Цветные металлы: сплавы, свойства, применение

Цветные металлы и их сплавы применяют в качестве конструкционных материалов, от которых требуются ценные эксплуатационные свойства – коррозионная стойкость, низкий коэффициент трения, жаропрочность и жаростойкость.

К этой группе не принадлежат железо и сплавы на его основе – стали и чугуны, которые называют черными металлами. К цветным металлам, широко востребованным в промышленности, относятся медь, алюминий и титан. В чистом виде они используются редко, в основном их применяют в виде сплавов.

Медь – обозначение, виды по чистоте, характеристики

Медь – цветной металл, имеет поверхность красноватого оттенка, излом – розового. Символ – Cu. В природе встречается в составе сернистых соединений, оксидов, реже – в чистом виде. Физические характеристики чистого Cu:

• высокие – пластичность, электропроводность, теплопроводность;
• хорошая устойчивость к коррозионному разрушению;
• удельный вес – 8940 кг/м3;
• температура плавления – +1083 °C.

Присутствие примесей может значительно снижать показатели электро- и теплопроводности.

Кратко перечислим важные технологические характеристики:

• хорошая обрабатываемость давлением, что позволяет получать различные типы медного проката;
• затрудненная обрабатываемость резанием из-за повышенной пластичности;
• низкие литейные качества из-за протекания значительных усадочных процессов;
• возможность соединять отдельные медные элементы сваркой или пайкой.

В маркировке медь обозначается буквой М, после которой стоят цифры, характеризующие чистоту металла. Самая чистая медь содержит 99,99 % Cu. После цифр могут стоять буквы: к – катодная, р – раскисленная, б – бескислородная. Марки и состав меди регламентирует ГОСТ 859-2014.

Основная область применения меди различных степеней чистоты – электротехника, изготовление электрических проводов и кабелей.

Сплавы на основе меди – виды, краткие сведения

Основные сплавы на основе меди, широко используемые в различных отраслях промышленности, – латуни и бронзы.

Латуни – виды, характеристики

К латуням относятся медные сплавы с цинком, процентное содержание которого составляет 5-45 %. При содержании Zn 5-10 % сплавы сохраняют красноватый цвет. Их часто используют в ювелирном деле для имитации золота. Эти разновидности латуни иначе называются: томпак, симилор, хризохалк, хризорин, ореид. При содержании цинка более 20 % латуни имеют желтый цвет.

По количеству компонентов латунные сплавы разделяют на:

• Двухкомпонентные – содержат медь, цинк и примеси в незначительных количествах. Обозначаются буквой Л и цифровой группой, характеризующей содержание Cu в процентах. Такие сплавы, благодаря хорошей обрабатываемости давлением, используют при производстве прокаткой или прессованием различных полуфабрикатов: листового латунного металлопроката, труб, прутков, профилей, проволоки. Химический состав деформируемых латуней (предназначенных для обработки давлением) приведен в таблицах ГОСТа 15527-2004.
• Многокомпонентые – в качестве дополнительных элементов используются алюминий,марганец, никель, свинец, олово. В маркировке после буквы Л указывается наименование дополнительного компонента и цифровые группы, характеризующие количество в процентах меди и легирующих компонентов. Многокомпонентные латуни часто относятся к категории литейных, используемых при производстве отливок. Их марки определяет ГОСТ 17711-93.

Бронзы – определение, разновидности, характеристики

Бронзами называют сплавы на основе меди, в которых цинк не относится к основным компонентам. К этой категории также не принадлежат медно-никелевые сплавы (мельхиоры). В маркировке ставят буквы Бр, после которых указывают элементы, присутствующие в составе, и их содержание в процентах. Легирующие компоненты в бронзах: олово, бериллий, свинец, кремний, алюминий.

Большинство бронз отличается хорошими литейными качествами, что позволяет применять их при производстве фасонных отливок. Часто эти сплавы востребованы при производстве деталей, к которым предъявляются высокие требования по коррозионной стойкости и антифрикционным характеристикам. Это зубчатые и червячные колеса, седла клапанов, втулки.

