый к коррозии металл, получаемый из руды бокситов. Впервые изготовленный в 19 веке, алюминий нашел широкое применение благодаря своей обрабатываемости, электропроводности и неспособности намагничиваться. Это самый распространенный на Земле цветной металл, известный своей ковкостью и способностью образовывать сплавы почти со всеми другими металлами. Алюминий имеет впечатляющее соотношение прочности и веса, и хотя он не ржавеет, он окисляется и подвергается коррозии, когда подвергается воздействию соли. Область его применения широка: от банок и бытовой техники до самолетов.

4. Цинк

Цинк — обычный металл с низкой температурой плавления. Поскольку он плавно течет в расплавленном виде, его легко отливать и перерабатывать. Конечный продукт достаточно прочен и имеет низкий электрохимический потенциал. Цинк используется для покрытия и защиты других металлов, а также для предотвращения ржавления оцинкованной стали. Его приложения включают промышленный, морской и медицинский секторы, а также аппаратную, электрическую и автомобильную промышленность.

5. Бронза

Бронза производится путем сплавления меди и олова, а также часто небольших количеств таких элементов, как алюминий, марганец, кремний или фосфор. Как первый сплав, созданный человеком, бронза имеет невероятное историческое значение — отсюда и «Бронзовый век». Несмотря на свою хрупкость, бронза является твердым элементом, который, как известно, сопротивляется усталости, не гнется и не трескается. Благодаря своей высокой коррозионной стойкости и солидной тепло- и электропроводности он используется для изготовления электрических разъемов, церковных колоколов, деталей кораблей и отражателей. В дополнение к пяти наиболее популярным металлам, описанным выше, Texas Iron & Metal предлагает большой ассортимент материалов, которые могут подойти для вашего следующего проекта. Позвоните нам по телефону 800.839.4766 или запросите расценки здесь, и один из наших знающих представителей с радостью поможет вам найти идеальный тип металла.

видов металлических сплавов | Australian General Engineering

Общеизвестно, что металл — мощное вещество, но немногие понимают разницу между разными его видами.

В этом посте мы рассмотрим многие распространенные металлы и обсудим их наиболее полезные применения.

Сталь, алюминий, медь, бронза, латунь и золото — все это примеры таких металлов. Сталь часто используется для производства инструментов и оружия из-за ее пластичности и легкости, с которой ее можно раскатать в тонкие листы.

Высокая электропроводность меди делает ее идеальной для использования в электропроводке.

Сплавы представляют собой соединения, полученные путем соединения двух или более металлов определенным образом.

Бронза, латунь и сталь являются наиболее типичными сплавами, используемыми в строительстве. Медь и олово используются для создания бронзы, медь и цинк являются основными компонентами латуни, а железо и углерод являются основными компонентами стали.

Нейзильбер, состоящий в основном из никеля и небольшого количества меди, и алюминиевые бронзы, которые могут включать до 9процентов алюминия, являются лишь двумя примерами из многих существующих металлических сплавов.

Поскольку из них можно было отливать сложные конструкции, не раскалываясь при быстром охлаждении, эти материалы нашли применение в различных областях человеческой деятельности, в первую очередь в ювелирной промышленности.

Содержание

Типы металлических сплавов

Когда основной металл смешивается с дополнительными элементами, что называется «легированием», состав металла изменяется, а присущие ему качества усиливаются.

Существует большое разнообразие металлических сплавов, и возможные сочетания в каждом из них почти безграничны. Некоторые из наиболее распространенных сплавов и отрасли, в которых они используются, перечислены ниже.

Сплавы нержавеющей стали

Нержавеющая сталь содержит железо и углерод, что делает ее сплавом. Включение в сталь таких компонентов, как никель, медь или марганец, позволяет получать широкий спектр сплавов с различными свойствами.

Нержавеющая сталь — популярный материал для посуды, столовых приборов и других кухонных принадлежностей.

Он долговечен, прост в уходе и имеет множество красивых текстур и блесков. Тот факт, что он устойчив к коррозии, означает, что его можно использовать в механических условиях, является еще одним плюсом.

Алюминиевые сплавы

Алюминий сам по себе не самый прочный металл, но он становится намного прочнее в сочетании с другими металлами, такими как железо, медь или цинк.

Легкие и устойчивые к коррозии, эти сплавы, как правило, менее дороги, чем их более прочные аналоги.

Кроме того, они без труда выдерживают высокие температуры. Алюминиевые сплавы, часто используемые в машиностроении и аэрокосмической промышленности, недороги и легки.

