Виды черных металлов: Чёрные металлы: описание, месторождения, классификация и где применяются металлом

Содержание

Черные металлы, их свойства, особенности и то что стоит знать

Металлы разделяются на цветные и черные. Черные металлы, по сути – это железо, имеющее в себе различное количество углерода, а также отличающиеся кристаллической решетки. К черным металлам относят стали и чугуны, которые в свою очередь имеют достаточно большое количество основных классов. При производстве чугунов и сталей различных типов, используют именно черные металлы, добываемые из металлических руд. В экономике металлов черные металлы составляют более 90%, а это указывает на их широкое распространение. От процентного содержания углерода зависит, какие свойства приобретет материал — чугунов или сталей. Для повышения качества черного металла, используются легирующие добавки (другие металлы и сплавы, а также химические элементы), которые улучшают свойства сплавов и придают им нужный оттенок характеристик в зависимости от его применения. Распространенными легирующими добавками являются:

  • медь;
  • кремний;
  • хром;
  • никель.

Классификация черных металлов

В большинстве случаев, классификация черных металлов построена на основании разделения элементов по их химическому составу и свойствам. Содержание легирующих элементов определяет железо и его сплав. В свою очередь, определенное процентное содержание углерода в сплаве указывает что это — чугун или сталь. Так чугуны содержат более 1,7% углерода, а стали от 0,2 до 1,7% углерода. Классификация черных металлов подразумевает разделение на следующие классы:

  • железные металлы;
  • тугоплавкие;
  • урановые;
  • щелочноземельные;
  • редкоземельные.

Также классификация черных металлов подразумевает отделение сталей легированных и нелегированных, которые еще называют углеродистыми. К углеродистым сталям относятся стали, в которых углерод является основным компонентом, при этом примеси на свойства металла не оказывают особого значения. Легированные имеют в наличие один или несколько легируемых элементов, которые оказывают огромное влияние на свойства стали. /Легированные стали очень широко применяется для изготовления ответственных деталей, несущих большую нагрузку, испытывающих разный температурный режим, сильное фрикционное воздействие. Применение такой стали распространенно в машиностроении, тракторостроении, тяжелой промышленности и в других областях.

Виды черных металлов

Виды черных металлов из стали имеют большое применение. Однако все виды стали по себе разные и имеют свое предназначение, и область применения. Также различные виды черных металлов, в частности стали, пройдя термообработку, приобретают отличительные свойства. Многие сплавы хорошо поддаются прокатке, прессованию, успешно льются. Другие достаточно мягкие и их можно обработать вручную. Такие виды черных металлов как нержавеющая сталь, обладая нужными легирующими элементами, имеют очень высокую стойкость к коррозии, большую твердость и прочность. Данный вид стали успешно применяют в пищевой промышленности, медицине, для изготовления бытовых предметов, для производства турбин и др. Еще одним

видом черного металла является чугун. Чугун – это сплав железа с углеродом и его содержание больше чем в стали. Так как чугун имеет хорошие литейные свойства, то его в основном используют для литых деталей. Чугун подразделяется на виды:

Литейный чугун используют для литья, этому хорошо способствует пластинчатый графит. Ковкий — обладает замечательной пластичностью, хорошо поддается ковке, откуда и взято название. Отдельные виды черного металла, к примеру, чугун шаровидным графитом, благодаря своей структуре шаровидного состояния, применяют в изготовлении деталей, имеющие очень высокое качество.

Черные металлы список, Виды и классификация чёрных металлов

Чёрные металлы — железо (Fe) и его сплавы (стали, ферросплавы, чугуны), в отличие от остальных металлов, называемых цветными. К чёрным металлам также относят

марганец (Mg) и иногда — хром (Cr). Эти металлы используются главным образом при производстве чугунов и сталей. Чёрные металлы составляют более 90 % всего объёма, используемых в экономике металлов, из них основную часть составляют различные стали.

Чугуны — сплавы железа с углеродом, при содержании углерода более 2,14 % (в некоторых чугунах до 6 %). Чугуны делятся на белые, серые и ковкие.

Стали — сплавы железа с углеродом (C) при содержании углерода менее 2,14 %.

  • Низкоуглеродистые (меньше 0,25 %)
  • Углеродистые (0,25 — 0,6 %)
  • Высокоуглеродистые (более 0,6 %)

Кроме углерода в чугунах и сталях содержатся другие компоненты, такие как кремний, марганец, сера, фосфор.

Для получения чугунов и сталей с требуемыми свойствами (устойчивость к коррозии, упругость, ковкость и др.) к ним добавляют легирующие вещества: алюминий, марганец, молибден, медь, никель, хром.


Металлобаза «Аксвил» продает оптом и в розницу:

• ЧЕРНЫЙ МЕТАЛЛОПРОКАТ

Первый поставщик листового металла. Низкие оптовые и розничные цены. Консультация по выбору. Оформление заказа на сайте и в офисе. Нарезка в размер. Доставка по Беларуси, в том числе, и в выходные дни.

 

По физическим свойствам, к чёрным относят металлы, обладающие магнитными свойствами:

  • Железо (Fe).
  • Кобальт (Co).
  • Никель  (Ni).
  • Гадолиний (Gd).

По технической классификации, к черным металлам относятся углеродистые стали и нелегированные чугуны.

 

Смотрите также:

Черные металлы и сплавы.

