Черные и цветные сплавы: Металлургия сплавов черных и цветных металлов

Металлургия сплавов черных и цветных металлов

Металлургия сплавов

В современном машиностроении, станкостроении и в других отраслях промышленности редко используют чистые металлы. Прежде всего, это обусловлено необходимостью придания металлическому изделию особых свойств, отвечающих технологическим требованиям. Поэтому, по большей части, применяют заготовки, выполненные из сплавов черных и цветных металлов.

Металлургия черных и цветных сплавов

Металл, произведенный путем слияния и затвердевания нескольких расплавленных компонентов, называется сплавом. Его составными частями являются материалы, обладающие индивидуальными химическими и физическими характеристиками, а также их соединения. Получаемые сплавы могут быть однородными (метал с металлом) и неоднородными (метал с неметаллом). Так, соединение железа с углеродом и другими элементами дает чугун.

Металлургия сплавов делится на черную и цветную индустрию. Первая охватывает изготовление сплавов на основе железа, в результате чего получается сталь, чугун и ферросплавы. Ко второй категории относятся все остальные соединения, не имеющие в составе железа. Наибольшее распространение получили сплавы цветных металлов на основе меди, алюминия, титана, цинка.

Своевременное и качественное производство металлических сплавов невозможно без использования высокотехнологичного оборудования и материалов. На нашем сайте посетитель может найти наиболее передовые системы оснащения литейного производства.

Материалы и оборудование для металлургии сплавов.

В каталоге представлена продукция, как собственного производства, так и наших деловых партнеров из России и зарубежных стран. Раздел

металлургии сплавов содержит следующие категории:

— НАУГЛЕРОЖИВАТЕЛЬ. Быстрорастворимые углеродные добавки имеют высокую степень усвояемости углерода. Применяются при производстве серого и высокопрочного чугуна для обеспечения высокого качества материала.

— ФУТЕРОВКА. Огнеупорные материалы для обслуживания различных печей, желобов и другого оборудования литейного производства.

— ФИЛЬТРЫ И ФИЛЬТРАЦИОННЫЕ УСТРОЙСТВА. Оборудование предназначено для улавливания примесей и очистки отлива от посторонних включений.

— СМАЗКА ДЛЯ КРИСТАЛЛИЗАТОРОВ. Используется для защиты поверхности пресс-формы от налипания металла и улучшения съема отлива. Данные технологические смазки отличаются экологической и санитарно-гигиенической безопасностью.

— ПОКРЫТИЕ ДЛЯ ЖЕЛОБОВ. Применяется в качестве технологической защиты металлических тиглей и керамических желобов при производстве алюминиевых сплавов.

Представленная в каталоге продукция сертифицирована и соответствует всем нормам ГОСТ. Узнать более подробно технические характеристики материалов можно, оставив заявку на сайте нашей компании.

Цветной и черный металлы

Все металлы и сплавы подразделяются на цветной и черный металл. Черный металл — это сплав железа с углеродом, в который могут быть включены кремний, марганец, фосфор, сера, а также другие химические элементы, добавляемые в процессе плавки для улучшения качества металла. Чтобы придать черному металлу специфические свойства в его состав вводят легирующие добавки — медь, никель, хром, кремний. Цветной металл — это тоже сплав — алюминия, магния, меди, никеля, цинка, олова, свинца. Как видите, цветной и черный металлы отличаются по своему составу: в черном металле есть железо, в цветном металле оно отсутствует.

Цветной и черный металлы различны по своей структуре, которая хорошо видна под микроскопом. Зерна металлов тесно прилегают друг к другу, что особенно заметно на изломе металлического стрежня. И хотя различия, как говорится налицо, порой, даже профессионалу трудно определить принадлежность к группе цветного и черного металлов невооруженным глазом. Цветной и черный металлы потребляются во всем мире, благодаря чему развивается металлургия и промышленность. Продукция — чугун, сталь, кованное железо из черного металла занимает около 90% от общего объема металлопроизводства.

• Чугун — железоуглеродистый сплав, с содержанием углерода более 2,14% — 3,8% используется в промышленности. Он обладает хорошими литейными свойствами, хрупкостью. Но у чугуна плохая свариваемость, а также низкая способность к пластической деформации, чего нельзя не учитывать. Чугунная продукция изготавливается, в основном, литьем, после чего обрабатывается путем резки или прокаткой чугуна. Современные производственные технологии рассчитаны на производство изделий из чугуна любого уровня сложности и модификаций. Это и лифтовые грузы, и шары, и барабаны, и фланцы и т.д.
• Сталь — это сплав железа с содержанием углерода от 0,02 до 2,14%. Обладает твердостью, высокой прочностью, пластичностью, вязкостью, хорошей свариваемостью, что и определило сферу ее использования. Мягкая сталь, углеродистая сталь, нержавеющая сталь незаменимы в машиностроении и производстве, в том числе в строительном. Для улучшения механических, прочностных, физических и химических в расплав стали добавляются хром, молибден, никель, вольфрам, титан или ванадий. Таким образом сталь легируют, после чего обрабатывают — резкой, прессованием и отливкой. Готовая сталь подразделяется на марки, с учетом процента содержания углерода, после чего используются по своему прямому назначению — в производстве металлических конструкций, элементов и деталей, таких как шайбы, прокладки, приборы, змеевики, втулки, шатуны, коленвалы и маховики.
• Кованое железо — это сплав железа, отличающийся гибкостью и долговечностью. Этот вид металла редко используется в структурных и коммерческих отраслях, так у него очень темный внешний вид. Кованое железо используют для заборов, уличных перил и мебели. При использовании вне помещений, продукция из кованного железа окрашивается в черный цвет, что, в общем-то, не только улучшает внешний изделий, но и защищает их от ржавчины.

Цветной и черный металлы самостоятельно сопротивляются окислению. Если вы увидите ржавчину на металле, не сомневайтесь, перед вами черные металлы. Большинство черных металлов отличают магнитные свойства, полезные при создании крупных двигателей и электрических приборов. Черные металлы хорошо перерабатываются, не теряя своих свойств прочности. Из-за прочности на разрыв, благодаря чему становятся устойчивыми даже самые высокие небоскребы и самые длинные мосты в мире, черные металлы стали популярны в разных видах строительства. Сталь успешно зарекомендовала себя в промышленных контейнерах, крупномасштабных трубопроводах, автомобилях, инструментах крепежа. Цветной и черный металлы имеют разный вес. Цветные металлы более легкие, что сделало их незаменимыми в авиационной и консервной промышленности. Как мы уже говорили, цветные металлы не содержат железо, поэтому имеют более высокую устойчивость к коррозии и ржавчине, чем черные металлы. Цветные металлы используются для желобов, водопроводов, кровли и дорожных знаков. Благодаря своей «немагнитности», цветной металл стал идеальным материалом в электронике и электрике.

В своем производстве мы используем черный металл, из которого изготавливаем в собственном цеху легкие металлические конструкции, которые часто называют сокращенно — ЛМК. Быстровозводимые здания и сооружения из ЛМК используются в разных отраслях деятельности, хозяйства и производства. Если вы хотите сэкономить на строительстве, воспользуйтесь нашим коммерческим предложением — услуга «под ключ», о которой можете узнать в рубрике «Спецпредложения». По всем вопросам производства, строительства, проектирования и монтажа звоните по телефону 209-09-40! Будем рады вас слышать! 

Виды черных и цветных металлов

Как известно, помимо основного деления металлов на чёрные (сплавы железа) и цветные (все остальные), существует также и более дробная классификация. Давайте рассмотрим

виды черных и цветных металлов по группам. Впрочем, говорить мы будем в основном о цветных металлах, поскольку видов чермета всего два: это чугун и сталь. О различии между сталью и чугуном уже говорилось не раз: если в сплаве более 2,14% углерода — это чугун, меньше — сталь. А теперь о цветных металлах, групп которых насчитывается целых восемь:

 

1) тяжёлые металлы. К этой категории относится медь, цинк, олово, свинец и никель, которые являются одними из основных промышленных металлов. Точнее говоря, используются, в основном, они не в чистом виде, а в виде сплавов. Так, никель добавляют в сталь для придания ей коррозионной стойкости, а цинк и олово — в медь, чтобы получались соответственно латунь и бронза;

2) лёгкие металлы. Сюда относят прежде всего алюминий — основной промышленный цветной металл, который используется практически во всех сферах (в том числе и в виде сплавов — например, дюралюминия или силумина). Кроме алюминия, к лёгким металлам относят также титан, магний, калий, кальций, натрий и некоторые другие;

3) благородные металлы. Как многие думают, это самая ценная категория металлов, ведь в неё входят серебро, золота и платина, а также осмий и родий (кроме того, в эту группу включают также палладий и рутений).