Несмотря на то, что алюминий имеет практические свойства легкого и ковкого металла, недостаточная прочность алюминия ограничивает его применение.

Когда алюминий сочетается с магнием или литием, получается легкий и достаточно прочный сплав для использования в производстве самолетов.

Бронзовые сплавы

Бронзовый сплав — это не только медь. Олово, кремний, алюминий, марганец, фосфор и другие элементы могут играть роль дополнительных компонентов.

Латунь представляет собой смесь меди и цинка, тогда как бронза представляет собой смесь меди и оксида цинка.

Медали, статуэтки и музыкальные инструменты имеют характерную бронзовую патину.

Тем не менее, его долговечность и устойчивость к коррозии также способствовали его широкому использованию в морских условиях.

Никелевые сплавы

Когда дело доходит до металлов, никель является одним из наиболее адаптируемых. Эти сплавы часто состоят из никеля, железа, меди, молибдена или хрома.

Эти сплавы обладают высокой стойкостью к окислению и коррозии, а их универсальный состав позволяет использовать их во многих областях.

Морская трубопроводная система, нагнетательные клапаны и валы насосов подпадают под эту категорию. Они также часто встречаются в машинах, использующих газ или пар в качестве движущей силы, а также в медицинских устройствах.

Устойчивость никеля к ржавчине и коррозии делает его желанным металлом. Никель — очень ценный металл, который используется во многих различных сплавах, включая нержавеющую сталь, для повышения прочности сплава.

Типы металлических сплавов и когда их использовать

Вспомните, как в «Терминаторе 2» 1991 года все были сбиты с толку способностью Т-1000 превращаться в жидкость, изменять форму и восстанавливать себя.

В видео объясняется, что этот футуристический прототип Терминатора сделан из «миметического полисплава», что придает ему уникальные способности.

Несмотря на то, что прошло более 30 лет, мы были бы рады раскрыть металлургические секреты этой технологии, чтобы каждый мог извлечь из нее пользу, но, увы (или к счастью, потому что здесь не бродят терминаторы) , этих металлических сплавов до сих пор не существует.

К счастью, у нас есть широкий выбор сплавов, которые постоянно совершенствуются для использования в промышленности в качестве защиты от опасностей окружающей среды, включая тепло, коррозию и механические воздействия.

Пока Скайнет не произвел революцию в мировой технологии легирования, давайте взглянем на историю металлических сплавов и их наиболее часто используемые в современной промышленности типы.

Что такое металлические сплавы и зачем они нам нужны?

Для промышленного использования мы добываем самые разные металлы с планеты, и все эти материалы обладают своими уникальными качествами.

Чистые элементы периодической таблицы, металлы составляют значительную долю всех известных биохимических прекурсоров.

Добытые руды, содержащие элементарные металлы, подвергаются серии физических и химических обработок для выделения элементов и очистки их от любых нежелательных побочных продуктов, прежде чем их можно будет использовать на практике.

После синтеза мы стремимся использовать их там, где присущие им черты сияют ярче всего, но по отдельности они часто не оправдывают ожиданий.

Поэтому мы расплавляем их или измельчаем в порошок, а также добавляем дополнительные компоненты, чтобы усилить присущие им свойства и сделать их более подходящими для выполняемой работы (сильнее, слабее, жестче, мягче и т. д.).

Термин «сплав» часто используется для описания любой смеси, в которой металл является основным компонентом.

Обычные сплавы состоят из железа и углерода, но то, как мы говорим о стали, заставляет ее казаться отдельным элементом.

Какие виды металлических сплавов существуют?

Из-за большого разнообразия желаемых характеристик, которые могут быть применены к металлическим сплавам, в нашем распоряжении имеется большое разнообразие серийно выпускаемых сплавов для использования в производстве самых разных изделий.

Обычно, когда мы думаем об улучшении характеристик, мы думаем о таких вещах, как более высокая температура плавления или более высокая коррозионная стойкость. Однако эти усовершенствования обычно достигаются за счет увеличения веса, снижения пластичности и повышения стоимости.

Кроме того, существуют контексты, в которых эти предположительно неблагоприятные черты становятся достоинствами.

В результате «основной металл» или первичный компонент можно использовать для классификации и определения широкого спектра наиболее популярных сплавов.

Алюминий, медь, никель и железо являются одними из наиболее распространенных типов основных металлов.

Некоторые распространенные недрагоценные металлы и их сплавы

Медь

Добавление цинка в медь создает латунь, которая используется в местах с минимальным трением, таких как дверные ручки и гильзы боеприпасов; добавление олова к меди создает бронзу, которая традиционно использовалась для создания доспехов, монет и произведений искусства из-за ее устойчивости к коррозии.