Черные металлы и сплавы




К черным металлам относятся железо и сплавы на его основе (сталь и чугун).

Железо – один из наиболее распространенных металлов в земной коре, однако, его начали применять позднее некоторых других металлов, например золота, меди, олова, свинца, цинка. Это можно объяснить тем, что руды железа мало похожи на металл, а в самородном состоянии этот металл почти не встречается.
Первобытному человеку было трудно догадаться, что из железной руды можно получить металл, пригодный для изготовления нужных ему вещей, тогда как самородки меди, олова и драгоценных металлов, хоть редко, но попадали в его поле зрения. Конечно же, необычные свойства этих материалов не могли остаться незамеченными даже первобытными людьми.

По этой причине прошло очень много времени, пока человек научился извлекать железо из руд и делать из него чугун и сталь и использовать эти металлы для своих нужд. В современном мире железные руды относятся к тем полезным ископаемым, без которых не может обходиться ни одна сколько-нибудь развитая в промышленном отношении страна. Именно железные руды служат сырьем для черной металлургии.

Из железных руд выплавляются чугуны (содержание углерода — 2,5…4 %), сталистые чугуны (1,5…2,5 % углерода), сталь (1,5…0,4 % углерода) и чистое железо (содержит менее 0,4 % углерода).
Наиболее широко применяется в промышленности сталь, значительно меньше — чугун и чистое железо.
Чугун выплавляется из железных руд в домнах, работающих на коксе или каменном угле; сталь и железо переплавляются из чугуна в бессемеровских конверторах, в отражательных мартеновских печах или другими способами.

Значение черных металлов и их сплавов в жизни человеческого общества исключительно велико. Сотни миллионов тонн чугуна и стали используются для строительства железных дорог, мостов, железобетонных зданий, для производства различных машин, электровозов, вагонов, автомобилей, тракторов, кораблей. Из железа изготовляются всевозможные предметы широкого потребления. Нет такой отрасли промышленности и сельского хозяйства, где не применялись бы железо и его сплавы.

В природе встречаются сотни минералов, в состав которых входит железо, но лишь немногие из них являются железной рудой. Это магнетит, гематит, бурый железняк и некоторые другие, которые образуют крупные месторождения, занимающие площади в десятки и сотни квадратных километров.

Магнитный железняк, или магнетит, в химическом отношении представляет соединение окиси железа с закисью железа. В природе он встречается и в форме хорошо образованных кристаллов, и особенно часто в виде сплошных или зернистых масс. Цвет магнетита железо-черный. Замечательное свойство этого минерала — магнитность.

По содержанию металлического железа магнетит — наиболее богатая железная руда (в ней содержится до 72% железа).
Крупные месторождения магнетитовых руд в нашей стране известны на Урале (горы Магнитная, Высокая, Благодать), на Кольском полуострове, в ряде районов Сибири (Горная Шория, в бассейне реки Ангары и др.).

За последние годы в Казахстане были открыты и разведаны крупные месторождения богатых магнетитовых руд в Кустанайской области: Соколовско-Сарбайское, Качканарское и многие другие.

Гематит, или красный железняк, имеет большее значение для черной металлургии, чем магнетит. В химическом отношении гематит — окись железа. В природе он образует ряд разновидностей (кристаллические, чешуйчатые и плотные скрытокристаллические массы). Окраска гематита может варьировать от вишнево-красной до железо-черной с сильным металлическим блеском.
Гематитовые руды образуют огромные залежи особенно среди древнейших гнейсов и метаморфических сланцев.

Из общей добычи железной руды в России около 70% приходится на гематитовые руды. Крупнейшее месторождение этих руд в нашей стране — Криворожское, огромные запасы гематита таятся и в районе Курской магнитной аномалии. Здесь уже начата промышленная разработка железных руд. В Центральном Казахстане разведано и подготовлено к эксплуатации крупное Караджальское месторождение богатых гематитовых руд, на базе которого построен Карагандинский металлургический завод.

Важный источник получения железа — это так называемые бурые железняки, или лимониты, получившие такое название по характерной бурой окраске. В химическом отношении они представляют собой соединение окиси железа с водой.
Бурые железняки образуют сплошные плотные, ноздреватые и землистые массы, различные натечные формы в виде почек и гроздьев, а также массы горохообразного сложения. Эти руды образуются из соединений железа, которые извлекают поверхностные воды из разрушающихся горных пород. Бурые железняки считаются промышленной рудой, если они содержат не менее 30% железа. К числу наиболее крупных месторождений бурых железняков в России относятся: Керченское в Крыму, Байкальское и Орско-Халиловское на Урале.



Ценной особенностью бурых железняков некоторых российских месторождений является присутствие в них примесей ванадия, марганца, хрома, никеля, кобальта и других металлов.
Современная техника нуждается не только в обычном чугуне, железе и стали, но и в металле, который обладает повышенной вязкостью, хорошей ковкостью, большой упругостью и другими ценными свойствами. Все эти свойства приобретает сталь, если в ее состав в качестве примеси ввести марганец, хром, титан, ванадий и некоторые другие металлы.

К группе черных металлов наряду с железом относят марганец и хром, так как они большей частью используются в черной металлургии.
Марганцевые руды представляют собой соединения марганца с кислородом. В природе они встречаются в виде черных землистых масс. Важнейшие минералы марганца — пиролюзит, браунит, псиломелан, манганит.
Содержание марганца в промышленных рудах колеблется в пределах 15…40%.

