Кольорові метали і сплави: реферат

Кольорові метали. До кольорових металів, найбільш широко застосовуваним в техніці, відносяться мідь, алюміній, олово, свинець, цинк, магній, титан і їх сплави. У чистому вигляді кольорові метали використовують рідко, в основному їх застосовують у вигляді сплавів.

Кольорові метали – це найбільш дорогий і цінний технічний матеріал.

Легуючі елементи, що входять до складу кольорових металів і сплавів, позначають великими літерами українського алфавіту, наприклад алюміній – А, берилій – Б, залізо – Ж, кремній – К, мідь – М і т. Д.

Мідь. Вона має характерний червонуватий колір, в природі зустрічається у вигляді сірчистих сполук, в окислах і дуже рідко в чистому вигляді. Мідь маркуютьлітерою М. Залежно від чистоти міді (ГОСТ 859-2001). Найчистіша мідь – містить 99,99% міді і 0,01% домішок. Завдяки високій пластичності мідь добре обробляється тиском в холодному і гарячому стані. Вона володіє хорошою електропровідністю. З неї виготовляють провідники електричного струму – проводи та кабелі.

Олово. Олово дуже м’який метал сріблясто-білого кольору з жовтуватим відтінком. Воно поділяється на шість марок (ГОСТ 860-41): ДВЧ-000, О1ПЧ, 01, 02, 03, 04. Найчистіше олово – марки ДВЧ-000, що містить 99,999% олова і 0,001% домішок.

Олово в чистому вигляді застосовують для лудіння жерсті.

Цинк. Цинк – це крихкий метал білого кольору з блакитним відтінком. Залежно від хімічного складу встановлені шість марок цинку (ГОСТ 3640-47): ЦВ (99,99% цинку), Ц0, Ц1, Ц2, ЦЗ, Ц4 (99,50% цинку). Цинк використовують для покриття виробів (цинкування), щоб оберегти їх від атмосферної корозії.

Свинець. Це м’який метал синювато-сірого кольору, швидко тьмяніє на повітрі. ГОСТ 3778-56 встановлює шість марок свинцю: СО (99,992% свинцю), С1, С2, СЗ, СЗСу, С4 (99,60% свинцю). Свинець добре відливається і прокочується. З для перекачування кислот, для виробництва акумуляторів і т. Д. Свинець – дуже хороший захист від рентгенівських променів.

Алюміній. Алюміній – м’який метал білого кольору. Він видобувається шляхом електролізу з алюмінієвої руди – бокситів і добре піддається прокатці і куванні. Особливостями алюмінію є легкість, хороша електропровідність (60% електропровідності міді) і висока корозійна стійкість.

За ГОСТ 3549-55 алюміній випускається декількох марок. Найвищою по чистоті є марка АВ0000, що містить 99,996% алюмінію. З алюмінію виготовляють дроти, кабелі, змійовики (випарники) в холодильниках і т. Д. Окисли алюмінію нешкідливі.

Магній. Магній – самий лісовик метал з усіх застосовуваних у техніці (питома вага його 1,74). Він легко запалюється і при його горінні виникає висока температура. Найбільш • небезпечні в цьому відношенні порошок, тонка стрічка, дрібна стружка і т. П. Механічні властивості магнію низькі, тому він знаходить обмежене застосування в техніці. У ливарній справі з магнію виплавляють високоміцний магнієвий чавун. Найчастіше магній використовують у вигляді сплавів з алюмінієм, цинком. ГОСТ 804-62 встановлює дві марки магнію: Mgl (99,92% магнію) і Mg2 (99,85% магнію).

Титан. Це метал сріблясто-білого кольору, тугоплавкий (плавиться при 1725 ° С) і легкий, стійкий на повітрі і навіть в атмосфері морського клімату.

За поширеністю титан займає четверте місце серед конструкційних металів, поступаючись лише алюмінію, заліза і магнію. Міцність його вдвічі більше, ніж у заліза, і майже в шість разів більше, ніж у алюмінію. Цінними властивостями титану є його високі хімічна і корозійна стійкість.

Титан має високу пластичність. Він добре кується, легко прокочується в листи, стрічки та навіть в фольгу.

Найбільше застосування титан знаходить у вигляді сплавів для виготовлення лопатей газових турбін і виробництва жароміцних сталей.

Мідні сплави. Найважливішими сплавами на основі міді є латунь і бронза.

Латунь – це сплав міді з цинком. Крім цинку, латунь містить і інші елементи, але в меншому, ніж цинк, кількості. Латунь маркуютьлітерою Л, за якою стоять цифри, що вказують на вміст міді, наприклад латунь марки Л80 складається з 80% міді і 20% цинку. Якщо в латунь вводиться 1% свинцю, то вона буде позначатися ЛС59-1 і містити 59% міді, 40% цинку і 1% свинцю.

Латуні мають високу корозійну стійкість, пластичність, легко піддаються прокатці, куванні і витяжці.

У техніці знаходять застосування латуні, що містять від 10 до 42% цинку.
Кольорові метали і сплави

Кольорові метали. До кольорових металів, найбільш широко застосовуваним в техніці, відносяться мідь, алюміній, олово, свинець, цинк, магній, титан і їх сплави. У чистому вигляді кольорові метали використовують рідко, в основному їх застосовують у вигляді сплавів.