Железо

Наконец, у нас есть сплавы на основе железа, известные как железо. Семейство стальных сплавов является одним из самых распространенных в промышленном секторе.

Стали марок от 201 до 316 имеют общую железную основу и в остальном химически и механически очень похожи друг на друга.

Все они считаются «нержавеющими», хотя их устойчивость к нагреву и коррозии зависит от количества других металлов и химикатов, которые они содержат.

Ниже приведены наиболее типичные сплавы, используемые в производстве шлангов и компенсаторов:

304

Одним из наиболее распространенных сплавов в металлических шлангах и компенсаторах является нержавеющая сталь 304, наиболее распространенная из нержавеющих сталей.

Хром и никель, основные легирующие компоненты стали 304, обеспечивают характеристики нержавеющей стали, которые мы ожидаем, в том числе превосходную стойкость к ржавлению и коррозии по сравнению со стандартной углеродистой сталью.

321

По коррозионной стойкости 321 очень похож на 304, но включение титана придает ему особое преимущество.

Оплетка, металлические шланги и компенсаторы часто изготавливаются из 304, однако 321 обычно используется для изготовления гофрированных металлических шлангов из-за большей термостойкости титана.

316

316 имеет добавление молибдена, что делает его наиболее благородным (химически стойким) из семейства нержавеющих сталей серии 300, часто используемых в шлангах и компенсаторах (отсюда распространенные прозвища «хирургическая сталь» и «морская сталь “).

201

Несмотря на то, что сталь 201 относится к семейству нержавеющих сталей, она не так качественна, как серия 300, из-за более низкого содержания никеля и более высокого содержания марганца соответственно.

Так как никель очень дорог, это снижает его химическую стойкость, но резко снижает его цену.

Таким образом, 201 можно использовать в качестве недорогой альтернативы 304, который широко используется в сфере общественного питания и бытовой техники.

С276

Подобно 316, сплав C276 содержит никель, хром и молибден в качестве основных компонентов сплава. Однако из-за сложной смеси дополнительных элементов C276 значительно более устойчив к химическим веществам, особенно к хлоридам.

Тем не менее, он широко используется для работы с химическими веществами, так как он более совместим с химическими веществами, чем 316. компенсационные швы.

Из-за своей высокой термостойкости «Сплав 800» часто используется там, где другие сплавы плавятся.

Благодаря высокому содержанию кобальта он также лучше сохраняет свою прочность при более высоких температурах.

Общие легирующие элементы

Механические и химические характеристики стали могут быть изменены путем добавления легирующих элементов, обеспечивающих преимущество по сравнению с простой углеродистой сталью.

Хотя для улучшения характеристик используются многочисленные легирующие элементы, некоторые из них используются гораздо чаще, чем другие. Эти пять элементов часто используются в сплавах:

• Хром
• Молибден
• Ванадий
• Марганец
• Никель

Хром

Нержавеющая сталь производится путем добавления хрома в углеродистую сталь в концентрации выше 11%.

Коррозионная стойкость стали значительно улучшается при такой пропорции, а железо защищено от окисления при различных обстоятельствах.

Поскольку хром окисляется раньше железа, он образует барьер, предотвращающий коррозию последнего.

Хром, даже в следовых количествах, может улучшать механические свойства.

Сюда входят улучшения прочности стали, твердости и термообрабатываемости.

Стандартные хромсодержащие стали включают марки 439, 309 и 2205. Кроме того, инструментальная сталь марки D2 содержит значительное количество хрома.

Молибден

Подобно хрому, молибден может улучшить коррозионную стойкость стали. Включение молибдена в производство стали улучшает прокаливаемость, ударную вязкость и прочность на растяжение материала.

Более прочная и твердая сталь может быть произведена с более низкой необходимой скоростью закалки из-за повышения прокаливаемости во время термической обработки.

Способность молибдена повышать стойкость стали к коррозии, вызванной хлоридами, также делает его полезным для снижения склонности металла к точечной коррозии.

Умножение концентраций молибдена, хрома и никеля на соответствующие коэффициенты и суммирование полученных чисел дает эквивалент сопротивления точечной коррозии (PRE).

Инструментальные стали группы «А», мартенситностареющие стали, такие как Марка 250, и несколько нержавеющих сталей — все это распространенные марки стали, которые содержат значительное количество молибдена.

Ванадий

Небольшой размер зерна в стали достигается с помощью ванадия, который также используется для управления размером зерна. Добавление ванадия к стали предотвращает образование зерен, благодаря чему размер зерна остается небольшим.

