Clasificarea metalului și a aliajelor

În industria modernă, se utilizează o cantitate imensă de materiale. Plastic și compozite, grafit și alte substanțe ... Dar metalul rămâne întotdeauna relevant. Ea face structuri gigant de constructii, este folosit pentru a crea o varietate de masini si alte echipamente.

Prin urmare, clasificarea metalului joacă un rol important în industrie și știință, deoarece, știind acest lucru, puteți alege cel mai potrivit tip de material pentru acest sau acel scop. Acest articol este dedicat acestui articol.

Definiție generală

Metalele sunt substanțe simple, care, în condiții obișnuite, se caracterizează prin prezența mai multor caracteristici distinctive: conductivitatea termică ridicată și conductivitatea curentului electric, precum și ductilitatea. Sunt din material plastic. În stare solidă, ele se caracterizează printr-o structură cristalină la nivel atomic și, prin urmare, au parametri de înaltă rezistență. Dar există și aliaje, care sunt derivatele lor. Ce este?

Așa-numitele materiale obținute din două sau mai multe substanțe prin încălzirea lor deasupra punctului de topire. Rețineți că aliajele sunt metalice și nemetalice. În primul caz, cel puțin 50% din metal trebuie să fie prezent în compoziție.

Cu toate acestea, nu vom fi distrași de subiectul articolului. Deci, care este clasificarea metalului? În general, este ușor de împărțit:

1. Metale feroase.
2. Metale neferoase.

Prima categorie include fierul și aliajele pe care se bazează. Toate celelalte metale sunt colorate, totuși, ca și compușii lor. Este necesar să examinăm mai detaliat fiecare categorie: în ciuda clasificării generale extrem de plictisitoare, de fapt, totul este mult mai complicat. Și dacă vă aduceți aminte că există mai multe metale prețioase ... Și ele, de asemenea, sunt diferite. Cu toate acestea, clasificarea metalelor prețioase este chiar mai simplă. În total, există opt dintre ele: aur și argint, platină, paladiu, ruteniu, osmiu și rodiu și iridiu. Cele mai valoroase sunt platinoizii.

De fapt, clasificarea metale prețioase și chiar mai plictisitor. Așa numitele (în bijuterii) sunt tot argintul, aurul și platina. Cu toate acestea, este suficient despre "materia înaltă". Este timpul să vorbim despre materiale mai frecvente și care rulează.

Începem cu o revizuire a diferitelor grade de oțel, care este doar derivatul celui mai curat metal negru - fier.

Ce este oțelul?

Este un aliaj de fier și alți aditivi, care nu conține mai mult de 2,14% carbon atomic. Clasificarea acestor materiale este extrem de extinsă și ia în considerare: compoziția chimică și metodele de producție, prezența sau absența impurităților nocive, precum și structura. Cu toate acestea, cea mai importantă caracteristică este compoziția chimică, deoarece afectează marca și denumirea oțelului.

Speciile de carbon

În aceste materiale nu există deloc aditivi de aliere, însă tehnologia fabricării lor permite o anumită cantitate de alte impurități (de obicei mangan). Deoarece conținutul acestor substanțe variază în intervalul de 0,8-1%, acestea nu au niciun efect asupra proprietăților mecanice, chimice și chimice ale oțelului. Această categorie este utilizată în construcția și producția de diverse instrumente. Desigur, clasificarea metalului este departe de a se termina.

Oțel structural din oțel

Cel mai adesea folosite pentru a construi diverse modele industriale, militare sau de uz casnic, dar de cele mai multe ori acestea sunt utilizate pentru a produce instrumente și mecanisme. În acest caz, conținutul de carbon nu trebuie în nici un caz să depășească 0,5-0,6%. Acestea trebuie să aibă o rezistență extrem de ridicată, determinată de o întreagă cohorta de studii certificate pe plan internațional (sigma-B, sigma-0,2, delta-, psi-, KCU, HB, HRC). Există două tipuri:

• Ordinare.
• Calitate.

Deoarece este ușor să ghiciți, primul merge la construirea diferitelor structuri inginerești. Calitativ același oțel structural Este folosit exclusiv pentru producția de scule fiabile utilizate în inginerie și altele industrie și producția.

În ceea ce privește aceste materiale, coroziunea metalului este permisă pe suprafața lor. Clasificarea altor tipuri de oțel prevede cerințe mult mai stricte.

Oțel carbon din oțel

Sfera lor este ingineria precisa, fabricarea de instrumente pentru sfera stiintifica si medicina, precum si alte ramuri industriale, in care sunt necesare cresterea fortei si acuratetii. În ele, conținutul de carbon poate varia de la 0,7 la 1,5%. Acest material trebuie să aibă o rezistență foarte mare, să fie rezistent la factorii de uzură și la temperaturi extrem de ridicate.

