| Главная » Статьи » 8 класс » Вещества и их превращения |
Применение металлов и сплавов
Название | Состав | Свойства | Применение |
Алюминиевые сплавы | Al, Mg, Si, Cu, Zn, Mn, Li, Be | Легкость, высокая электро- и теплопроводность, коррозионная стойкость, высокая удельная прочность | Конструкционные материалы в авиации, строительстве, машиностроении и др.; электротехнические устройства и материалы |
Амальгама | Hg и другие металлы | В зависимости от соотношения ртути и др. металла может быть (при комнатной температуре) жидкой, полужидкой или твёрдой | Золочение металлических изделий, производство зеркал, стоматология, реактив- восстановитель в химии и металлургии |
Вольфрамовые сплавы | Mo, Re, Cu, Ni, Ag, оксиды (ThO2), карбиды (TaC) и др. | Пластичность, жаропрочность и высокая термо-эдс | Детали электровакуумных приборов, высокотемпературных термопар, детали двигателей ракет и самолётов |
Железоуглеродистые сплавы (чугун, сталь, ферросплавы) | Fe, C, Р, S, Mn, Si, N, Cr, Ni, Mo, W, V, Ti, Со, Cu и др. | Механическая прочность, твердость, упругость, коррозионная устойчивость, вязкость и др. | Конструкционные материалы для всех областей техники, технологии, хозяйства, машины, инструмент |
Золотые сплавы | Au, Ag, Cu, Pt, Pd, Sb, Bi, Pb, Hg | Сплав с Ag при 20—40% Ag зеленовато-жёлтый, при 50% Ag — бледно-жёлтый; мягкий и ковкий; сплавы Au с Cu красновато-жёлтые; более твердые и упругие, чем чистое золото | Золочение металлических изделий, изготовление монет, ювелирных изделий, зубных протезов, электрических контактов |
Легкоплавкие сплавы | Sn, Bi, In, Pb, Cd, Zn, Sb,Ga, Hg и др. | Низкие температуры плавления (не выше 232 °С); при содержании Bi более 55% расширяются при затвердевании | Изготовление припоев, плавких предохранителей в электроаппаратуре, прессформ и моделей для изготовления отливок сложной формы из металлов и пластмасс, металлические замазки |
Магниевые сплавы | Mg, Al, Zn, Mn, Zr, Th, Li, La, Nd, Y, Ag, Cd, Be | Лёгкость, прочность, коррозионная стойкость | Высоконагруженные детали из прессованных полуфабрикатов, штамповок и поковок в автомобилестроении, панели, штамповки сложной формы, сварные конструкции |
Медные сплавы | Cu, Zn, Sn, Al, Ni, Be, P | Прочность, высокая электропроводность, коррозионная стойкость, пластичность | Трубы, теплотехническая аппаратура, подшипники, шестерни, втулки, пружины, детали приборов точной механики, термопары, фасонные детали, декоративно-прикладные изделия и скульптура |
Никелевые сплавы | Cu, Co, Fe, | Ферромагнетизм, высокая пластичность и коррозионная стойкость, отсутствие аллотропических превращений, химическая стойкость | Конструкционные материалы с высокой стойкостью к агрессивным средам, ферромагнитные изделия, магнитострикционные материалы |
Оловянные сплавы | Sn, Pb, Sb, Cu, Zn, Cd и др. | низкая температура плавления, мягкость, коррозионная стойкость; антифрикционные свойства | Легкоплавкие сплавы (припой, полуда) и подшипниковые материалы (баббит) |
Платиновые сплавы | Pt, Rh, Ir, Pd, Ru, Ni, Co, Cu, W, Мо | Высокая температура плавления, коррозионная стойкость, механическая прочность, каталитические свойства | изготовление термопар электрических контактов, потенциометров, постоянных магнитов, высокотемпературных припоев, катализаторы, лабораторная посуда |
Свинцовые сплавы | Pb, Fe, Cu, Sb, Sn, Cd, Са, Ca, Mg, Li, К, Na | Прочность, твёрдость, антифрикционные, свойства, низкая температура плавления свинца, коррозионная стойкость, хорошая адгезия со многими металлами и сплавами | Изготовление или облицовка кислотоупорной аппаратуры и трубопроводов, изготовление оболочек низковольтных и силовых кабелей, припои и полуды, подшипники, типографские сплавы, грузы, балласты, отливка дроби, сердечников пуль, изготовление решёток для свинцовых аккумуляторов |
Твёрдые сплавы | WC, TiC, TaC; связующие металлы: Co, Ni, Mo, сталь | Высокая твердость, тугоплавкость, износоустойчивость, коррозионная стойкость | Цельнотвердосплавные изделия (инструмент) для обработки металлов, сплавов и неметаллических материалов, для оснащения рабочих частей буровых инструментов и как конструкционные материалы |
