Основные свойства металлов и классификация: 1. Классификация и свойства металлов и сплавов

Содержание

1. Классификация и свойства металлов и сплавов

Металлами называют непрозрачные кристаллические вещества, обладающие прочностью, пластичностью, тепло- и электропроводностью, блеском и другими характерными свойствами, которые обусловлены наличием в их кристаллической решетке большого числа свободных электронов. В нормальных условиях они являются твердыми веществами, исключая ртуть, температура плавления которой минус 39 С.

Чистые металлы в большинстве случаев не обеспечивают необходимого комплекса свойств и поэтому применяются редко. В большинстве случаев в технике используют сплавы, количество которых превышает 10 тысяч наименований.

Металлические сплавы – материалы, состоящие из двух или более компонентов и обладающие свойствами, характерными для металлов. Сплавы создаются в результате расплавления, спекания исходных компонентов и другими методами.

Механические свойства металлов и сплавов

Прочность – это способность материала сопротивляться воздействию внешних сил, не разрушаясь. Прочность оценивается величиной предела прочности при растяжении:

, где

P – сила в ньютонах (Н), при которой образец материала разрушается;

F – площадь поперечного сечения испытуемого стандартного образца (м²). Значение предела прочности определяется в Па или МПа.

Твердость – это способность материала сопротивляться царапанию или вдавливанию в него какого-либо тела. Существуют обоснованные методы определения твердости для металлов: метод Бринелля (вдавливанием стального шарика) и метод Роквелла (вдавливанием конусообразной алмазной пирамиды). Число твердости определяют по специальным таблицам и обозначают соответственно HB и HRC. Твердость по Бринеллю определяется как частное от деления нагрузки (Р) при вдавливании на площадь сферического отпечатка (f), диаметр которого измеряется после снятия нагрузки:

Чем меньше диаметр отпечатка, тем тверже металл.

Упругость – это способность материала изменять свою форму под действием внешних сил и восстанавливать ее после прекращения действия этих сил. Отношение нагрузки, при которой у образца появляются остаточные удлинения, к площади его поперечного сечения называется пределом упругости. Предел упругости измеряется в МПа. Сталь имеет предел упругости около 30 МПа, а свинец, почти не обладающий упругостью, всего 0,25 МПа.

Ударная вязкость – это способность материала сопротивляться динамическим нагрузкам. Определяется как отношение затраченной на излом образца работы W (МДж) к площади его поперечного сечения F (м

2) в месте надреза. Для испытания изготавливают специальные стандартные образцы, имеющие форму квадратных брусочков с разрезом. Испытывают образец на маятниковых копрах. Свободно падающий маятник копра ударяет по образцу со стороны, противоположной надрезу. При этом фиксируется работа, затрачиваемая на излом.

Пластичность – это способность материала, не разрушаясь, изменять под действием внешних сил свою форму и сохранять измененную форму после прекращения действия сил. Свинец, например, является одним из наиболее пластичных металлов. Мерой пластичности может служить относительное удлинение. Эта величина измеряется в процентах от первоначальной длины образца при испытании на растяжение.

Хрупкость – это способность материала под действием внешних сил не изменять или почти не изменять своей формы, но быстро разрушаться.

Химические свойства металлов определяются способностью их атомов легко отдавать валентные электроны и переходить в состояние положительно заряженных ионов. Указанное свойство определяет особенности химического взаимодействия металлов и сплавов с агрессивными средами. Химические свойства металлов и сплавов определяются их химическим составом. Так, например, определенный процент содержания хрома в стали делает ее нержавеющей.

К технологическим свойствам металлов и сплавов относится их способность к формоизменению (ковкость, свариваемость и т. д.). Важное значение имеет жидкотекучесть — свойство расплавленного металла заполнять и точно воспроизводить литейную форму.

Функциональные или эксплуатационные свойства включают в себя хладостойкость, жаропрочность, жаростойкость, антифрикционность и другие характеристики материалов, определяемые условиями их работы.

Металлы периодической системы химических элементов делят на черные (железо и сплавы на его основе) и цветные, или точнее, нежелезные (все остальные металлы)

Черные металлы имеют: темно-серый цвет; большую плотность (кроме щелочно-земельных металлов;) высокую температуру плавления; относительно высокую твердость; обладают полиморфизмом (способностью существовать в различном кристаллическом состоянии).

К черным металлам относят железо и сплавы на его основе – чугуны и стали. На их долю приходится 95 % производимой в мире металлопродукции, а на цветные – только 5 %.

Цветные металлы имеют: характерную окраску (красную, желтую, белую; обладают пластичностью; малой плотностью; относительно низкой температурой плавления; характерно отсутствие полиморфизма.

Наиболее типичным металлом этой группы является медь.

Классификация металлов основанная на их физических свойствах

«Научный аспект №2-2019» — Естественные науки

УДК 546.3

Савинов Сергей Николаевич – младший научный сотрудник ООО «Лаборатория метеотехнологий».

