Эксплуатационные и технологические свойства металлического материала

Основную долю разнообразных металлических материалов, используемых в технике, составляют сплавы. Чистые металлы в технике не применяют, потому что они характеризуются низким пределом прочности. Путем сплавления или спекания нескольких металлов или металлов с неметаллическими элементами получают сплавы, которые обладают высокой прочностью, пластичностью, хорошо обрабатываются резанием, свариваются и т.д. При этом улучшаются эксплуатационные и технологические свойства металлического материала.  
Сплавом-называется макроскопически однородная система, состоящая из двух и более химических элементов. Вещества, образующие систему, называют компонентами.  
Компонентами сплава могут быть металлы (железо, медь, алюминий, никель и т.д.) и неметаллические элементы (углерод).  

• Все сплавы делятся на:  
  черные, основу которых составляет железо (стали, чугуны);  
  цветные, основу которых составляет любой металл, кроме железа (алюминиевые, медные, никелевые, титановые и др.). 

Черные металлы и их сплавы имеют огромное значение в жизни и развитии человеческого общества. Всевозможные предметы быта и широкого потребления изготавливаются из железа. Для строительства кораблей, самолетов, железнодорожного транспорта, автомобилей, мостов, железных дорог, различных зданий, оборудования и прочего, используются сотни миллионов тонн стали и чугуна. Не существует такой отрасли сельского хозяйства и промышленности, в которой бы не применялись железо и его различные сплавы.

Сплавы цветных металлов используют для изготовления различных деталей, требующих большой теплопроводности, уменьшенной массы и работающих в агрессивной среде.

Медь (металл красноватого цвета) обладает достаточно высокой химической стойкостью, прекрасной полируемостью, высокой ковкостью, хорошей свариваемостью, противокоррозионной стойкостью. Все это позволяет применять медь в разных областях народного хозяйства. Например, медь служит ценным материалом для изготовления паровозных топок, пищевых котлов, испарителей, медной проволоки.

Латунь (сплав меди с цинком) в отличие от меди, имеет более высокую прочность и коррозийную стойкость, легко обрабатывается давлением в горячем и холодном состоянии. Обладая высокими технологическими свойствами, латунь используется для производства мелких деталей, которые требуют хорошую обрабатываемость. С помощью латуни получают хорошие отливки, изготавливают катаные полуфабрикаты: полосы, листы и ленты.

Бронза, являясь сплавом меди с оловом, реже – с алюминием, свинцом и другими элементами, за исключением цинка и никеля, обладает высокими литейными свойствами. Такой сплав, как правило, используют в машиностроении и других отраслях промышленности, а также для художественного литья. Кроме того, бронза является отличным материалом для производства арматуры, всевозможных шестерен, подшипников, втулок и баков.

Алюминий (серебристый металл) имеет низкую прочность, малую плотность, но хорошую стойкость к атмосферной коррозии. В строительстве в чистом виде применяется редко, например, для производства фольги, краски. Чтобы повысить прочность металла, в алюминий вводят легирующие добавки и проводят некоторые технологические действия.

 

Силумины (сплавы алюминия с кремнием) отличаются малой усадкой, прочностью, твердостью, наилучшими из всех алюминиевых сплавов литейными свойствами. Используются там, где необходимо изготовить тонкостенные или сложные по форме детали.

 

Титан (твердый металл с серебристо-серым цветом) особо ценят за низкую плотность, высокую прочность и отличную стойкость к коррозии. Титан почти не царапается, поэтому изделия, выполненные из титана, не красят. На основе этого металла создают прочные конструкции, которые выдерживают повышенные температуры.

Серебро (Аg) - металл белого цвета, очень тягучий, пластичный и ковкий, режется ножом. Серебро тверже золота, но мягче меди. Очень хорошо полируется, имеет наивысшую отражательную способность, является самым электро- и теплопроводным металлом. В ювелирном деле, подходит для ковки, глубокой вытяжки и исполнения тонких филигранных работ.

Сплавы металлов имеют большое значение в любом отделе техники. Количество сплавов самого разнообразного состава громадно. Умение получить сплавы нужного качества весьма полезно для любого техника и кустаря, но успех работы зависит от многих причин и дается только при соблюдении ряда определенных условий. Из весьма многочисленных рецептов сплавов мы приводим только немногие, дающие сплавы для более дорогих подделок (подражание золоту и серебру), а также сплавы для заливок подшипников.

Сплавы золота

Сплав серебра и золота

Серебро придаёт сплаву с золотом мягкость, ковкость, понижает температуру плавления и изменяет цвет золота. По мере добавления серебра цвет сплава зеленеет, переходя в жёлто-зеленый; при содержании серебра более 30% цвет становится жёлто-белым и бледнеет по мере увеличения количества серебра; при содержании в сплаве 65% серебра цвет сплава становится белым.

 

Сплав золота и меди

Медь повышает твёрдость золотого сплава, сохраняя ковкость и тягучесть. Сплав приобретает красноватые оттенки, усиливающиеся по мере повышения процентного содержания меди;

Сплав золота и палладия

Палладий повышает температуру плавления золотого сплава и резко изменяет его цвет - при содержании в сплаве 10% палладия слиток окрашивается в белый цвет. Пластичность и ковкость сплава сохраняются.

Сплав золота и никеля

Никель изменяет цвет сплава в бледно-жёлтый, повышает твёрдость. Содержание никеля повышает текучесть расплава, а значит, литейные качества.

Сплав золота и платины

Платина окрашивает золотой сплав в белый цвет интенсивнее палладия. Желтизна теряется уже при содержании 8,4% платины в сплаве. Резко повышается температура плавления сплава.

Сплав золота и кадмия

Кадмий в составе золотого сплава резко понижает температуру плавления, но сохраняет ковкость и пластичность сплава.

Сплав золота и цинка

Цинк резко понижает температуру плавления сплава с золотом, повышает его текучесть, придаёт сплаву хрупкость и зеленоватый оттенок.

Сплавы золота можно классифицировать по цветовому признаку на жёлтые, красные, зелёные, белые, розовые и другие в зависимости от оттенков.

 

 

 

 

Список литературы

 

Подробнее: http://gold.ru/theory/splavy-zolota.html

http://mirkamney.moy.su/publ/35-1-0-26

http://gold.ru/theory/splavy-zolota.html

http://otvet.mail.ru/question/47818559

http://ximik.biz/prakticheskaya-himiya/55-himicheskiye-splavy

http://www.bibliofond.ru/view.aspx?id=476613