Класификација метала. Карактеристике метала и примена

Неколико научних дисциплина (наука о материјалима и металима, физика, хемија) проучава својства и карактеристике метала. Постоји њихова општеприхваћена класификација. Међутим, свака од дисциплина у свом истраживању ослања се на посебне специјализоване параметре који су у сфери његових интереса. С друге стране, све науке које проучавају метале и легуре прате исту тачку гледишта да постоје две главне групе: црни и обојени.

Знакови метала

Разликују се следећа основна механичка својства:

• Тврдоћа - одређује способност једног материјала да се супротстави продору друге, чвршће.
• Умор је количина, као и време цикличних ефеката које материјал може да издржи без промене интегритета.
• Снага. То је како следи: ако приложите динамичан, статичан или наизменично оптерећење, неће довести до промене облика, структуре и величине, повреде унутрашњег и спољашњег интегритета метала.
• Пластичност је способност одржавања интегритета и резултирајућег облика током деформације.
• Еластичност је деформација без нарушавања интегритета под утицајем одређених сила, као и након ослобађања од оптерећења, способност да се врати у свој првобитни облик.
• Отпорност на пукотине - под утјецајем вањских сила у материјалу, оне се не формирају, а вањски интегритет је очуван.
• Отпорност на трошење - способност одржавања вањског и унутарњег интегритета уз продуљено трење.
• Вискозност - очување интегритета са повећањем физичких ефеката.
• Отпорност на топлоту - отпорност на промјену величине, облика и уништења при високим температурама.

Класификација метала

Метали укључују материјале са комбинацијом механичких, технолошких, оперативних, физичких и хемијских карактеристика:

• механичка потврда способности да се одупре деформацији и лому;
• технолошки доказ способности за различите врсте обраде;
• оперативно одражава природу промене током рада;
• хемијске интеракције са различитим супстанцама;
• физички указују на то како се материјал понаша на различитим пољима - термалним, електромагнетним, гравитационим.

Према систему класификације метала, сви постојећи материјали су подељени у две запреминске групе: црну и боју. Технолошке и механичке особине су такође блиско повезане. На пример, чврстоћа метала може бити резултат правилне обраде. У те сврхе користите тзв. Гашење и "старење".

Хемијске, физичке и механичке особине су блиско повезане, јер састав материјала поставља све остале параметре. На пример, ватростални метали су најтрајнији. Својства која се манифестују у стању одмора називају се физичким, а под утицајем спољашњег - механичким. Постоје и табеле за класификацију метала по густини - главна компонента, технологија производње, тачка топљења и друге.

Ферроус металс

Материјали који припадају овој групи имају иста својства: импресивну густину, високу тачку топљења и тамно сиву боју. Првој великој групи црних метала припадају:

1. Гвожђе - кобалт, манган, никал, гвожђе. Користи се као база или адитив за легуре.
2. Ватростални - хром, волфрам, молибден, титан. Сви они имају тачку топљења која прелази ниво на коме се гвожђе топи. Користи се као основа или адитив за добијање легираних челика.
3. Уран - актиниди и метали добијени као резултат синтезе. Велика употреба се налази у нуклеарној енергији.
4. Ретка земља - неодимијум, церијум, лантан. Сви метали имају сродна хемијска својства, али са потпуно различитим физичким параметрима. Њихова употреба као адитива за легуре.
5. Алкалинска земља - калцијум, натријум, литијум. У слободном облику практичне примене немају.

Обојени метали

Друга највећа група има ниску густину, добру дуктилност, ниску тачку топљења, доминантне боје (бела, жута, црвена) и састоји се од следећих метала:

• Плућа - магнезијум, стронциј, цезијум, калцијум. У природи се налазе само у јаким једињењима. Користи се за производњу лаких легура за разне сврхе.
• Нобле. Примери метала: платина, злато, сребро. Изузетно су отпорни на корозију.
• Топљиви - кадмијум, жива, коситар, цинк. Они имају ниску тачку топљења, укључени су у производњу различитих легура.

Ниска чврстоћа обојених метала не дозвољава да се користе у чистом облику, те се у индустрији користе као легуре.

Бакар и легуре бакра

У свом чистом облику има ружичасто-црвену боју, малу отпорност Мала густина, добра топлотна проводљивост, одлична дуктилност, отпорна је на корозију. Широко се користи као проводник електричне струје. За техничке потребе користе се две врсте легура бакра: месинг (бакар са цинком) и бронза (бакар са алуминијумом, калаја, никла и других метала). Месинг се користи за производњу плоча, трака, цијеви, жица, фитинга, чаура, лежајева. Плоснате и округле опруге, мембране, разне фитинге и пужне паре направљене су од бронзе.

