Класификация на метали и сплави

В съвременната индустрия се използва огромно количество материали. Пластмасови и композитни материали, графит и други вещества ... Но металът винаги е релевантен. Той прави гигантски строителни конструкции, се използва за създаване на разнообразие от машини и друго оборудване.

Следователно, класификацията на метала играе важна роля в промишлеността и науката, тъй като, знаейки, че можете да изберете най-подходящия вид материал за тази или тези цели. Тази статия е посветена на тази статия.

Общо определение

Металите са прости вещества, които при обикновени условия се характеризират с наличието на няколко отличителни черти: висока топлопроводимост и проводимост на електрически ток, както и пластичност. Те са пластмасови. В твърдо състояние те се характеризират с кристална структура на атомно ниво и поради това имат високи параметри на якост. Но има и сплави, които са техни производни. Какво е това?

Така наречените материали, получени от две или повече вещества, чрез нагряване над точката на топене. Моля, обърнете внимание, че сплавите са метални и неметални. В първия случай най-малко 50% от метала трябва да присъства в състава.

Въпреки това, няма да се разсейваме от предмета на статията. И така, каква е класификацията на метала? По принцип е доста лесно да го разделите:

1. Черни метали.
2. Цветни метали.

Първата категория включва желязо и сплави на базата на него. Всички други метали са оцветени, обаче, като техните съединения. Необходимо е да се разгледа всяка категория по-подробно: въпреки изключително скучната обща класификация, всъщност всичко е много по-сложно. И ако си спомняте, че има повече благородни метали ... И те също са различни. Класификацията на благородни метали обаче е още по-опростена. Общо има осем от тях: злато и сребро, платина, паладий, рутений, осмий и родий и иридий. Най-ценните са платиноидите.

Всъщност класификацията благородни метали и още по-скучно. Така наречените (в бижутата бизнес) са едни и същи сребро, злато и платина. Достатъчно е обаче за "високата материя". Време е да поговорим за по-често срещани и текущи материали.

Започваме с преглед на различни степени на стоманата, което е само производното на най-често използвания черен метал - желязо.

Какво представлява стоманата?

Това е сплав от желязо и някои добавки, които съдържат не повече от 2.14% атомен въглерод. Класификацията на тези материали е изключително обширна и взема предвид: химическия състав и методите на производство, наличието или отсъствието на вредни примеси, както и структурата. Най-важната особеност обаче е химическият състав, тъй като засяга марката и наименованието на стоманата.

Въглеродни видове

В тези материали няма добавки за леене, но технологията на тяхното производство позволява известно количество други примеси (обикновено манган). Тъй като съдържанието на тези вещества варира в диапазона от 0.8-1%, те не оказват влияние върху здравината, механичните и химическите свойства на стоманата. Тази категория се използва при производството и производството на различни инструменти. Разбира се, класирането на метала далеч не е приключило.

Структура от въглеродна стомана

Най-често се използват за изработване на различни промишлени, военни или домашни приложения, но често се използват за производство на инструменти и механизми. В този случай съдържанието на въглерод в никакъв случай не трябва да надвишава 0,5-0,6%. Те трябва да имат изключително висока здравина, която се определя от цяла кохорта от международно сертифицирани изпитвания (сигма-В, сигма-0,2, делта-, пси-, KCU, HB, HRC). Има два вида:

• Обикновените.
• Качество.

Тъй като е лесно да се отгатне, първите отиват за изграждането на различни инженерни структури. Качествено същото конструктивна стомана Използва се изключително за производството на надеждни инструменти, използвани в машиностроенето и други промишленост и производството.

Що се отнася до тези материали, на повърхността им се допуска корозия на метала. Класификацията на други видове стомани предвижда много по-строги изисквания към тях.

Инструмент от въглеродна стомана

Тяхната сфера е прецизна инженеринг, производство на инструменти за научна сфера и медицина, както и други промишлени отрасли, в които се изисква повишена сила и точност. В тях съдържанието на въглерод може да варира от 0.7 до 1.5%. Този материал трябва да притежава много висока якост, да е устойчив на износване и изключително високи температури.