Аннотация: Приводится новая классификация металлов, основанная на их физических свойствах – температура плавления, плотность, электропроводность, твердость. Показано, что предлагаемая схема классификации подчиняется периодическому закону химических элементов, и может соответствовать наличию двух определяющих параметров структуры металлов без уточнения их природы.

Ключевые слова: Металлы, классификация, физические свойства.

Предлагаемая классификация произведена по физическим свойствам металлов. Рассмотрены следующе физические свойства: температура плавления, плотность, электропроводность и твердость.

Для каждого свойства определены классификационные категории в следующем виде:

по температуре плавления металлы разделены на тугоплавкие с температурой плавления более 1000 Сº и легкоплавкие с температурой плавления менее 1000 Сº;
по плотности: низкая плотность — менее 5 000 кг/м³, средняя плотность от 5 000 кг/м³ до 15 000 кг/м³, высокая плотность — более 15 000 кг/м³;
электропроводность оценена по величине коэффициента удельного электрического сопротивления: высокая электропроводность при р < 0,100, низкая электропроводность p > 0,100;
твердость оценена по шкале Боттона: высокая твердость — более 1300, средняя твердость — от 1300 до 800, низкая — менее 800.

На основании указанной совокупности физических свойств металлы возможно разделить на 4 типа (физические свойства по типам описаны в таблице 1):

Тип свинца. Характерными свойства: средняя плотность, легкоплавкость, низкая электропроводность, низкая твердость. Представители типа: Hg, Pb, Tl, Bi, Ga, Ge, As и подобные.
Тип платины. Характерные свойства: высокая плотность, тугоплавкость, низкая электропроводность, средняя твердость. Представители типа: Pt, Ir, Os, Re и подобные., близки U, W, Au, Ag.
Тип алюминия. Характерные свойства: малая плотность, легкоплавкость, высокая электропроводность, средняя твердость. Представители типа: Аl, щелочноземельные металлы и подобные.
Тип железа. Характерные свойства: средняя плотность, тугоплавкость, высокая электропроводность, высокая твердость. Представители типа: V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni и подобные.

Таблица 1.

	плотность (кг/м³)	Т плавления (Сº)	Уд. электр. сопротивление	твердость по Боттону
тип свинца	5-15	<1000	>0,100	<800
тип платины	>15	>1000	>0,100	800-1300
тип алюминия	<5	<1000	<0,100	800-1300
тип железа	5-15	>1000	<0,100	>1300

Представленная в классификации типы металлов подчиняются периодическому закону Д. И.Менделеева: с возрастанием заряда ядра происходит периодическое проявление физических свойств металлов соответствующее соотношению свойств характерных для типов металлов. В периодической системе элементов Менделеева каждый период начинается с металлов, относящихся к типу алюминия, далее следуют металлы, относящиеся к типу железа, и завершает период металлы типа свинца. В 6 и 7 периодах после металлов из типа железа следуют металл из типа платины и завершается период металлами из типа свинца. Например, 4 период начинается с металлов из типа алюминия или близких этому типу (K, Ca), далее металлы смешанного типа (Sc, Ti), далее металлы из типа железа или близкие ему (V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni), смешанного типа Cu, и завершают период металлы близкие типу свинца (Zn, Ga, Ge, As).

Указанную группировку металлов можно построить исходя из предположения о наличии двух параметров (a,b) структуры, крайние значения которых в совокупности образуют 4 типа. Физические свойства определяются параметрами: температура плавления пропорциональна параметру a, электропроводность пропорциональна параметру b, прочность пропорциональна a*b, плотность пропорциональна a/b. Соответственно параметры типы металлов: тип железа – a max, b max; тип свинца – a min, b min; тип алюминия – a min, b max; тип платина – a max, b min.

Выводы

По физическим свойствам металлы могут быть разделены на типы, имеющие характерную совокупность свойств. Представленная классификация рассматривает физические свойства – температуру плавления, плотность, твердость и электропроводность.

Список литературы

Иванов Н.И. Сопротивление материалов. — М.:ГОНТИ НКТП СССР, — 1938.
Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. Том 1. — М.: Машиностроение, 1973 г.
Гаврюченков Ф.Г., Рабинович В.А., — Химия. Справочное руководство, — Л.: Химия, 1975 г.
Козлов Э.В., Старенченко В.А., — Металлы, Т6. — М.: 1993.
Геллер Ю.А., Рахштадт А.Г. Материаловедение. – М.: Металлургия, 1989.

Интересная статья? Поделись ей с другими:

Типы металлов – их свойства и применение

ТИПЫ МЕТАЛЛОВ

Существует множество различных типов металлов. Тип металла определяется его свойствами (химическими, физическими и механическими).

