Какой металл самый твёрдый, какой — самый мягкий? / Сортамент металлопроката «Линейка

Самый твердый металл — хром, титан.

      Хром — элемент побочной подгруппы шестой группы четвёртого периода периодической системы химических элементов Менделеева Д.И., с атомным номером 24. Обозначается символом Cr (латин. Chromium). Простое вещество хром (CAS-номер: 7440-47-3) — твёрдый металл голубовато-белого цвета.

     Хром  в природе встречается в основном в виде хромистого железняка Fe(CrO2)2 (хромит железа). Из него получают феррохром восстановлением в электропечах коксом (углеродом):
FeO · Cr2O3 + 4C → Fe + 2Cr + 4CO↑

      Хром относится к достаточно распространенным элементам, содержание его в земной коре составляет примерно 0,02% (22-е место).

      Феррохром применяют для производства легированных сталей.

Чтобы получить чистый хром, реакцию ведут следующим образом:

1) сплавляют хромит железа с карбонатом натрия (кальцинированная сода) на воздухе:
4Fe(CrO2)2 + 8Na2CO3 + 7O2 → 8Na2CrO4 + 2Fe2O3 + 8CO2↑

2) растворяют хромат натрия и отделяют его от оксида железа;

3) переводят хромат в дихромат, подкисляя раствор и выкристаллизовывая дихромат;

4) получают чистый оксид хрома восстановлением дихромата углём:
Na2Cr2O7 + 2C → Cr2O3 + Na2CO3 + CO↑

5) с помощью алюминотермии получают металлический хром:
Cr2O3+ 2Al → Al2O3 + 2Cr + 130 ккал

6) с помощью электролиза получают электролитический хром из раствора хромового ангидрида в воде, содержащего добавку серной кислоты. При этом на катодах совершаются в основном 3 процесса:
восстановление шестивалентного хрома до трехвалентного с переходом его в раствор;
разряд ионов водорода с выделением газообразного водорода;
разряд ионов, содержащих шестивалентный хром, с осаждением металлического хрома;
Cr2O72− + 14Н+ + 12е− = 2Cr + 7h3O

      Получение  хрома  

      Сырьем для промышленного получения хрома служит хромистый железняк. Его химическая переработка приводит к Cr2O3. Восстановление Cr2O3 с помощью алюминия или кремния дает металлический хром невысокой степени чистоты:
Cr2O3+Аl=Аl2O3+2Cr
2Cr2O3+3Si=3SiO2+4Cr
      Более чистый металл получают электролизом концентрированных растворов соединений хрома.

      Тита́н — (лат. Titanium; обозначается символом Ti) — элемент побочной подгруппы четвёртой группы, четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 22. Простое вещество титан (CAS-номер: 7440-32-6) — лёгкий металл серебристо-белого цвета. Существует в двух кристаллических модификациях: α-Ti с гексагональной плотноупакованной решёткой, β-Ti с кубической объёмно-центрированной упаковкой, температура перехода α↔β 883 °C 

Самые мягкие металлы — калий, рубидий, цезий.

      Калий — элемент главной подгруппы первой группы, четвёртого периода периодической системы химических элементов Менделеева Д.И., с атомным номером 19. Обозначается символом K (латин.  Kalium). Простое вещество калий (CAS-номер: 7440-09-7) — мягкий щелочной металл серебристо-белого цвета.
В природе калий встречается только в соединениях с другими элементами, например, в морской воде, а также во многих минералах. Он очень быстро окисляется на воздухе и очень легко вступает в химические реакции, особенно с водой, образуя щёлочь. Во многих отношениях химические свойства калия очень близки к натрию, но с точки зрения биологической функции и использования их клетками живых организмов они все же отличаются.

      Рубидий — элемент главной подгруппы первой группы, пятого периода периодической системы химических элементов Менделеева Д.И., с атомным номером 37. Обозначается символом Rb (лат. Rubidium). Простое вещество рубидий (CAS-номер: 7440-17-7) — мягкий щелочной металл серебристо-белого цвета. 

