Klasifikacija kovin. Značilnosti kovin in aplikacije

Številne znanstvene discipline (materialna in kovinska znanost, fizika, kemija) proučujejo lastnosti in lastnosti kovin. Obstaja njihova splošno sprejeta razvrstitev. Vendar pa se vsaka od disciplin v svoji študiji opira na posebne specializirane parametre, ki so na področju njenih interesov. Po drugi strani se vse znanosti, ki preučujejo kovine in zlitine, držijo istega stališča, da obstajata dve glavni skupini: železove in neželezne.

Znaki kovin

Odlikujejo se naslednje osnovne mehanske lastnosti:

• Trdota - določa sposobnost enega materiala za preprečevanje prodiranja druge, trdnejše.
• Utrujenost je količina in čas cikličnih učinkov, ki jih material lahko vzdrži, ne da bi spremenil svojo celovitost.
• Trdnost. To je, kot sledi: če priložite dinamično, statično ali izmenično obremenitev, ne bo povzročila spremembe oblike, strukture in velikosti, kršitve notranje in zunanje celovitosti kovine.
• Plastičnost je sposobnost ohranjanja celovitosti in nastale oblike med deformacijo.
• Elastičnost je deformacija brez kršenja celovitosti pod vplivom določenih sil, pa tudi po sproščanju iz tovora, sposobnost vrnitve v prvotno obliko.
• Odpornost na razpoke - pod vplivom zunanjih sil v materialu, se ne oblikujejo, zunanja celovitost pa se ohranja.
• Odpornost na obrabo - sposobnost vzdrževanja zunanje in notranje celovitosti s podaljšanim trenjem.
• Viskoznost - ohranjanje celovitosti z večjimi fizičnimi učinki.
• Toplotna odpornost - odpornost na spremembe velikosti, oblike in uničenja pri izpostavljenosti visokim temperaturam.

Klasifikacija kovin

Kovine vključujejo materiale s kombinacijo mehanskih, tehnoloških, operativnih, fizikalnih in kemijskih lastnosti: t

• mehanska potrditev sposobnosti upiranja deformacijam in lomom;
• tehnološki dokazi o sposobnosti za različne vrste obdelave;
• operativno odražajo naravo spremembe med delovanjem;
• kemično kažejo interakcije z različnimi snovmi;
• fizični kažejo, kako se material obnaša na različnih področjih - toplotna, elektromagnetna, gravitacijska.

Glede na sistem razvrščanja kovin so vsi obstoječi materiali razdeljeni v dve prostorninski skupini: črna in barvna. Tesno so povezane tudi tehnološke in mehanske lastnosti. Na primer, trdnost kovine je lahko rezultat pravilne obdelave. Za te namene uporabite tako imenovano kaljenje in "staranje".

Kemične, fizikalne in mehanske lastnosti so tesno povezane, saj sestava materiala določa vse druge parametre. Na primer, odporne kovine so najbolj trpežne. Lastnosti, ki se kažejo v stanju počitka, se imenujejo fizične, pod vplivom zunanjega pa mehanske. Obstajajo tudi tabele za klasifikacijo kovin po gostoti - glavna komponenta, proizvodna tehnologija, tališče in drugo.

Železne kovine

Materiali, ki spadajo v to skupino, imajo enake lastnosti: impresivno gostoto, visoko tališče in temno sivo barvo. Prvi veliki skupini železnih kovin sodijo:

1. Železo - kobalt, mangan, nikelj, železo. Uporablja se kot osnova ali dodatek za zlitine.
2. Ognjevzdržni - krom, volfram, molibden, titan. Vsi imajo tališče, ki presega raven, na kateri se tali železo. Uporablja se kot osnova ali aditiv za pridobivanje legiranih jekel.
3. Uran - aktinidi in kovine, pridobljeni s sintezo. Velika je uporaba jedrske energije.
4. Redka zemlja - neodim, cerij, lantan. Vse kovine imajo podobne kemijske lastnosti, vendar s popolnoma različnimi fizikalnimi parametri. Poiščite njihovo uporabo kot dodatke za zlitine.
5. Alkalinska zemlja - kalcij, natrij, litij. V prosti obliki praktične uporabe nimajo.

Barvne kovine

Druga največja skupina ima nizko gostoto, dobro duktilnost, nizko tališče, prevladujoče barve (bela, rumena, rdeča) in sestoji iz naslednjih kovin:

• Pljuča - magnezij, stroncij, cezij, kalcij. V naravi najdemo le v močnih spojinah. Uporablja se za izdelavo lahkih zlitin za različne namene.
• Noble. Primeri kovin: platina, zlato, srebro. So zelo odporni proti koroziji.
• Taljive - kadmij, živo srebro, kositer, cink. Imajo nizko tališče, sodelujejo pri proizvodnji različnih zlitin.

Nizka trdnost barvnih kovin jim ne omogoča uporabe v čisti obliki, zato se v industriji uporabljajo kot zlitine.

Baker in bakrove zlitine

V svoji čisti obliki je rožnato-rdeče barve, majhna odpornost majhna gostota, dobra toplotna prevodnost, odlična duktilnost, je odporna proti koroziji. Široko se uporablja kot prevodnik električnega toka. Za tehnične potrebe uporabljamo dve vrsti bakrenih zlitin: medenino (baker s cinkom) in bron (bakra z aluminijem, kositer, nikelj in druge kovine). Medenina se uporablja za izdelavo pločevin, trakov, cevi, žic, fitingov, puše, ležajev. Ravne in okrogle vzmeti, membrane, različna oprema, pari iz črva so izdelani iz brona.