Кольорові метали – це найбільш дорогий і цінний технічний матеріал.

Легуючі елементи, що входять до складу кольорових металів і сплавів, позначають великими літерами українського алфавіту, наприклад алюміній – А, берилій – Б, залізо – Ж, кремній – К, мідь – М і т. Д.

Мідь. Вона має характерний червонуватий колір, в природі зустрічається у вигляді сірчистих сполук, в окислах і дуже рідко в чистому вигляді. Мідь маркуютьлітерою М. Залежно від чистоти міді (ГОСТ 859-2001). Найчистіша мідь – містить 99,99% міді і 0,01% домішок. Завдяки високій пластичності мідь добре обробляється тиском в холодному і гарячому стані. Вона володіє хорошою електропровідністю. З неї виготовляють провідники електричного струму – проводи та кабелі.

Олово. Олово дуже м’який метал сріблясто-білого кольору з жовтуватим відтінком. Воно поділяється на шість марок (ГОСТ 860-41): ДВЧ-000, О1ПЧ, 01, 02, 03, 04. Найчистіше олово – марки ДВЧ-000, що містить 99,999% олова і 0,001% домішок.

Олово в чистому вигляді застосовують для лудіння жерсті.

Цинк. Цинк – це крихкий метал білого кольору з блакитним відтінком. Залежно від хімічного складу встановлені шість марок цинку (ГОСТ 3640-47): ЦВ (99,99% цинку), Ц0, Ц1, Ц2, ЦЗ, Ц4 (99,50% цинку). Цинк використовують для покриття виробів (цинкування), щоб оберегти їх від атмосферної корозії.

Свинець. Це м’який метал синювато-сірого кольору, швидко тьмяніє на повітрі. ГОСТ 3778-56 встановлює шість марок свинцю: СО (99,992% свинцю), С1, С2, СЗ, СЗСу, С4 (99,60% свинцю). Свинець добре відливається і прокочується. З для перекачування кислот, для виробництва акумуляторів і т. Д. Свинець – дуже хороший захист від рентгенівських променів.

Алюміній. Алюміній – м’який метал білого кольору. Він видобувається шляхом електролізу з алюмінієвої руди – бокситів і добре піддається прокатці і куванні. Особливостями алюмінію є легкість, хороша електропровідність (60% електропровідності міді) і висока корозійна стійкість.

За ГОСТ 3549-55 алюміній випускається декількох марок. Найвищою по чистоті є марка АВ0000, що містить 99,996% алюмінію. З алюмінію виготовляють дроти, кабелі, змійовики (випарники) в холодильниках і т. Д. Окисли алюмінію нешкідливі.

Магній. Магній – самий лісовик метал з усіх застосовуваних у техніці (питома вага його 1,74). Він легко запалюється і при його горінні виникає висока температура. Найбільш • небезпечні в цьому відношенні порошок, тонка стрічка, дрібна стружка і т. П. Механічні властивості магнію низькі, тому він знаходить обмежене застосування в техніці. У ливарній справі з магнію виплавляють високоміцний магнієвий чавун. Найчастіше магній використовують у вигляді сплавів з алюмінієм, цинком. ГОСТ 804-62 встановлює дві марки магнію: Mgl (99,92% магнію) і Mg2 (99,85% магнію).

Титан. Це метал сріблясто-білого кольору, тугоплавкий (плавиться при 1725 ° С) і легкий, стійкий на повітрі і навіть в атмосфері морського клімату.

За поширеністю титан займає четверте місце серед конструкційних металів, поступаючись лише алюмінію, заліза і магнію. Міцність його вдвічі більше, ніж у заліза, і майже в шість разів більше, ніж у алюмінію. Цінними властивостями титану є його високі хімічна і корозійна стійкість.

Титан має високу пластичність. Він добре кується, легко прокочується в листи, стрічки та навіть в фольгу.

Найбільше застосування титан знаходить у вигляді сплавів для виготовлення лопатей газових турбін і виробництва жароміцних сталей.

Мідні сплави. Найважливішими сплавами на основі міді є латунь і бронза.

Латунь – це сплав міді з цинком. Крім цинку, латунь містить і інші елементи, але в меншому, ніж цинк, кількості. Латунь маркуютьлітерою Л, за якою стоять цифри, що вказують на вміст міді, наприклад латунь марки Л80 складається з 80% міді і 20% цинку. Якщо в латунь вводиться 1% свинцю, то вона буде позначатися ЛС59-1 і містити 59% міді, 40% цинку і 1% свинцю.

Латуні мають високу корозійну стійкість, пластичність, легко піддаються прокатці, куванні і витяжці.

У техніці знаходять застосування латуні, що містять від 10 до 42% цинку.

