Реферат «Свойства металлов и сплавов» по Материаловедению (Дулина Н. В.)

Кирилл Николоев сб, 16.04.2016 10:57

Металлы составляют свыше трех четвертей всех существующих в природе элементов. Правда, далеко не, все они применяются в промышленности, использующей как чистые металлы, которые при плавке тщательно очищают от всех примесей, так и их сплавы. Часто в металл или сплав для изменения их свойств добавляют другие элементы. Этот процесс называют легированием, а саму добавку, которая может представлять собой также сложный сплав, — лигатурой.

Условно принято все существующие металлы и сплавы подразделять на черные и цветные. К первым относят железо и сплавы на его основе: стали, чугуны. Черные металлы до настоящего времени являются главным конструкционным материалом при изготовлении машин и механизмов, в сторительном деле, в судо- и автостроении.

Все остальные металлы и их сплавы относят к цветным металлам. Из цветных металлов наиболее важное промышленное значение получили медь, алюминий, магний, титан, цинк, олово, свинец, никель и ряд других. Цветные металлы в свою очередь принято подразделять на две основные группы — легкие металлы (например, алюминий, магний, титан) и тяжелые (например, медь, цинк, никель) плотностью более 5 г/см3. Выделяют также благородные металлы (например, золото, серебро и платина) и редкие (германий, цирконий, тантал и др.). По способности металлов и сплавов деформироваться без разрушения различают литейные и деформируемые сплавы. К первым относят силумины (алюминиевые сплавы с высоким содержанием кремния), некоторые бронзы, баббиты и др. Ко вторым — все остальные сплавы, подвергающиеся деформации.

Значительными особенностями производства и обработки обладает группа тугоплавких металлов. Тугоплавкими принято считать металлы, температура плавления которых превышает 1875 °С (вольфрам, молибден, ниобий, хром и др.).

Как было отмечено, металлы и сплавы очень широко применяют в народном хозяйстве. Электротехническая промышленность, например, потребляет большое количество меди, имеющей высокую электропроводность для изготовления проводов, кабелей и токопроводящих шин. Алюминиевая фольга идет на производство конденсаторов и бытовые нужды. Из сплавов на основе меди и никеля изготовляют ленты и полосы, которые используют для листовой штамповки. Цинк необходим в полиграфической промышленности и при изготовлении гальванических элементов. Титан и его сплавы применяют в химической промышленности, сплавы же, имеющие высокую прочность, служат как конструкционный материал в авиа- и ракетостроении.

Непрерывно растущие требования промышленности привели к появлению в последние десятилетия совершенно новых материалов, обладающих таким комплексом свойств, который нельзя было получить обычными традиционными методами легирования.

Многослойные металлы (биметаллы), применяемые в различных сочетаниях, позволяют использовать специфические особенности каждого сплава (или металла) в одном изделии. Например, биметалл, состоящий из меди и нержавеющей стали, позволяет сочетать хорошие тепло- и электропроводные свойства меди с прочностью и коррозионной стойкостью стали.

Значительный выигрыш в прочности получен армированием сплавов на алюминиевой основе высокопрочными волокнами из стали и неметаллических материалов. Компактные металлические полуфабрикаты, спресованные из металлического порошка или из металлических гранул, полученных быстрым охлаждением, также отличаются рядом новых полезных свойств по сравнению с изделиями, изготовленными обычным путем.

В настоящее время ведутся работы, цель которых — получение аморфного металла настолько быстрым охлаждением расплава, что атомы не успевают занять свои места в кристаллической решетке. Удивительные свойства аморфных металлов будут также поставлены на службу человечества.

Классификация и свойства металлов Металлы, применяемые в строительстве, разделяются на две основные группы: - черные металлы - цветные металлы Черные металлы - сплав железа с углеродом. Но черные металлы могут содержать в небольшом количестве марганец, кремний, серу, фосфор и другие химические элементы. Чтоб улучшить свойства черных металлов к ним добавляют легирующие элементы - хром, медь и никель.

Легирующие элементы - улучшающие элементы. Черные металлы подразделяют на чугун и сталь в зависимости от содержания в них углерода. Чугун - железоуглеродистый сплав, в котором углерода более 2%, содержащий примеси кремния, марганца, фосфора, серы. По назначению чугун делится на: литейный, передельный и специальный (ферросплавы).

Литейный чугун представляет собой конструкционный материал, из которого изготавливают отливки различных строительных деталей. Передельный чугун является промежуточным продуктом, который используется для переработки в сталь.

Скачать файлы

Похожие документы