Что такое черные металлы и их сплавы


Черные металлы, их свойства, особенности и то что стоит знать

Металлы разделяются на цветные и черные. Черные металлы, по сути – это железо, имеющее в себе различное количество углерода, а также отличающиеся кристаллической решетки. К черным металлам относят стали и чугуны, которые в свою очередь имеют достаточно большое количество основных классов. При производстве чугунов и сталей различных типов, используют именно черные металлы, добываемые из металлических руд. В экономике металлов черные металлы составляют более 90%, а это указывает на их широкое распространение. От процентного содержания углерода зависит, какие свойства приобретет материал — чугунов или сталей. Для повышения качества черного металла, используются легирующие добавки (другие металлы и сплавы, а также химические элементы), которые улучшают свойства сплавов и придают им нужный оттенок характеристик в зависимости от его применения. Распространенными легирующими добавками являются:

  • медь;
  • кремний;
  • хром;
  • никель.

Классификация черных металлов

В большинстве случаев, классификация черных металлов построена на основании разделения элементов по их химическому составу и свойствам. Содержание легирующих элементов определяет железо и его сплав. В свою очередь, определенное процентное содержание углерода в сплаве указывает что это — чугун или сталь. Так чугуны содержат более 1,7% углерода, а стали от 0,2 до 1,7% углерода. Классификация черных металлов подразумевает разделение на следующие классы:

  • железные металлы;
  • тугоплавкие;
  • урановые;
  • щелочноземельные;
  • редкоземельные.

Также классификация черных металлов подразумевает отделение сталей легированных и нелегированных, которые еще называют углеродистыми. К углеродистым сталям относятся стали, в которых углерод является основным компонентом, при этом примеси на свойства металла не оказывают особого значения. Легированные имеют в наличие один или несколько легируемых элементов, которые оказывают огромное влияние на свойства стали. /Легированные стали очень широко применяется для изготовления ответственных деталей, несущих большую нагрузку, испытывающих разный температурный режим, сильное фрикционное воздействие. Применение такой стали распространенно в машиностроении, тракторостроении, тяжелой промышленности и в других областях.

Виды черных металлов

Виды черных металлов из стали имеют большое применение. Однако все виды стали по себе разные и имеют свое предназначение, и область применения. Также различные виды черных металлов, в частности стали, пройдя термообработку, приобретают отличительные свойства. Многие сплавы хорошо поддаются прокатке, прессованию, успешно льются. Другие достаточно мягкие и их можно обработать вручную. Такие виды черных металлов как нержавеющая сталь, обладая нужными легирующими элементами, имеют очень высокую стойкость к коррозии, большую твердость и прочность. Данный вид стали успешно применяют в пищевой промышленности, медицине, для изготовления бытовых предметов, для производства турбин и др. Еще одним видом черного металла является чугун. Чугун – это сплав железа с углеродом и его содержание больше чем в стали. Так как чугун имеет хорошие литейные свойства, то его в основном используют для литых деталей. Чугун подразделяется на виды:

Литейный чугун используют для литья, этому хорошо способствует пластинчатый графит. Ковкий — обладает замечательной пластичностью, хорошо поддается ковке, откуда и взято название. Отдельные виды черного металла, к примеру, чугун шаровидным графитом, благодаря своей структуре шаровидного состояния, применяют в изготовлении деталей, имеющие очень высокое качество.

Что такое сплавы черных металлов?

  • О нас
  • Карьера
  • Получить новости MetalTek
  • Свяжитесь с нами
  • Видео
  • Возможности
  • Сплавы
  • Приложения
  • Рынки
  • Почему именно MetalTek?
  • Дивизии
  • Ресурсы
  • Свяжитесь с нами
  • Возможности
  • Сплавы
  • Приложения
  • Рынки
  • Почему именно MetalTek?
  • Дивизии
  • Ресурсы
  • О нас
  • Карьера
  • Получить новости MetalTek
  • Свяжитесь с нами
  • Видео
.