Алюминий – обозначение, виды по чистоте, характеристики

Алюминий – пластичный металл серебристо-белого цвета. В чистом виде в природе не встречается. Его получают по технологии электролиза из алюминиевой руды – бокситов. Он легкий, инертный по отношению к окружающей среде, обладает хорошей электропроводностью, которая составляет 60 % от аналогичного показателя меди. На поверхности этого металла появляется оксидная пленка, которая предотвращает коррозионное разрушение полуфабрикатов и изделий. Оксид алюминия безвреден. Этот металл легко подвергается деформации, хорошо сваривается, но из-за высокой пластичности плохо подвергается обработке режущим инструментом. Имеет высокий коэффициент линейной усадки. Температура плавления: +660 °C.

Первичный алюминий обозначается буквой А и числом, которое характеризует степень чистоты: особую, высокую и техническую. В химическом составе металла самой высокой чистоты содержится 99,9996 % Al. Требования к этому металлу, выпускаемому в виде чушек, слитков, ленты, катанки, определяет ГОСТ 11069-2019. Требования к материалам, предназначенным для изготовления полуфабрикатов способами горячей и холодной деформации – листов, плит, полос, профилей, регламентирует ГОСТ 4784-2019.

Алюминий чаще всего используют при производстве электрических проводов, кабелей, испарителей.

Сплавы на основе алюминия – виды, их характеристики

На базе этого металла производят две основные группы сплавов – деформируемые и упрочняемые.

Деформируемые

Деформируемыми называют сплавы, используемые при производстве алюминиевого металлопроката и прессованных металлоизделий. Деформируемые материалы делят на упрочняемые и неупрочняемые. Упрочняемые разновидности разделяют на:

• Дюралюмины, содержащие помимо Al, медь и магний. Обозначаются буквой Д и числом, характеризующим состав.
• Высокопрочные – в их составе имеются медь, магний и цинк. Обозначаются буквой В и числом.

Характерная черта этих материалов – сочетание хороших механических характеристик и небольшой массы. Она делает их незаменимыми при производстве деталей в авиа- и машиностроении. Из высокопрочных разновидностей изготавливают изделия сложной формы, вертолетные лопасти, детали, запланированные для восприятия существенных нагрузок.

Неупрочняемые разновидности содержат в составе, помимо AL, марганец или магний. Выпускаются чаще всего в виде листового проката. Его выбирают для деталей сложной формы, которые в процессе изготовления подвергаются прокатке, вытяжке, штамповке при комнатных и повышенных температурах.

Литейные

Свойства литейных марок регламентирует ГОСТ 1583-93. Широкой популярностью пользуются литейные материалы на основе алюминия и кремния, называемые силуминами. Они маркируются буквами АК, после которых указывается номер марки. Силумины, сочетающие небольшую плотность с хорошими литейными и механическими характеристиками, часто востребованы при изготовлении бытовых приборов, авто- и мотодеталей, функционально-декоративных предметов интерьера.

Титан и сплавы на его основе

Из технически чистого титана и сплавов на его основе производят цветной металлопрокат и отливки с ценными техническими свойствами:

• сочетание относительно невысокой удельной массы с прекрасными прочностными качествами;
• устойчивость к различным видам коррозии, химическая инертность по отношению ко многим агрессивным средам;
• способность к обработке давлением;
• возможность эксплуатации титановых деталей и конструкций при повышенных температурах.

Основной недостаток титана и его производных – высокая стоимость, которая ограничивает их применение в бытовой технике. Основные области их использования – авиатехника, машино-, судостроение, при изготовлении газовых баллонов, эксплуатируемых под высоким давлением, в космической технике.

