Proprietățile metalelor și aliajelor

Metale - elemente chimice caracterizate prin structura internă cristalină în stare solidă. Fier au un luciu caracteristic, ele sunt opace, cu deformare plastică, caracterizată printr-o conductivitate termică considerabilă și conductivitate electrică. Metale și aliaje utilizate pentru producerea de bunuri de larg consum, împărțit în negru și color. Pentru metale neferoase sunt de asemenea nobile (prețioase) metale.

metale feroase. Caracterizat prin densitate ridicată, punct de topire ridicat, duritate mare. Pentru metale feroase includ fier, cobalt, nichel, mangan. Fier poate dizolva carbon (0.2-6.67%), conferindu-le un cementita compus chimic; aliaje de înaltă carbon conțin grafit. fier pur (99,999% Fe), datorită proprietăților mecanice reduse este utilizat pentru fabricarea produselor din metal. Pentru aceste aliaje de utilizare de fier cu carbon și alte elemente cum ar fi oțeluri și fonte.

Compoziția chimică din oțel este împărțit în carbon și aliaj. oțelurile carbon sunt numite astfel pentru elementul principal - de carbon. Carbon, care în aceste oțeluri, nu mai mult de 1,35%, influențează puternic structura și proprietățile oțelurilor. Odată cu creșterea conținutului său crește duritatea, rezistența, elasticitatea a început să scadă plasticitate și alungirea acestuia. impurități din oțel carbon sunt mangan, siliciu, sulf, fosfor. mangan Adăugarea (0,5-0,8%) îmbunătățește duritatea și rezistența oțelului. Silicon (0.35-.4%) crește duritatea, elasticitatea, plasticitatea, oțelul fluiditate. Impurități nedorite oțelurile carbon - sulf, fosfor, oxigen, azot, hidrogen.

Prin numirea oțelurile carbon sunt clasificate în structurale și instrumentale. Otelurile carbon structurale de calitate sunt împărțite în oțel de calitate și oțel de calitate obișnuite; - instrumente de înaltă calitate și de înaltă calitate. În funcție de gradul de oțel dezoxidare este împărțit într-un punct de fierbere (kp), necalmat (ps), relaxat (cn).

oțel carbon structural care conține carbon într-o cantitate mică - 0,06-0,85%, care posedă ductilitate, bine prelucrate prin turnare, sub presiune, de tăiere, sunt adecvate pentru fabricarea de articole (structuri) de formă complexă.

Pentru fabricarea de produse care nu sunt supuse operației de sarcini grele, cum ar fi preparate, este recomandabil să se utilizeze oțelul de fierbere, precum și pentru produsele cu mari influențe mecanice (cutite, unelte) sunt din oțel necalmat și a ucis mai potrivit.

oțel carbon de scule utilizate pentru a face cuțite, instrumente de tăiere, piese de aparate de uz casnic (moara de cafea, piper polizor, etc), o frecare puternică Supuse în timpul funcționării.

oțel nealiat, în plus față de carbon, conțin unul sau mai multe elemente de aliere adăugate în mod specific. Alierea elemente includ mangan, siliciu, crom, nichel, tungsten, cobalt, molibden, vanadiu, titan și altele. Aceste elemente, în funcție de numărul lor, combinația dintre o modifica structura și proprietățile oțelurilor. Acestea din oțel carbon superioare în duritatea, rezistența la uzură, rezistența la căldură, rezistența la coroziune. Cu toate acestea, acestea au devenit mai scumpe de carbon, topirea ei au nevoie de o cantitate mare de metale neferoase.

Prin scop oțel aliat este clasificat în oțel structural, instrument și cu proprietăți speciale. aliaje de oțel structurale au rezistență ridicată la solicitări mecanice și ductilitate bună, tenacitate.

Oțel numere și litere marca. Oțel decriptarea 12Kh2N4A Exemplul 12 - 0,12% carbon, X2 - 2% crom, H4 - 4% nichel, A - din oțel inoxidabil.

aliaje din otel de scule utilizate pentru fabricarea de tăiere, găurire, și alte instrumente de măsurare, deoarece aceste instrumente trebuie să aibă o rezistență ridicată la uzură, în special la temperaturi ridicate de prelucrare și viteze.

oțeluri aliate și aliaje cu proprietăți speciale sunt prezentate oteluri si aliaje rezistente la coroziune (inox) cu o rezistență ridicată la curent electric. oțel coroziune Nostoykie utilizat pentru fabricarea de cuțite, furculițe și de masă și de bucătărie alte ustensile, vesela si galanterie metalica. oteluri inoxidabile sunt rezistente la acțiunea acizilor alimentari, sare, ei nu distrug vitaminele conținute în produsele alimentare, gustul și culoarea acestuia. Produsele realizate din otel rezistent la coroziune au aspect frumos. Aceste proprietăți importante ale consumatorilor din oțel câștig datorită doparea cu crom, nichel, titan. Odată cu scăderea rezistenței oțelului carbon la coroziune este crescută. coroziune ridicată și proprietăți mecanice ale oțelului crom și crom-nichel, de asemenea, dobândite în timpul căldură și tratament mecanic.