Однако существуют металлы, которые ценятся больше, и это — следующая группа;

4) радиоактивные металлы. Самый дорогой металл на планете — калифорний (стоимость одного миллиграмма достигает нескольких миллионов долларов) входит именно в эту категорию. Также в этой группе всем известные уран, плутоний, радий и некоторые другие металлы, которые также ценятся весьма дорого из-за своих свойств;

5) редкоземельные металлы. В эту группу входят металлы, которые отнюдь не на слуху, но тем не менее, они обладают весьма ценными свойствами и используются в некоторых отраслях. Это, например, такие металлы, как лантан, иттербий, иттрий и многие другие;

6) малые металлы. Сюда относят кобальт, мышьяк, ртуть, сурьму, висмут;

7) рассеянные металлы. Индий, таллий, селен и некоторые другие;

8) тугоплавкие металлы, в числе которых вольфрам, марганец, молибден, хром и некоторые другие.
 

15.

Свойства черных и цветных металлов 15. Свойства черных и цветных металлов

Технология обработки металлов. Элементы машиноведения

15. Свойства черных и цветных металлов

Приступая к изготовлению какого-либо изделия, вы должны правильно выбрать наиболее подходящий для него материал. Как вы знаете, металлы в технике применяют не в чистом виде, а в виде сплавов. Сплавы получают путем смешивания в расплавленном состоянии двух или нескольких металлов в точно определенном соотношении. Правильный выбор подходящего для вашего изделия металла или сплава можно сделать, зная его свойства.

Каждый металл и сплав обладает определенными механическими и технологическими свойствами.

К механическим свойствам относят прочность, твердость, упругость, вязкость, пластичность.

Прочность — способность металла или сплава воспринимать действующие нагрузки не разрушаясь. Например, если сделанные вами подвески для стенда не разрушаются от его веса при закреплении на стене, значит они обладают достаточной прочностью.

Твердость — свойство материала сопротивляться внедрению в него другого, более твердого материала. Например, если на стальную и медную пластины нанести лунки с помощью кернера, ударив по нему молотком с одинаковым усилием, то в медной пластине глубина лунки будет больше, чем в стальной. Это свидетельствует о том, что сталь тверже меди.

Упругость — свойство металла или сплава восстанавливать первоначальную форму после устранения внешних сил. Если положить на две опоры металлическую линейку и в центре ее поместить небольшой груз, то она прогнется на некоторую величину, а после снятия груза примет первоначальное положение. Это показывает, что материал линейки обладает упругостью.

Вязкость — свойство тел поглощать энергию при ударе.

Пластичность — способность изменять форму под дей­ствием внешних сил не разрушаясь. Это свойство используют при правке, гибке, прокатке, штамповке заготовок.

К технологическим свойствам относят ковкость, жидкотекучесть, обрабатываемость резанием, свариваемость и др.

Ковкость

— свойство металла или сплава получать новую форму под действием удара. Это свойство основано на использовании механического свойства — пластичности.

Жидкотекучесть — свойство металла в расплавленном состоянии хорошо заполнять литейную форму и получать плотные отливки.

Обрабатываемость резанием — свойство металла или сплава подвергаться обработке резанием различными инструментами.

Свариваемость — свойство металлов соединяться в пластичном или расплавленном состоянии.

Коррозионная стойкость — свойство металлов и сплавов противостоять коррозии.

Все металлы и сплавы подразделяют на черные и цветные. К черным относят железо и сплавы на его основе — сталь и чугун. Все остальные металлы и сплавы — цветные.

Часто сплавы обладают лучшими свойствами, чем их составные части. Например, чистое железо имеет очень низкую прочность, а сплавы железа с углеродом — гораздо более высокую. Если углерода в сплаве меньше 2%, то такой сплав называется сталью. Если углерода от 2 до 4%, то это — чугун.

Сталь не только прочный, но и пластичный материал, хорошо поддающийся механической обработке. Из конструкционной стали делают детали машин и конструкций, а добавляя в сталь хром, вольфрам и другие металлы, получают очень твердые инструментальные стали,

из которых изготавливают режущие инструменты для обработки металлов.

Чугун — хрупкий сплав, в связи с чем его используют для изделий, которые впоследствии не будут подвергаться ударам. Чугун обладает очень хорошей жидкотекучестью, поэтому из него получают качественные и сложные отливки: станины станков, радиаторы отопления и другие изделия.

Из цветных сплавов наибольшее распространение в технике получили латунь, бронза, дюралюминий.

Латунь — сплав меди с цинком желтого цвета. Обладает высокой пластичностью, твердостью и коррозионной стойкостью. Применяется для изготовления деталей, работающих в условиях повышенной влажности и в электротехнике.

Бронза — сплав меди со свинцом, алюминием, оловом и другими элементами, желто-красного цвета. Имеет высокую прочность, твердость, хорошо обрабатывается резанием и обладает коррозионной стойкостью. Применяется для изготовления водопроводных кранов и зубчатых колес, для отливки художественных изделий (скульптур, украшений и других элементов), в электротехнике.

Дюралюминий — сплав алюминия с медью, магнием, цинком и другими элементами, серебристого цвета. Хорошо обрабатывается, обладает высокой коррозионной стойкостью. Применяется в авиации, машиностроении и строительстве, где требуются легкие и прочные конструкции.

Практическая работа

Ознакомление со свойствами металлов и сплавов

1. Рассмотрите образцы металлов и сплавов, определите их цвет.

2. Положите справа от себя образцы из черных металлов и сплавов, а слева — из цветных. Определите вид металлов, из которых сделаны образцы.

3. Растяните и отпустите пружины из стальной и медной проволоки. Сделайте вывод об упругости стали и меди.

4.  Положите на плиту для рубки металла образцы из стальной и алюминиевой проволоки и попытайтесь расплющить их молотком. Сделайте вывод о ковкости стали и алюминия.

5. Закрепите в тисках стальной и латунный образцы и проведите по ним напильником. Сделайте вывод об обрабатываемости стали и латуни.

 

Новые термины: Черные и цветные металлы, механические свойства (прочность, твердость, упругость, вязкость, пластичность), технологические свойства (ковкость, жидкотекучесть, обрабатываемость, свариваемость), конструкционная и инструментальная сталь, чугун, бронза, дюралюминий.

 

Вопросы и задания.

1. Что такое сплав?

2. Назовите механические свойства металлов и сплавов.

3. Назовите технологические свойства металлов и сплавов.

4. Для чего нужно знать свойства металлов и сплавов?

5. Какие сплавы относятся к черным?

6.  Чем отличается сталь от чугуна?

7. Чем отличается латунь от бронзы?

8. Почему металлы нужно экономно расходовать?

Сайт управляется системой uCoz

Добыча металлов: прошлое, настоящее, будущее

Современная классификация металлов и руд, способы получения металлов, тренды современной металлургии и металлургии будущего.

Все металлы состоят из частиц и делятся на черные и цветные. Они различаются не только по цвету, но и по составу частиц, которые определяют их химические свойства. Например, черные металлы являются более прочными и твердыми, цветные, напротив, более пластичны и податливы. Отличаются металлы и по тому, как их добывают и обрабатывают, и как их в дальнейшем используют.

Черные и цветные

Черные металлы – это железо и его сплавы. Черные металлы используются в промышленности гораздо больше, чем цветные. Из них изготавливают чугун и сталь, причем, для производства используются различные составы сплавов железа и углерода.  
Цветные металлы – медь, алюминий, никель, свинец, и др., то есть все нежелезные металлы. Они более трудоемки по добыче, их меньше в целом в природе, используются они также более точечно. К примеру, добавляются к некоторым железным сплавам, для повышения стойкости производимой из них продукции. 