Aliaj de oțel

Așa-numitele materiale în care, pe lângă impuritățile naturale, conține o cantitate semnificativă de aditivi artificiali de aliere. Acestea includ cromul, nichelul, molibdenul. În plus, oțelurile aliate pot conține și mangan și siliciu, al căror conținut nu este de obicei mai mare de 0,8-1,2%.

În acest caz, clasificarea metalelor implică împărțirea lor în două tipuri:

• Oțel cu conținut scăzut de aditivi. În total, ele nu depășesc 2,5%.
• Dopate. În ele, aditivii pot fi de la 2,5 la 10%.
• Materiale cu un conținut ridicat de aditivi (mai mult de 10%).

Aceste tipuri sunt de asemenea subdivizate în subspecii, ca în cazul precedent.

Aliaje structurale din oțel

La fel ca toate celelalte soiuri, acestea sunt utilizate în mod activ în inginerie, construcții de clădiri și alte structuri, precum și în industrie. Dacă le comparăm cu soiurile de carbon, atunci aceste materiale beneficiază de raportul dintre caracteristicile de rezistență, ductilitate și vâscozitate. În plus, ele sunt foarte rezistente la temperaturi extrem de scăzute. Dintre acestea, sunt realizate poduri, avioane, rachete, unelte pentru industria de precizie.

Aliaje de oțel sculptate

În principiu, caracteristicile sunt foarte similare cu tipul discutat mai sus. Poate fi utilizat în următoarele scopuri:

• Producția de tăiere, precum și instrumente și instrumente de măsură de înaltă precizie. În special, uneltele de strunjire pentru metal sunt produse din acest material, clasificarea cărora depinde direct de oțel: marca sa este imprimată în mod necesar pe produs.
• De asemenea, fac ștampile pentru produse laminate la cald și la rece.

Aliaje speciale din oțel

După cum se poate înțelege din titlu, aceste materiale au anumite caracteristici specifice. De exemplu, există tipuri rezistente la căldură și rezistente la căldură, precum și toate tipurile de oțel inoxidabil cunoscute. Prin urmare, domeniul de aplicare al aplicației include producția de mașini și unelte care vor funcționa în condiții deosebit de dificile: turbine pentru motoare, cuptoare pentru topirea metalelor etc.

Oțel de construcție

Oțeluri cu un conținut mediu de carbon. Ele sunt utilizate pentru producerea celei mai largi game de materiale de constructii. În special, aceasta se datorează faptului că ei fac profile (profilate și foi de metal), țevi, unghiuri, și așa mai departe. D. Evident, alegerea unei categorii de metal special, să acorde o atenție deosebită caracteristicilor de rezistență ale oțelului.

În plus, chiar înainte de construirea de toate caracteristicile sunt calculate în mod repetat, prin exemplul modelelor matematice, astfel încât, în cele mai multe cazuri, o anumită formă de închiriere pot fi făcute în funcție de cerințele individuale ale clienților.

Armătură din oțel

După cum probabil ați ghicit, domeniul de aplicare al acestora este consolidarea blocurilor și structurilor prefabricate din beton armat. Ele sunt produse sub formă de tije sau sârme cu un diametru mare. Materialul este fie carbonat, fie oțel cu un conținut scăzut de aditivi de aliere. Există două tipuri:

• Laminate la cald.
• Se întărește termic și mecanic.

Cazane din oțel

Se folosește pentru fabricarea cazanelor și a cilindrilor, precum și a altor recipiente și fitinguri, care vor funcționa în condiții de presiune înaltă în condiții de temperatură diferite. Grosimea pieselor în acest caz poate varia de la 4 la 160 mm.

Oțel automat

Materialele așa-numite sunt potrivite pentru prelucrare prin tăierea acestora. De asemenea, au o mare capacitate de prelucrare. Toate acestea fac astfel oțelul un material ideal pentru liniile de producție automatizate, care în fiecare an devin tot mai mult.

Oțel rulment

Aceste specii sunt de tipul lor se referă la soiuri structurale, dar compoziția lor le face legate de instrumentale. Ele au caracteristici de înaltă rezistență și rezistență imensă la uzură (abraziune).

Am examinat principalele proprietăți și clasificarea metalelor din această clasă. Următoarea linie este o fontă și mai faimoasă și mai faimoasă.

Fontă: clasificare și proprietăți

Asa numitul material care este un aliaj de fier și carbon (și alți aditivi), în care conținutul C variază de 2.14-6.67%. Fier din oțel, disting prin compoziția lor chimică, metodele de producție și o valoare cantitativă de carbon conținute în acestea, precum și domeniile de aplicare în industrie și viața de zi cu zi. Dacă nu există aditivi în fontă, se numește nealiat. Altfel - dopat.