Легирана стомана

Така наречените материали, в които, освен природните примеси, съдържат значително количество изкуствено добавени легиращи добавки. Те включват хром, никел, молибден. В допълнение, легирани стомани могат също да съдържат манган и силиций, съдържанието на които обикновено не е повече от 0.8-1.2%.

В този случай класификацията на метала предполага разделянето им на два вида:

• Стомана с ниско съдържание на добавки. Общо не повече от 2,5%.
• Легирани с. В тях добавките могат да бъдат от 2.5 до 10%.
• Материали с високо съдържание на добавки (повече от 10%).

Тези типове също са подразделени в подвидове, както в предишния случай.

Алуминиева структурна стомана

Подобно на всички други сортове, те се използват активно в инженеринга, изграждането на сгради и други структури, както и в промишлеността. Ако ги сравним с въглеродните сортове, тогава тези материали ще се възползват от съотношението на якостните характеристики, еластичността и вискозитета. В допълнение, те са изключително устойчиви на изключително ниски температури. От тях се правят мостове, самолети, ракети, инструменти за прецизна промишленост.

Сплавени стоманени инструменти

По принцип характеристиките са много сходни с вида, обсъден по-горе. Може да се използва за следните цели:

• Производство на рязане, както и високо прецизни измервателни уреди и инструменти. По-специално, от този материал се произвеждат инструменти за струговане за метал, чиято класификация директно зависи от стоманата: марката му задължително се отпечатва върху продукта.
• Те също така правят печати за студени и горещо валцувани продукти.

Сплавени специални стомани

Както може да се разбере от заглавието, тези материали имат някои специфични характеристики. Например, има топлоустойчиви и топлоустойчиви типове, както и всички известни неръждаеми стомани. Съответно обхватът на тяхното приложение включва производството на машини и инструменти, които ще работят в особено трудни условия: турбини за двигатели, пещи за топене на метали и др.

Строителна стомана

Стомани със средно съдържание на въглерод. Те се използват за производството на най-широка гама от различни строителни материали. По-специално, от тях се изработват профили (профили и листове), тръби, ъгли и др. Очевидно е, че при избора на определена категория метал се обръща специално внимание на силните характеристики на стоманата.

Освен това, много преди конструкцията, всички характеристики се изчисляват многократно чрез примера на математическите модели, така че в повечето случаи един или друг вид валцуван метал може да бъде произведен в съответствие с индивидуалните изисквания на клиента.

Арматурна стомана

Както може би предположихте, обхватът на тяхното приложение е подсилване на блокове и сглобяеми стоманобетонни конструкции. Те се произвеждат под формата на пръчки или тел с голям диаметър. Материалът е въглероден, или стомана с ниско съдържание на легиращи добавки. Има два вида:

• Горещо валцувани.
• Термично и механично укрепени.

Котелни стомани

Използва се за производството на котли и цилиндри, както и други съдове и фитинги, които ще работят при условия на високо налягане при различни температурни условия. Дебелината на частите в този случай може да варира от 4 до 160 мм.

Автоматична стомана

Така наречените материали са подходящи за обработка, като ги отрязват. Също така имат висока обработваемост. Всичко това прави такава стомана идеален материал за автоматизирани производствени линии, които всяка година стават все повече и повече.

Лагерна стомана

Тези видове са от вида си, се отнасят до структурните сортове, но техният състав ги прави свързани с инструменталните. Те имат високи якостни характеристики и голяма устойчивост на износване (абразия).

Разгледахме основните свойства и класификация на металите от този клас. Следващата поредица е още по-известна и известна чугун.

Чугун: класификация и свойства

Това е името на материала, който е сплав от желязо и въглерод (както и някои други добавки), а съдържанието на С варира от 2.14 до 6.67%. Чугунът, подобно на стоманата, се отличава по отношение на химичния състав, производствените методи и количествения обем въглерод, който се съдържа в него, както и в областите на приложение в ежедневието и промишлеността. Ако няма добавки в чугун, той се нарича нелегиран. В противен случай - лекувани.