Цветные металлы, в свою очередь, делятся на легкие и тяжелые. При этом производство тяжелых металлов требует больше затрат энергии, чем легких.  

Легкие металлы – это, например, титан, алюминий, магний. Металлы очень ценные, к примеру, легкий алюминий – один из ключевых материалов для проводников, а из тугоплавких титановых сплавов производят детали и двигатели самых современных самолетов и химическое оборудование.  Тяжелые металлы – медь, олово, никель, свинец, цинк. Стойкий к действию воздуха  и воды никель позволяет увеличить прочность, износостойкость, коррозионную стойкость, повышает тепло- и электропроводность, улучшает магнитные и каталитические свойства, его используют практически во всех отраслях промышленности. А, скажем, из долговечного и прочного свинца изготавливают батареи и аккумуляторы. Есть также так называемые малые тяжелые металлы – ртуть, кадмий, кобальт – и легирующие – молибден, вольфрам, кремний. Легирование — это их введение в состав сталей и сплавов для придания сплавам необходимых физических, химических или механических свойств. Например, молибден повышает прокаливаемость стали. 

Добыча руды

Россия является лидером по запасам железной руды, в нашей стране огромное количество месторождений руды – например, Курская аномалия, Карельское и Костомукшское месторождения, гора Магнитная (Челябинская область), Кузбасс, Красноярский край, и др. На этих территориях, в основном, добывают ископаемые для развития черной металлургии, в данных регионах базируются металлургические предприятия черных металлургов. 

Ископаемые для цветной металлургии добывают преимущественно на Урале, Северном Кавказе, в Западной и Восточной Сибири, на Дальнем Востоке. Базы по переработке «цветных» ископаемых находятся чаще всего рядом с каждым месторождением. 
Ранее руды добывались исключительно путем проведения подземных горных работ, сегодня для того, чтобы их найти, используются несколько способов добычи, в том числе, шахтовый, его еще называют подземным, и открытый, или так называемый карьерный. Некоторые предприятия используют комбинированный подход. 

Карьерные работы ведутся прямо на поверхности земли – с помощью экскаваторов, то есть под открытым небом. Сначала горные породы готовят к выемке – проводят вскрышные работы, отделяют эти породы от массивов, рыхлят, затем происходит непосредственно процесс добычи. Если руды надо получить из скал, производят бурильно-взрывные работы. После того, как руда получена, ее транспортируют, а «отработанную» землю рекультивируют. 

Подземные работы проводятся в недрах земли, в шахтах. При применении подземного подхода месторождение сначала вскрывают, затем готовят ископаемые к выемке, затем добывают их – валовым или селективным методом (когда ископаемые сразу отделяют друг от друга).

Безусловно, сегодня, помимо людских ресурсов и тяжелой бурильной техники, для добычи руд используется современное оборудование и компьютерные технологии, которые позволяют максимально эффективно планировать и проектировать все работы по добыче ископаемых. 

Как получается металл

Чтобы получился тот или иной металл, нужен различный тип руды. Можно выделить, например, руды:

•    медная. Руда, позволяющая произвести черновую и рафинированную медь, а также редкие металлы, если в руде есть их примеси, серную кислоту, и др.;
•    оловянная;
•    медно-никелевая;
•    железная. Из это руды сегодня добывается не только железо, но и другие металлы, так как в ней могут содержатся их примеси; 
•    свинцово-цинковая; 
•    вольфрамо-молибденовая – очень ценная руда, дающая возможность создавать вольфрамовые и молибденовые концентраты;
•    сурьмяно-ртутная;
•    золотосодержащая. Из такой руды можно получать редкие металлов и полупроводниковые материалы, а также интерметаллические соединения из них.

Это далеко не все виды руд в природе. 

При этом, цветные металлы получают из обогащенной руды – так называемого рудного концентрата. В цветной металлургии есть термин «обогащение», который означает искусственное повышение содержания металлов в сырье. По сути, это способ разделения образований на металлы и минералы. Именно обогащение и позволяет повысить содержание нужного, ценного металла в разы! Для этого используются различные технологии – руду дробят, измельчают, сортируют, перерабатывают путем обезвоживания, и др. Когда металл получен из руды, далее он обрабатывается и шлифуется. 

Все процессы с ископаемыми и металлами производятся на металлургических комбинатах, как правило, в различных по специализации цехах. Например, есть основные заводы, а также филиалы, которые непосредственно занимаются обработкой металлов или их прессованием. Есть также цеха, которые проверяют металл на прочность, испытывают его характеристики – растяжение, пластичность, и др.

После всех этих действий и проверок металл отправляется в другие цеха или на другие предприятия для того, чтобы из него изготавливалась продукция – трубы, станки, машины, и многое другое.

Прошлое vs настоящее

Несмотря на то, что сегодня технологии шагнули вперед, шахтовый способ руды по-прежнему остается ключевым способом нахождения ископаемых. В то же время, на металлургических предприятиях все большее распространение получают ИТ-решения, позволяющие спроектировать процесс перед тем, как провести непосредственно добывающую работу.

Карьерный способ чаще всего применяется при разработке золотых, платиновых, оловянных, вольфрамовых и других месторождений, а подземный используют для добычи глубоко залегающих руд – вплоть до глубины 1700 м. Причем для разработки небольших месторождения иногда достаточно одной шахты, в крупных же функционирует целая система шахт (до 100-150).

При этом сегодня признано, что открытый способ имеет преимущества — лучшие санитарно-гигиенические условия труда, применение более технологичного оборудования, а в результате – более эффективный бизнес-результат. По подсчетам экспертов, при открытом способе добычи ископаемых производительность труда рабочих в 5 раз выше, чем в шахте, а себестоимость добытой руды в 3 раза ниже. 

Также российские предприятия часто применяют смешанный способ, в котором проводятся и подземные (шахтовые) работы, и карьерные. ИТ-технологии позволяют просчитать, где лучше применить то или иное оборудование, что позволяет металлургам экономить там, где можно обойтись без шахтовой добычи ископаемых.

Различия между черным и цветным металлом

Черные металлы и сплавы содержат железо, а цветные — нет. Это, если говорить коротко, есть несколько других факторов, которые различают два вида.

Черные металлы включают углеродистую сталь, нержавеющую сталь, чугун и кованое железо. Эти металлы в основном используются благодаря их прочности на растяжение и долговечность, которая помогает создавать самые высокие небоскребы и самые длинные мосты в мире. Вы также можете найти черные металлы в жилищном строительстве, промышленных контейнерах, крупномасштабных трубопроводах, автомобилях, рельсах, транспорте, большей части инструментов и оборудования.

Цветные металлы включают алюминий, латунь, медь, никель, олово, свинец и цинк, а также драгоценные металлы, такие как золото и серебро. В то время как цветные металлы могут обеспечить прочность, они в основном используются там, где их отличия от черных металлов могут обеспечить преимущество в применении. В РФ и СНГ комплексная поставка цветного и черного металлопроката, такого как нержавеющая сталь, квадрат горячекатаный, лист алюминиевый, пруток бронзовый, лента латунная, осуществляется ООО ДИАНА с учетом требований заказчика к будущему применению металла.

Например, цветные металлы гораздо более пластичны, чем черные металлы. Цветные металлы также намного легче, что делает их пригодными для использования там, где требуется прочность, но вес является фактором, например, в авиационной, автомобильной или консервной промышленности. Поскольку они не содержат железа, цветные металлы имеют более высокую устойчивость к ржавчине и коррозии, поэтому подходят для кровель и дорожных знаков. Наконец, они также немагнитные, что делает их идеальными для использования в малой электронике и в качестве электропроводки.  

Большинство черных металлов также обладают магнитными свойствами, что делает их очень полезными при создании крупных двигателей и электроприборов. Из-за большого количества углерода, используемого при их создании, большинство черных металлов и сплавов подвержены ржавчине при воздействии на элементы. Хотя это не относится к нержавеющей стали, которая защищена благодаря высокому содержанию хрома.