Другие статьи: 

Закалка стали
Отпуск стали
Состав и свойства стали

404 Cтраница не найдена

• Сведения об образовательной организации
  • Основные сведения
  • Структура и органы управления образовательной организацией
  • Документы
  • Образование
  • Образовательные стандарты
  • Руководство. Педагогический (научно-педагогический состав)
  • Материально-техническое обеспечение и оснащенность образовательного процесса
  • Стипендии и иные виды материальной поддержки
  • Платные образовательные услуги
  • Финансово-хозяйственная деятельность
  • Вакантные места для приёма (перевода)
  • Энергосбережение и повышение энергетической эффективности
  • Доступная среда
• Наш техникум
  • Теоретическое и производственное обучение
  • Воспитательная работа
  • Доступная среда
  • Противодействие коррупции
• Абитуриенту
  • Приёмная комиссия
  • Профессии
  • Фото-экскурсия
  • Видеогалерея
• Студенту
  • Полезные ссылки
  • Расписание
  • Библиотека
  • ЕГЭ
  • ГИА
  • Центр содействия трудоустройству выпускников
  • Учебно-методические материалы
• Контакты
• WorldSkills Russia
  • О нас
  • Чемпионат
• Обращения граждан
• Новости
• Наши профессии
• Преподавателю
• Moodle
• Организация питания в образовательной организации
  • Меню (в том числе информация о наличии диетического меню в образовательной организации)
  • Организация питания, документы и иная информация
  • Родительский контроль
  • Обратная связь для родителей (законных представителей), обучающихся
• Международное сотрудничество
• Наставничество
  • Нормативные документы
  • Формы наставничества
  • Новости
  • Наши наставники
• Спортивный студенческий клуб Приморец

Различия между черными и цветными металлами

27 мая 2021 г.
автор: ИМС

Свяжитесь с нами

Сталь, черные, цветные, сплавы

Время считывания: 2 м 9 с

Хотя основное различие между черными и цветными металлами заключается в железе, важно понимать характеристики каждого типа металла. Черные металлы имеют химический состав, в который входит железо. Цветные металлы имеют состав, которого нет. Сравнивая различные типы металлов, можно легко попасть в круговорот того, какой металл является «лучшим». Правда в том, что лучшего металла не бывает. Будь то черный или цветной металл, лучший металл для ваших требований будет зависеть от вашего проекта или спецификаций приложения.

Узнайте больше о различиях между черными и цветными металлами, чтобы определить, какой тип металла поможет вам достичь целей строительства и проекта.

Черные металлы

Черные металлы, состоящие из железа и других сплавов, состоят из высокопрочных металлов и используются в основном из-за их прочности на растяжение и долговечности. Часто используемые в строительстве и производстве металлов, черные металлы обеспечивают долговечность и функциональность для широкого спектра промышленных проектов. К обычным черным металлам относятся:

• Углеродистая сталь
  • Включает низкоуглеродистую (также известную как мягкая сталь), среднеуглеродистая и высокоуглеродистая сталь
• Легированная сталь
  • Легирующие элементы включают алюминий, медь, кремний, никель, хром и титан для повышения прочности
  • Легированная сталь обеспечивает высокую прочность для больших конструкций в строительстве
  • Сталь, устойчивая к атмосферным воздействиям, обычно используется для строительства мостов
• Нержавеющая сталь
  • Включение хрома делает нержавеющую сталь устойчивой к коррозии по сравнению с другими черными металлами
• Железо
  • Чугун
    • Содержание железа от 1,5% до 4% с другими легирующими элементами, такими как кремний или марганец
    • Литейный, с исключительной твердостью
  • Кованое железо
    • Незначительное содержание углерода или его отсутствие
    • Отличная коррозионная стойкость при меньшей твердости
    • Подходит для декоративных целей

Характеристики черных металлов

К свойствам черного металла относятся:

• Исключительная прочность на растяжение
• Прочный
• Высокая твердость
• Плотный
• Склонен к ржавчине
• Часто магнитные

Просмотр изделий из алюминия

Различия между черными и цветными металлами

Одним из основных отличий помимо типов металлов является разница в стоимости между черными и цветными металлами. Черные металлы, хотя и известны своей прочностью, обычно более рентабельны, чем цветные металлы. Дополнительные различия между черными и цветными металлами включают:

• Черные металлы являются магнитными, а цветные металлы — нет
• Черные металлы более подвержены коррозии или ржавчине из-за включения железа, тогда как цветные металлы более устойчивы к ржавчине
• Цветные металлы обычно легкие, тогда как черные металлы тяжелее
• Цветные металлы легко перерабатываются. Черные металлы требуют более детального процесса