Некоторые металлы тверже других, некоторые металлы более устойчивы к коррозии, некоторые ковкие, а некоторые хрупкие.

В нашей повседневной жизни и в технических целях наиболее часто используемым типом металла является сталь (фактически сплав различных металлов), которая в основном изготавливается из железа после сплавления с марганцем и кремнием.

Прочная и долговечная сталь идеально подходит для строительных проектов. Сталь также устойчива к коррозии, что делает ее хорошим выбором для наружного применения.

Еще одним распространенным типом металла является алюминий. Алюминий легкий и прочный, что делает его хорошим выбором для транспортных применений. Алюминий также устойчив к коррозии, что делает его хорошим выбором для наружного применения.

Другим распространенным типом металла является медь. Медь является хорошим проводником электричества, что делает ее идеальной для электропроводки. Медь также обладает высокой устойчивостью к коррозии, что делает ее хорошим выбором для наружного применения.

ЧТО ТАКОЕ МЕТАЛЛ?

Металл относится к элементам, обнаруженным в земной коре и обладающим определенными физическими свойствами, такими как блеск, твердость, ковкость, электрическая и теплопроводность и т. д. В химии металл означает элементы, которые имеют металлическую связь и легко образуют положительные ионы. Металлы обычно пластичны и ковки.

В физике под металлами понимаются вещества, обладающие определенными физическими свойствами (например, блеск, твердость, ковкость, электрическая и теплопроводность и т. д.). Примеры металлов: железо, медь, алюминий и т. д.

КАК МЕТАЛЛЫ НАХОДЯТСЯ НА ЗЕМЛЕ?

Металлы распределяются на Земле в зависимости от их плотности. Более легкие элементы (металлы) находятся в земной коре, а более тяжелые элементы находятся в глубине. Возможно, вы читали, что ядро Земли состоит из железа и никеля (оба являются тяжелыми элементами).

Некоторые металлы встречаются в чистом виде (так называемые благородные металлы, такие как золото), в то время как другие находятся в их соединениях или оксидах. Эти металлы должны быть извлечены, прежде чем их можно будет использовать в технических целях.

ЧТО ТАКОЕ НЕМЕТАЛЛ?

Неметаллы чаще всего ошибочно называют металлами, поскольку они повторно собирают свойства Металла. Неметалл означает элементы, которые полностью или частично лишены свойств металла.

Примерами неметаллов являются углерод, бор, кремний, сера и все газы (водород, гелий, кислород и т. д.). Неметаллы — это элементы, из которых состоит большая часть Вселенной, включая Землю. (Например, вода состоит из двух неметаллов — водорода и кислорода).

В то время как некоторые неметаллы бесцветны (большинство газов), другие имеют характерные цвета (сера имеет желтый цвет, бор — серебристый цвет и углерод имеет черный цвет в форме графита).

ХАРАКТЕРИСТИКИ (СВОЙСТВА) МЕТАЛЛОВ

Металлы являются уникальными элементами с особыми характеристиками (Свойствами) и кристаллической микроструктурой.

Металлы отличаются от других элементов, встречающихся во Вселенной. С физической, химической и инженерной точек зрения основными характеристиками металлов являются:

Металлы имеют металлическую связь. Металлическая связь придает металлам уникальные механические, термические, электрические и магнитные свойства.
Металл можно обрабатывать — холодной или горячей обработкой. Это означает, что их можно сворачивать в листы, экструдировать и сгибать. Эти свойства металла существуют благодаря наличию системы скольжения, допускающей пластическую деформацию.
Чистые металлы пластичны, что означает, что их можно сгибать без внезапного хрупкого разрушения.
Металл имеет высокую температуру плавления. Большая часть металла плавится при очень высокой температуре. Исключение составляет ртуть (Hg), температура плавления которой составляет -38,83 °C. S0, то есть находится в жидком состоянии при температуре окружающей среды.
Металлы очень хорошо проводят электричество. Их электрическое сопротивление очень мало, что делает их полезным материалом для передачи электричества из одного места в другое или в электронном оборудовании.
Металлы имеют высокую плотность.
Металлы ковкие. Податливость металла означает, что его можно превратить в тонкие плоские листы или проволоку путем удара молотком без какого-либо разрушения/разрушения. Например, серебро — очень пластичный металл.
Металлы очень хорошо проводят тепло. Это свойство позволяет использовать металл для передачи тепла и делает его лучшим элементом, например, для домашней утвари.

ЧТО ТАКОЕ СПЛАВ?

Сплав представляет собой смесь двух или более металлов. Металлы сплавляются вместе и охлаждаются, образуя твердое тело. Сплавы обычно прочнее и тверже, чем металлы, из которых они сделаны.

Они также имеют разные цвета. Некоторые сплавы, такие как латунь, используются для изготовления монет и украшений. Другие, такие как сталь, используются для изготовления инструментов и машин.