Виды металла: классификация и сферы применения

Металлы – обобщенное название химических элементов, объеденных по ряду признаков. В периодической таблице они занимают большую часть, однако до сих пор не существует документа, позволяющего разделить их на классы.

Отличаются металлы в первую очередь своими качественными характеристиками. Какие-то имеют высокую теплопроводимость, другие выдерживают высокие нагрузки на разрыв и растяжение. В зависимости от этих качеств определяется и сфера применения, но металлы в природном виде, даже очищенные, не обладают необходимыми показателями в достаточном виде, поэтому применяется технология сплавов, то есть соединения нескольких элементов в одну молекулярную решетку. Это позволяет существенно улучшить характеристики, и придать сплаву необходимые качества.

Простой пример: возьмем распространенный в промышленности сплав бронзу. Это соединение, где основным элементом выступает медь. В качестве легирующего, то есть улучшающего качество, компонента используется олово. В результате соединения получается новый металл, более твердый и упругий по сравнению с чистой медью, который часто используют для изготовления крепежа.

Основные виды классификации металлов

Существует несколько видов классификации металлов. Начнем с основного типа – деления на две большие группы: черные и цветные. Черные металлы отличает высокая температура плавления, плотность и повышенная твердость. Цветные металлы, в большинстве случаев, плавятся при более низких температурах и обладают повышенной электро и теплопроводимостью.

Такое разделение обусловлено распространением элементов в природе. На добычу черных элементов приходится более 90 процентов от всей массы добываемых металлов, в то время как на цветную группу приходится не более 5-10 процентов. Необходимо отметить, что виды классификации являются условными, и используются в зависимости от назначения конечного продукта, который производят из этих металлов. Так, для изготовления крепежа используется классификация по техническим характеристикам, а для изготовления сложных сплавов химическая и кристаллическая. Рассмотрим эти виды подробнее.

Химическая классификация металлов

Все элементы в периодической таблице делятся на четыре основных группы, маркируемые латинскими буквами:

• S. Отмечены розовым цветом.
• P. Желтые элементы.
• D. Бирюзовый цвет.
• F. Зеленые элементы в таблице.

Каждая группа содержит в себе металлы. Элементы из первых двух категорий (S и P) называют простым видом, а элементы из групп D и F переходным. Также каждая группа делится еще на несколько категорий. В группу S входят щелочные и щелочеземеленые металлы, а в группы D и F платиновые, урановые и редкоземельные. При этом в каждой группе существуют исключения, из чего можно сделать вывод, что деление металлов по химическим группам является условностью, и редко применяется в практических сферах. Такое деление интересно только для научных изысканий, и практически не применимо в промышленности и производстве. Например, изготовление крепежа отталкивается от технических аспектов, и лишь в малой степени от химических.

Классификация металлов по кристаллической решетке

Все элементы имеют, так называемую, кристаллическую решетку. Абстрактная структура, определяющая расположение атомов и электронов, а также их привязку к ядру. В аморфных материалах, таких как стекло, атомы расположены хаотично, и не имеют строгой конструкции. В отличие от металлов, которые в твердом виде обладают строго структурированной решеткой, с четким построением молекулярных элементов. Всего разделяют 4 вида кристаллических решеток, которые проще представить в виде таблицы:

Это наиболее распространенные типы кристаллических решеток, часто встречающиеся у металлов. В общей сложности система классификации насчитывает 14 конфигураций, но у металлов они или встречаются крайне редко, или не встречаются вообще. Также следует отметить, что правильное построение решетки возможно только при естественном затвердевании металла, без искусственных ускорений. Если процесс остывания был ускорен, форма решетки изменится. В производстве это называют закаливанием, в результате которого меняется не только молекулярная структура, но и технические свойства.

Также, при нарушении норм производства металлического проката, может наблюдаться замена в кристаллической решетке. Это ведет к полному изменению качеств готового изделия. Чтобы условия производства соблюдались, были разработаны нормы стандартизации, гарантирующие четкое соответствие готового проката техническому описанию его свойств.

Техническая классификация металлов

Наиболее полную систему классификации предложил профессор Гуляев, хотя современные ученые и не согласны с некоторыми ее аспектами, ничего нового пока предложено не было. Итак, черные металлы делят на 5 основных подгрупп:

1. Железные металлы. Сюда входят марганец, кобальт, никель, и конечно, железо. Наиболее распространенная в природе группа, используемая в сплавах как основной компонент.
2. Тугоплавкие. Элементы, имеющие высокую температуру расплавления. В качестве эталона принята мера в 1539 градусов по Цельсию.
3. Редкоземельные. Дорогостоящие в плане добычи и обработки элементы, к которым относят неодим, европий, самарий и другие металлы, используемые в качестве присадок к основному сплаву. Способны даже при небольшом проценте вмешательства существенно повысить или полностью изменить характеристики сплава.
4. Щелочные. Особая группа, практически не применяемая в чистом виде. Чаще всего используются в атомной энергетике. Сюда относят: литий, барий, радий и другие.
5. Урановые. Торий, уран, плутоний. Применяются исключительно в атомной энергетике.

Цветные металлы также делят на несколько подгрупп. Их три:

1. Легкие. Алюминий, магний, бериллий. Обладают низким удельным весом и часто применяются в авиастроении и прочих сферах, где необходим твердый, но в то же время легкий материал.
2. Легкоплавкие. Металлы с наиболее низкой температурой плавления: цинк, олово, свинец. Используются как в чистом виде, в качестве припоя и соединительного элемента, и как легирующие добавки, повышающие или изменяющие характеристики сплава.
3. Благородные или драгоценные металлы. Наиболее редкие элементы, к которым относят: золото, серебро, палладий, платину. Обладают максимальной устойчивостью к коррозии и окислению, благодаря чему получают широкое распространение в различных промышленных сферах.

Практически все металлы из двух групп поддаются смешению, то есть производству из них сплавов с необходимыми техническими характеристиками.

Классификатор металлов по ГОСТ

Если рассматривать метлы с точки зрения геологии и распространения в природе, их делят на две большие группы: черные и цветные. Об этом мы уже говорили выше. В химии деление происходит по 4 направлениям, но чтобы привести виды металлов к общему знаменателю, необходимо более точное разделение. Начнем с основного типа классификации: металлы и сплавы. Металлы – это материалы, используемые в чистом, или практически чистом виде. Здесь допускаются примеси, но в незначительной степени, то есть те, которые не способны оказать влияния и изменить технические характеристики. Сплавами называют соединения, с высоким содержанием двух и более элементов.

Для того чтобы сплав получил маркировку, в его составе должно быть не менее 50 процентов основного компонента. То есть, если мы берем бронзу, то понимаем, что в ее составе больше половины занимает медь, а остальное делится между другими металлическими компонентами. Чистые металлы, в свою очередь, делятся на стали и чугуны. Эти металлы имеют в составе углерод. Если его содержание не превышает 2,14 %, его называют сталью. Свыше этого значения уже чугун.

Классификация металлов

Чтобы привести все виды металлов к единому стандарту качества, необходимо разделить их на группы. Таких групп 3:

1. Стали,
2. Чугуны,
3. Сплавы на основе цветных металлов.

Каждая группа имеет деление на подгруппы. У стали это:

• углеродистая,
• легированная,
• специальная.

Углеродистая сталь не имеют легирующих, то есть изменяющих структуру элементов. Допускаются примеси, но в незначительном количестве. Углеродистая сталь в свою очередь делится на инструментальную и конструкционную. Кардинальные различия заключаются в процентах содержания в составе углерода. Конструкционная сталь содержит не более 0,6%, а инструментальная от 0,7 до 1,5%. Далее конструкционная сталь делится на обычное качество и высокое. В обычном качестве допускаются примеси серы и фосфора, но в количестве, не превышающем 0,3 процента. Соответственно высококачественная сталь не предусматривает наличия этих элементов в составе, или их количество должно быть меньше установленной нормы.

Далее легированная сталь, то есть материал, имеющий в составе компонент, влияющий на качественные характеристики сплава. Список легирующих элементов довольно большой, и здесь его приводить не имеет смысла. Содержание легирующего элемента начинается от 2,5%. Такая сталь называется низколегированной. Если в составе от 2,5 до 10 процентов, это уже среднелегированная марка, а при содержании свыше 10 процентов, получается высоколегированная сталь.