Обычное использование черных металлов для проектов, требующих долговечности

• Автомобили
• Электроприборы
• Строительство
• Морские контейнеры

Обычное использование цветных металлов для объектов, подверженных воздействию внешних факторов

• Водосточные желоба и кровля
• Вывеска
• Уличные знаки
• Электромонтажные приложения

Найдите нужный вам черный или цветной металл

IMS хранит продукцию как из черных, так и из цветных металлов. Наш высококачественный ассортимент металлов включает алюминий, сталь, нержавеющую сталь, медь и латунь, а также специальные металлы. Свяжитесь с нами или зайдите в один из наших офисов и получите нужный вам металл уже сегодня.

Сталь, черная, цветная, сплавы

Предыдущий пост: Какие существуют четыре типа стали?

Следующее сообщение: Отличие нержавеющей стали 304 и 316

Избранные категории

Защита от ржавчины Основы работы с металлом Как сделать серию Металлические профили Отраслевые справочники Металлы

Другие категории

Свяжитесь с нами

Получить ежемесячные обновления от IMS! Войдите в систему или используйте форму ниже, чтобы начать получать обновления.

Имя *

Фамилия *

Электронная почта *

Компания

Получать обновления

Черные металлы и цветные металлы

Черные металлы и цветные металлы – ASM Metal Recycling

Быстрые ссылки

• В чем разница между черными и цветными металлами?
• Откуда произошло слово «железный»?
• Какая разница, черный металл или нет?
• Что такое черный металл?
• Почему не каждый металл, содержащий железо, является железным?
• Каковы качества черных металлов?
• Как используется черный металл?
• Что такое цветной металл?
• Каковы качества цветных металлов?
• Как используются цветные металлы?

В чем разница между черными и цветными металлами?

Проще говоря, черные металлы содержат железо, а цветные – нет. Цветные металлы более редки, более ценны и устойчивы к коррозии, чем черные металлы. Черные и цветные металлы могут быть переработаны. Намагничивание железа в черных металлах может разделить черные и цветные металлы.

Откуда произошло слово «железный»?

Слово «железо» происходит от латинского слова «ferrum», что означает железо (химически известное как Fe). Цветные металлы просто означают, что в металле нет железа или его очень мало.

Какая разница, черный металл или нет?

То, из чего сделан любой металл, жизненно важно для решения, как его можно использовать. Хотя черные металлы славятся своей прочностью и пластичностью, присутствие железа делает их уязвимыми к ржавчине при воздействии воздуха и влаги, поэтому некоторые виды их использования будут ограничены этими характеристиками.

Что такое черный металл?

Черный металл означает, что в его состав входит железо. Но это не означает только следы или небольшое количество железа. Когда используется термин «черный металл», это обычно означает, что железо составляет большой процент элементного состава металла. На самом деле, это, вероятно, вторая или третья по величине часть металла, если не самая большая.

Почему не каждый металл, содержащий железо, является двухвалентным?

Многие металлы содержат небольшое количество железа. Если бы все они были классифицированы как черные, эта категория не имела бы большого значения, поэтому небольшое количество не считалось бы достаточным, чтобы объявить металл черным.

Каковы качества черных металлов?

Железо, содержащееся в черных металлах, делает их магнитными, прочными и твердыми. Характеристики черного металла могут сильно различаться в зависимости от других элементов, из которых он состоит. Из-за высокого содержания углерода черные металлы подвержены ржавчине при воздействии влаги.

Как используется черный металл?

Поскольку черные металлы имеют тенденцию быть прочными и долговечными, они широко используются в строительстве и машиностроении. Вы можете найти черные металлы в больших конструкциях, таких как небоскребы и мосты. Кроме того, черные металлы используются в морских контейнерах, промышленных трубопроводах, автомобилях, железнодорожных путях и бытовых инструментах.