Алуминијум и легуре

Овај веома лак метал, сребрно беле боје, има високу отпорност на корозију. Има добру електричну проводљивост и пластичност. Због својих карактеристика нашла је примену у прехрамбеној, лакој и електричној индустрији, као иу авио-конструкцији. Алуминијумске легуре се врло често користе у машинству за израду критичних делова.

Магнезијум, титан и њихове легуре

Магнезијум није отпоран на корозију, али нема лакшег метала који се користи за техничке потребе. У основи се додаје легурама са другим материјалима: цинком, манганом, алуминијем, који су лијепо резани и прилично издржљиви. Легуре са лаким металним магнезијумом се користе за израду кутија за фотоапарате, разних инструмената и мотора. Титан је нашао своју примену у ракетној индустрији, као и инжењеринг за хемијску индустрију. Титанове легуре имају малу густину, одличне механичке особине и отпорност на корозију. Добро реагују на третман притиска.

Антифрикцијске легуре

Такве легуре су дефинисане да би се повећао век трајања површина које доживљавају трење. Они комбинују следеће карактеристике метала - добру топлотну проводљивост, ниску тачку топљења, микропорозност, слабу коефицијент трења. Антифрикцијске легуре укључују основу олова, алуминијума, бакра или коситра. Најкорисније су:

• баббитт Производи се на бази олова и калаја. Користи се у производњи облога за лежајеве који раде при великим брзинама и ударним оптерећењима;
• алуминијумске легуре;
• бронзе;
• метал-керамички материјали;
• цаст ирон

Меки метали

Према систему класификације метал ит злато, бакар, сребро, алуминијум, али међу најмекшим испуштају цезијум, натријум, калијум, рубидијум и друге. Злато је у природи веома распршено. Налази се у морској води, људском тијелу, а може се наћи иу готово сваком фрагменту гранита. У свом чистом облику, злато има жуту боју са наговештајем црвене боје, јер је метал мекан - може се и огребати чак и ноктом. Под утицајем околине, злато се брзо распада. Овај метал је неопходан за електричне контакте. Упркос чињеници да је сребро двадесет пута више од злата, то је и ретко. Користи се за производњу посуђа, накита. Натријум лаких метала је такође широко распрострањен, тражен у готово свакој индустрији, укључујући хемијску индустрију, за производњу ђубрива и антисептика.

Метал је жива, иако је у течном стању, па се сматра једним од најмекших на свету. Овај материјал се користи у одбрамбеној и хемијској индустрији, пољопривреди и електротехници.

Чврсти метали

У природи, практично нема тврдих метала, тако да је веома тешко моје У већини случајева, они се налазе у палим метеоритима. Хром спада у ватросталне метале и најтежи је од најчишћих на нашој планети, осим тога, лако се може обрадити. Волфрам је хемијски елемент. Сматра се најтежом у поређењу са другим металима. Има изузетно високу тачку топљења. Упркос тврдоћи, могуће је фалсификовати све потребне детаље. Због своје термичке стабилности и флексибилности, то је најпогоднији материјал за топљење малих елемената који се користе у расвети. Волфрам ватросталног метала је главна супстанца тешких легура.

Метали у енергетици

Метали који садрже слободне електроне и позитивне ионе сматрају се добрим проводницима. Ово је прилично тражен материјал, који се одликује пластичношћу, високом електричном проводљивошћу и способношћу лаког давања електрона. Израђују се од енергетских, радиофреквентних и специјалних жица, делова за електричне инсталације, машина, за кућне апарате. Лидери у употреби метала за производњу кабловских производа су:

• олово - за већу отпорност на корозију;
• бакар - за високу електричну проводљивост, лакоћу обраде, отпорност на корозију и довољну механичку чврстоћу;
• алуминијум - за малу тежину, отпорност на вибрације, чврстоћу и тачку топљења.

Категорије секундарних метала

За отпад од црних метала намећу се одређени захтеви. За слање легура у пећи за топљење челика, биће потребне одређене операције прераде. Пре подношења захтева за транспорт отпада, морате се упознати са ГОСТ металима како бисте утврдили његову вредност. Црни отпад је класификован у челик и ливено гвожђе. Ако састав садржи допанте, онда је класификован као "Б". У категорији "А" укључен је угљен: челик, ливено гвожђе, присад.

Металурзи и котачи због ограничене базе примарних ресурса показују активно интересовање за секундарне сировине. Употреба жељезног отпада умјесто металне руде је ресурс, као и рјешење за уштеду енергије. Секундарни метал се користи као претварач топљења.

Распон употребе метала је невероватно широк. Црна и боја се неограничено користе у грађевинској и машинској индустрији. Да не радимо без обојених метала иу енергетици. Ријетке и драгоцјене иду у производњу накита. Обојени обојени и црни метали користе се у умјетности и медицини. Без њих је немогуће замислити људски живот, од кућног прибора до јединствених уређаја и уређаја.