Кроме черной металлургии, марганцевые руды применяются в химической промышленности, для изготовления сухих батарей, в керамическом и стекольном производствах.
Наиболее крупные месторождения марганцевых руд в России и странах ближнего зарубежья разрабатываются в Грузии (Чиатура), на Украине (Никополь), на Урале и в Казахстане.

Единственная используемая в промышленных масштабах руда металла хрома — хромистый железняк, или хромит, — по внешнему виду похожа на магнетит, но, в отличие от него, не обладает магнитными свойствами. Хром применяется в металлургической и химической промышленности. Хромит идет на изготовление огнеупорных материалов. В нашей стране много высококачественных хромовых руд на Северном и Южном Урале.

В черной металлургии используются также титаномагнетитовые руды, которые придают стали особую прочность.

***

Цветные металлы и сплавы


Главная страница


Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Черные металлы, их свойства, особенности и то что стоит знать

Черные металлы, их свойства, особенности и то что стоит знать

Трансинжиниринг / Новости / Черные металлы, их свойства, особенности и то что стоит знать

Все виды металлов на черные и цветные. Черные металлы, это сплав железа с различным количеством химических элементов — углерод, фосфор, сера, марганец, кремний и другие. Помимо этого, сорта черных металлов отличаются структуры структура кристаллической решетки и видом легированных добавок.

Характерные особенности

К чёрным металлам относятся многие сорта сталей и чугуна. В мировой промышленности пальма первенства отдана черным металлам — их применения составляет 90% от общего количества используемых сталей и металлов. Получение чугуна или стали полностью зависит от процентного показателя количества углерода. На характеристику конечного продукта влияет количество химических примесей и легирующих добавок, входящих в рецептурный состав того или иного металла.

Распространённые легируемые добавки:

  • хром и никель;
  • медь и кремний.

Виды, классификация, сферы применения металлов и сталей

Как правило, чёрные металлы классифицируют по химическому составу и качеству, а также процентному наличию углерода. Содержание углерода в составе железного сплава определяет качество чугуна или стали: в состав чугуна ходят большее количество углерода, чем в состав стали.

Стали разделяются на классы:

  • углеродистые;
  • легированные;
  • нелегированные.

Каждый из сортов имеет собственную нишу, где им находится применение. Некоторые сорта, после горячей обработки приобретают свойства, отличные от исходных. Большая часть отлично поддается процессам литья, прессования и прокатки. Некоторые из них имеют достаточную пластичность для ручной обработки.

К высокоуглеродистым сталям относят сплавы, где основной компонент, это углерод. Легированными называют сорта, в чьей рецептуре имеются легирующие добавки, их наличие определяет качество стали. Основное применение легированных видов — производство деталей, способных выдерживать большие нагрузки, сверхнизкие и сверхвысокие температурные колебания и т. д. Область применения — тяжёлая промышленность, тракторо- и машиностроение.

Нержавеющая сталь, благодаря определенным легирующим добавкам, имеет отличные антикоррозийные показатели, а также повышенную прочность. Нержавеющая сталь востребована в медицинской, пищевой промышленности, бытовой сфере, используют ее в производстве турбин. Чугун, благодаря повышенной литейной способности, востребован в производстве литых изделий.

Виды чугуна

  • Литейный, предельный, антифрикционный.
  • С шаровидным и вермикулярным графитом.
  • Высоколегированные, низколегированные сорта.

Ковкий чугун обладает высокой пластичностью, структура с добавлением графита позволяет применять чугун на производстве высококачественных деталей.

Подробности по телефону: 8 (8332) 211-208 или 8 800 551-77-47 Звонок по России бесплатный

Популярные виды черных металлов

К черным металлам можно отнести железо и все сплавы, которые из них делают.

Под воздействием углерода можно получить разнообразные сплавы, имеющие свойства, необходимые в черной металлургии.

Черные металлы и их использование

Железо в чистом виде практически не встречается в природе. Металлы же получаются при обработке железной руды. Черные металлы широко используют в таких отраслях как: автомобилестроение, электроника, строительство, производство различных изделий. Ценность черных металлов заключается в том, что их можно использовать в самых экстремальных условиях. Они не боятся перепада температур и капризов окружающей среды.

Лом черных металлов также является дорогостоящим материалом.

Черный металл, даже отслужив свою «первую жизнь», способен жить и вторую. При этом он не теряет своих основных качеств. В прошлом веке вторичное использование лома было поставлено на широкую ногу. Юные пионеры сдавали металлолом государству, чтобы дать ему новую жизнь. Рачительные хозяева с удовольствием используют вторичное сырье и сейчас: его гораздо дешевле переработать, чем выплавить.

Особенности приема вторичного сырья:

  • вторичные черные металлы нужно сдавать рассортированными;
  • лом и отходы углеродистые, не должны содержать в себе отходы цветных металлов и сплавов;
  • вторичное сырье должно быть безопасно для перевозки и быть без радиоактивных материалов, огнебезопасным;
  • поставку вторсырья производит Вторчермет согласно нормам.

Также к черным металлам могут относить хром и марганец. Их используют при изготовлении стали и чугуна. В конечном итоге черные металлы разделяют на чугун и сталь.

Основные свойства чугуна и стали

  1. Трудно найти такую сферу промышленности, где бы ни использовалась сталь. Она необходима в машиностроении, из нее изготовляют разные металлические конструкции и детали. Ее обрабатывают с помощью резки, прессования и отливки.