КЛАССИФИКАЦИЯ И ТИПЫ МЕТАЛЛОВ

Металлы представляют собой класс элементов, обладающих определенными физическими и химическими свойствами. Существует множество различных типов металлов, каждый из которых имеет свой уникальный набор характеристик.

Некоторые металлы, такие как золото, считаются ценными из-за их редкости и красоты. Другие, такие как алюминий, ценятся за малый вес и коррозионную стойкость.

ЧТО ТАКОЕ ЧЕРНЫЕ И ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ?

Классификация металлов основана на их химическом составе. Металлы можно классифицировать как

Черные металлы и
Цветные металлы.

Черные металлы содержат железо и притягиваются магнитом. Цветные металлы не содержат железа и не притягиваются магнитом.

Черные металлы можно дополнительно разделить на углеродистые стали и легированные стали. Углеродистые стали состоят из железа и углерода, а легированные стали состоят из железа, углерода и других элементов, таких как никель или хром.

Цветные металлы также могут быть дополнительно классифицированы на неблагородные металлы и драгоценные металлы. Неблагородные металлы в основном используются в промышленных целях, в то время как драгоценные металлы имеют высокую экономическую ценность.

Некоторые распространенные черные металлы включают сталь, кованое железо, чугун и инструментальную сталь.

ЧТО ТАКОЕ ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ?

Черные металлы представляют собой сплавы, содержащие железо. Наиболее распространенными черными металлами являются сталь и кованое железо.

Черные металлы широко используются в строительстве, автомобилестроении и машиностроении. Они также используются в объектах, которые должны быть прочными и долговечными, таких как инструменты, приборы и машины. Черные металлы могут быть переработаны, что делает их устойчивым ресурсом.

Черные металлы имеют множество применений. Их часто используют в строительстве, потому что они прочные и долговечные.

Углеродистая сталь обычно используется в балках, фермах и колоннах. Нержавеющая сталь часто используется в кухонной технике и столешницах. Инструментальная сталь часто используется для изготовления ножей, пил и других инструментов.

ЧТО ТАКОЕ ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ?

Цветные металлы – это металлы, не содержащие железа. Эти металлы ценятся за их устойчивость к коррозии и способность выдерживать высокие температуры.

Цветные металлы включают алюминий, медь, латунь и бронзу. Они часто используются в строительстве или производстве из-за этих свойств.

Цветные металлы также имеют множество применений. Алюминий часто используется в банках для напитков и кухонной посуде.

Латунь часто используется для изготовления сантехники и дверных ручек. Медь часто используется для электропроводки и кровельных материалов.

НАИБОЛЕЕ РАСПРОСТРАНЕННЫЕ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫЕ МЕТАЛЛЫ

Существует множество различных типов металлов, используемых в машиностроении, но некоторые из них более распространены, чем другие.

Сталь, алюминий и медь являются одними из наиболее часто используемых металлов в машиностроении. Каждый металл имеет свои уникальные свойства, которые делают его пригодным для определенных применений.

Сталь — прочный и долговечный металл, широко используемый в строительстве и производстве.

Алюминий — это легкий металл, устойчивый к коррозии, который часто используется в транспортных средствах. Медь — мягкий металл, обладающий высокой электропроводностью и часто используемый в электропроводке.

УГЛЕРОДИСТАЯ СТАЛЬ

Углеродистая сталь представляет собой сплав железа и углерода, содержание углерода обычно составляет от 0,05% до 2,0%. Это наиболее распространенная форма стали, потому что она экономична и обладает хорошей прочностью и твердостью. Углеродистые стали делятся на четыре основных типа:

низкоуглеродистые стали,
среднеуглеродистые стали,
высокоуглеродистые стали и
очень высокоуглеродистые стали.

Низкоуглеродистые стали содержат до 0,3% углерода и являются самым мягким и пластичным типом углеродистой стали.

Они используются для таких применений, как формование, штамповка и волочение проволоки, поскольку они легко поддаются формованию и обладают хорошей износостойкостью.

Среднеуглеродистые стали содержат от 0,3% до 0,6% углерода и прочнее низкоуглеродистых сталей, но с ними относительно легко работать.

НИЗКОУГЛЕРОДИСТАЯ СТАЛЬ

Низкоуглеродистая сталь — это тип стали с более низким содержанием углерода, чем в других типах стали. Это делает сталь менее хрупкой и более пластичной, что означает, что ей легче придавать форму и форму.

Низкоуглеродистая сталь часто используется в строительстве, автомобилестроении и других отраслях промышленности.

Существуют различные марки низкоуглеродистой стали, каждая из которых обладает своими уникальными свойствами. Некоторые распространенные марки включают сталь 1010, сталь 1020 и сталь 1045. Все эти марки относительно легко формуются и формуются, что делает их идеальными для многих применений.