Aluminij in zlitine

Ta zelo lahka kovina, srebrno bele barve, ima visoko korozijsko odpornost. Ima dobro električno prevodnost in plastičnost. Zaradi svojih značilnosti je našla uporabo v prehrambeni, lahki in električni industriji, kot tudi pri gradnji letal. Aluminijeve zlitine se pogosto uporabljajo v strojništvu za izdelavo kritičnih delov.

Magnezij, titan in njihove zlitine

Magnezij ni odporen proti koroziji, vendar se za tehnične potrebe ne uporablja lažja kovina. V bistvu je dodan zlitinam z drugimi materiali: cink, mangan, aluminij, ki so lepo urejeni in so zelo obstojni. Zlitine z lahkim kovinskim magnezijem se uporabljajo za izdelavo kovčkov, različnih instrumentov in motorjev. Titan je našel svojo uporabo v raketni industriji, kot tudi inženiring za kemično industrijo. Titanove zlitine imajo nizko gostoto, odlične mehanske lastnosti in korozijsko odpornost. Dobro se odzivajo na tlačno zdravljenje.

Antifrikcijske zlitine

Takšne zlitine so definirane tako, da povečajo življenjsko dobo površin, ki doživljajo trenje. Združujejo naslednje lastnosti kovine - dobro toplotno prevodnost, nizko tališče, mikroporozo, šibko koeficient trenja. Antifrikcijske zlitine, na katerih je osnova svinec, aluminij, baker ali kositer. Najbolj uporabne so:

• babbitt Narejen je na osnovi svinca in kositra. Uporablja se pri proizvodnji oblog za ležaje, ki delujejo pri visokih hitrostih in udarnih obremenitvah;
• aluminijeve zlitine;
• bron;
• kovinsko-keramični materiali;
• litega železa

Mehke kovine

Po klasifikacijskem sistemu kovin zlato, baker, srebro, aluminij, vendar med najmehkejšimi izločajo cezij, natrij, kalij, rubidij in druge. Zlato je v naravi zelo razpršeno. Je v morski vodi, v človeškem telesu, najdemo pa jo lahko tudi v skoraj vsakem fragmentu granita. V svoji čisti obliki ima zlato rumeno barvo s pridihom rdeče barve, saj je kovina mehka - lahko jo opraskamo tudi z nohtom. Pod vplivom okolja se zlato hitro zruši. Ta kovina je nepogrešljiva za električne kontakte. Kljub dejstvu, da je srebro dvajsetkrat več kot zlato, je tudi redko. Uporablja se za proizvodnjo namiznega pribora, nakita. Natrijev lahke kovine je tudi zelo razširjen, povpraševanje v skoraj vsaki industriji, vključno s kemično industrijo, za proizvodnjo gnojil in antiseptikov.

Kovina je živo srebro, čeprav je v tekočem stanju, zato velja za eno najmehkejših na svetu. Ta material se uporablja v obrambni in kemični industriji, kmetijstvu in elektrotehniki.

Trdne kovine

V naravi, praktično ni najbolj trdnih kovin, zato je zelo težko dobiti jih. V večini primerov jih najdemo v padlih meteoritih. Krom spada med neodporne kovine in je najtežji od najčistejšega na našem planetu, poleg tega pa je lahko tudi strojno obdelan. Volfram je kemični element. Šteje se, da je najtežja v primerjavi z drugimi kovinami. Ima izredno visoko tališče. Kljub trdoti je mogoče izdelati vse potrebne podrobnosti. Zaradi svoje toplotne stabilnosti in fleksibilnosti je najprimernejši material za taljenje majhnih elementov, ki se uporabljajo pri razsvetljavi. Volfram iz ognjevarne kovine je glavna snov težkih zlitin.

Kovine v energetiki

Kovine, ki vsebujejo proste elektrone in pozitivne ione, veljajo za dobre prevodnike. To je dokaj zahtevan material, za katerega je značilna plastičnost, visoka električna prevodnost in zmožnost, da zlahka darovajo elektrone. Izdelane so iz močnostnih, radijskih in posebnih žic, delov za električne instalacije, strojev, za gospodinjske aparate. Vodilni pri uporabi kovin za proizvodnjo kabelskih izdelkov so:

• svinec - za večjo odpornost proti koroziji;
• baker - za visoko električno prevodnost, enostavno obdelavo, odpornost proti koroziji in zadostno mehansko trdnost;
• aluminij - za majhno težo, odpornost na vibracije, trdnost in tališče.

Kategorije železnih sekundarnih kovin

Za odpadke železnih kovin uvedejo določene zahteve. Za pošiljanje zlitin v peči za taljenje jekla bodo potrebne nekatere predelave. Preden se prijavite za prevoz odpadkov, se morate seznaniti z GOST železnimi kovinami, da določite njegovo vrednost. Črni odpadki so razvrščeni v jeklo in lito železo. Če sestava vsebuje dopante, se razvrsti kot "B". V kategoriji "A" je vključen ogljik: jeklo, lito železo, prisad.

Metalurgi in metalec zaradi omejene baze primarnih virov kažejo aktivno zanimanje za sekundarne surovine. Uporaba železnih ostankov namesto kovinske rude je vir in rešitev za varčevanje z energijo. Sekundarna železna kovina se uporablja kot pretvornik talilnega hladilnika.

Obseg uporabe kovin je neverjetno širok. Črna in barva se uporabljata nedoločen čas v gradbeni in strojni industriji. Brez brezbarvnih kovin in v energetiki. Redki in dragoceni gredo v proizvodnjo nakita. Oba barvna in železna kovina se uporabljata v umetnosti in medicini. Nemogoče si je predstavljati človeško življenje brez njih, od gospodinjskih dodatkov do unikatnih naprav in naprav.