Залежно від призначення латуні можуть бути робочою тиском, ливарні і спеціальними. Хімічний склад деяких марок латуні наведено в таблиці:

Хімічний склад латуні,% (ГОСТ 1019-47)

Найменування

Марка латуні

Cu

Pb

Al

Zn

Sn

домішки

Латуні, оброблювані тиском

томпак

Л96

95,0-97,0

0,03

решта

0,017

латунь

Л68

67,0-70,0

0,03

0,11

ливарні латуні

Железесто-алюмінієва латунь

ЛА60-1-1Л

58,0-61,0

0,75-1,5

решта

0,2-0,7

0,70

Кременисто-свинцюваті латунь

ЛКС80-3-3

79,0-81,0

2,0-4,0

2,5-4,5Si

2,0

спеціальні латуні

Алюмінієво-нікелева латунь

ЛА59-3-2

57,0-60,0

2,5-3,% 0

інше

2,0-3,0

0,9N

Латуні, оброблювані тиском, використовують для радіаторних трубок, прокладок, труб і т. Д. З ливарних латуней виготовляють черв’ячні гвинти, зубчасті колеса, підшипники і т. Д. Спеціальні латуні, що володіють більш високими механічними властивостями, ніж ливарні латуні, застосовують для виготовлення хімічно стійких деталей, конденсаторних трубок і водяної арматури. Латунні вироби, одержувані холодної обробкою (наклеп), для пом’якшення і пластичності піддають відпалу рекристалізації на 350-450 ° С.

Бронза – це сплав міді з оловом, свинцем, алюмінієм і іншими елементами. Назва бронзи залежить від другого компонента. Найважливішими з бронз є оловяністие, свинцюваті, алюмінієві і крем’янисті.

Бронзи маркують таким чином: спочатку пишуть букви Бр., Що означають бронзу, потім букви, що показують, які елементи введені в бронзу, і далі цифри, що вказують на зміст цих елементів у відсотках. Наприклад, бронза марки Бр.ОЦС6-6-3 означає, що в ній міститься 6% олова, 6% цинку, 3%. свинцю і інші (85%) мідь. 62

Оловяністие бронзи мають гарні ливарні властивості, корозійну стійкість і високими антифрикційними властивостями, т. Е. Добре пручаються зносу і тертя. Оловяністие бронзи в основному застосовують для деталей, що працюють на тертя, – підшипників ковзання, черв’ячних коліс і т. П.

Олово – дорогий метал, тому в основному застосовують бронзи, в яких олово замінюють алюмінієм, кремнієм, марганцем та іншими елементами.

Алюмінієві бронзи містять до 10% алюмінію. Вони мають міцність, високими антифрикційними і технологічними властивостями, стійкістю в атмосферних умовах і морській воді. Введення в алюмінієву бронзу заліза, марганцю та інших елементів ще більше підвищує її механічні властивості. Хімічний склад спеціальних бронз, наприклад Бр. АЖН10-4-4, наступний: алюмінію – 9,5-11,0%; марганцю 3,5 5,5%; заліза – 3,5-5,5%; решта – мідь.

Алюмінієві бронзи застосовують як антифрикційний матеріал, виготовляючи з них підшипники, втулки, черв’ячні колеса і т. Д.

Крем’янисті бронзи містять 2-3% кремнію. Вони володіють високими ливарними властивостями і корозійною стійкістю. З таких бронз виготовляють пружні деталі, дріт, стрічку і т. Д.

Нікелеві бронзи, мають високу в’язкістю і кислотостойкостью, зберігають механічні властивості навіть при підвищених температурах.

Берилієві бронзи (2% берилію) мають виключно високими властивостями – добре зміцнюються термічною обробкою, мають межу міцності σь = 130-150 кгс / мм2 і твердість НВ 370-400. Берилієві бронзи застосовують, наприклад, для виготовлення ударного інструменту, зубил, молотків, що не дають при ударі іскор. Пружини з берилієвої бронзи витримують до 25 млн. Коливань, в той час як сталеві загартовані пружини в таких же умовах руйнуються після 3 млн. Коливань.

Алюмінієві сплави. Вони виходять добавкою до алюмінію міді, цинку, магнію, кремнію, марганцю і інших компонентів. Такі сплави мають невелику питому вагу і високі механічні властивості.

Алюмінієві сплави поділяються на деформуються і ливарні.

Деформуємі сплави, зміцнює термічною обробкою, можуть бути наступних марок: АК6, АК8, АК2, АК4. Вони мають високу міцність і пластичністю, тому з них виготовляють напівфабрикати куванням, прокаткою і пресуванням. Сплави АК2 і АК4 містять нікель і є жароміцними. Вони застосовуються після термічної обробки для виготовлення поршнів, головок циліндрів, які працюють при підвищених температурах.

До деформується алюмінієвих сплавів, зміцнює термічною обробкою, відноситься також дюралюміній марок Д1, Д6, Д16, Д18. Дюралюміній випускається у вигляді листів, пресованих і катаних профілів, прутків і штамповок. Сплав Д18 застосовують для заклепок, так як він може розклепувався в будь-який час після старіння.

Для підвищеної корозійної стійкості дюралюміній покривається (плакируют) чистим алюмінієм. Плакуванням називають гарячу прокатку зливків дюралюмінію разом з листами чистого алюмінію.

...
ПОДІЛИТИСЯ:

Дивіться також:
Поляризація діелектрика