    Почему же так велика популярность стали? Благодаря ее очень важным свойствам, таким как: хорошая свариваемость, твердость, прочность, пластичность. Для того чтобы придать металлу нужную форму, на него воздействуют давлением и термической обработкой.

  2. Чугун не менее важный сплав, используемый в промышленности. Его свойства отличны от свойств стали: он хрупкий, плохо сваривается, но имеет хорошие литейные свойства. Применяют чугун также в разных сферах жизни, изготовляют из него изделия любого уровня сложности.

На настоящий момент промышленность шагнула настолько далеко и достигла таких уровней, что стало возможным создавать много видов и подвидов черных металлов, и все они имеют свои особенности. Благодаря этому они нашли свое применение в разных сферах жизни. Несмотря на то, что цветная металлургия также приобрела широкий уровень развития, продукция из черных металлов является наиболее востребованной. Она составляет 90% объема всего производства.

13.03.2019 11:32

Разновидности цветных и черных металлов

Металлопродукция получила широкое распространение во всех сферах деятельности, её востребованность постоянно растет как в гражданском строительстве и сельском хозяйстве, так и в промышленности. Отдельное различие имеют черные и цветные металлы, у них разная ценность, функциональное назначение и дальнейшая область применения.

Виды черных металлов

Данный вид металла получил свое название благодаря цвету: оттенки бывают от темно-серого до классического черного, однако — это не единственное отличие. Те, кто знаком с таблицей Менделеева знают, что все металлические элементы имеют свою классификацию:

  • железные и тугоплавкие;
  • урановая группа;
  • редкоземельные и щелочноземельные металлы.

В средние века купцы и промышленники ограничивались только применением золота и серебра. Однако с промышленной эволюцией и развитием технологий в список употреблений вошли олово, свинец и конечно железо.

Недаром промышленная революция приходится на 19 век. К слову, среди черных металлов до сих пор самым востребованным остается именно железо. Оно хорошо поддается обработке, с легкостью испытывает высокие термические нагрузки. При необходимости железные изделия могут обретать разные очертания.

Ищите пункты приема металлолома в Москве или Подмосковье? Заходите на сайт http://lomapriem.ru прием цветного и черного металла по лучшей цене за килограмм или тонну! Множество приемных пунктов, которые расположены на территории Москвы и Области.

Виды цветных металлов

У цветной металлургии существует как своя ниша, так и классификация, каждую разновидность имеет смысл рассмотреть подробнее.

Первую группу составляют легкие металлы. Свое обозначение они получили благодаря низкому уровню плотности, сочетаемому с хорошей сопротивляемостью нагрузкам. В качестве примера можно привести алюминий, магний, а также бериллий.

Например, сейчас многие автопроизводители используют при создании новых моделей алюминиевые конструкции. Благодаря им уменьшается общий вес машины с одновременным улучшением ее динамических качеств. Важно одно – изделия на основе легких металлов значительно легче аналогов из черных металлов. А, как известно, масса порой может иметь решающее значение.

Вторую категорию составляют благородные, или как их еще называют, дорогие металлы. Вершиной списка считаются платина вместе с золотом и серебром. В перечень также входят родий, осмий и им подобные.

Упомянутые элементы также используются в промышленном производстве, включая электронику, изготовление часов и многое другое. Они характеризуются надежностью, устойчивостью к поражениям коррозией. Но есть и один существенный минус — это высокая стоимость конечных готовых изделий.

Наконец, есть легкоплавкие металлы, название которых говорит само за себя. К ним относятся ртуть, олово, свинец и многие другие. Их применение в производстве, промышленных целях ограничено определенными рамками.

Черные и цветные металлы — сфера использования

Все эти материалы так или иначе применяются в промышленности. Однако при выборе конкретного из них конструкторы, инженеры учитывают ряд параметров.

  • Первый – это устойчивость к различного рода деформациям. Специалисты анализируют свойства металла на различных приборах. Параллельно проверяется и сопротивляемость по отношению к внешним механическим воздействиям.
  • Вторым можно назвать пластичность и вязкость. От этого зависит способность металла к обработке и соединение его с другими компонентами.
  • Третьим фактором является взаимодействие с температурной средой. Металлы проверяются на поведение как при минусовых, так и максимальных плюсовых температурах. Для этих целей существуют специальные камеры, где имитируются возможные экстремальные природные условия.

На крупных промышленных предприятиях существуют специальные лаборатории, которые с помощью специального оборудования исследуют физические свойства металлов. Выводы специалистов ложатся в основу дальнейших разработок.

Сегодня металлы в промышленности применяются как в чистом виде, так и в формате сплавов. Такая комбинация позволяет увеличить прочность, иные физические свойства готового материала.

Цветные металлы | Металлопрокат

Железо и его сплавы входят в категорию черных металлов. Все остальные металлы и сплавы являются цветными. Цветные металлы в природе не очень распространены, поэтому, в отличие от железа, их добыча обходится гораздо дороже и, соответственно, сами цветные металлы и их сплавы стоят дорого. Однако присутствие в них особых характеристик, которыми железо не обладает, расширяет область их применения и оправдывает высокую стоимость цветных металлов.

 

Наша компания предлагает Вам изделия из таких цветных металлов как алюминий, дюраль и медь.