       Цезий — элемент главной подгруппы первой группы шестого периода периодической системы химических элементов Менделеева Д.И., атомный номер 55. Обозначается символом Cs (лат. Caesium). Простое вещество цезий (CAS-номер: 7440-46-2) — мягкий щелочной металл серебристо-жёлтого цвета. Своё название цезий получил за наличие двух ярких синих линий в эмиссионном спектре (от лат. caesius — небесно-голубой).

Из рубрики Почемучка…

— Для начала скажи-ка мне, Панамка, какие ты вообще знаешь металлы?
— Железо.
— А еще?
— Еще? Нет, больше не знаю.
— Знаешь, знаешь. Ты подумай хорошенько, вспомни. Ладно, подскажу. Вот ответь, из чего сделано грузило для удочки?
— Из свинца.
— А мамино колечко из чего?
— Из золота.
— Правильно. Но и свинец и золото — металлы. Кастрюля — алюминиевая, значит, металлическая, ступка и пестик — латунные, металлические провода, если соскоблить с них пластмассовую «одежду», — медные, металлические. Много еще на свете разных металлов! И у многих из них удивительнейшие свойства. Какие? А вот ответь на мои вопросы: обязательно ли металлы тонут в воде?
— Обязательно. Даже иголка и та тонет. Я видел.
— Так вот, есть, Панамка, такие легкие металлы, которые плавают в воде, как пробка. Один из них называется литием. Он легче воды… не помню, на сколько. Бумка, наверное, знает.
— АЛЛО, ВКЛЮЧАЮСЬ.
      ЛИТИЙ ВДВОЕ ЛЕГЧЕ ВОДЫ И В 15 РАЗ ЛЕГЧЕ ЖЕЛЕЗА. ЛИТИЙ ВХОДИТ В СОСТАВ БОЛЕЕ 150 МИНЕРАЛОВ ОН ЕСТЬ ПОЧТИ В КАЖДОМ КАМНЕ И ПОЭТОМУ ПОЛУЧИЛ ТАКОЕ НАЗВАНИЕ: ГРЕЧЕСКОЕ СЛОВО «ЛИТОС» ОЗНАЧАЕТ «КАМЕНЬ». ЭТОТ СЕРЕБРИСТОБЕЛЫЙ МЕТАЛЛ В ЖАРКИХ
ПЕЧАХ РАСПЛАВЛЯЮТ И СМЕШИВАЮТ С ДРУГИМИ МЕТАЛЛАМИ. ПОЛУЧАЮТСЯ СПЛАВЫ. АЛЮМИНИЙ НЕ ОЧЕНЬ ПРОЧЕН, НО, ЕСЛИ ЕГО СПЛАВИТЬ С ЛИТИЕМ, ПОЛУЧАЕТСЯ МЕТАЛЛ КУДА ПРОЧНЕЕ.
— Спасибо, Бумка. Задаю новый вопрос: металлы болеют?
— Болеют?! Вот смешно!
Значит, у водопроводного крана бывает насморк, а у перочинного ножика — коклюш?
Умора!
— Металлы еще как болеют.
Разве ржавчина, о которой мы недавно говорили, не болезнь металлов? Они от нее даже «умирают», разрушаются. Была сталь, а долго пролежала в воде — разрушилась, покрылась рыжей ржавчиной. Тронь — рассыплется в порошок. Недаром в народе говорят: ржа (тоесть ржавчина) железо ест. Вот и съела. Теперь ответь — бывает ли металл жидкий? Не когда его расплавят в жаркой печи, а всегда жидкий?
— Жидкий металл, дедушка Знай? Да это все равно что «горячий лед»!
— Значит, говоришь, не бывает? А ты разве забыл про ртуть, которая показывает температуру в градуснике? Это же самый настоящий жидкий металл! Случайно уронишь, разобьешь градусник — ртуть растечется по полу мелкими шариками. Соберешь их — мигом сольются в один. Твердеет этот жидкий металл лишь на очень сильном морозе.
Кстати, ртуть нужна не только для градусников. Она необходима и для ламп-трубок, которые дают яркий дневной свет. Ртуть входит в состав красок, которыми покрывают днища кораблей. После этого корабли не так ржавеют даже в соленой морской воде и их днище меньше обрастает ракушками и водорослями.
Ну а под конец давай ответим на вопрос: какой металл самый прочный, какой самый мягкий?
Сперва о самом прочном. Он серебристо-белого цвета и называется титаном. Титан в 12 раз тверже алюминия, в 4 раза тверже железа и меди. Если раскалить другие металлы, они сразу потеряют прочность. Но титан… температура 500 градусов, а он все такой же прочный, как был. Не зря ведь многие части реактивных самолетов сделаны из титана. Этот металл такой прочный, что поддается только самым могучим машинам-молотам.
Зато натрий (тоже серебристо-белый) , хоть он и металл, ничего не стоит сплющить пальцами. А магний знаменит тем, что хорошо горит. Да, да — металл, а горит! Поднес к тонкой стружке магния зажженную спичку — он и вспыхнул.