Класификация според предназначението

1. Има ограничения, които почти винаги се използват за последваща обработка в стомана.
2. Смеси от леярски продукти, използвани за отливане на продукти с много различна конфигурация и сложност.
3. Специално, по аналогия с стоманите.

Класификация по видове химически добавки

Тъй като съдържанието на въглерод в различните видове на този материал се различава значително, се различават и няколко вида:

• Бял чугун. Характеризира се с факта, че въглеродът в неговата структура е свързан почти изцяло, съществува в състава на различни карбиди. Много е лесно да се разграничи: върху фрактурата е бяла и блестяща, характеризира се с най-висока твърдост, но същевременно изключително крехка, с голяма трудност може да се обработва.
• Половината избелени. В горните слоеве на леянето, той е неразличим от бял чугун, докато сърцевината му е сива, съдържаща в структурата си голямо количество свободен графит. По принцип тя съчетава признаците и на двата типа. Тя е доста издръжлива, но в същото време много по-лесно да се обработва, и с крехкостта на нещата са много по-добри.
• Грей. Съдържа много графит. Издръжлива, достатъчно издръжлива, лесна за обработка.

Не случайно поставяме акцент върху графита. Факт е, че класификацията на металите и сплавите зависи от тяхното съдържание и пространствена структура в конкретен случай. В зависимост от тези характеристики те се разделят на перлит, ферит-перлит и ферит.

Самият графит във всяка от тях видове чугун може да присъства в четири различни форми:

• Ако е представена чрез плочи и "венчелистчета", то се отнася до ламеларния сорт.
• Ако материалът има включения, които на външен вид приличат на червеи, тогава става въпрос за вермикуларен графит.
• Съответно, различни плоски, неравномерни включвания показват, че преди да бъдете люспест сорт.
• Сферичните, полусферични елементи характеризират сферична форма.

Но дори и в този случай класификацията на металите и сплавите все още е непълна! Факт е, че тези примеси, колкото и странно да изглеждат, пряко влияят на силата на материала. Така че, в зависимост от формата и пространствената позиция на включенията, чугунът е разделен на следните категории:

• Ако в материала има включване на ламеларен графит, това е обикновен сив чугун (MF).
• По аналогия с наименованието "добавка" присъствието на вермикуларни частици характеризира вермикуларния материал (CVG).
• Влажните включвания съдържат ковък чугун (CF).
• Сферичният "пълнеж" се характеризира с високоякостен чугун (HF).

Вашето внимание беше представено на кратката класификация и свойства на металите, които принадлежат към категорията "черна". Както можете да видите, въпреки широко разпространеното погрешно схващане, те са много разнообразни, се различават значително по структура и физически свойства. Изглежда, че чугунът е обикновен и обикновен материал, но ... Дори има няколко напълно различни типа, а някои от тях са също толкова различни, колкото самите чугун и листова стомана!

Отпадъци - в доходите!

Има ли някаква класификация скрап от черни метали? В края на краищата, милиони тонове от най-разнообразните материали отиват на сметището всяка година. Дали те отиват до точката на топене по завиден начин, без да преминат през сортиране и сортиране? Разбира се, че не. Девет категории се отличават:

• 3A. Стандартни отпадъци от черен метал, включително и извънгабаритни, изключително големи парчета. Теглото на всеки фрагмент е не по-малко от един килограм. По правило дебелината на парчетата не надвишава шест милиметра.
• 5А. В този случай скрапът е прекалено голям. Дебелината на парчетата е повече от шест милиметра.
• 12А. Тази категория предполага смес от двата сорта, описани по-горе.
• 17А. Скрап, цялостно. Теглото на всяко парче е не по-малко от половин килограм, но не повече от 20 кг.
• 19А. Подобно на предходния клас, но отпадъците са прекалено големи. В допълнение, в материала се допуска известно съдържание на фосфор.
• 20A. Чугунен скрап, най-голямата категория. Допуска се до парчета от пет тона тегло. Обикновено това включва демонтирано, изведено от експлоатация промишлено и военно оборудване. Както можете да видите, класификацията и свойствата на металите в тази категория са почти еднакви.
• 22А. И отново огромен чугунен скрап. Разликата се дължи на факта, че в този случай категорията отпадъци включва старото и изведеното от експлоатация водопроводно оборудване.
• Смесете. Смесен скрап. Важно! Не се допускат следните видове съдържание: въжета от стомана и метални проводници, както и поцинковани части.
• Галванизирането. Както става ясно от заглавието, това включва всички скрап, който съдържа галванизирани фрагменти.