Clasificarea în funcție de scop

1. Există limite, care sunt aproape întotdeauna folosite pentru prelucrarea ulterioară în oțel.
2. Soiurile de turnătorie utilizate pentru turnarea produselor cu o configurație și complexitate foarte diferite.
3. Special, prin analogie cu oțelurile.

Clasificarea pe tipuri de aditivi chimici

Deoarece conținutul de carbon în diferitele tipuri de material variază foarte mult, se disting mai multe tipuri de material:

• Fontă albă. Caracterizat prin faptul că carbonul din structura sa este conectat aproape complet, fiind prezent în compoziția diferitelor carburi. Este foarte ușor să se facă distincția: pe de o pauză el este alb și strălucitor, caracterizat printr-o duritate ridicată, dar în același timp foarte fragil, cu mare dificultate prelucrabil.
• Jumătate decolorat. În straturile superioare ale turnării este indistinguizabil de fonta albă, în timp ce miezul său este gri, conținând în structura sa o cantitate mare de grafit liber. În general, acesta combină semnele celor două tipuri. Este destul de durabil, dar în același timp mult mai ușor de procesat, iar fragilitatea lucrurilor este mult mai bună.
• Gray. Conține mult grafit. Durabil, suficient de durabil, ușor de procesat.

Nu acordăm în mod accidental accent pe grafit. Faptul este că clasificarea metalelor și a aliajelor depinde de conținutul și structura lor spațială într-un anumit caz. În funcție de aceste caracteristici, ele sunt împărțite în perlit, ferită-perlit și ferit.

Grafitul însuși în fiecare dintre acestea tipuri de fontă pot fi prezente în patru forme diferite:

• Dacă este reprezentată prin plăci și "petale", se referă la soiul lamelar.
• Dacă materialul are incluziuni, care în aspectul lor seamănă cu viermi, atunci vorbim despre grafit vermicular.
• În consecință, diferite incluziuni plate, neuniforme indică faptul că înainte de a fi o varietate de fulgi.
• Elementele sferice, hemisferice, caracterizează o formă sferică.

Dar chiar și în acest caz clasificarea metalelor și a aliajelor este încă incompletă! Faptul este că aceste impurități, indiferent cât de ciudat ar părea, afectează în mod direct puterea materialului. Deci, în funcție de forma și poziția spațială a incluziunilor, fonta este împărțită în următoarele categorii:

• Dacă în material există incluziuni de grafit lamelar, atunci este un fontă gri obișnuită (MF).
• Prin analogie cu denumirea de "aditiv", prezența particulelor vermiculare caracterizează materialul vermicular (CVG).
• Inclinările incolore conțin fontă maleabilă (CF).
• Sticla de umplere "sferică" este caracterizată prin fontă de înaltă rezistență (HF).

Atenția dvs. a fost prezentată clasificării și proprietăților scurte ale metalelor care aparțin categoriei "negre". După cum puteți vedea, în ciuda concepției greșite pe scară largă, ele sunt foarte diverse, variază foarte mult în ceea ce privește structura și proprietățile fizice. Se pare că fonta este obișnuită și materială obișnuită, dar ... Chiar are câteva tipuri complet diferite, iar unele dintre ele sunt la fel de diferite de ele însele, ca fonta și oțelul foaie!

Deșeuri - în venituri!

Există o clasificare resturi de metale feroase? La urma urmei, milioane de tone din cele mai diverse materiale se duc la halda în fiecare an. Se duc la punctul de topire într-o manieră de invidiat fără a trece prin sortare și sortare? Bineînțeles că nu. Se disting nouă categorii:

• 3A. Deșeuri standard de metal negru, inclusiv piese supradimensionate, extra-mari. Greutatea fiecărui fragment este de cel puțin un kilogram. De regulă, grosimea pieselor nu depășește șase milimetri.
• 5A. În acest caz, resturile sunt supradimensionate. Grosimea pieselor este mai mare de șase milimetri.
• 12A. Această categorie implică un amestec al celor două soiuri descrise mai sus.
• 17A. Fier vechi, în ansamblu. Greutatea fiecărei bucăți nu este mai mică de jumătate de kilogram, dar nu depășește 20 kg.
• 19A. Similar cu clasa anterioară, dar deșeurile sunt supradimensionate. În plus, în material este permis un anumit conținut de fosfor.
• 20A. Reziduu din fonta, categoria cea mai supradimensionata. Permise la bucăți de cinci tone de greutate. În mod tipic, aceasta include echipamente industriale și militare dezmembrate și dezafectate. După cum puteți vedea, clasificarea și proprietățile metalelor din această categorie sunt aproape la fel.
• 22A. Și din nou o resturi supradimensionate din fontă. Diferența constă în faptul că, în acest caz, categoria deșeurilor include echipamentele sanitare vechi și dezafectate.
• Se amestecă. Deșeuri mixte. Important! Următoarele tipuri de conținut nu sunt permise: frânghii din oțel și sârmă de metal, precum și piese galvanizate.
• Galvanizare. După cum reiese din titlu, aceasta include toate resturile, care conțin fragmente galvanizate.