Вот вам ответ на вопрос: Какой металл самый твёрдый, какой — самый мягкий

Топ 10 самых прочных металлов в мире

Опубликовано: 11 декабря

Использование металлов в повседневной жизни началось на заре развития человечества. В первую очередь была освоена медь, которая доступна в природе и легко поддается обработке. До сих пор археологи при раскопках находят различные медные изделия и домашнюю утварь. В процессе эволюции люди постепенно учились соединять различные металлы, получая все более прочные сплавы, пригодные для изготовления орудий труда, а позже и оружия. В наше время продолжаются эксперименты, благодаря которым можно выявить самые прочные металлы в мире.

10 Титан

Титан – высокопрочный твердый металл, который сразу же привлек к себе внимание. Свойствами титана являются: высокая удельная прочность; стойкость к высоким температурам; низкая плотность; коррозийная стойкость; механическая и химическая стойкость. Титан применяется в военной промышленности, медицине авиации, кораблестроении, и других сферах производства.

9 Уран

Самый известный элемент, который считается одним из самых прочных металлов в мире, и в нормальных условиях представляет собой слабый радиоактивный металл. В природе находится как в свободном состоянии, так и в кислых осадочных породах. Он достаточно тяжел, широко распространен повсеместно и обладает парамагнитными свойствами, гибкостью, ковкостью, и относительной пластичностью. Уран применяется во многих сферах производства.

8 Вольфрам

Известен как самый тугоплавкий металл из всех существующих, и относится к самым прочным металлам в мире. Представляет собой твердый переходный элемент блестящего серебристо-серого цвета. Обладает высокой прочностью, отличной тугоплавкостью, стойкостью к химическим воздействиям. Благодаря своим свойствам поддается ковке, и вытягивается в тонкую нить. Известен в качестве вольфрамовой нити накаливания.

7 Рений

Среди представителей данной группы считается переходным металлом высокой плотности серебристо-белого цвета. В природе встречается в чистом виде, однако встречается в молибденовом и медном сырье. Отличается высокой твердостью и плотностью, и имеет отличную тугоплавкость. Обладает повышенной прочностью, которая не теряется при многократных перепадах температур. Рений относится к дорогим металлам и имеет высокую стоимость. Используется в современной технике и электронике.

6 Осмий

Блестящий серебристо-белый металл со слегка голубоватым отливом, относится к платиновой группе и считается одним из самых прочных металлов в мире. Аналогично иридию имеет высокую атомную плотность высокую прочность и твердость. Поскольку осмий относится к платиновым металлам, имеет схожие с иридием свойства: тугоплавкость, твердость, хрупкость, стойкость к механическим воздействиям, а также к влиянию агрессивных сред. Нашел широкое применение в хирургии, электронной микроскопии, химической промышленности, ракетной технике, электронной аппаратуре.

5 Бериллий

Относится к группе металлов, и представляет собой элемент светло-серого цвета, обладающий относительной твердостью и высокой токсичностью. Благодаря своим уникальным свойствам бериллий применяется в самых различных сферах производства: ядерной энергетике; аэрокосмической технике; металлургии; лазерной технике; атомной энергетике. Из-за высокой твердости бериллий используется при производстве легирующих сплавов, огнеупорных материалов.

4 Хром

Следующим среди самых прочных металлов в мире является хром – твердый, высокопрочный металл голубовато-белого цвета, стойкий к воздействию щелочей и кислот. В природе встречается в чистом виде и широко применяется в различных отраслях науки, техники и производства. Хром используется для создания различных сплавов, которые используются при изготовлении медицинского, а также химического технологического оборудования. В соединении с железом образует сплав феррохром, который используется при изготовлении металлорежущих инструментов.