 

Алюминий, дюраль

Медь

Круг

Круг ак6 
Круг амг6
Круг амг3
Круг д16
Круг д16т

 

Круг

Круг м1тв 
Круг м1прес 

 

Лист

Лист а5м
Лист а5н
Лист ад1м
Лист амг2м
Лист амг2нр
Лист амг3м
Лист амг6бм
Лист амцм

 

Круг

Круг м1тв 
Круг м1прес 

 

Название “цветные металлы” данная группа металлов и сплавов получила, благодаря своим цветовым характеристикам. Например, медь – красного цвета, и ее сплавы имеют красноватый оттенок.

Сплавы получаются в результате смешивания расплавленных металлов в различных пропорциях. От такого смешивания получается продукт, обладающий улучшенными свойствами, чем исходный металл. Существуют сплавы легких металлов, сплавы тяжелых металлов и т.д.

К тяжелым цветным металлам относят свинец, медь, олово, цинк, никель.

Группа легких цветных металлов включает алюминий, титан, магний, бериллий, стронций, кальций, литий, барий, калий, натрий, цезий и рубидий.

К благородным металлам относятся платина, золото, серебро, осмий, родий, рутений, палладий.

Кадмий, кобальт, висмут, сурьма мышьяк и ртуть – это малые металлы.

В число тугоплавких включены такие металлы, как вольфрам и ванадий, молибден и тантал, хром и ниобий, цирконий и марганец.

Многочисленную группу составляют редкоземельные металлы, такие как: церий, лантан, неодим, празеодим, европий, самарий, тербий, гадолиний, иттербий, гольмий, диспрозий, тулий, эрбий, прометий, лютеций, иттрий и скандий.

К рассеянным цветным металлам относятся индий и таллий, германий и рений, селен, гафний и теллур.

Еще одна разновидность цветных металлов – это металлы радиоактивные: уран, протактиний, торий, радий, нептуний, актиний, америций, плутоний, эйнштейний, калифорний, фермий, нобелий, менделевий, лоуренсий.

Сплавы цветных металлов, в их различных и определенных пропорциях, помогают добиться тех или иных свойств, благодаря которым становится возможным их применение как в массовом, так и узкоспециализированном производстве технических изделий. Механические, физические и химические свойства сплавов можно менять не только изменением пропорций исходных металлов, но и путем дополнительного механического или химического воздействия на них, например, термообработки, нагартовки, применения технологий старения и т.д.

Механическая обработка цветных металлов может включать штамповку и ковку, прессование и прокатку, пайку, сварку и резку.

Многие литые изделия, а также проволока, квадраты, шестиугольники в виде прутков и мотков, ленты и полосы, листы и фольга изготавливаются из цветных металлов. Часто в производстве используют порошки из данных металлов.

Что такое черный металл?

Металлы можно отнести к множеству различных категорий. Некоторые металлы могут быть пластичными, некоторые — хрупкими. Другие металлы могут быть магнитными, а некоторые вообще не обладают магнетизмом. Некоторые типы сплавов могут быть упрочнены осадком, а другие — нет. Вышеупомянутые важные отличия; тем не менее, при классификации металлов следует отметить одно из наиболее важных различий: является ли рассматриваемый металл черным или цветным.

Что такое черный металл?

Металл с описанием «черный» означает, что в его составе есть железо. Когда используется термин «черный металл», он также обычно подразумевает, что железо составляет большой процент элементного состава. Если это не самый распространенный элемент, он, вероятно, будет вторым или третьим по численности. Если металл содержит только следовые количества железа, как многие другие металлы, то это небольшое количество не считается достаточным для объявления металла черным.

Каковы общие свойства черных металлов?

Трудно придать черным металлам общие свойства, поскольку они могут иметь широкий спектр легирующих элементов, которые сильно меняют их характеристики.Например, многие черные металлы обладают магнитными свойствами; однако это верно не для всех черных металлов. Аустенитная нержавеющая сталь, хотя и считается черным металлом, не является магнитной, потому что большое количество никеля позволяет ей иметь кристаллическую структуру, в которой преобладает аустенит при комнатной температуре. Аустенит не магнитен, хотя и содержит железо. Некоторые черные металлы, например чугун, чрезвычайно прочные и хрупкие. Однако низкоуглеродистая сталь, другой тип черных металлов, может быть довольно мягкой и пластичной, поскольку она не содержит такого большого количества углерода, как чугун.

Хотя сложно объединить свойства всех черных металлов под одной крышей, есть некоторые обобщения, которые можно сделать с некоторой точностью. Черные металлы часто обладают относительно высокой прочностью, особенно по сравнению со сплавами меди, олова и свинца. Черные металлы также обычно твердые, и, если они не легированы многими другими элементами или не покрыты покрытием, могут быть подвержены ржавчине. Большинство черных металлов, за исключением аустенитной нержавеющей стали и некоторых других марок, являются магнитными.

Примеры черных металлов

Как уже упоминалось ранее в статье, существует много разных видов черных металлов.

Ниже приведены некоторые примеры черных металлов:

Углеродистая сталь

Углеродистые стали, возможно, являются наиболее широко используемым типом черных металлов. В основном они состоят из железа, причем более 90% их химического состава составляет этот элемент. Единственным другим основным легирующим элементом углеродистой стали является углерод. Остальные элементы присутствуют только в следовых количествах.Обычно углеродистые стали используются в конструкциях, мебели и автомобильных компонентах.