Ниже приведены примеры некоторых типов черных металлов и их применения:

Тип металла

Состав

Применение

Чугун

Состав

Содержит больше углерода, чем большинство других типов. относительно доступный из-за отсутствия других легирующих элементов, кроме железа и углерода.

Применение

Кухонная посуда, мелкие детали, подверженные износу, такие как шестерни, стержни и штифты, а также горнодобывающее оборудование.

Углеродистая сталь

Состав

Обычно более 90% железа и наиболее часто используемый черный металл.

Использование

Конструкции, мебель и автомобильные компоненты.

Нержавеющая сталь

Состав

100 % переработка Обычно содержат большое количество хрома, который помогает противостоять коррозии лучше, чем углеродистые стали.

Применение

Приборы, фармацевтическое и медицинское оборудование, пищевое оборудование и ножи.

Конструкционная сталь

Состав

В основном железо, но количество меди, ванадия, вольфрама, марганца и других элементов может придать ему ударную вязкость, пластичность, прочность на растяжение, твердость и другие свойства.

Использование

Инструменты, штампы и обрабатывающее оборудование.

Что такое цветной металл?

Цветные металлы не содержат в своем составе значительного количества железа. Сплавы цветных металлов обычно содержат менее 1% железа по массе.

Каковы качества цветных металлов?

Трудно определить общие свойства цветных металлов, потому что существует такое разнообразие металлов, которые попадают в категорию цветных металлов. Однако все цветные металлы имеют несколько общих черт: они не магнитятся и не ржавеют (хотя могут подвергаться коррозии). Это означает, что цветные металлы никогда не будут образовывать красный чешуйчатый материал, который вы видите на стали и железе, потому что ржавчина — это оксид железа, а сплавы цветных металлов не содержат значительного количества железа.

Как используются цветные металлы?

Цветные металлы широко использовались на протяжении всей истории, а медь и бронза были провозглашены для развития цивилизации от каменного века до 1700 г. до н. э., когда люди научились добывать медь и олово для изготовления бронзового оружия. Сегодня цветные металлы используются для строительства, изготовления инструментов, электрических кабелей, автомобильных двигателей, трубопроводов, контейнеров и даже столовых приборов.

Вот некоторые подробности о наиболее распространенных примерах цветных металлов, но есть и многие другие, такие как вольфрам, титан, цинк, серебро, золото, платина и свинец.

Тип металла

Состав

Применение

Алюминий

Состав 9016 7

Без добавления легирующих элементов она более пластична и не так прочна, как многие стали (и намного легче ), но все еще может достигать очень высоких показателей прочности. Он образует защитный оксидный слой, который помогает снизить риск коррозии.

Использование

Морское оборудование, аэрокосмическое оборудование, строительные материалы, такие как балки и рельсы, а также некоторые виды посуды.

Медь

Состав

В нелегированном состоянии мягче, пластичнее и не так прочна, как углеродистая сталь. Медь может быть легирована другими элементами для придания ей улучшенных механических свойств. Когда медь сплавляется с оловом, это бронза, а когда сплавляется со значительным количеством цинка, это латунь.

Использование

Электрические компоненты, такие как провода, клеммы и другие типы разъемов, покрытие на некоторых валютах, водопроводные трубы, инструменты и декоративные работы.

Никель

Состав

Никель — еще один популярный цветной сплав. Никель известен своей ударной вязкостью, способностью работать в условиях высоких и низких температур, а также коррозионной стойкостью. Никель редко используется в чистом виде, и, как медь и алюминий, его часто смешивают с другими элементами, чтобы получить превосходные химические и механические свойства.

Применение

Криогенное оборудование, такое как резервуары; аэрокосмическое оборудование горячих секций, такое как компоненты камеры сгорания; и морское оборудование.

Латунь

Состав

Латунь представляет собой сплав меди с большим количеством цинка. Добавление алюминия повышает коррозионную стойкость, марганец, железо, олово и алюминий — его прочность, а также свинцовую обрабатываемость. Латунь обладает высокой тепло- и электропроводностью.

Использование

Краны, замки, трубопроводы, почтовые ящики. украшения и множество электроприборов.