3 Тантал

Тантал является одним из самых прочных металлов в мире. Он представляет собой серебристый металл с высокой твердостью и атомной плотностью. Благодаря образованию на его поверхности оксидной пленки, имеет свинцовый оттенок. Отличительными свойствами тантала являются высокая прочность, тугоплавкость, стойкость к коррозии, воздействию агрессивных сред. Металл является достаточно пластичным металлом и легко поддается механической обработке. Сегодня тантал успешно используется: в химической промышленности; при сооружении ядерных реакторов; в металлургическом производстве; при создании жаропрочных сплавов.

2 Рутений

Рутений – серебристый металл, принадлежащий к платиновой группе. Его особенностью является наличие в составе мышечной ткани живых организмов. Ценными свойствами рутения являются высокая прочность, твердость, тугоплавкость, химическая стойкость, способность образовывать комплексные соединения. Рутений считается катализатором многих химических реакций, выступает в роли материала для изготовления электродов, контактов, острых наконечников.

1 Иридий

Самый прочный металл – иридий – серебристо-белый, твердый и тугоплавкий, который относится к платиновой группе. В природе высокопрочный элемент встречается крайне редко, и часто входит в соединение с осмием. Из-за своей природной твердости он плохо поддается механической обработке и обладает высокой стойкостью к воздействию химический веществ. Иридий с большим трудом реагирует на воздействие галогенов и перекиси натрия. Этот металл играет важную роль в повседневной жизни. Его добавляют к титану, хрому и вольфраму для улучшения стойкости к кислым средам, применяют при изготовлении канцелярских принадлежностей, используют в ювелирном деле для создания ювелирных изделий. Стоимость иридия остается высокой из-за ограниченного присутствия в природе.

Источник

Please enable JavaScript to view the comments powered by Disqus.

Твердые металлы и мягкие металлы для обработки с ЧПУ

Спинка

• Материалы

  Материалы по обслуживанию

  Инъекционные формование. Мы создали подробное руководство по заменителям смолы для АБС, поликарбоната, полипропилена и других формованных термопластов.

   

  Загрузить

• Ресурсы

  Советы по дизайну
  Руководства и отчеты о тенденциях
  Тематические исследования
  Вспомогательные средства дизайна
  Вебинары и выставки

  Блог
  Ролики
  Часто задаваемые вопросы
  Педагоги и студенты
  Глоссарий

  Отрасли
  Медицинский
  Аэрокосмическая промышленность
  Автомобильный
  Бытовая электроника
  Промышленное оборудование

• О нас

  Кто мы
  Почему Протолабс?
  Исследования и разработки
  Награда за крутую идею
  Партнерские отношения
  Устойчивое развитие и социальное воздействие

  Карьера
  Инвесторы
  Места
  Нажимать
  Закупка

  Свяжитесь с нами
  Proto Labs, Inc.
  5540 Pioneer Creek Dr.
  Maple Plain, MN 55359
  Соединенные Штаты

  P: 877.479.3680
  F: 763. 479.2679
  .3680. Лучшее в своем классе онлайн-предложение

  После загрузки проекта детали вы получите онлайн-предложение, включающее анализ производства, помогающее улучшить технологичность детали. В своем предложении вы также можете настроить количество и материал и увидеть изменения цен в режиме реального времени.

  Узнать больше

Получить предложениеВойти

MFG 360

Опубликовано 16 июня 2021 Автор:
Аманда Тирни

Как и во всем, иметь несколько вариантов выбора обычно хорошо. Но наличие слишком большого количества вариантов без четкой цели для предстоящего проекта обработки с ЧПУ может быть непосильным и дорогостоящим, поэтому мы разбили шесть основных факторов, которые вы должны учитывать, прежде чем выбрать между твердым или мягким металлом для обработки.

Механические свойства металлов

Начнем с механических свойств, которые измеряются поведением материала при приложении различных сил.