Низкоуглеродистая сталь известна своим хорошим отношением прочности к весу и коррозионной стойкостью. Он также может подвергаться термообработке для достижения более высокой прочности на растяжение. Приложения, требующие этих свойств, включают автомобильные детали, конструкционные балки и болты.

СРЕДНЕУГЛЕРОДИСТАЯ СТАЛЬ

Среднеуглеродистая сталь представляет собой тип углеродистой стали с содержанием углерода в диапазоне от 0,15 до 0,60 весовых процентов.

Этот тип стали имеет отличное сочетание прочности и пластичности и часто используется в автомобилестроении и строительстве. Наиболее распространенными марками среднеуглеродистой стали являются AISI 1040, AISI 1045 и AISI 1050.

Эти марки обладают различными механическими свойствами, что делает их пригодными для самых разных применений.

Например, сталь AISI 1040 имеет предел текучести 54 тысячи фунтов на квадратный дюйм, а AISI 1050 имеет предел текучести 63 тысячи фунтов на квадратный дюйм. Кроме того, среднеуглеродистые стали обычно легко поддаются механической обработке и сварке.

ВЫСОКОУГЛЕРОДИСТАЯ СТАЛЬ

Высокоуглеродистая сталь — это разновидность легированной стали, которая содержит более 0,6% углерода. Количество углерода в сплаве влияет на свойства и области применения стали.

Высокоуглеродистые стали тверже и прочнее низкоуглеродистых, но они также более хрупкие. Они используются для приложений, требующих высокого отношения прочности к весу, таких как ножи, пружины и оси.

Наиболее распространены марки высокоуглеродистой стали 1045, 1060, 1070 и 1080. Эти стали имеют содержание углерода 0,45 %, 0,60 %, 0,70 % и 0,80 % соответственно. Они обладают рядом свойств, которые делают их пригодными для различных применений:

1045 — это сплав общего назначения, который можно использовать для лезвий ножей, пуансонов, штампов и других операций механической обработки.

ЧУГУН

Чугун – это разновидность чугуна, получаемая путем плавления чугуна и отливки его в форму. Это хрупкий металл, прочный и тяжелый.

Имеет низкую температуру плавления, поэтому из него можно отливать различные формы. Чугун используется для изготовления посуды, инструментов и других предметов. Чугун содержит более 2% углерода.

Существует несколько марок чугуна, в зависимости от количества углерода в металле. Наиболее распространенными марками являются низкоуглеродистая сталь, литая сталь, легированная сталь и инструментальная сталь.

Чугун обладает рядом свойств, которые делают его пригодным для изготовления предметов. Он прочный и тяжелый, поэтому из него можно делать инструменты и посуду. Он также имеет низкую температуру плавления, поэтому его можно легко отливать в формы.

СТАЛЬ

Сталь происходит от немецкого слова «Sahel», что означает твердый или твердый. Сталь – это сплав, состоящий из железа и углерода. Процент углерода можно контролировать для создания различных типов стали с различными свойствами.

Низкоуглеродистая сталь мягкая и с ней легко работать, но она не такая прочная, как высокоуглеродистая сталь. Когда стали, содержащие более 0,2% углерода, нагревают, а затем медленно охлаждают, образующиеся кристаллы очень малы, и говорят, что сталь имеет «мелкое зерно».

Это делает сталь более хрупкой и трудной в обработке, но также делает ее прочнее. Сталь можно подвергнуть термической обработке, чтобы сделать ее еще прочнее, изменив кристаллическую структуру металла. Он также может быть закален, что делает его менее хрупким.

НЕРЖАВЕЮЩАЯ СТАЛЬ

Нержавеющая сталь — это разновидность стали, которая содержит хром и никель. Эти металлы делают сталь устойчивой к коррозии и окрашиванию.

Нержавеющая сталь бывает разных марок, каждая из которых имеет свои уникальные свойства. Наиболее распространенной маркой нержавеющей стали является нержавеющая сталь 304, которая используется в самых разных областях.

АУСТЕНИТНАЯ НЕРЖАВЕЮЩАЯ СТАЛЬ

Аустенитная нержавеющая сталь — это тип стали, обладающий высокой коррозионной стойкостью и не обладающий магнитными свойствами.

Этот тип стали обычно используется там, где важны прочность и ударная вязкость, например, при производстве оборудования для пищевой промышленности, хирургических инструментов и морского оборудования.

Существует три основных марки аустенитной нержавеющей стали: 304, 316 и 321. 304 является наиболее распространенной маркой, за ней следует 316. 321 обладает более высокой термостойкостью и коррозионной стойкостью, чем две другие марки, и часто используется в приложениях. которые требуют повышенной температуры.

Аустенитная нержавеющая сталь обычно имеет содержание хрома 18-20% и содержание никеля 8-10%.

Аустенитная нержавеющая сталь обладает несколькими ключевыми свойствами, которые делают ее пригодной для многих применений. Он немагнитный, то есть на него не будут воздействовать магнитные поля.