Това беше класификацията на черни метали. И сега ще обсъдим техния цвят "колеги", които играят огромна роля във всички съвременни индустрии и производство.

Цветни метали

Това е името на всички други елементи, които имат метална атомна структура, но не се отнасят до желязото и неговите производни. В английската езикова литература може да се намери терминът "цветни метали", който е синоним на термина. Каква е класификацията на цветните метали?

Съществуват следните групи, чието разделение се простира на няколко основания: леки и тежки, благородни, разпръснати и огнеупорни, радиоактивни и редкоземни. Много от цветните метали обикновено се класифицират като редки, тъй като общият им брой на планетата е относително малък.

Те се използват за производството на части и инструменти, които трябва да работят при условия на агресивна околна среда, триене или при необходимост (например сензори) имат висока степен на топлопроводимост или проводимост на електрически ток. Освен това те са търсени във военната, космическата и авиационната промишленост, където се изисква максимална сила при сравнително малка маса.

Имайте предвид, че класификацията на тежките метали се отличава. Въпреки това, не е така, но тази група включва мед, никел, кобалт, както и цинк, кадмий, живак и олово. От тях само Cu и Zn се използват в индустриален мащаб, за който ще споменем по-късно.

Алуминий и неговите сплави

Алуминиеви, "крилати метал". Има три вида (в зависимост от степента на химическа чистота):

• По-високо изпитване (специална чистота) (99,999%).
• Висока чистота.
• Технически тест.

Последният вид се предлага на пазара под формата на листове, различни профили и проводници с различни напречни сечения. Той се посочва в търговията като AD0 и AD1. Имайте предвид, че дори при висококачествен алуминий, често са налице включения Fe, Si, Gu, Mn, Zn.

сплави

Каква е класификацията на цветните метали в този случай? По принцип нищо не е сложно. Има:

• Дуралуминий.
• Авиано.

Дъралгините са сплави, в които се добавят мед и магнезий. Освен това има материали, при които медта и магнезият се използват като добавки. Авиай също наричаше сплави, но съдържат много повече добавки. Основните са магнезий и силиций, както и желязо, мед и дори титан.

По принцип този въпрос поучава материалната наука по-подробно. Класификацията на металите върху алуминия и неговите видове не свършва.

мед

Към днешна дата медта се отличава от аноксично (чисто съдържание на 97,97% вещество) и особено от чист вакуум (99,99%). За разлика от другите цветни метали, дори най-малките добавки на някои добавки влияят много върху механичните и химическите свойства на медта.

сплави

Те са разделени на две големи групи. Тези материали, между другото, са известни на човечеството повече от хиляда години:

• Брас. Това е името на комбинацията от мед и цинк.
• Бронз. Медна сплав, която не включва цинк, а калай. Има обаче и такива бронзи, в които има до десет добавки.

Титан

Този метал е рядък и много скъп. Той е с ниско тегло, невероятна якост, нисък вискозитет. Отбелязваме, че той е разделен на няколко типа: BT1-00 (в този материал количеството на примесите 0.10%), BT1-0 (обем на добавката 0.30%). Ако общото количество чужди примеси 0.093%, тогава такъв материал в производството се нарича йодид титан.

Титанови сплави

Сплавите на този материал са разделени на два вида: деформируеми и линейни. Освен това, отличават техните специални подтипове: топлоустойчива, увеличена пластичност. Има и закалени и не закалени сортове (зависи от топлинната обработка).

Всъщност ние напълно разгледахме класификацията на цветните метали и сплави. Надяваме се, че статията ви е полезна.