Помимо этого легированные стали делятся по назначению. Здесь три группы:

1. инструментальная,
2. конструкционная,
3. специальная

В стандартизации каждый элемент имеет буквенное обозначение, а для причисления легированной стали к тому или иному классу используется отдельный список. Все легированные стали обозначаются сочетанием букв и цифр. Для примера рассмотрим такое соединение: 10Г2СД.

Первая цифра здесь – это количество углерода в сотых долях процента. Далее буква Г, в классификаторе означающая марганец. Следующая за буквой Г цифра 2 говорит нам о том, что марганец в этом составе присутствует в двухпроцентной доле. И последние две буквы – это дополнительные элементы, процентная доля которых менее 1,5%. В данном случае сюда добавлены медь и кремний.

Последний вид стали – специальный. Он делится на несколько групп:

• строительная,
• подшипниковая,
• арматурная,
• котельная,
• автоматная.

Соответственно для каждой группы имеются свои стандарты.

Далее идут чугуны, делящиеся на три группы:

1. белый,
2. отбеленный,
3. и графитизированный.

У каждой группы также имеется свое разделения, но наибольший интерес представляет графитизированный чугун, который делится на:

• серый,
• вермикулярный,
• ковкий
• и высокопрочный.

Отношение к какой-либо группе определяется процентным соотношением углерода к металлу в составе, а также наличию примесей, допустимых стандартами, то есть ГОСТами.

И, наконец, последняя крупная группа – сплавы на основе цветных металлов. Здесь очень много разделений и видов классификации, поэтому остановимся на трех основных категориях, и представим их в виде таблиц:

Алюминиевые сплавы:

Медные сплавы:

Поиск сплава в классификаторе ГОСТ

Государственные стандарты четко определяют не только виды металлов и сплавов, но и качество производства заготовок для дальнейшей обработки и производства металлоизделий. Реестр очень большой, и первый пункт, который нам нужен – металлы и металлические изделия.

Далее переходим в необходимый раздел. Углеродистая и качественная сталь имеет маркировку В2 и В3 соответственно, а цветные металлы и их сплавы находятся в разделе В5. Также имеет смысл поискать в разделе В8, где перечислены стандарты литейных отливок.

Если мы говорим про изготовление крепежа, наибольший интерес представляет раздел В5, а внутри него подраздел В51.

Перед нами открывается список всех ГОСТов, связанных с этими определениями.

Он довольно большой, и не зная конкретного номера найти необходимую статью довольно сложно. Если же номер известен изначально, то на сайте ГосСтандарта есть готовый поиск, куда необходимо внести свой номер, чтобы сразу получить доступ к необходимому элементу.

Сферы применения основных металлов

Рассматривать радиоактивные и редкоземельные металлы не имеет смысла, так как в производстве крепежа они практически не принимают участия, как и в других сферах, не связанных с атомной энергетикой и некоторыми редкими видами промышленности. Нас интересуют основные металлы и сплавы рассмотренные выше.

Сферы их применения очень разнообразны:

• строительство,
• авиастроение,
• машиностроение,
• производство инструментов,
• металлоконструкции,
• станкостроение.

И так далее. Изготовление крепежа можно отнести нескольким категориям, но по сути, это металлоконструкции, называемые в народе Метизы. Для производства метизов используются десятки различных металлов и сплавов, от конструкционной стали и чугуна, до сложных сплавов на основе титана и меди.

Коротко по каждому виду, применяемому для изготовления крепежей

Перед тем как перейти к описанию конкретных видов металлов и сплавов, необходимо определиться, какие основные технические требования предъявляются к продуктам, попадающим под категорию «крепеж». Их несколько:

• прочность учитывается прочность на разрыв и излом.
• Пружинистость. Возможность металла возвращать изначальную форму после сжатия.
• Устойчивость к коррозии и окислению. Актуально для всех видов крепежа.

И многое друге. Теперь поговорим о конкретных металлах и сплавах. Их список выглядит следующим образом:

1. Алюминий и сплавы на его основе,
2. Медь,
3. Латунь,
4. Бронза,
5. Инструментальная сталь,
6. Легированная сталь,
7. Ковкий чугун,
8. Сталь нержавеющая.

Начнем по порядку: первый пункт – это алюминий и сплавы на его основе. Он применяется при изготовлении клепок и различных зажимов. Также в клепках может быть использована медь для повышения качества метиза. Помимо этого из меди изготавливают гайки специального назначения. Они используются, в частности, при судостроении, так как медь при контакте с другими металлами не создает искру.

Латунь и бронза отличаются повышенной, по сравнению с медью, прочностью, поэтому из них изготавливают различные шпонки, элементы анкеров, а также болты, шурупы и винты. Еще одна особенность этих сплавов заключается в отсутствии скипания. То есть при электрическом замыкании, сталь сплавляется, а медь остается цельной и не разрушается.

Из легированной и конструкционной стали изготавливаются барашковые гайки, струбцины и прочие удерживающие элементы. Это обусловлено высокой прочностью этих марок. Нержавеющая сталь, в свою очередь применяется там, где необходима максимальная устойчивость к коррозии. Что касается чугуна, то он чаще всего применяется при производстве запорной арматуры, то есть вентилей и запоров.

В чем разница между черными и цветными металлами?

Металлы бывает трудно отличить друг от друга. Мы можем думать, что такие металлы, как медь и свинец, имеют больше общего со сталью или железом, хотя на самом деле они более тесно связаны с драгоценными металлами, такими как золото и серебро. Причина в том, что металлы и сплавы можно разделить на категории по свойствам черных или цветных металлов.

Основное различие между черными и цветными металлами

Проще говоря, основное различие между черными и цветными металлами — это наличие железа.Черные металлы содержат железо, а цветные — нет.

Цветные металлы используются гораздо дольше, чем черные металлы. В 5000 году до нашей эры открытие меди ознаменовало конец каменного века. Позднее с изобретения бронзы, цветного сплава олова и меди, начался бронзовый век. Серьезное использование черных металлов началось около 1200 г. до н.э. с наступлением железного века. С тех пор человечество определило использование обоих типов металлов, исходя из их сильных и слабых сторон.

Вот некоторые характеристики черных металлов и их наилучшее применение.

Характеристики и использование черных металлов

Черные металлы содержат железо и ценятся за их прочность и долговечность. Эти характеристики делают их одними из основных материалов в строительной отрасли. Черные металлы используются для изготовления промышленных трубопроводов, железнодорожных путей, транспортных контейнеров и многих видов коммерческого и бытового инструмента. Черные металлы, такие как углеродистая сталь, используются в самых высоких небоскребах и самых длинных мостах.

Большинство ферросплавов содержат большое количество углерода. Это делает их уязвимыми для ржавчины при воздействии влаги. Единственные два черных металла, устойчивые к ржавчине, — это кованое железо (которое устойчиво к ржавчине из-за низкого содержания углерода) и нержавеющая сталь (которая защищена от ржавчины из-за присутствия хрома).

Обычные черные металлы включают:

• Легированная сталь
• Углеродистая сталь
• Чугун
• Кованое железо

Характеристики и использование цветных металлов

Цветные металлы не содержат железа.Эта группа содержит обычные металлы, такие как алюминий, и драгоценные металлы, такие как золото и серебро. Из-за отсутствия железа это семейство металлов обладает более высокой устойчивостью к ржавчине и коррозии, что делает их идеальными для использования в трубах с жидкостью, кровле, водосточных желобах и уличных знаках.

Высокая пластичность цветных металлов делает их идеальными для изготовления ювелирных изделий и различных производственных целей. Цветные металлы немагнитны, что делает их идеальными для многих электромонтажных и электронных приложений

Обычные цветные металлы включают:

• Алюминий
• Медь
• Свинец
• Цинк
• Олово

Различные металлы для разных Использует

Не все металлы одинаковы.Мы можем использовать черные и цветные металлы для самых разных применений и применять их там, где их соответствующие свойства будут наиболее эффективными.