ФЕРРИТОВАЯ НЕРЖАВЕЮЩАЯ СТАЛЬ

Ферритная нержавеющая сталь представляет собой нержавеющую сталь, имеющую кристаллическую структуру феррита. Этот тип стали является магнитным и имеет более низкую коррозионную стойкость, чем другие типы нержавеющей стали.

Он также менее прочен и труднее сваривается. Однако она дешевле, чем другие виды нержавеющей стали, и может использоваться в умеренных условиях. Наиболее распространенными марками ферритной нержавеющей стали являются марки 430 и 439.

ДВУПЛЕКСНАЯ НЕРЖАВЕЮЩАЯ СТАЛЬ

Дуплексная нержавеющая сталь представляет собой сплав нержавеющей стали с двухфазной микроструктурой из аустенита и феррита.

Имеет высокое содержание хрома (22%) и никеля (24%), что делает его устойчивым к коррозии. Дуплексные нержавеющие стали делятся на два основных типа: Lean Duplex и Super Duplex.

Бедные дуплексные марки имеют более низкое содержание никеля, чем супердуплексные марки, и менее устойчивы к точечной и щелевой коррозии.

Супердуплексные марки имеют более высокое содержание никеля, что делает их более устойчивыми к этим формам коррозии.

Обычные марки дуплексной нержавеющей стали включают 2205, 2507 и 2618. Эти марки имеют разные свойства, что делает их пригодными для различных применений.

Например, 2205 широко используется в нефтяной и газовой промышленности из-за его высокой прочности и стойкости к коррозионному растрескиванию под воздействием хлоридов.

НЕРЖАВЕЮЩАЯ СТАЛЬ, ЗАКАЛЕННАЯ ДИСПЛЕНЦИЕЙ

Нержавеющая сталь, закаленная осаждением, представляет собой семейство нержавеющих сталей, подвергаемых термической обработке для достижения желаемых свойств.

Наиболее распространенным типом дисперсионного твердения является аустенитная нержавеющая сталь, которую изначально упрочняют путем добавления в сплав ниобия или титана.

После термической обработки эта смесь образует новую фазу, называемую «выделением», которая упрочняет сплав. Дисперсионное твердение также может быть достигнуто в ферритных и мартенситных нержавеющих сталях за счет добавления определенных элементов, таких как алюминий, медь и никель.

Преимущества дисперсионно-твердеющей нержавеющей стали включают высокую прочность и твердость, хорошую коррозионную стойкость и хорошую ударную вязкость.

Этот тип стали используется в различных областях, таких как автомобильные детали, медицинское оборудование, оборудование для пищевой промышленности и гидравлические системы.

АЛЮМИНИЙ

Алюминий — легкий металл, прочный, долговечный и устойчивый к коррозии. Это самый распространенный металлический элемент в земной коре, составляющий около 8 процентов массы планеты.

Алюминий имеет множество применений: от строительства до транспортировки и упаковки. Существует несколько различных типов алюминия, каждый из которых имеет свои уникальные свойства.

Наиболее распространенными марками алюминия являются 1100, 3003 и 6061. Алюминиевые сплавы использовались на протяжении веков, потому что они прочные и легкие.

МЕДЬ

Медь — универсальный металл с долгой историей использования. Он имеет множество различных сортов и типов, каждый из которых обладает уникальными свойствами, которые делают его пригодным для различных применений.

Медь часто используется в электропроводке из-за ее хорошей проводимости, а также в сантехнике из-за ее устойчивости к коррозии.

СЕРЕБРО

Серебро — мягкий, белый, блестящий металл. Он немного тверже золота и имеет немного более низкую температуру плавления. Серебро встречается в природе в сочетании с другими элементами.

Самый распространенный минерал серебра называется аргентит. Серебро также содержится в свинцовых, медных и цинковых рудах.

Соединенные Штаты используют больше серебра, чем любая другая страна. Около двух третей серебра, используемого каждый год, идет на изготовление монет и медалей.

Остальное используется для ювелирных изделий, фотографии, электрических контактов и разъемов, зеркал и многого другого.

Серебро использовалось в качестве денег на протяжении тысячелетий, потому что оно не подвергается коррозии и не тускнеет. Кроме того, он очень пластичен — из него можно вытянуть тонкую проволоку, не ломаясь, — и податлив — из него можно выковать тонкие листы, не ломая их.

ЗОЛОТО

Золото – металл желтого цвета с плотностью 19,3 г/см³. Он имеет температуру плавления 1064,18°С и температуру кипения 29°С. 00 °С. Золото пластично, пластично и химически инертно.

Наиболее распространенные сорта золота: 24 карата, 22 карата, 18 каратов, 14 каратов и 10 каратов. Золото имеет множество применений, включая украшения, монеты, электронику и стоматологию.

