Лекция №2 свойства на метали - studopediya

Какви са изискванията към характеристики са материали, наречени метал?

• Добро поведение ток

• Добра пренос на топлина

• Отразяване на светлината (блясък)

• В определен температурен диапазон сферографитен метали

• Повечето метали имат висока якост и устойчивост на топлина.
Всички тези характеристики имат общ произход: Металите са такава държава
вещество в които атомни ядра вградени в електронната течността. Тук д
течност и е отговорен за физическите характеристики на метала.

Q: гори метали? Повечето метали много добре осветени, но само в натрошен състояние, тъй като металната част е бързо покрити с филм оксид (желязо, включително изгаряния, също. Освен това, много фина стоманена пясък, който се съхранява в атмосфера на инертен газ или във вакуум, след контакт с въздуха samovozgoretsya петна). Vlyubyh прахове са така наречените експлозивна концентрация. Най-лошата горими боеприпаси - термитна смеси, които изгарят бетон (стандартно гориво плюс алуминиеви или магнезиеви стружки). Има твърди ракетни двигатели. За да се обясни за процеса на горене.

Метали използвани в строителството са разделени в две групи: черно и цвят. За цветни метали включват желязо и неговите сплави (желязо и стомана). Стомана - сплав на желязо с въглерод (до 2.14%) и други елементи. В химически състав се отличават, въглеродна стомана и сплави, както и по предназначение - конструкция, инструмент и специално.

Желязо - желязо сплав с въглероден (повече от 2.14%), количество на манган (2%), силициев диоксид (до 5%), а понякога и други елементи. В зависимост от структурата и състава на чугуна е бял, сив и от сферографитен. Желязо - твърди и евтини, но крехка и лесно ръждясва. Защо не се придържаме към храна чугун тиган?

За всички цветни метали включват метали и сплави на базата на алуминий, мед, цинк, титан, калай, олово.

Широкото използване на метал в строителството и други отрасли на икономиката се дължи на комбинация те имат високи физико-механични свойства с обработваемост. Метали имат висока якост, на огъване и якостта на опън те са практически същите, както в компресия (у каменни материали якост на огъване при 10 15 пъти по-ниска от силата на натиск и опън-малко на 10. 15 пъти на якост при огъване ). По този начин, силата на стоманата от повече от 10 пъти силата на бетон на натиск; така че независимо от факта, че плътността на стомана (7 850 кг / м 3) до 3 пъти по-висока плътност на бетон (2500 кг / м 3) на металната структура на същия капацитет на натоварване е значително по-лека и по-компактен бетона. Това също допринася за висок модул на еластичност на стоманата (10 пъти по-висока от тази на бетон и други каменни материали). Още по-ефективен дизайн на леки сплави (таблица. 1).

Таблица 1. Физико-механичните свойства на метали и техните сплави

Якост на опън, МРа

Плътност, кг / м3

Да разгледаме зависимост свойства на сплавта на състава и структурата на примера на желязо-въглеродните сплави (стомана и чугун).

Pure желязо - сребро-бял метал мека пластмаса, почти не се окислява във въздуха. Силата му е значително по-ниска якост на стоманата и чугун. При производството на цветни метали под формата на въглерод да се изгладят примеси попадат, силиций и други вещества. Най-голямо влияние върху техните свойства прави въглеродът съдържа в количество от 0.5. 5% желязо способността на разтваряне на въглерод и други елементи е в основата на различни сплави.

Въглеродът разтваря в желязото образува твърди разтвори. В ниска температура модификация на желязо (а-желязо) се разтваря малко въглерод (до 0.02%), като разтвор се нарича ферит. Ферит е с ниска твърдост и висока пластичност. Колкото повече, че сплавта съдържа ферит, така че е по-мек и по-гъвкав. модификация висока температура на желязо (г желязо) се разтваря по-добре въглен (до 2%), като образува твърд разтвор аустенит, също така се характеризира с висока пластичност.

химично съединение на желязо и въглерод - железен карбид, който съдържа 6,67% въглерод, по-нататък цементит. Цементит крехък и има висока твърдост. Колкото по-цементит в сплавта, толкова по-твърда и крехка. В някои случаи (например, в присъствието на големи количества силиций) цементит се образува, и въглерод се утаява като графит (например, сив чугун).

В стомана и желязо ферит, аустенит и цементит съществуват под формата на механични смеси други думи, стомана и желязо - поликристални материалите, чиито свойства зависи от химическия състав на (размера на желязо, въглерод и други примеси) и структурата (от вида и размера на кристалите ). Например, когато се нагрява до температура над 723 ° С твърдата и траен въглеродна стомана, състоящ се от смес от ферит и цементит, става мека и неговата сила намалява, като смес от ферит и цементит на аустенит постъпления - разтвор

грам-въглерод на желязо. Това се основава на гореща обработка (валцуване, коване) въглеродни стомани.

Това обяснява рязкото спадане на сила и като резултат, деформация и счупване

стоманена конструкция поради отопление по време на пожар.

Запомни Останкино изгори? Бетон е невредим и стоманени въжета, които осигуряват

твърдост кула отслабва и е имало опасност от унищожаване на цялата структура.

Сподели около Дамаск стомана.

Цветни метали и техните сплави се използват в специални случаи, тъй като те се произвеждат в много по-малки количества, отколкото черно, а цената им е много по-високи. Тяхната IC polzujut главно при висока корозионна устойчивост, електрическа и топлинна проводимост, повишена високо качество и сплави на базата на алуминиев - леки конструкции тегло. Конструкцията се използва главно сплави от мед и алуминий; обещаващи също титанов базирани сплави.