Цветные и черные металлы: в чем разница и почему это важно?

Попросите среднего американца дать определение металлу, и вы можете услышать слова «сталь», «магнитный» и «прочный». Но если вы не разговариваете с кем-то, кто работает в сфере переработки или обрабатывающей промышленности, вы, вероятно, не услышите слов «черные металлы» или «цветные металлы».«Это потому, что многие люди не осознают, что все металлы попадают в одну из этих двух категорий. Их названия происходят от латинского слова ferrum, обозначающего железо. От того, является ли металл черным, зависит его способность к вторичной переработке, поэтому различие важно.

Различия между металлами

Как нетрудно догадаться, черные металлы содержат железо. Это свойство делает большинство этих металлов магнитными. Некоторые из наиболее распространенных и широко известных черных металлов — это сталь, легкий чугун, чугун и кованое железо, хотя они могут быть покрыты цветными металлами.Утилизированные автомобили являются основным источником черных металлов.

Цветные металлы не являются металлическими, потому что они не содержат значительного количества железа. Алюминий, свинец, медь, олово, цинк и латунь (сплав меди и цинка) — все это цветные металлы. Драгоценные металлы, такие как золото и серебро, также попадают в эту категорию.

Эти два типа металла различаются по цене. Хотя черные металлы перерабатываются в гораздо больших количествах, цветные металлы стоят больше денег. Особенно ценны медь, олово и драгоценные металлы.Черные металлы настолько легко доступны, что не имеют такой высокой цены ни в чистом виде, ни в ломе.

Вторичная переработка и металлы

Одним из недостатков черных металлов, по крайней мере, с точки зрения вторичной переработки, является то, что они подвержены коррозии и не всегда подлежат утилизации. Не все черные металлы подвергаются риску; Корродирует ли данный тип металла, зависит от того, с какими элементами он смешан. Черный сплав обычно более устойчив к ржавчине и образованию пятен, чем, скажем, углеродистая сталь.

В отличие от них, цветные металлы невероятно долговечны и не разрушаются со временем. То же самое верно только для некоторых черных металлов.

Оба типа металлов можно обрабатывать и перерабатывать примерно одинаково. Мощные магниты отделяют магнитные металлы от цветных металлов. Металлы можно дополнительно отсортировать, а затем измельчить или разрезать на более мелкие кусочки. Больше магнитов отделяют более мелкие куски черных металлов. Оттуда куски можно расплавить и придать им новые формы или прессовать в большие блоки.

Только некоторые из этих этапов мы выполняем в компании Miller Recycling.

Некоторые из наших клиентов удивлены, узнав, что мы отправляем некоторые из наших перерабатываемых материалов, включая металлы, в другие страны для обработки. Хотя металлы тяжелые, их транспортировка на большие расстояния на контейнеровозах на самом деле дешевле, чем на грузовиках, что позволяет нам предлагать конкурентоспособные цены на металлолом. Это позволяет нам продолжать работать и на местном уровне.

Мы закупаем лом черных и цветных металлов в Miller Recycling.Свяжитесь с нами, чтобы обсудить детали.

черных и цветных металлов: в чем разница?

Хотя между черными и цветными металлами существует немало различий, самый быстрый способ отличить один от другого — это железо. Черные металлы содержат железо, а цветные — нет. Черные и цветные металлы также обладают собственными отличительными свойствами; эти свойства определяют, как их можно и как нельзя использовать.

История черных и цветных металлов

Медь и бронза — самые узнаваемые цветные металлы, открытие которых знаменует конец каменного века.

Около 1200 г. до н.э., вместе с рождением производства железа, использование черных металлов стало более обычным явлением, что в конечном итоге привело нас к эпохе железа.

Свойства черных металлов

Черные металлы чаще используются в строительстве, морских контейнерах, трубопроводах, автомобилях и многом другом. Из-за уязвимости к ржавчине при воздействии влаги лучшими вариантами для длительного использования являются кованое железо и нержавеющая сталь.

Давайте посмотрим на классификацию черных металлов.Большинство черных металлов являются магнитными и используются в производстве холодильников, а также двигателей и электрических деталей.

Нержавеющая сталь

Нержавеющая сталь — один из самых прочных из черных металлов благодаря своей способности к самовосстановлению. Она не только устойчива к нагреву и коррозии, но и долговечна, и обеспечивает лучшую долговечность, чем большинство сталей.

Кованое железо

Кованое железо — еще один прочный член семейства черных металлов. Кованое железо — это сплав с очень низким содержанием углерода.Благодаря добавлению шлака во время производства кованое железо устойчиво к коррозии и окислению. Используется в цепях, колючей проволоке и перилах, имеет низкую усталостную прочность.

Чугун

Прочный, но очень хрупкий чугун используется для изготовления блоков двигателей и крышек люков.

Углеродистая сталь

Углеродистая сталь, одна из самых твердых сталей из-за более высокого содержания углерода, используется в производстве станков, сверл и лезвий.

Свойства цветных металлов

Отсутствие железа в цветных металлах дает им несколько преимуществ перед черными металлами, а именно их пластичность, а также более высокую устойчивость к ржавчине и коррозии.Цветные металлы часто используются для изготовления водостоков, жидкостных труб, кровли и многого другого.

Алюминий

Легкий вес

Aluminium делает его идеальным для использования в производстве пищевых банок, самолетов, посуды и автомобилей.

Медь

Медь, используемая в электротехнической промышленности, податлива и обладает высокой проводимостью. Медь также является естественным веществом, используемым в статуях, подшипниках и крышах.

Латунь

Латунь, обычно используемая в украшениях и электротехнике, представляет собой комбинацию меди и цинка.

цинк

Известный своей очень низкой температурой плавления, цинк часто используется при гальванике или нанесении защитного покрытия на железо или сталь для предотвращения ржавчины.

All-Type Welding and Fabrication, Inc. занимается производством и сваркой широкого спектра широко используемых черных и цветных металлов. Чтобы узнать больше о различиях между черными и цветными металлами, свяжитесь с нами сегодня.

Связанные:

сульфат железа и формула железа ?

Что означает черный металл?

голубовато-зеленое кристаллическое водорастворимое гептагидрированное твердое вещество с соленым вкусом, используемое в основном при производстве солей железа

Химическая формула черных металлов : FeSO ₄ · 7H ₂ O.

Символ черных металлов (Fe ^{2 +} )

Черные и цветные металлы ~ Отличия + свойства

В чем разница между черными и цветными металлами?

Черные металлы содержат железо, а цветные — нет. Цветные металлы более редкие, более ценные и устойчивые к коррозии, чем черные металлы.Как черные, так и цветные металлы подлежат вторичной переработке. Намагничивание железа в черных металлах позволяет разделять черные и цветные металлы.

Обновлено: 28 мая 2020

Что такое черный металл?

Термин «железо» происходит от латинского слова «феррум» и означает, что соединение металла содержит железо. Металлы, содержащие в составе лишь следовые количества железа, не классифицируются как черные. Железо в черных металлах делает их магнитными, с высокой прочностью и твердостью.Однако их характеристики могут сильно различаться в зависимости от широкого спектра легирующих элементов, из которых они состоят. Черные металлы уязвимы для ржавчины при воздействии влаги, поскольку они имеют высокое содержание углерода.

Примеры использования черных металлов:

Поскольку эти металлы имеют тенденцию быть прочными и долговечными, они находят множество применений в строительстве и машиностроении. Вы можете найти черные металлы в больших конструкциях, таких как небоскребы и мосты.Кроме того, черные металлы используются в морских контейнерах, промышленных трубопроводах, автомобилях, железнодорожных путях и бытовых инструментах.

Перечень черных металлов:

Что такое цветной металл?

Цветные металлы не содержат значительного количества железа и более желательны, поскольку обладают проводящими, немагнитными свойствами и имеют малый вес.Более высокий спрос на цветные металлы означает, что они, как правило, дороже черных металлов.

Цветные металлы также можно отличить по их ковкости. Это означает, что их можно изменять и использовать повторно, часто без потери своих ценных свойств. Это делает их идеальными для широкого спектра коммерческих отраслей.