TIN

Олово — это металл, известный с бронзового века. Он встречается во многих различных сортах, каждый из которых обладает уникальными свойствами. Олово чаще всего используется в припое, так как оно имеет низкую температуру плавления и нетоксично. Его также можно использовать для покрытия других металлов для предотвращения коррозии.

ЦИНК

Цинк — это минерал, который содержится в земной коре. Это ключевой ингредиент в производстве стали и латуни. Он также используется для изготовления монет, батареек и других предметов.

Существуют различные сорта цинка в зависимости от чистоты металла. Наиболее распространенный сорт цинка называется оцинкованным цинком. Он имеет чистоту 99,995%. Другой распространенный сорт цинка называется литьем под давлением. Имеет чистоту 99,9%.

Цинк обладает многими свойствами, которые делают его полезным для различных применений. Это хороший проводник электричества и тепла. Он также устойчив к коррозии и может использоваться в морской среде. Цинк также можно наносить на другие металлы для защиты от коррозии.

СВИНЦ

Свинец — это мягкий, тяжелый металл серебристого цвета. Встречается в природе в виде сульфида или карбоната.

Свинец — один из самых распространенных металлов в мире. Из него изготавливают пули, трубы и кровельные материалы. Свинец может быть токсичным, если его съесть или вдохнуть.

МАГНИЙ

Магний (Mg) — серебристо-белый металлический элемент, восьмой по распространенности элемент в земной коре.

Магний встречается в природе в виде силикатного минерала, а также содержится в морской воде и многих минералах. Это четвертый по распространенности элемент, используемый в металлургии. Магниевые сплавы используются в самолетах, автомобилях и другом транспортном оборудовании.

Наиболее распространенными сортами магния являются сплавы для литья под давлением (ADC12), сплавы для литья в постоянные формы (A356) и сплавы для литья в песчаные формы (AZ31).

Свойства магния включают высокое отношение прочности к весу, хорошую обрабатываемость, формуемость, свариваемость и коррозионную стойкость. Магний часто используется в качестве заменителя алюминия, поскольку он обладает лучшими механическими свойствами.

ТИТАН

Титан (Ti) — это химический элемент с символом Ti и атомным номером 22. Это блестящий белый металл с низкой плотностью, уступающий только железу по содержанию распространенных металлов в земной коре.

Существует несколько марок титана, которые определяются соответствующим процентным содержанием легирующих элементов. Двумя наиболее распространенными марками являются 6Al-4V и 3Al-2,5V.

Титан обладает многими желательными свойствами, включая высокое отношение прочности к весу, коррозионную стойкость, биосовместимость и немагнитные свойства. Он широко используется в аэрокосмической и морской промышленности, а также в медицинских имплантатах и протезах.

ВОЛЬФРАМ

Вольфрам — это химический элемент с символом W и атомным номером 74. Это твердый, тяжелый, серебристо-белый металл из группы переходных металлов.

Распространенными сортами вольфрама являются W1, W2, W3 и так далее. Свойства вольфрама варьируются в зависимости от сорта.

Вольфрам имеет высокую температуру плавления (3422°C), что делает его идеальным для использования в лампах накаливания и других устройствах, требующих высоких температур.

Он также имеет очень низкий коэффициент теплового расширения, что означает, что он не расширяется и не сжимается при изменении температуры.

Это делает вольфрам идеальным для использования в высокотемпературных устройствах, таких как детали печей и инструменты. Вольфрам также обладает высокой устойчивостью к коррозии и износу, что делает его пригодным для таких применений, как сверла и режущие инструменты.

НИКЕЛЬ

Никель — прочный, ковкий и устойчивый к коррозии металл серебристого цвета. В природе встречается в виде минерала пентландита. Никель также является одним из пяти основных металлов, из которых изготавливается латунь.

Наиболее распространенными марками никеля являются никель 200 и никель 400. Никель 200 обладает хорошими механическими свойствами и используется в машиностроении. Никель 400 обладает лучшей коррозионной стойкостью и используется в судостроении и химической промышленности.

Никель обладает рядом желательных свойств, в том числе высокой прочностью, ударной вязкостью и пластичностью, хорошей электро- и теплопроводностью, низким коэффициентом трения и отличной коррозионной стойкостью.

Эти свойства делают его полезным в различных приложениях, включая: монеты; магнитные сплавы; нержавеющая сталь; теплообменники; специальные сплавы для аэрокосмического применения; протезные приспособления.

КОБАЛЬТ

Кобальт является ключевым компонентом в производстве реактивных двигателей, так как он может выдерживать высокие температуры.

Также используется в производстве аккумуляторов, магнитов и сплавов. Кобальт имеет очень высокую температуру плавления и устойчив к коррозии. Наиболее распространенными марками кобальта являются Кобальт-28 и Кобальт-59.

