Метална класификация. Характеристики на метали и приложения

Няколко научни дисциплини (материалознание и металознание, физика, химия) изучават свойствата и характеристиките на металите. Съществува тяхната общоприета класификация. Всяка от дисциплините в своето изследване обаче разчита на специални специализирани параметри, които са в сферата на нейните интереси. От друга страна, всички науки, които изучават метали и сплави, се придържат към същата гледна точка, че съществуват две основни групи: черни и цветни.

Признаци на метали

Разграничават се следните основни механични свойства:

• Твърдост - определя способността на един материал да противодейства на проникването на друг, по-твърд.
• Умората е количеството, както и времето на цикличните ефекти, които материалът може да издържи, без да променя целостта си.
• Сила. Това е, както следва: ако прикрепите динамичен, статичен или променлив товар, това няма да доведе до промяна във формата, структурата и размера, нарушаване на вътрешната и външната цялост на метала.
• Пластичността е способността да се поддържа целостта и получената форма по време на деформация.
• Еластичността е деформация без нарушаване на целостта под влияние на определени сили, както и след освобождаване от товара, способността да се върне към първоначалната си форма.
• Устойчивост на пукнатини - под въздействието на външни сили в материала, те не се образуват, а външната цялост се запазва.
• Устойчивост на износване - способност за поддържане на външна и вътрешна цялост при продължително триене.
• Вискозитет - запазване на целостта с увеличаване на физическите ефекти.
• Топлинна устойчивост - устойчивост на промени в размера, формата и разрушаването при излагане на високи температури.

Метална класификация

Металите включват материали с комбинация от механични, технологични, експлоатационни, физически и химически характеристики:

• механично потвърждават способността да се противопоставят на деформация и фрактура;
• технологични доказателства за способността за различни видове обработка;
• оперативно отразява естеството на промяната по време на работа;
• химично взаимодействие с различни вещества;
• физическите показват поведението на материала в различни области - термично, електромагнитно, гравитационно.

Според системата за класификация на металите всички съществуващи материали са разделени на две групи: черно и цветно. Технологичните и механичните свойства също са тясно свързани. Например, якостта на метал може да е резултат от правилната обработка. За тези цели използвайте т. Нар. Гасене и "стареене".

Химичните, физичните и механичните свойства са тясно свързани помежду си, тъй като съставът на материала определя всички негови други параметри. Например, огнеупорните метали са най-трайни. Свойства, които се проявяват в състояние на покой, се наричат ​​физически, а под влиянието на външната - механични. Има и таблици за класификация на металите по плътност - основният компонент, технологията на производство, точката на топене и др.

Черни метали

Материалите от тази група имат същите свойства: впечатляваща плътност, висока точка на топене и тъмно сив цвят. Към първата голяма група от черни метали принадлежат следните:

1. Желязо - кобалт, манган, никел, желязо. Използва се като основа или добавка към сплави.
2. Огнеупорни - хром, волфрам, молибден, титан. Всички те имат точка на топене, превишаваща нивото, на което се разтопява желязото. Използва се като основа или добавка за получаване на легирани стомани.
3. Уран - актиниди и метали, получени в резултат на синтез. Голяма полза се среща в ядрената енергия.
4. Редкоземни - неодим, церий, лантан. Всички метали имат свързани химични свойства, но с напълно различни физични параметри. Намерете използването им като добавки към сплавите.
5. Алкалоземен - калций, натрий, литий. В свободната форма на практическо приложение не са.

Цветни метали

Втората по големина група има ниска плътност, добра пластичност, ниска точка на топене, преобладаващите цветове (бяло, жълто, червено) и се състои от следните метали:

• Белите дробове - магнезий, стронций, цезий, калций. В природата се среща само в силни съединения. Използва се за производство на леки сплави за различни цели.
• Noble. Примери за метали: платина, злато, сребро. Те са изключително устойчиви на корозия.
• Разтопяеми - кадмий, живак, калай, цинк. Те имат ниска точка на топене, участват в производството на различни сплави.

Ниската якост на цветните метали не им позволява да се използват в чиста форма, поради което се използват в промишлеността като сплави.

Мед и медни сплави

В чистата си форма има розово-червен цвят, малък съпротивление малка плътност, добра топлопроводимост, отлична пластичност, устойчива на корозия. Широко се използва като проводник на електрически ток. За технически нужди се използват два вида медни сплави: месинг (мед с цинк) и бронз (мед с алуминий, калай, никел и други метали). Месингът се използва за производството на листове, ленти, тръби, проводници, фитинги, втулки, лагери. Плоски и кръгли пружини, мембрани, различни фитинги, червячни двойки са изработени от бронз.