Нержавеющая сталь

Нержавеющая сталь — еще одна группа широко используемых черных металлов. В целом нержавеющие стали содержат большое количество хрома, что помогает им противостоять коррозии лучше, чем углеродистые стали. Нержавеющие стали можно разделить на подгруппы. Аустенитные нержавеющие стали обладают наибольшей коррозионной стойкостью с высоким содержанием никеля и хрома.Также существуют ферритные, мартенситные и дуплексные нержавеющие стали. У каждого из них есть свои преимущества и недостатки в зависимости от области применения. Обычно нержавеющая сталь применяется в бытовых приборах, фармацевтическом и медицинском оборудовании, пищевом оборудовании и ножах.

Чугун

Чугун — это черный металл, в котором содержится больше углерода, чем в большинстве других типов. Это придает ему большую силу. Несмотря на высокую прочность, он довольно хрупкий. Отсутствие других легирующих элементов, помимо железа и углерода, делает его относительно доступным черным металлом.Общие области применения чугуна включают кухонную посуду, мелкие детали, подверженные износу, такие как шестерни, стержни и штифты, а также горное оборудование.

Легированная сталь

Легированные стали — это тип черных металлов, специально созданный для определенных целей. Несмотря на то, что она состоит в основном из железа, различное количество меди, ванадия, вольфрама, марганца и других элементов может быть использовано для придания легированной стали более высокой ударной вязкости, пластичности, прочности на разрыв, твердости и других свойств.Обычно легированные стали используются в инструментах, штампах и обрабатывающем оборудовании.

Металлические Супермаркеты

Metal Supermarkets — крупнейший в мире поставщик мелкосерийного металла с более чем 100 магазинами в США, Канаде и Великобритании. Мы эксперты по металлу и обеспечиваем качественное обслуживание клиентов и продукцию с 1985 года.

В Metal Supermarkets мы поставляем широкий ассортимент металлов для различных областей применения.В нашем ассортименте: низкоуглеродистая сталь, нержавеющая сталь, алюминий, инструментальная сталь, легированная сталь, латунь, бронза и медь.

У нас в наличии широкий ассортимент форм, включая стержни, трубы, листы, пластины и многое другое. И мы можем разрезать металл в точном соответствии с вашими требованиями.

Посетите одно из наших 100+ офисов по всей Северной Америке сегодня.

Какие металлы бывают черными? (Полное руководство)

Черные металлы обладают некоторыми общими основными свойствами, в том числе склонностью к ржавчине и магнитными свойствами.В перечень общих свойств черных металлов входят:

  • прочный
  • Хорошая прочность на разрыв
  • Хорошая электропроводность
  • Низкая коррозионная стойкость
  • Серебристый цвет
  • Вторичная переработка
  • Обычно магнитный

Черные металлы могут включать широкий спектр различных легирующих элементов, включая хром, никель, марганец, молибден и ванадий, марганец. Эти легирующие элементы придают черным металлам различные свойства, которые позволяют использовать их в различных инженерных и других приложениях, включая инструменты, трубопроводы, контейнеры, столовые приборы и более крупные объекты, такие как небоскребы.

Из-за различных свойств черных металлов они имеют множество применений, которые различаются в зависимости от используемого металла:

Нелегированные стали

Также известные как углеродистые стали, нелегированные стали используют углерод в качестве легирующего элемента. Эти стали действительно содержат другие элементы, такие как марганец, кремний, сера и фосфор, но содержание этих элементов настолько низкое, что они не влияют на свойства материала. Нелегированные стали классифицируются как имеющие низкое, среднее или высокое содержание углерода, и каждая из них имеет разные характеристики и методы обработки:

1.Низкоуглеродистая сталь

Низкоуглеродистые стали, также называемые мягкими сталями, содержат всего 0,05–0,25% углерода. Эти недорогие и ковкие стали широко используются для изготовления таких изделий, как гайки и болты или поковки. Поверхностную твердость этих сталей можно повысить за счет науглероживания.

2. Среднеуглеродистая сталь

Среднеуглеродистые стали содержат 0,25-0,6% углерода. Это более высокое содержание углерода обеспечивает повышение прочности и твердости по сравнению с низкоуглеродистыми сталями. Однако эти стали имеют более низкую пластичность по сравнению с низкоуглеродистыми сталями.Повышенные уровни углерода и марганца в среднеуглеродистых сталях означают, что они могут подвергаться отпуску и закалке. Эти стали широко используются для изготовления компонентов автомобильной промышленности, таких как шестерни, оси и валы, но также подходят для использования на железных дорогах.

3. Высокоуглеродистая сталь

Высокоуглеродистая сталь содержит 0,6–1% углерода и является самой прочной из нелегированных сталей. Эта прочность делает их идеальными для применений, требующих устойчивости к механическому износу, а также они хорошо сохраняют свою форму.С другой стороны, эти стали уступают сталям с низким содержанием углерода, когда речь идет о свариваемости, пластичности и ударной вязкости. Высокоуглеродистая сталь используется для изготовления пружин, лопастей, рельсовой стали, троса, износостойких пластин, инструментов и многого другого.