Prin numirea fiare de călcat sunt clasificate în producția de oțel, turnare, de înaltă rezistență, dopate ductil. Pig (alb, cementita din cauza) fonta este utilizat pentru fabricarea oțelului.

Turnatorie (gri) fontă care conține 2.2-3.7% carbon într-o stare legată chimic sub formă de grafit. fonta cu grafit conferă o culoare gri pe o pauză. Articole Metallohozyaystvennye (feluri de mâncare, locuințe mașină de tocat carne, încuietori, Cleaver și colab.), produce fontă cenușie în matrițe. fontă cenușie produs 11 branduri. Cifrele în marcajul indică rezistența la tracțiune (kgf / mm2).

ridicat de fier (modificat) este produs prin utilizarea de aditivi în topit fonta magneziu, ceriu și altele. Rezultatul este o mare rezistență și ductilitate de fontă prin precipitarea grafit sub formă sferică.

Fonta ductilă produs prin încălzire la 950-970 ° C timp de 10-15 ore, urmată de răcirea lentă a pieselor turnate din fontă albă, care conține mai puțin carbon, siliciu, mangan, sulf. Comparativ cu fontă cenușie ductilă tearproof fier, rezistent la șoc, sarcini povtornoperemennym, acestea sunt utilizate pentru produsele care fac obiectul unor astfel de sarcini (chei, piulițe, cârlige, piese conductele de apă etc.). Există 9 grade de fontă ductilă.

Aluminiu și aliajele sale. Aluminiu - metale alb-argintiu, foarte ușor (densitate 2200 kg / m3), ductil, low-putere, moale. Datorită ductilitate ridicată în stare recoaptă de aluminiu pot fi ușor manipulate de presiune. Pe suprafața de aluminiu, un strat subțire de oxid, dur, care asigură o weatherability

influențe, acizi organici, baze, amoniac, etc. aluminiu pur (99,996% A l) datorită rezistenței insuficiente și rezistență la căldură ca material structural utilizat este mic (pentru producerea de condensatoare electrice, redresoare, dispozitive semiconductoare, oglinzi, etc.). Utilizarea mai largă a aliajelor puternice și rezistente la căldură pe bază de aluminiu.

Aliaje de aluminiu ale metodei de fabricație a acestor produse sunt împărțite în deformabil (produs de deformare plastică obținut) și turnabilitate (produse turnate sunt fabricate).

aliaj de aluminiu forjat și este clasificată în neuprochnyaemye de armare prin tratament termic.

Armatură aliajelor de aluminiu deformabile sunt note duraluminiu D1, D16, D18 (cifre arată numărul aliajului). Principalul aliaj de date element de aliere - cupru (3,8- 4,8%); și magneziu (0,4-2,3%), conținute în aliaj, Mn (0,4-0,8%). elemente de aliere a da duritate duraluminiu, rezistență și o anumită flexibilitate. Aceste proprietăți sunt asigurate prin tratament termic. Pentru rezistența la coroziune a plăcilor a fost supusă la placare Duraluminiu - acoperit cu un strat de alumină pură, urmată de încălzire și de rulare. Duraluminium utilizate pentru mobilă, cu un cadru metalic și pentru piese (butoane, vane) de tacâmuri, încuietori și alte produse de uz casnic.

Cuprul și aliajele sale. Cuprul este un metal de culoare roșie, cu un punct de topire de 1083 ° C, o densitate de 8940 kg / m 3 are o conductivitate electrică ridicată este utilizat ca material conductor. În produsele de uz casnic utilizate aliaje de cupru - alama, bronz, si altele.

Alama, - aliaje de cupru cu zinc numai (simplu, cu două componente, alama) sau zinc și alte elemente, dar cu o predominanță de zinc. Când conținutul de zinc este de până la 39% crește rezistența și ductilitatea aliajului la 40-45% crește rezistența la tracțiune de zinc și ductilitatea scade. Cantitatea de zinc din alamă determină culoarea (18-20% zinc - galben-roșu, 20-30% zinc - galben-maroniu, cu 30% sau mai mult - galben pal).

În metoda de produse din alamă de fabricație sunt împărțite în presiune prelucrată (deformat) și turnare.

topitorii de alama sunt aliaje multicomponente, conțin o cantitate mai mare de elemente de aliere (mangan, staniu, nichel, plumb, siliciu), care sporește turnabilitate aliajului.