Примеры использования цветных металлов:

Цветные металлы на протяжении всей истории имели множество применений: медь и бронза были провозглашены для развития цивилизации от каменного века до 1700 г. до н.э., когда люди научились добывать медь и олово для изготовления бронзового оружия.Сегодня цветные металлы используются для строительства, изготовления инструментов, электрических кабелей, автомобильных двигателей, трубопроводов, контейнеров и даже столовых приборов.

Перечень цветных металлов:

Свяжитесь с нами по поводу черных и цветных металлов

Если у вас все еще есть какие-либо вопросы о черных и цветных металлах, вы можете связаться с нами по электронной почте info at asm-recycling dot co dot uk или позвонив нам по телефону 01296 33 77 11.Мы можем предоставить актуальную информацию о ценах и консультации по работе с черными и цветными металлами.

Вернуться к: В чем разница между черными и цветными металлами?

Свяжитесь с нами по телефону Найдите ближайший к вам склад ASM Свяжитесь с нами по электронной почте

Различия между черными и цветными металлами

При взгляде на разные металлы часто появляются этикетки из черных и цветных металлов. Это еще один способ сказать, есть ли в металле железо.Черные металлы содержат железо, а цветные — нет.

Два типа металлов также имеют отличительные характеристики, выходящие за рамки железа. Это то, что делает одни металлы подходящими для определенных применений по сравнению с другими. Ниже более подробно рассматриваются эти определяющие характеристики и примеры каждого типа металла.

Черные металлы

Они в основном известны своей общей прочностью и содержат железо, что делает их пригодными для всего, что требует прочности и долговечности.По этой причине архитектурная и строительная промышленность часто полагаются на них. Это делает черные металлы отличным выбором для многих строительных проектов, обеспечивая структурную стабильность, на которую можно положиться.

Черные металлы также имеют высокое содержание углерода, который в определенных условиях может вызвать ржавчину. Нержавеющая сталь и кованое железо — единственные черные металлы, устойчивые к ржавчине в течение длительного времени (при условии, что покрытие остается неповрежденным). Нержавеющая сталь обладает такой способностью из-за содержащегося в ней хрома, в то время как кованое железо содержит достаточно чистого железа, чтобы бороться с ржавчиной.

Эти металлы также обладают магнитными свойствами, что делает их полезными для различных целей. Например, обычным практическим применением магнитов являются двигатели, электрические детали и аппараты магнитно-резонансной томографии (МРТ).

Наиболее распространенные черные металлы чаще всего идентифицируются как тип стали или тип железа. Незначительные различия делают одни материалы лучше других для конкретных применений.

Сталь

Используемая в основном в строительстве и производстве, сталь является одним из самых универсальных металлов.Он очень прочный и долговечный, особенно в сочетании с отборными цветными металлами (известными как сплавы).

Углеродистая сталь, распространенный сплав, является более твердым металлом из-за более высокого содержания углерода, в то время как стальной сплав имеет повышенную прочность и долговечность из-за добавленных хрома, титана и никеля. Ищите углеродистую сталь в любом типе инструмента. Он может оставаться чрезвычайно острым, а его твердость обеспечивает удивительную долговечность. Поскольку легированная сталь немного легче, она используется там, где вес может повлиять на конечный продукт или результат.Самым популярным стальным сплавом является нержавеющая сталь, которая используется в самых разных сферах, таких как посуда, раковины и отделка.

Утюг

Чугун и кованое железо — два основных типа железа. Чугун твердый и хрупкий, с длительным сроком службы. Кованое железо, которое очень близко к чистому железу, не имеет такого же уровня твердости, но все же имеет множество применений.

Чугун чаще всего используется там, где другие металлы не выдерживают нагрузки.Сюда входят такие компоненты, как трубы, машины и двигатели, которые в значительной степени зависят от металла. Что касается кованого железа, оно достаточно податливо, чтобы его можно было использовать в ограждении, гвоздях и цепях.

Цветные металлы

Металлы, в которых нет железа, являются цветными, и они обладают собственным набором преимуществ. Во-первых, эти металлы гораздо более устойчивы к коррозии по сравнению с черными металлами. Железо в черных металлах со временем вызывает проблемы с коррозией.Цветные металлы также податливы и довольно легки, что делает их идеальными для всего, что зависит от скорости и / или полета.

Цветные металлы часто появляются в промышленных и жилых помещениях. Металлы, такие как алюминий и медь, используются в доме или офисе для водосточных, кровельных и электромонтажных работ.

Обычные цветные металлы включают:

Алюминий

Это чрезвычайно легкий и мягкий металл, который имеет множество применений.Единственным недостатком является его относительно низкая прочность, что несколько ограничивает его как самостоятельный металл.

Свинец

Для более тяжелых цветных металлов свинец, безусловно, отвечает всем требованиям. Он мягкий, податливый и очень хорошо сопротивляется коррозии. Он имеет множество применений, от электрических кабелей до батарей.

Олово

Подобно алюминию, олово — отличный выбор в качестве покрытия для стали. Поскольку он помогает предотвратить коррозию без увеличения веса, его также можно наносить в качестве покрытия для других металлов.

Медь

Большинство людей думают о проводах и проводниках, когда слышат о меди из-за ее широкого использования в электрических компонентах. Тем не менее, это также элемент в создании латуни (еще один полезный материал), который имеет свой собственный набор применений, особенно в музыкальных инструментах и ​​сантехнике.

Есть вопросы или вы хотите узнать больше о поиске идеального металла?

Не стесняйтесь обращаться к нам в Millennium Specialty Alloys. Мы более чем рады помочь вам найти нужный продукт, услугу и информацию, которые соответствуют вашим потребностям.

Цифровой краткий курс ASM — Механизмы упрочнения цветных сплавов

Цветные металлы, в основном используемые в промышленных целях, — это медь, алюминий, цинк, олово, никель, свинец, титан и магний. Большинство цветных металлов нельзя упрочнить в значительной степени методами, используемыми для закалки сталей, потому что большинство других металлов и сплавов не подвергаются мартенситным превращениям. Однако механические свойства большинства металлов можно улучшить холодной обработкой, легированием или другими процессами термообработки.В этом самостоятельном цифровом курсе студенты узнают — с помощью богатых наглядных материалов, повествовательной анимации, видеороликов о процедурах испытаний ASTM и интерактивных викторин — о влиянии легирующих элементов на прочность металлов, старение, холодную обработку и отжиг, а также оптимальные механизмы упрочнения для нескольких групп сплавов.

КТО ДОЛЖЕН УЧИТАТЬСЯ:

• Инженеры-конструкторы
• Операторы
• Техники
• Инженеры-технологи
• Менеджеры по обеспечению качества
• Специалисты по разработке продуктов
• Специалисты по продажам и закупкам

Любой, кто заинтересован в металлургии

ЦЕЛИ ОБУЧЕНИЯ:

• Опишите влияние легирующих элементов на прочность металлов
• Определите старение (осаждение) упрочнения
• Определите механизмы холодной обработки и отжига
• Объясните оптимальные механизмы упрочнения несколько групп сплавов

Единицы повышения квалификации: PDH 1.5 / CEU .15

Особые инструкции

Продолжительность курса — 1,5–2 часа

Детали доступа — Курс будет доступен для просмотра в течение 60 дней с даты регистрации.

Справочные материалы включены — pdf урока

Связь : Для доступа к материалам курса требуется уникальный адрес электронной почты зачисленного студента. Все сообщения, касающиеся статуса класса, будут осуществляться по электронной почте.Регистрант класса несет ответственность за обеспечение того, чтобы был предоставлен действительный адрес электронной почты, а настройки фильтра электронной почты не препятствовали доставке электронных писем из ASM International-email.

Индивидуальные цены — член — 275 долларов США , Не член — 295 долларов США

Групповые или корпоративные цены — Чтобы узнать больше о вариантах, пожалуйста, свяжитесь с [email protected].

Черные и цветные металлы: краткая история и их различия

Открытие методов ковки металлов и металлических сплавов было ответственным за человечество, чтобы расширить нашу цивилизацию семимильными шагами.Сегодня мы делаем вещи немного иначе, чем наши предки-металлисты, которые жили до нашей истории, но основы производства черных и цветных металлов остались прежними.