Что такое черные металлы? (с иллюстрациями)

Слово «железо» происходит от латинского слова «железо» ferrum . Следовательно, черные металлы - это те металлы, которые содержат железо. Черные металлы имеют тенденцию быть магнитными и могут быть чистым железом или любыми сплавами, содержащими железо. Все виды стали и чугуна считаются черными металлами; металл любой формы, не содержащий железа, может называться цветным.

Эйфелева башня сделана из кованого железа.

Практически все виды черных металлов находят широкое применение в производстве. В зависимости от состава они могут использоваться в различных продуктах, от стальных балок до деталей машин и посуды. Железо, которое определяет металл как черный, очень важно для производства металла, так как его свойства прочности, подверженности коррозии и твердости будут меняться в зависимости от других добавленных материалов.

Нержавеющая сталь - это тип черного металла, который часто используется в кухонных принадлежностях.

Чугун - это основная форма железной медали, которая получается из комбинации железной руды с топливом с высоким содержанием углерода, в результате чего получается хрупкий и не очень прочный продукт. Производство чугуна обычно является промежуточным этапом при производстве стали или кованого железа, так как исходный высокоуглеродистый продукт можно переплавить и довести до желаемых свойств путем сжигания углерода и добавления других металлов.Многие другие черные металлы сначала превращаются в железную руду, затем превращаются в чушковый чугун, а затем перерабатываются в другой тип готового металла.

Кованое железо используется в декоративных материалах, например, в металлических воротах с тонкой резьбой. Он имеет исключительно низкое содержание углерода и имеет то преимущество, что его легко формовать.Кованое железо использовалось для изготовления гвоздей, заклепок и труб, прежде чем его заменили более прочные и прочные стальные сплавы. Кованое железо является основным элементом Эйфелевой башни, самого высокого и самого узнаваемого здания в Париже.

В настоящее время большинство черных металлов, используемых в коммерческих целях, составляют различные марки стали.Сталь делится по типу в зависимости от количества углерода или других веществ, смешанных с железом. В зависимости от состава черные металлы, подпадающие под категорию стали, могут иметь различное применение. Например, нержавеющая сталь известна своей блестящей отделкой и высокой устойчивостью к коррозии и часто используется при изготовлении труб и кухонных ножей. Сталь с высоким пределом текучести смешана с никелем и хромом, и из нее удалена большая часть углерода, в результате чего остается чрезвычайно прочный сплав, который используется в тяжелых зубчатых передачах и конструкции двигателей.

.

черных и цветных металлов - в чем разница?

«В чем разница между черными и цветными металлами?»

Ответ прост: черные металлы содержат железо, а цветные - нет. Это означает, что каждый тип черных и цветных металлов имеет разные свойства и применение.

Черные металлы
Черные металлы содержат железо и известны своей прочностью. Подумайте о стали, нержавеющей стали, углеродистой стали, чугуне.Черные металлы используются как в архитектурном, так и в промышленном производстве, например, в небоскребах, мостах, транспортных средствах и железных дорогах. Благодаря своим магнитным свойствам черные металлы также используются в приборах и двигателях. (Ага - благодаря черным металлам вы можете повесить табель успеваемости ребенка или список покупок с помощью магнита на дверце холодильника.) Черные металлы также имеют высокое содержание углерода, что обычно делает их склонными к ржавчине. Исключение составляют нержавеющая сталь из-за хрома и кованое железо из-за высокого содержания чистого железа.