Легированные стали и легирующие элементы

Легированные стали составляют еще одну подгруппу черных металлов, где каждый легирующий элемент по-своему влияет на свойства материала. Эти легирующие элементы включают хром, медь, никель, кремний и титан, но их можно комбинировать для обеспечения ряда свойств.Вот свойства наиболее распространенных из этих легирующих элементов:

1. Хром

Хром используется для производства нержавеющей стали, содержание хрома более 11% делает металлы устойчивыми к коррозии. Слой окисленного хрома поверх металла предотвращает контакт нижележащего металла с кислородом, тем самым значительно снижая вероятность коррозии. Хром также увеличивает твердость, прочность на разрыв, ударную вязкость и износостойкость металла.

2.Марганец

Марганец может использоваться в качестве легирующего элемента для предотвращения образования сульфидов железа, а также для повышения прочности при высоких температурах, улучшения пластичности и износостойкости. Марганец также может улучшить закаливаемость за счет закалки, уменьшая опасность образования дефектов и делая металл более стабильным.

3. Никель

Никель при использовании с другими элементами может повысить пластичность и коррозионную стойкость. Например, смесь 18% хрома и 8% никеля позволяет получить чрезвычайно прочные нержавеющие стали.

4. Кремний

Кремний может использоваться для увеличения магнитных свойств металла, а также повышения прочности и обеспечения эластичности для таких применений, как пружины.

5. Титан

Титан может использоваться для повышения прочности и коррозионной стойкости металла, а также для ограничения размера зерна аустенита.

6. Ванадий

Карбиды ванадия также ограничивают размер зерна металла, увеличивая пластичность легированного материала.Ванадий также улучшает прочность, твердость, износостойкость и ударопрочность. Однако использование в слишком больших количествах может отрицательно сказаться на свойствах материала.

7. Молибден

Молибден оказывает хорошее действие на стальные сплавы, работающие при высоких температурах. Он не только улучшает механические свойства, но и обеспечивает более высокую устойчивость к ржавчине и коррозии, а также усиливает действие других легирующих элементов.

8. Чугун

Чугун получают при содержании углерода 1.5-4% легировано железом. Другие элементы, включая кремний, марганец, серу и фосфор, будут присутствовать, но только в небольших количествах. Чугун хрупкий, но благодаря своей твердости обладает хорошей износостойкостью. Его также легко отлить, он относительно дешев, имеет высокую прочность на сжатие и низкую температуру плавления.

Черные металлы, такие как чугун и углеродистая сталь, известны своей прочностью на разрыв и долговечностью. В результате такие материалы, как углеродистая сталь, широко используются в строительной индустрии для строительства мостов и небоскребов.

Черные металлы также содержатся в транспортных контейнерах, трубопроводах, автомобилях, железных дорогах и в ряде коммерческих и бытовых инструментов.

Высокое содержание углерода в черных металлах означает, что они уязвимы для ржавчины при воздействии влаги и поэтому обычно не подходят для таких применений, как водопроводные трубы. Кованое железо является исключением из этого правила, поскольку его чистота означает, что оно устойчиво к ржавчине, а легирующие элементы, такие как хром в нержавеющей стали, также могут использоваться для предотвращения ржавчины.

Поскольку большинство черных металлов являются магнитными, они часто используются в электрических и моторных системах, а также в других менее очевидных местах, например, в дверце холодильника, поэтому вы можете использовать магнит, чтобы прикрепить к нему список покупок!

Черные металлы используются в течение тысяч лет и имеют широкий спектр различных применений, от самых больших конструкций до самых маленьких гаек и болтов.

Связанные часто задаваемые вопросы (FAQ)

Черные и цветные металлы | Примеры и списки металлов

В чем разница между черными и цветными металлами? В случае черных металлов (железо = железо) основным металлом является железо.Они составляют значительную часть всех металлов, используемых сегодня. Это стало возможным благодаря их свойствам, которые подходят для многих различных отраслей и сценариев использования.

Цветные металлы, с другой стороны, не включают железо. Это различие сделано потому, что оно приводит к определенному характерному изменению, которого не могут обеспечить цветные металлы.

Свойства черных металлов

Черные металлы могут содержать множество различных легирующих элементов. Некоторые примеры — хром, никель, молибден, ванадий, марганец.Они придают черным сталям свойства материала, которые делают их широко используемыми в машиностроении.

Перечень свойств черных металлов:

  • прочный
  • Высокая прочность на разрыв
  • Обычно магнитный
  • Низкая устойчивость к коррозии
  • Серебристый цвет
  • Вторичная переработка
  • Хорошие проводники электричества

Эти качества позволяют использовать их при строительстве долговечных небоскребов. Кроме того, они используются для изготовления инструментов, автомобильных двигателей, трубопроводов, контейнеров, автомобилей, столовых приборов и т. Д.

Образцы черных металлов

Все они имеют разные характеристики, что позволяет использовать их в самых разных областях. Для лучшего обзора мы составили список черных металлов:

Нелегированные стали

Нелегированные стали также известны как углеродистые стали, потому что углерод в них является легирующим элементом. Да, это немного сбивает с толку, поскольку название предполагает одно, но именно так часто бывает в мире металлов. Хотя присутствуют и другие элементы, их содержание достаточно низкое, чтобы не повлиять на свойства материала.Эти элементы — сера, фосфор, кремний и марганец. Сера и фосфор могут действительно отрицательно сказаться на качестве стали, но, опять же, не при таком низком содержании.

Хотя термин «нелегированные стали» не часто упоминается в типичной машиностроительной компании как таковой, наши любимые конструкционные стали, такие как S235, S355 и т. Д., Относятся к этой группе.