Основными механическими свойствами металла, которые следует учитывать, являются:

• Прочность (твердые металлы)
• Пластичность (мягкие металлы)
• Эластичность (твердые металлы более эластичны, чем мягкие металлы)
• Твердость (твердые металлы)
• Плотность (диапазон варьируется от мягкого до жесткого по шкале плотности)
• Магнитный (сталь)
• Вязкость разрушения (все металлы имеют самый высокий диапазон вязкости разрушения, но он варьируется от мягкого до твердого, что является самым прочным)
• Демпфирование (твердые металлы, как правило, имеют небольшую демпфирующую способность)

Если какие-либо из перечисленных выше свойств важны для вашего проекта, мы рекомендуем провести небольшое исследование, чтобы получить фактические рейтинги свойств для каждого материала. Посетите нашу страницу с материалами , где представлен полный список всех наших металлов со ссылками на подробные спецификации.

При изготовлении механически обработанных металлических деталей тщательно рассмотрите несколько факторов, прежде чем выбирать между твердым или мягким металлом.

Износ и усталостные свойства металлов

Как правило, если вы обрабатываете деталь для создания прототипа и функционирования, вам не нужно беспокоиться об износе материала. В тех случаях, когда вам нужна гарантированная прочность или чтобы деталь выдержала испытание свойствами окружающей среды, такими как экстремальные температуры, выбор материала будет очень важен. Давайте разберем наиболее важные усталостные свойства, которые следует учитывать.

• Усталостная прочность и ударная вязкость: это напряжение, которому может подвергаться материал в течение определенного количества циклов. Эти варианты были тщательно изучены, чтобы помочь в правильном выборе материалов в соответствии с вашими требованиями к конечному использованию. Действительно, согласно исследованиям по этой теме, «по оценкам, усталость является причиной примерно 90% всех отказов металла». Разрушение происходит быстро и без предупреждения, поэтому мы обычно измеряем усталостную прочность по среднему соотношению. При выборе материала мы рекомендуем оценить рейтинг усталостной прочности, если вы знаете, что ваша деталь будет подвергаться многочисленным циклам нагрузки.
• Экологическое циклирование: существует множество ресурсов для тестирования циклического воздействия окружающей среды. Большую часть времени материалы помещаются в контролируемую среду и испытываются на воздействие высоких и низких температур, высокой и низкой влажности, термоциклирования и теплового удара, и это лишь некоторые из них.
  — Металлы, выдерживающие высокие температуры: титан и нержавеющая сталь.
  — Металлы, способные выдерживать экстремально низкие температуры и оставаться пластичными при низких температурах: медь и алюминий.

• Сопротивление ползучести определяется как способность материалов сопротивляться «ползучести», которая относится к тенденции твердого материала к деформации в течение длительного периода времени из-за воздействия высоких уровней напряжения. Важно отметить, что сопротивление ползучести может выйти за пределы стандартных пределов напряжения материала, потому что это происходит в течение более длительного периода времени. Ползучесть становится особенно важной для случаев использования, которые потенциально подвержены воздействию повышенных температур, например, в аэрокосмических приложениях или космических кораблях. Сопротивление ползучести металлов определяется составом их сплава, а также температурой плавления. Никель, титан и нержавеющая сталь обладают самым высоким сопротивлением ползучести среди металлов. Алюминий, как правило, имеет очень низкие температуры плавления и не рекомендуется для использования в аэрокосмической отрасли.

Сопротивление коррозии (окислению) металлов

Коррозия металлов – это разрушение или окисление в результате химических реакций между ними и окружающей средой. Существует множество причин коррозии металлов, и стоит отметить, что все металлы могут подвергаться коррозии. Чистое железо обычно очень быстро подвергается коррозии, но нержавеющая сталь, которая сочетает в себе железо и другие сплавы, подвергается коррозии очень медленно. Нержавеющая сталь — отличный вариант для металла, если вы беспокоитесь о коррозии.

Другой альтернативой нержавеющей стали может быть анодирование алюминия. Этот метод помогает уменьшить коррозию и является очень прочным покрытием. Поскольку анодирование является второстепенной услугой, оно, скорее всего, увеличит время выполнения вашего проекта, поэтому оно может не иметь смысла для нужд вашего проекта.