Примеры черных металлов:

  • Сталь: железо с углеродом; широко используется в строительстве и производстве металлических изделий
  • Углеродистая сталь: в железо добавлено еще более высокое содержание углерода; исключительно твердый металл
  • Нержавеющая сталь: легированная сталь с добавлением хрома, защищающая от ржавчины
  • Другие легированные стали: легкие металлы, такие как хром, никель, титан, добавлены для упрочнения других металлов без увеличения веса
  • Чугун: чугун, углерод, кремний; тяжелый, твердый износостойкий металл

Цветные металлы
Цветные металлы использовались с медного века, примерно 5000 г.C. Поскольку цветные металлы не содержат железа, они обычно более устойчивы к коррозии, чем черные металлы. Некоторыми примерами цветных металлов являются алюминий, алюминиевые сплавы и медь, которые часто используются в промышленных приложениях, таких как водостоки, кровля, трубы и электричество. Цветные металлы также включают латунь, золото, никель, серебро, олово, свинец и цинк. Другие общие свойства цветных металлов - немагнитные, ковкие и легкие. Это делает их идеальными для использования в самолетах и ​​других приложениях.

Примеры цветных металлов:

  • Алюминий: легкий, малопрочный, легко формируемый
  • Медь: очень пластичная, с высокой электропроводностью
  • Свинец: тяжелый, мягкий, ковкий металл; низкая температура плавления, низкая прочность
  • Олово: мягкий, податливый металл с низким пределом прочности, часто используемый для покрытия стали для предотвращения коррозии.
  • Цинк: металл средней прочности с низкой температурой плавления, широко используемый при гальванике для предотвращения ржавчины на чугуне или стали.

Спросите у экспертов All Metals Fabrication, какой металл лучше всего подходит для вашего следующего промышленного или архитектурного проекта по изготовлению металла.

.

Цветные металлы и сплавы

Цветные металлы и сплавы - Мы уже обсуждали, что цветные металлы - это те металлы, которые содержат в качестве своей основной составляющей металл, отличный от железа. В инженерной практике используются различные цветные металлы: алюминий, медь, свинец, олово, цинк, никель и т. Д. И их сплавы. Эти цветные металлы и их сплавы рассматриваются вкратце следующим образом:

1. Алюминий и его сплавы: Основным источником алюминия является глинистый минерал, называемый бокситом, который представляет собой гидратированный оксид алюминия.Он широко используется в компонентах самолетов и автомобилей, где экономия веса является преимуществом. Основными алюминиевыми сплавами являются:

а) дюралюминий. Состав этого сплава следующий:
Медь = 3,5 - 4,5%; Марганец = 0,40 - 0,70%; Магний = 0,40 - 0,70%; а остальное - алюминий.

Этот сплав обладает максимальной прочностью (около 400 МПа) после термической обработки и старения. Если после работы дать металлу стареть в течение 3-4 дней, он затвердеет.Это явление известно как старение.

(б) Y-сплав. Его еще называют медно-алюминиевым сплавом. Состав этого сплава следующий:
Медь = 3,5 4,5%; Марганец = 1,2—1,7%; Никель = 1,8 - 2,3%; кремний, магний, железо = 0,6% каждый; а остальное - алюминий.

Этот сплав подвергается термообработке и старению, как дюралюминий. Он имеет лучшую прочность, чем дюралюминий, при высоких температурах.

(в) Магналиум. Его получают путем плавления алюминия с 2-10% магния в вакууме и последующего охлаждения в вакууме или под давлением от 100 до 200 атмосфер.Он также содержит около 1,75% меди.

(d) Хиндалий. Это сплав алюминия и магния с небольшим количеством хрома. Выпускается в виде проката калибра 16, в основном для изготовления анодированной посуды.

2. Медь и ее сплавы: Медь является одним из наиболее широко используемых цветных металлов в промышленности. В чистом виде под землей не встречается. Он встречается в некоторых минералах, таких как медь, медный колчедан, малахит и азурит.

Медные сплавы в целом подразделяются на следующие две группы:

(a) Медно-цинковые сплавы (латуни) , в которых цинк является основным легирующим металлом, и
(b) Медь-олово сплавы (бронзы) , в которых олово является основным легирующим металлом.