Forjat feluri de mâncare din alamă produc, samovare, vânt instrumente muzicale, coji de vânătoare, accesorii vestimentare, bijuterii. Casting alama sunt utilizate pentru rulmenți, bucșe, roti dintate.

Crom - metal alb argintiu, o densitate de 7140 kg / m 3 are un punct de topire ridicat (1830 ° C), rezistent la acțiunea aerului, apei, baze, organice și acizi minerali. Ea are duritate mare și friabilitate. Cromul este utilizat pentru acoperiri de protecție și decorative și oțeluri aliere obținerea aliajelor de cupru-nichel. acoperiri de crom au o rezistență deosebită la uzură și durabilitate.

Nichel - alb-argintiu metalic cu o tentă albăstruie. Ea are o densitate de 8920 kg / m 3, caracterizat prin ductilitate, refractar (punct de topire 1453 ° C), o rezistență mecanică suficientă. Este rezistent la intemperii, apă, minerale și organice (cu excepția acidului azotic), nu afectează în mod negativ gustul, culoarea, mirosul, valoarea nutritivă a alimentelor. Nichelul este utilizat pe scară largă pentru prepararea acoperirilor de protecție și decorative din oțel, alamă și alte metale, precum și pentru alierea oțelurilor obtinerea nicrom, argint nichel, nezilbera și colab.

Zinc - punct de topire scăzut gri deschis (419 ° C) metalic (densitate 7140 kg / m3), rezistent la intemperii datorită formării unui film de oxid protector. Zincul este utilizat pentru a produce acoperiri protectoare pe produse din oțel. Acoperiri de zinc nu poate rezista la expunerea la apă caldă, produse alimentare și acizi minerali și baze. Compuși de zinc sunt toxici, deci a fost aplicat stratul comestibil de zinc produs.

Staniu - alb-argintiu metalic (densitate 7300 kg / m3), are o temperatură scăzută de topire (232 ° C), ductilitate ridicată și moliciune. Pentru staniu rezistența la coroziune se apropie metalele nobile. Tin este rezistent la acțiunea apei calde și reci, acizi organici, acizi anorganici diluați, alcalii, nu formează compuși toxici cu alimente. Staniu este utilizat pe scară largă pentru a produce tinplate (tablă de oțel scăzut de carbon acoperit cu un strat de staniu) destinate cutii metalice, capace, ustensile de bucătărie din metal.

Titanium - argintiu alb, lumina (densitate de 4500 kg / m3), durabil, refractar (1665 ° C), din metal rezistent la coroziune. Prin proprietățile de rezistență ale titan corespunde oțeluri structurale și rezistență la coroziune superioară oțelului inoxidabil înalt aliate. Folosit pentru fabricarea de tacâmuri, articole de mercerie din metal, bețe de schi și alte.

Metalele nobile sau prețioase sunt caracterizate prin aspect frumos, rezistenta la coroziune într-o atmosferă normală și majoritatea acizi și baze, punct de topire ridicat, capacitatea de a fi rulat în filme subțiri și filamente. Pentru metale prețioase includ argint, aur, platină și metale din grupa platinei - paladiu, ruteniu, rodiu, iridiu, osmiu.

Pentru bijuterii interne, folosind în principal de argint, aur și platină.

Gold - din metal de culoare galben strălucitor, luciu ridicat, grele (densitate de 19320 kg / m3), dar este moale și ductil. Aurul are o rezistență chimică ridicată la acțiunea aerului, a apei, la temperaturi ridicate și scăzute, la acizi, baze, cu toate acestea, solubil în apă regală (un amestec de acizi clorhidric și azotic), brom și apă de clor. Jewellery nu a făcut din aur pur, datorită aliajelor sale moliciune și aur cu cupru, argint, paladiu (aur alb). În funcție de raportul dintre aceste elemente sunt schimbate nuanțe de culori și duritatea aliajului. eșantion de bijuterii aliaje standard de aur - 375, 585, 750, 958. de aur este, de asemenea, utilizat pentru acoperiri decorative.

Platinum - din metal alb, cu o tentă gri, are o densitate mare (21,500 kg / m3) și temperatura de topire. Ea are o duritate mare, dar ductilitate mai mici. Pentru a mări rezistența aliajului cu metale din grupa platinei: rodiu, iridiu, paladiu și aur, argint și cupru. De bijuterii de platină eșantion 950 aplicat pentru fabricarea de bijuterii, și, de asemenea, ca buza de diamante, deoarece platină are același coeficient de dilatare liniară de diamant, diamant este montat în platină are mai bun luciu.