КРЕМНИЙ

Кремний — это химический элемент с символом Si и атомным номером 14. Твердое и хрупкое кристаллическое твердое вещество с сине-серым металлическим блеском, это четырехвалентный металлоид.

Кремний является восьмым по массе элементом во вселенной, но очень редко встречается в чистом виде в природе. Он содержится в различных силикатных минералах и горных породах.

Большая часть кремния производится в форме диоксида кремния (кремнезема) с использованием либо химического восстановления кварца, либо прямого восстановления песка.

Кремнезем превращается в металлический кремний путем нагревания с углеродом в электродуговой печи: SiO2 + 2C → Si + 2CO.

Металлический кремний используется для изготовления сплавов с алюминием, медью, магнием и другими металлами. Кремний образует ионные соединения с элементами с 13 по 16 группы периодической таблицы.

СЕРА

Сера представляет собой неметаллический элемент, который содержится в земной коре. Это десятый по распространенности элемент во Вселенной.

Сера имеет желтый цвет и характерный запах тухлых яиц. Это хрупкое твердое вещество, растворимое в воде и спирте. Сера используется во многих отраслях промышленности, включая сельское хозяйство, производство и нефтепереработку.

Наиболее распространенными сортами серы являются сельскохозяйственная сера и техническая сера. Сельскохозяйственная сера используется для улучшения качества почвы.

Техническая сера используется для производства других химикатов и продуктов. Свойства серы включают ее воспламеняемость, реакционную способность и токсичность.

Сера может быть сожжена для получения диоксида серы, который может быть вредным для человека и окружающей среды.

Сера также может быть использована для производства сероводорода, который также может быть вредным для человека и окружающей среды.

ФОСФОР

Фосфор — минерал, содержащийся в земной коре. Это пятый по распространенности элемент в земной коре и составляет около 0,1% ее.

Фосфор обычно встречается в сочетании с другими элементами, такими как кислород, кремний и железо.

Наиболее распространенной формой фосфора является белый фосфор, который представляет собой мягкое воскообразное твердое вещество. Есть также несколько других сортов фосфора, которые используются для различных целей.

Некоторые из ключевых свойств фосфора включают его реакционную способность с кислородом, водой и кислотами; его низкая температура плавления; и его способность образовывать фосфаты.

Фосфаты важны, потому что они являются важными питательными веществами для растений и животных. Они также используются во многих промышленных процессах, таких как очистка воды и производство удобрений.

Фосфор является жизненно важным ингредиентом в питании растений и животных.

Подробнее:

https://www. twi-global.com/technical-knowledge/faqs/ferrous-vs-non-ferrous-metals
https://en.wikipedia.org/wiki /Металл
https://www.britannica.com/science/metal-chemistry

Классификация элементов: металлы, неметаллы и металлоиды

Ключевые понятия

• Элементы

• Металлы

• Неметаллы

• Металлоиды

Элементы:

Комбинация одного и только одного атома называется элементом. Примерами элементов являются углерод, кислород, водород и так далее.

Элементы классифицируются на основе таких свойств, как внешний вид, пластичность и других. Всего существует три типа классификации элементов, а именно:

Металлы

Неметаллы
Металлоиды

Металлы:

Металлы — это элементы, обладающие определенными свойствами и находящиеся в крайнем левом углу периодической таблицы. Некоторые из их свойств:

Физическое состояние : Металлы обычно твердые при комнатной температуре.

Внешний вид : Металлы выглядят блестящими, когда от них отражается свет.
Проводимость : Металлы являются очень хорошими проводниками электричества.
Ковкость и ковкость : Это свойство металла сильно раскалываться до тонкого листа, а затем до проволоки. Этим свойством обладают металлы.

Неметаллы:

Большинство неметаллов встречаются в природе в виде газов в воздухе. Некоторые из них представляют собой твердые вещества, обнаруженные в земной коре, такие как сера, которая встречается вокруг вулканов. Элементы, не являющиеся металлами, называются неметаллами. Физические свойства неметаллов сильно отличаются от свойств металлов. Неметаллы находятся в правой части периодической таблицы. Количество неметаллов меньше, чем металлов.

Физическое состояние: Неметаллы могут находиться в любом из состояний. Они могут быть твердыми, жидкими или газообразными при комнатной температуре.
Внешний вид: Неметаллы лишены свойства блестящего блеска.
Проводимость: Неметаллы не проводят электричество и действуют как изоляторы.
Пластичность и ковкость: Неметаллы не проявляют свойств ковкости и пластичности. При взбивании они превращаются в порошок.

Металлоиды:

Металлоиды ведут себя как неметаллы. Однако они также обладают некоторыми свойствами, которые больше похожи на свойства металлов. Металлоиды являются полупроводниками, а это означает, что они могут проводить электричество при определенных условиях. Эта способность сделала кремний и германий идеальными материалами для изготовления электронных компонентов.