Самым распространенным сплавом меди с цинком является латунь. По сути, это бинарный сплав меди с цинком по 50%. В зависимости от пропорции меди и цинка существуют различные типы латуни.Латунь очень устойчива к атмосферной коррозии и легко поддается пайке.

Сплавы меди и олова обычно называют бронзой. Полезный диапазон состава составляет от 75 до 95% меди и от 5 до 25% олова. По коррозионным свойствам бронза превосходит латунь. Вот некоторые из распространенных типов бронзы:

(i) Фосфорная бронза. Бронза, содержащая фосфор, называется фосфористой бронзой. Фосфор увеличивает прочность, пластичность и прочность отливок.Он содержит 87-90% меди, 9-10% олова и 0,1-0,3% фосфора. Сплав обладает хорошими износостойкими качествами и высокой эластичностью. Применяется для подшипников, червячных колес, шестерен, гаек, накладок. Он также подходит для изготовления пружин.

(ii) Кремниевая бронза. Содержит 96% меди, 3% кремния и 1% марганца или цинка. Он обладает хорошей общей коррозионной стойкостью меди в сочетании с более высокой прочностью. Он широко используется для котлов, резервуаров, печей или там, где требуется высокая прочность и хорошая коррозионная стойкость.

(iii) Бериллиевая бронза. Это сплав на основе меди, содержащий около 97,75% меди и 2,25% бериллия. Он имеет высокий предел текучести, высокий предел выносливости и отличную стойкость к холодной и горячей коррозии. Это особенно подходящий материал для пружин, электрических переключателей, кулачков и втулок. Обладает пленкообразованием и обладает мягкими смазывающими свойствами, что делает его более подходящим в качестве металла подшипников.

(iv) Марганцевая бронза. Содержит 60% меди, 35% цинка и 5% марганца.Этот металл отличается высокой устойчивостью к коррозии. Из этой бронзы часто изготавливают червячные передачи.

(в) Алюминиевая бронза. Это сплав меди и алюминия. Алюминиевая бронза с содержанием алюминия 6-8% обладает ценными свойствами холодной обработки. Алюминиевый сплав с содержанием 6% алюминия имеет цвет чистого золота, который используется для изготовления бижутерии и в декоративных целях.

3. Оружейный металл: Это сплав меди, олова и цинка. Обычно он содержит 88% меди, 10% олова и 2% цинка.Этот металл также известен как оружейный металл Адмиралтейства. Цинк добавляется для очистки металла и увеличения его текучести. Он широко используется для литья арматуры котлов, втулок, подшипников, сальников и т. Д.

4. Баббитовый металл: Сплав на основе олова, содержащий 88% олова, 8% сурьмы и 4% меди, называется металлическим баббитом. Это мягкий материал с низким коэффициентом трения и небольшой прочностью.

5. Сплавы на основе никеля: Наиболее важными сплавами на основе никеля являются:

(a) Металлический монель. Это важный сплав никеля и меди. Он содержит 68% никеля, 29% меди и 3% других компонентов. По внешнему виду он напоминает никель, он прочный, пластичный и вязкий. По коррозионным свойствам он превосходит латунь и бронзу.

(б) К-сплав. Он состоит из алюминия на 3% и титана на 0,5%, в дополнение к составу металлического монеля. Он имеет лучшие механические свойства, чем монель.

(c) Инконель. Он состоит из 80% никеля, 14% хрома и 6% железа.Этот сплав обладает прекрасными механическими свойствами при обычных и повышенных температурах. Он используется для изготовления пружин, которые должны выдерживать высокие температуры и подвергаться коррозионному воздействию.

(г) Нихром. Состоит из 65% никеля, 15% хрома и 20% железа. Применяется для изготовления проволоки электрического сопротивления для электропечей и нагревательных элементов.

e) Нимоник. Состоит из 80% никеля и 20% хрома. Он широко используется в газотурбинных двигателях.

.

Смотрите также