Типографские сплавы (гарт) | Pb, Sb, Sn и др. | низкая температура плавления (240—350 °С), хорошие литейные свойства | изготовления литых стереотипов (полиграфическая промышленность) и элементов набора (шрифты др.). |
Титановые сплавы | Al, V, Mo, Mn, Sn, Zr, Cr, Cu, Fe, W, Ni, Si; Nb и Та | Лёгкость, высокая прочность в широком интервале температур от -250 °С до 300-600 °С, коррозионная стойкость | Конструкционные материалы в авиации, ракетостроении, химическая аппаратура |
Цинковые сплавы | Zn, Al, Cu, Mg | Невысокая температура плавления, легкость обработки давлением и резанием, сварки и пайки, возможность нанесения покрытий электрохимическим и химическим способами, удовлетворительная коррозионная стойкость | Конструкционные и конструкционно-декоративные детали в автомобильной промышленности, электромашиностроении, оргтехнике, вкладыши подшипников, бытовые изделия, сувениры, |
Металл является одним из самых необходимых материалов в промышленности, строительстве, сельском хозяйстве и иных видах жизнедеятельности человека. Несмотря на то, что сегодня все более популярным материалом становится пластик, трубы из него могут использоваться только в помещениях, а конструкции, проходящие под землей, можно изготавливать только из металла.
Чаще всего в промышленности и строительстве используются не чистые металлы, а их сплавы, в основе которых лежит какой-либо элемент и разнообразные добавки, улучшающие его качества – надежность, прочность и т.д. Самыми распространенными сплавами являются сталь, чугун, а также материалы, в основе которых лежит медь и алюминий.
Сталь является самым востребованным металлом. Подобный вывод можно сделать, проанализировав ежегодные объемы производства того или иного металла. В большинстве случаев, сталь представляет собой сплав железа с углеродом, количество которого достигает двух процентов. Сплавы стали подразделяются на несколько видов: малоуглеродистые, уровень углерода в которых не превышает 0,25%, высокоуглеродистые с содержанием углерода свыше 0,55% и легированные, дополненные никелем, хромом, ванадием. Для того чтобы значение стали в жизни человека стало для вас более явным, попробуйте вспомнить все металлические предметы, которые вы использовали за день, - ножи, бритву и т.д. все они изготовлены из стали.
На втором месте по объему производства находится чугун, который также представляет собой сплав железа и углерода. Только в отличие от стали, количество последнего в чугуне несколько больше. Для придания сплаву прочности в чугун добавляется кремний. Особенно широкое распространение чугун получил в строительстве: он используется для изготовления трубопроводной арматуры, крышек люков и других элементов, основным требованием которых является прочность. Кроме этого, из чугуна производится и некоторая посуда: так, в советское время у каждой хозяйки на кухне была сковорода из чугуна.
Хотя сплавы из алюминия не так распространены, как материалы, названные выше, некоторые их достоинства делают их незаменимыми для некоторых операций. Прежде всего, сплавы из алюминия отличает экономичность, легкость в обработке и другом использовании, а также легкодоступность. Такие сплавы без труда поддаются ковке, сварке, штампованию и другим подобным операциям, а также хорошо поддаются обработке на металлорежущих станках. Использование алюминиевых сплавов ограничено лишь тем, что при высоких температурах они теряют ряд своих свойств. Так, температура двести градусов по Цельсию уже является для них высокой, между тем, как термоустойчивость – это очень важноесвойство металла. К достоинствам алюминиевых сплавов относится их безвредность и экологичность, благодаря чему их можно использовать даже для хранения и перевозки пищевых продуктов, стойкость к появлению коррозии, высокая отражательная способность, а также немагнитность. Наиболее часто алюминиевые сплавы применяются в пищевой промышленности и машиностроении. Кроме этого, они необходимы для создания высоковольтных линий и изготовления некоторых архитектурно-отделочных материалов.
Большинство крупных машиностроительных и других промышленных предприятий, а также строительных фирм не работает непосредственно с металлом, покупает необходимый для их производства металлопрокат, изготовляемый металлургическими заводами, согласно ГОСТам или по индивидуальным чертежам заказчика.
| Всего комментариев: 0 | |