Мед и неговите сплави. Чиста мед - мека сферографитен метал червеникав цвят, плътност 8960 кг / м 3, характеризиращ се с висока топлопроводимост и електронна проводимост. Трайност е ниска мед R = 180. 240 МРа. температура на топене - 1080 ° С Мед, устойчива на корозия метал: в сух въздух, мед не се окислява на мокро - покрита с кафяв оксид филм предпазва от по-нататъшно окисление. При продължително (години) намиране на мед в влажен въздух формира на повърхностния слой синкав стабилен основен меден карбонат, наречен "Патиниране".

Мед и неговите сплави са сред метали известни от древността, като се намира в природата под формата на късове, и също така просто претопи с медни руди. Около 50% от медта, използвана в електротехниката. В конструкцията на меден лист 0.4 дебелина. 0.6 mm се използва за красива и трайни покриви, водоотводни системи и водни тръби на устройството. Повечето от мед, използвана в сплави - месинг и бронз.

Месинг, - медни сплави с цинк (10. 40%); добре да се наемат, щамповане и стречинг. Сила и твърдост по-висока от тази на мед R = 250. 600 МРа; IR (500. 700). В изграждането на мед се използва за декоративни елементи за санитарни прибори. В някои страни (като английски) месинг тръби характеризиращи schiesya висока топлопроводимост и устойчивост на корозия се използва за отопление и водоснабдяване системи; такива системи имат много висока издръжливост.

Бронз - сплави на мед с калай (10%), алуминий, водят Тяхната сила е почти същата като тази на мед, твърдостта е значително по-висока - HB (600 1600). Lisinov бронз имат добри качества и устойчиви на корозия. Отнесен към декоративни цели (фитинги за врати и прозорци и т.н.), A водопровод и за специални цели.

Алуминий и неговите сплави. Алуминий - сребърен метал лек (плътност 2700 кг / т) с ниско съдържание = 80 100 МРа) и твърдост (HB 200); Той се характеризира с висока електрическа и топлинна проводимост. Въпреки алуминий химическата активност е устойчив на атмосферни корозия от защитните свойства на филм оксид формира на повърхността. Алуминий в промишлен мащаб започна да произвежда само в ХХ век. поради технологични трудности на производство. Чистият алуминий в изграждането на практика не се използва за подобряване на якост, твърдост и обработка свойства се прилагат легиращи елементи (Mn, Cu, Mg, Si, Fe и т.н.). Основните видове алуминиеви сплави - леене и ковано.

сплав леене алуминий (Силумин), - алуминиев силициеви сплави (до 23%) и други елементи, които притежават висока. други качества; повишен в сравнение с силата на алуминий (R 200 МРа) и твърдостта [HB = (500 700)] при достатъчно висока пластичност. Кастинг тези сплави се наричат, защото продуктите са произведени от стопилка предене, избиване, коване, стречинг не може да бъде.

Ковано алуминиеви сплави (дуралуминиум) до 80% от производството на алуминиеви сплави. Това е една голяма група от различни състава сплави (мед, магнезий, манган) с високи механични свойства (R = 200. 500 МРа), но ниска устойчивост на корозия.

Титан и неговите сплави, силен (сравним с стомана) и светлина (малко по-тежък от алуминий) метал, но неговата температура приложение е ограничено до 550-600 С. Поради високата цена на

използва главно в самолети. През последните години на съветската власт и началото на перестройката, когато нашият преработващата промишленост е изчезнал, а дори е работил добива на титаниеви лопати направени (тях почти не се придържаме влажни почви) и туристически чайници. Устойчиви на корозия.

Babbity - сплави на калай и олово се използва като лубрикант в плъзгащи лагери. В действителност, понякога металите във фино раздробена форма се използват като анти-триене, т.е. триенето намаляване материали. По това време, инженери бяха изненадани двигатели ефективност хладилници те работят за 30-50 години. Установено е, че фреони леко разтворени медна тръба и медни фини частици укрепва части на двигателя. И ако сте заинтересувани от автомобили, той обърна внимание на моторно масло с молибден добавки - това е от същата опера. развитие на България, в моите Томск учени - диамантени микрочастици, но тяхната роля е да усъвършенства повърхностите.

Волфрам - огнеупорната метал, точка на топене 3300 ° С, се използва като прежда нишка в електрически лампи.

Злато, платина, иридий, паладий, сребърни - благородни метали най-устойчиви на окисление (следователно са подходящи за производство на бижута и пари), добро поведение електрически ток и топлина. Златото е най-податлив на материала, от това може да се направи плочи (коване) с дебелина няколко микрона и покриване на различни продукти от фолио, а дори и на покрива на църквите, така че те светна за дълго време. Platinum е най-устойчив на корозия метал, но не и пластмаса, и поради това е трудно да се направи от бижутата.

Всички вероятно знаете какви са били алхимици. Ние ги представлява във формата на ексцентрици, които са търсели философския камък. В действителност, в допълнение към търсенето на този камък (който се оказа живак в злато) алхимици през Средновековието е много развити всички химия и други дисциплини. Така че, в писанията на алхимиците беше предложено живак, чрез седемте фази на специални процедури, всички те могат да все още се обръщат към златото. Докато учените не знаят за структурата на атома! Съвременните техники на ядрената физика показват, че живакът има седем природни радиоактивни изотопи, и един от тези изотопи на разпад се превръща в злато.