Ванадий подавляет рост зерен, поэтому они не становятся такими большими, как в противном случае.

Повышенная пластичность является результатом более мелкозернистой структуры. Способность ванадия образовывать карбиды в некоторых сталях способствует и без того впечатляющей твердости и прочности материала.

Инструментальные стали A3, A9, O1 и D2 содержат значительное количество ванадия. Содержание ванадия в лезвийных сталях, таких как М390 и ВГ 10, также довольно велико.

Марганец

При нагреве стали часто добавляют марганец, чтобы сталь сохраняла свою форму. Закалка и упрочнение сталей требует нагрева и закалки при высокой температуре и в быстром темпе.

Этот механизм становится более нестабильным по мере увеличения скорости.

Марганец обеспечивает эквивалентное повышение твердости и прочности при более низкой скорости закалки.

В результате снижается вероятность образования дефектов в процессе нагрева и закалки.

Высокомарганцевые стали используются для изготовления инструментальных сталей, таких как A10, A4 и O2. В качестве дополнительного примечания, нержавеющая сталь 201 также содержит большое количество марганца.

Никель

Из-за своей способности стимулировать образование аустенита никель является ключевым ингредиентом в производстве аустенитных нержавеющих сталей.

Аустенитная нержавеющая сталь производится при содержании хрома не менее 18% и никеля не менее 8%.

В результате исключительной коррозионной стойкости этой комбинации аустенитные марки являются одними из самых популярных типов нержавеющей стали.

Никель также добавляется в сталь для повышения ее прочности и долговечности. Он используется для повышения ударной вязкости и ударной вязкости даже при более низких температурах.

Каждый вид аустенитной нержавеющей стали содержит значительное количество никеля. Кроме того, никель в изобилии содержится в легированных сталях, таких как группы 23XX и 25XX.

Химия и образование сплавов

Сплавы представляют собой стабильные металлические вещества, состоящие из двух или более металлов. Иногда в сплавы включают неметаллические элементы.

Следуйте по ступени, образованной бором и астатом в периодической таблице, к металлам.

Металлы — это элементы слева от лестницы, а неметаллы — справа.

Стандартной практикой является сначала плавление основного компонента сплава, а затем диспергирование оставшихся элементов в расплавленной смеси.

При объединении компонентов образуется новый материал, обладающий характеристиками обоих.

Точки плавления различных металлов создают трудности при создании сплавов. Медь плавится при 1083 градусах Цельсия, тогда как для цинка требуется 419 градусов Цельсия.

Но цинк имеет аналогичную температуру кипения, 907 градусов по Цельсию. Следовательно, латунь производится путем сначала плавления меди, а затем добавления цинка, чтобы он быстро растворялся, предотвращая испарение цинка на протяжении всего процесса.

Типы сплавов: химический состав и решетчатая структура

Какое давление может быть приложено между атомными слоями до разделения слоев, определяет прочность металла. Искажение структуры решетки металла делает сплавы более прочными.

Превосходный сплав стали является результатом того, что атомы углерода, которые меньше атомов железа, заполняют пространство между ними. Кроме того, деформированная структура решетки препятствует легкому перемещению атомов друг над другом или поперек друг друга, что делает сплав более устойчивым к более высоким напряжениям.

Заключение

Когда два или более металлов соединяются определенным образом, образующийся комплекс называется сплавом. К этой категории относятся такие металлы, как сталь, алюминий, медь, бронза, латунь и даже золото. Количество возможных комбинаций внутри каждого вида металлического сплава почти бесконечно. Ниже приводится список некоторых из наиболее широко используемых сплавов и секторов, в которых они используются. Металлические сплавы бывают разных форм, каждая из которых имеет свои преимущества и недостатки.

Никель, железо, медь, молибден и хром являются обычными компонентами этих сплавов. «Миметический полисплав», из которого изготовлен прототип Терминатора Т-1000, отвечает за его особые способности. Физические и химические процессы используются для руд, содержащих металлы, для разделения компонентов и удаления любых примесей, прежде чем металлы можно будет использовать в практических целях. Однажды синтезированные, мы хотим использовать их в контекстах, где они могут действительно сиять, но когда они взяты сами по себе, они часто не соответствуют нашим ожиданиям. Чтобы сделать их более подходящими для выполнения поставленной задачи, мы превращаем их в порошок или расплавляем, чтобы повысить их внутренние качества.

Легирующие элементы могут быть добавлены в сталь для изменения ее механических и химических свойств, что дает ей преимущество перед простой углеродистой сталью. В компенсаторах часто используется Inconel 800, тогда как в шлангах используется 304.