Термические свойства металлов

Мы уже немного коснулись этого, но металлы реагируют совершенно по-разному, когда подвергаются тепловому давлению. Металл может расширяться, плавиться и вести себя, чтобы назвать несколько изменений, которые мы рассмотрим. Давайте разберем металлы и их тепловые свойства в таблице ниже.

Технологичность металлов

Когда дело доходит до технологичности, у каждого поставщика или партнера-производителя, вероятно, есть свой набор требований, основанный на их возможностях. Если вы обнаружите, что ваша деталь не может быть обработана, и у вас практически нет гибкости в дизайне детали, вам может потребоваться изменить методы производства на 3D-печать, которая предлагает уникальные решения для металла и пластика. Хорошей новостью является то, что если вы решили обработать свою деталь и загрузить ее для получения предложения, мы в Protolabs предлагаем почти мгновенную обратную связь по дизайну для технологичности (DFM) с каждым предложением.

Термические свойства выбранных металлов

Источник: Tubingchina.com

В рамках анализа предложения вы можете получить доступ к интерактивному трехмерному изображению конструкции вашей детали, которое позволяет вам просмотреть геометрию вашей детали и оценить любой потенциал вопросы проектирования, такие как толщина стенки, узкие карманы, допуски, нарезание резьбы и обработка отверстий.

Стоимость металлов

Последним в нашем списке важных факторов, которые необходимо проверить перед выбором материала, является стоимость. Это, вероятно, не станет для вас сюрпризом, но если у вас больше требований или потребностей в собственности, то, вероятно, вы будете платить больше за этот материал. Алюминий — доступный материал для механической обработки, если вы можете поступиться некоторыми другими характеристиками, о которых мы говорили выше. Если компромиссы невозможны, мы рекомендуем обратиться к вашему DFM, чтобы оптимизировать конструкцию вашей детали, сэкономив ваше время и деньги независимо от выбора материала.

Здесь многое предстоит распаковать, но мы надеемся, что вы почувствуете себя немного лучше осведомленными о компромиссах между твердыми и мягкими металлами, когда придет время приступить к следующему проекту обработки. Если у вас все еще есть вопросы, мы предлагаем обратиться к нашей высококвалифицированной команде инженеров за советом.

Аманда Тирни — менеджер по маркетингу продукции для обработки листового металла с ЧПУ в Protolabs. У нее более 10 лет опыта работы с инженерами-технологами и дизайнерами в различных отраслях. Она имеет степень бакалавра искусств. в бизнесе и маркетинге из Колледжа Святого Михаила в Вермонте.

Теги:
материалы изготовления,
цифровое производство,
ЧПУ обработка,
обработка металлов

7.13B: Центры и лиганды твердых и мягких металлов

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

Эта теория предполагает, что мягкие кислоты реагируют быстрее и образуют более прочные связи с мягкими основаниями, тогда как жесткие кислоты реагируют быстрее и образуют более прочные связи с жесткими основаниями , при прочих равных условиях. Классификация в оригинальной работе была в значительной степени основана на константах равновесия для реакции двух оснований Льюиса, конкурирующих за кислоту Льюиса.

Жесткие кислоты и жесткие основания, как правило, имеют следующие характеристики:

• малый атомный/ионный радиус
• высокая степень окисления
• низкая поляризуемость
• высокая электроотрицательность (основания)

Примерами жестких кислот являются: H ⁺ , легкие щелочные ионы (считается, что от Li до K имеют малые ионные радиусы), Ti ⁴⁺ , Cr ³⁺ , Cr ⁶⁺ , BF ₃ . Примерами твердых оснований являются: OH ^—, F ^—, Cl ^—, NH ₃ , CH ₃ COO ^—, CO ₃ ^2-. Сродство жестких кислот и жестких оснований друг к другу носит преимущественно ионный характер.

Мягкие кислоты и мягкие основания, как правило, обладают следующими характеристиками:

• большой атомный/ионный радиус
• связывание с низкой или нулевой степенью окисления
• высокая поляризуемость
• низкая электроотрицательность

Примеры мягких кислот : CH ₃ HG ⁺ , PT ²⁺ , PD ²⁺ , AG ⁺ , AU ⁺ , HG ²⁺ , HG ₂ ²⁺ , CD.