Aceasta a fost clasificarea metalelor feroase. Și acum vom discuta despre colegii lor de culoare care joacă un rol imens în toată industria și producția moderne.

Metale neferoase

Acesta este numele tuturor celorlalte elemente care au o structură atomică metalică, dar nu se referă la fier și derivații săi. În literatura de limbă engleză se poate găsi termenul "metale neferoase", care este sinonim cu termenul. Care este clasificarea metalelor neferoase?

Există următoarele grupuri, diviziunea cărora se desfășoară pe mai multe motive: ușoare și grele, nobile, împrăștiate și refractare, pământuri radioactive și rare. Multe dintre metalele neferoase sunt în general clasificate ca fiind rare, deoarece numărul lor total pe planetă este relativ mic.

acestea sunt utilizate pentru fabricarea componentelor și dispozitivelor care trebuie să funcționeze într-un mediu agresiv, frecare, sau dacă este necesar (senzori, de exemplu) au un grad ridicat de căldură prin conducție sau conducției curentului electric. În plus, acestea sunt în cerere în industria militară, spațială și aviatică, unde este necesară o rezistență maximă cu o masă relativ mică.

Rețineți că clasificarea metalelor grele se deosebește. Cu toate acestea, nu există ca atare, dar în acest grup includ cupru, nichel, cobalt și zinc, cadmiu, mercur și plumb. Dintre acestea, numai Cu și Zn sunt utilizate la scară industrială, despre care vom menționa mai târziu.

Aluminiu și aliajele sale

Aluminiu, "metal înaripat". Există trei tipuri de produse (în funcție de gradul de puritate chimică):

• Test mai mare (puritate specială) (99,999%).
• Înaltă puritate.
• Test tehnic.

Ultimul tip este prezent pe piață sub formă de foi, o varietate de profile și fire cu secțiuni transversale diferite. Este indicat în comerț ca AD0 și AD1. Rețineți că, chiar și în aluminiu de înaltă calitate, sunt adesea prezente incluziuni de Fe, Si, Gu, Mn, Zn.

aliaje

Care este clasificarea metalelor neferoase în acest caz? În principiu, nimic complicat. Există:

• Duraluminiu.
• Aviano.

Duraluminii sunt aliaje, în care se adaugă cupru și magneziu. În plus, există materiale în care cuprul și magneziul sunt folosite ca aditivi. Aviai a numit, de asemenea, aliaje, dar ele conțin mult mai mulți aditivi. Principalele componente sunt magneziu și siliciu, precum și fier, cupru și chiar titan.

În principiu, această întrebare preia știința materială în detaliu. Clasificarea metalelor pe aluminiu și tipurile sale nu se încheie.

cupru

Până în prezent, cuprul se distinge de anoxic (conținut de substanță pură de 97,97%) și în special de vid curat (99,99%). Spre deosebire de alte metale neferoase, chiar și cele mai mici aditivi ai unor aditivi afectează foarte mult proprietățile mecanice și chimice ale cuprului.

aliaje

Acestea sunt împărțite în două grupe mari. Aceste materiale, de altfel, sunt cunoscute omenirii de peste o mie de ani:

• Brass. Acesta este numele combinației de cupru și zinc.
• Bronz. Cupru de aliaj, care nu include zinc, dar staniu. Cu toate acestea, există și asemenea bronzuri, în care există până la zece aditivi.

Titan

Acest metal este rar și foarte scump. Are greutate redusă, rezistență incredibilă, vâscozitate scăzută. Observăm că este împărțit în mai multe tipuri: BT1-00 (în acest material cantitatea de impurități 0,10%), BT1-0 (volum aditiv le-0,30%). În cazul în care cantitatea totală de impurități străine 0.093%, atunci un astfel de material în producție se numește iodură de titan.

Aliaje de titan

Aliajele acestui material sunt împărțite în două tipuri: deformabile și lineare. În plus, distingeți subtipurile lor speciale: rezistență la căldură, plasticitate sporită. Există, de asemenea, varietăți întărite și necalificate (depinde de tratamentul termic).

De fapt, am considerat complet clasificarea metalelor și aliajelor neferoase. Sperăm că articolul a fost util pentru dvs.