Алуминий и сплави

Този много лек метал, със сребристо бял цвят, има висока устойчивост на корозия. Има добра електропроводимост и пластичност. Благодарение на своите характеристики, той е намерил приложение в хранителната, леката и електрическата промишленост, както и в самолетостроенето. Много често алуминиевите сплави се използват в машиностроенето за производството на критични части.

Магнезий, титан и техните сплави

Магнезият не е устойчив на корозия, но няма по-лек метал, използван за технически нужди. Основно се добавя към сплави с други материали: цинк, манган, алуминий, които са красиво изрязани и са доста издръжливи. Сплавите с лек метален магнезий се използват за направа на кутии за камери, различни инструменти и двигатели. Титан е намерил своето приложение в ракетната промишленост, както и инженеринг за химическата промишленост. Титанови сплави имат ниска плътност, отлични механични свойства и устойчивост на корозия. Те се повлияват добре от лечението под налягане.

Антифрикционни сплави

Такива сплави се определят, за да се увеличи експлоатационния живот на повърхности, които изпитват триене. Те съчетават следните характеристики на метала - добра топлопроводимост, ниска точка на топене, микропорест, слаба коефициент на триене. Антифрикционните сплави включват основата на олово, алуминий, мед или калай. Най-приложимите са:

• Бабит. Произвежда се на базата на олово и калай. Използва се при производството на лайнери за лагери, които работят при високи скорости и ударни натоварвания;
• алуминиеви сплави;
• бронз;
• металокерамични материали;
• чугун

Меки метали

Според класификационната система метали злато, мед, сребро, алуминий, но сред най-меките излъчват цезий, натрий, калий, рубидий и др. Златото е силно разпръснато в природата. Той е в морската вода, в човешкото тяло и може да бъде открит в почти всеки фрагмент от гранит. В чиста форма златото има жълт цвят с нотка на червен цвят, тъй като металът е мек - може да се надраска дори с нокът. Под влияние на околната среда златото бързо се разпада. Този метал е незаменим за електрически контакти. Въпреки че среброто е двадесет пъти повече от златото, то също е рядкост. Използва се за производство на прибори за хранене, бижута. Натрият от леки метали също е широко разпространен, търсен почти във всяка индустрия, включително химическата промишленост, за производството на торове и антисептици.

Металът е живак, въпреки че е в течно състояние, следователно се счита за един от най-меките в света. Този материал се използва в отбранителната и химическата промишленост, селското стопанство и електротехниката.

Твърди метали

В природата, почти не най-твърди метали, така че е много трудно да ги получите. В повечето случаи те се намират в паднали метеорити. Хромът принадлежи към огнеупорните метали и е най-твърдият от най-чистите на нашата планета, освен това лесно се обработва. Волфрамът е химичен елемент. Счита се за най-трудното в сравнение с други метали. Той има изключително висока точка на топене. Въпреки твърдостта, е възможно да се изградят всички необходими детайли. Поради своята термична стабилност и гъвкавост, той е най-подходящият материал за топене на малки елементи, използвани в осветителни тела. Волфрамът от огнеупорен метал е основното вещество на тежките сплави.

Метали в енергетиката

Метали, които съдържат свободни електрони и положителни йони, се считат за добри проводници. Това е доста търсен материал, характеризиращ се с пластичност, висока електрическа проводимост и способност за лесно даряване на електрони. Изработени са от силови, радиочестотни и специални проводници, части за електрически инсталации, машини, за домакински уреди. Лидерите в използването на метали за производството на кабелни продукти са:

• олово - за по-голяма устойчивост на корозия;
• мед - за висока електрическа проводимост, лекота на обработка, устойчивост на корозия и достатъчна механична якост;
• алуминий - за ниско тегло, устойчивост на вибрации, якост и точка на топене.

Категории на черни вторични метали

За отпадъците от черни метали се налагат определени изисквания. За да се изпратят сплавите в пещи за топене на стомана, ще бъдат необходими определени операции по преработка. Преди да кандидатствате за транспортиране на отпадъци, трябва да се запознаете с ГОСТ за черни метали, за да определите неговата стойност. Черният скрап се класифицира в стомана и чугун. Ако съставът съдържа добавки, то той се класифицира като "В". В категория "А" са включени въглерод: стомана, чугун, присад.

Металурзите и колесниците поради ограничената основна ресурсна база проявяват активен интерес към вторичните суровини. Използването на железен скрап вместо метална руда е ресурс, както и енергоспестяващо решение. Вторичен железен метал се използва като конвертор топене охладител.

Обхватът на използване на метали е изключително широк. Черно и цветно се използват безкрайно в строителната и машинната промишленост. Без цветни метали и в енергийната индустрия. Редки и ценни отидете на производството на бижута. Както цветни, така и черни метали се използват в изкуството и медицината. Невъзможно е да си представим човешкия живот без тях, вариращи от домакински аксесоари до уникални устройства и устройства.