Самый быстрый и простой способ отличить черные металлы от цветных — определить, содержит ли металл железо или нет. Слово «железо» буквально означает «содержащий железо или состоящий из него». Это означает, что черные металлы будут содержать определенный процент железа. а цветные металлы — нет. Добавление или исключение железа оказывает значительное влияние на металлы.И черные, и цветные металлы имеют свои отличительные свойства, которые также определяют их использование.

Урок истории — каменно-бронзово-железный век

Бронза и медь являются наиболее широко признанными цветными металлами. Цветные металлы используются значительно дольше, чем черные. Примерно с 5000 г. до н.э. была создана технология изготовления бронзы путем плавления меди и легирования ее такими металлами, как олово и мышьяк. Это ознаменовало конец каменного века и переход к бронзовому веку.

Олово и медь были предпочтительными металлами из-за их низкой температуры плавления и простоты работы. Железа было в изобилии, но само по себе оно не поддается формованию, а его температура плавления (1650 ° F) была выше, чем могла достичь любая печь того времени. Позже, около 1200 г. до н.э., человек понял, как создавать и отливать железо для инструментов и оружия, что в конечном итоге привело человечество в железный век.

По мере того, как человечество прогрессировало и узнавало больше о металлах и металлургии, использование черных и цветных металлов становилось все более разделенным, поскольку их различия резко выделялись.Металлисты открыли плюсы и минусы каждого вида металла. Черные металлы ценились как за их долговечность, так и за их прочность. Цветные металлы для ковкости, обладают немагнитными свойствами и устойчивы к ржавчине и коррозии.

Все это важно при выборе металла для своего проекта. Вам нужен прочный и прочный металл или ковкий металл, устойчивый к ржавчине и коррозии? Должен ли металл быть немагнитным? Легкий? Оба? Каждый проект уникален, как и металл, который для него используется, и его следует выбирать с особой тщательностью.

Свойства черных металлов и общие типы

Все черные металлы содержат определенный процент железа. Добавление железа в металлический сплав значительно увеличивает их прочность на разрыв. Некоторые из наиболее часто используемых черных металлов: чугун, углеродистая сталь, сталь и нержавеющая сталь. Эти металлы обычно используются в промышленном производстве, а также в архитектуре. Вы также можете найти эти металлы, которые используются в двигателях и бытовых приборах из-за их магнитных свойств.Более высокое содержание углерода в черных металлах делает их склонными к ржавлению. Однако есть исключения из нержавеющей стали.

В то время как черные металлы преимущественно используются в строительстве, вы также можете найти их в производстве автомобилей, трубопроводах, строительстве транспортных контейнеров и даже на собственной кухне! Как уже упоминалось ранее, они склонны к ржавчине из-за содержания в них углерода. Лучшим долгосрочным выбором будет нержавеющая сталь или кованое железо.Но ваша чугунная духовка или сковорода — яркий пример использования черных металлов в повседневной жизни.

Существует множество различных типов черных металлов. Другой термин для некоторых из них — конструкционная сталь. Конструкционная сталь состоит из кованого железа, углеродистой стали, чугуна, легированной стали и нержавеющей стали. Поскольку черные металлы известны своей долговечностью и удивительной прочностью, они отлично подходят для строительства таких объектов, как многоквартирные дома, небоскребы, автомобили и железнодорожные пути.

Когда и углерод, и железо добавлены вместе, вы обнаружите, что железо начинает твердеть. Это когда производится сталь. Сталь чрезвычайно распространена в производстве, строительстве и во многих других отраслях промышленности. Причина в том, что сталь такой прочный и невероятно прочный металл, где во многих отраслях промышленности требуется такая прочность, которую может обеспечить сталь.

Другой распространенный черный металл — это железо, которое бывает нескольких разновидностей. Его часто можно встретить на кухнях в чугунной форме.Чугун — это сплав, состоящий из комбинации железа, кремния и углерода. Хотя чугун довольно хорошо сопротивляется износу, он также тверд и хрупок. Он идеально подходит для печей, кухонной посуды, обрабатывающих инструментов и двигателей. Другой часто используемый вариант железа — кованое железо. Кованое железо отличается от чугуна меньшим содержанием углерода. Чаще всего используется для изготовления перил, ограждений, колючей проволоки и цепей. Кованое железо также известно своей устойчивостью к окислению и коррозии.

Хотя у черных металлов есть много положительных моментов, у них есть и недостатки. Одним из наиболее заметных недостатков использования черных металлов является то, что они обычно не подходят для влажных или влажных условий, поскольку они подвержены ржавчине и коррозии. Однако, как упоминалось ранее, кованое железо будет исключением из этого правила наряду с нержавеющей сталью.

Примеры черных металлов

• Сталь
• Углеродистая сталь
• Нержавеющая сталь
• Чугун / кованое железо
• Кованое железо
• Чугун

Резка и шлифование черных металлов

С этого типа металла настолько прочен, что вам нужно будет выбрать абразивные изделия, способные взять на себя эту задачу.Шлифовальные круги из оксида алюминия или оксида циркония можно использовать для обработки большинства черных и цветных металлов, но они являются лучшим вариантом для шлифования чугуна и стали, поскольку они достаточно прочные, чтобы измельчать металл без слишком быстрого разрушения. То же самое можно сказать и о резке черных металлов.

Свойства цветных металлов и общие типы

Как упоминалось ранее, явное отсутствие железа в цветных металлах является определяющим отличием этого металла от черных металлов. Отсутствие железа имеет ряд преимуществ, таких как их устойчивость к ржавчине и коррозии, немагнитные свойства * и пластичность.* Немагнитные могут быть за или против, в зависимости от того, чего вы пытаетесь достичь.

Превосходная пластичность цветных металлов означает, что их намного легче формовать, гнуть и резать. Это одна из причин, по которой открытие было так важно для продвижения человека от каменного века до бронзового века.

Цветной металл часто выбирают из-за его устойчивости к ржавчине и коррозии, что делает его идеальным для таких вещей, как самолеты и аэрокосмическая техника, дорожные знаки, водостоки и крыши.Вы также найдете их там, где важен внешний вид готового продукта, например, музыкальные инструменты, ювелирные украшения, предметы домашнего обихода и предметы декора. Иногда вы также можете обнаружить, что в некоторых бытовых приборах, например холодильниках, есть черные металлы специально для их магнитных свойств.

Примеры цветных металлов

• Алюминий
• Медь
• Медные сплавы, такие как бронза и латунь
• Никель, палладий, платина
• Олово, свинец
• Цинк
• Титан
• Драгоценные металлы, такие как серебро, золото, и платина

Резка и шлифование цветных металлов

Повышенная ковкость и более низкая температура плавления цветных металлов, безусловно, является преимуществом для формования этих металлов, но определенно следует учитывать при их резке и шлифовании.Использование абразивов, которые накапливают слишком много тепла, может повредить металл. Кроме того, использование отрезного диска или шлифовального круга, которые уже использовались для обработки черных металлов, может вызвать загрязнение металлической поверхности, что может привести к ржавчине на другой устойчивой к ржавчине поверхности.

При резке, шлифовании или полировке этого металла следует учитывать очень низкую температуру плавления алюминия. Его легко разрушить, используя неподходящие абразивные материалы. Подумайте об использовании специального алюминиевого шлифовального круга, алюминиевого отрезного круга или алюминиевого лепесткового диска с покрытием из стеарата кальция, созданного специально для предотвращения повреждения этого теплостойкого мягкого металла.

Цветные металлы также содержат опасные материалы, которые при вдыхании могут вызвать серьезные проблемы со здоровьем. При резке или шлифовании цветных металлов всегда работайте в хорошо вентилируемом помещении и используйте рекомендованное защитное снаряжение.

Черные и цветные металлы: один лучше другого?

Хотя есть отличительные различия между черными и цветными металлами, их использование будет зависеть не только от общей доступности материала, но и от использования готового продукта.Черные металлы могут быть дешевле, чем их цветные аналоги; в проектах будут времена, когда потребуется дополнительная стоимость цветных металлов.