Нелегированные стали классифицируются по содержанию углерода на стали с низким, средним и высоким содержанием углерода. У каждого есть свои собственные применения, и характеристики различаются.Также доступны разные методы лечения.

Низкоуглеродистая сталь

Низкоуглеродистая или мягкая сталь содержит 0,05… 0,25% углерода. Они довольно дешевы и очень хорошо подходят для операций гибки. Поверхностную твердость можно повысить за счет науглероживания.

Широко используются недорогие и ковкие низкоуглеродистые стали. Некоторые примеры включают болты и гайки, поковки, детали средней нагрузки и т. Д.

Примеры низкоуглеродистых сталей: C10E / 1.1121, C15E / 1.1141

Среднеуглеродистая сталь

Среднеуглеродистые стали содержат 0,25… 0,6% углерода. Более высокое содержание углерода увеличивает их прочность и твердость по сравнению с низкоуглеродистыми сталями. При этом снижается пластичность. Увеличение содержания углерода и марганца позволяет производить отпуск и закалку.

Шестерни, валы и оси — все из черных металлов

Среднеуглеродистые стали в основном используются для изготовления различных компонентов автомобильной промышленности, таких как шестерни, оси, валы, а также болты, гайки, винты и т. Д.Стали от 0,4… 0,6% также подходят для всего, что связано с локомотивами и рельсами.

Примеры среднеуглеродистых сталей: C40E / 1.1186, C60E / 1.1221

Высокоуглеродистая сталь

Цифры содержания углерода для высокоуглеродистых сталей варьируются в зависимости от различных источников. У некоторых больше подгрупп, в то время как другие останавливаются на высокоуглеродистых сталях, которые начинаются с 0,6% содержания углерода и заканчиваются около 1%. Мы будем придерживаться второй интерпретации.

Это самые прочные из этой группы, что делает их пригодными для применений, где требуется устойчивость к механическому износу материала.Еще одно качество высокоуглеродистых сталей — их способность сохранять форму. Вот почему инструментальная сталь находит множество различных применений в области машиностроения.

С другой стороны, свариваемость, пластичность и ударная вязкость хуже, чем у сталей с меньшим содержанием углерода.

Стали также классифицируются по использованию. Инструментальные стали и высокоуглеродистые стали перекрываются.

Сохраняющая форму качество делает их полезными в качестве пружин. Другие варианты использования включают лезвия, рельсовые стали, трос, износостойкие пластины, всевозможные инструменты и т. Д.

Примеры высокоуглеродистых сталей: C70U / 1.1520, C105U / 1.1545

Легированные стали и легирующие элементы

Легированные стали составляют еще одну подгруппу черных металлов. Легирующими элементами стали являются хром, никель, кремний, медь, титан и т. Д. . Каждый из них по-своему влияет на свойства материала. Конечно, их обычно совмещают, поэтому в конечных продуктах есть всего понемногу. Мы обсуждаем, как наиболее распространенные элементы влияют на результат.

Хром

Хром — это элемент, отвечающий за создание нержавеющей стали.Содержание хрома в количестве более 11% делает металл устойчивым к коррозии. Как обсуждалось в статье «Материал изнашиваемого материала», защита осуществляется за счет создания слоя окисленного хрома поверх металла. Это означает, что основной металл не контактирует с кислородом, и опасность коррозии значительно снижается.

Таким образом, он готов к использованию без какого-либо защитного покрытия. Вы можете добиться великолепного эстетического результата, выбрав подходящую поверхность из нержавеющей стали для вашего применения.

Кроме того, хром также увеличивает прочность на разрыв, твердость, ударную вязкость, износостойкость и т. Д.

Марганец

Марганец улучшает пластичность, износостойкость и прокаливаемость. Последнее осуществляется закалкой, при которой марганец оказывает значительное влияние. Это снижает опасность образования дефектов во время процесса, делая его более стабильным.

Также исключает образование вредных сульфидов железа, повышая прочность при высоких температурах.

Никель
Столовые приборы из нержавеющей стали помогают нам избежать привкуса ржавчины

Его основная цель — повысить пластичность и устойчивость к коррозии в сочетании с другими элементами, а именно с хромом. Когда содержание хрома составляет около 18%, а никеля — 8%, мы получаем чрезвычайно прочные нержавеющие стали.

Кремний

Повышает прочность и эластичность пружин. Еще один значительный эффект — повышение магнитных свойств металла.

Титан

Повышает прочность и коррозионную стойкость, ограничивает размер зерна аустенита.

Ванадий

Образование карбидов ванадия ограничивает размер зерна. Это влияет на повышение пластичности материала.

Он также увеличивает прочность, твердость, износостойкость и ударопрочность. Из-за его эффективности суммы должны быть низкими. В противном случае это может негативно сказаться на свойствах материала.

Молибден

Молибден оказывает большое влияние на стальные сплавы при высоких температурах. Он улучшает механические свойства, а также устойчивость к коррозии и действует как усилитель для эффектов других легирующих элементов.

Чугун

Чугун — это сплав железа и углерода с содержанием углерода от 1,5 до 4 процентов. Также присутствуют другие элементы, а именно кремний, марганец, сера и фосфор.

Все мы знаем тяжелые чугунные сковороды 40-летней давности на бабушкиной кухне

. Несмотря на то, что они хрупкие, их твердость делает их износостойкими. Окончательная форма изделия из чугуна достигается путем литья. Этот процесс требует лишь незначительной обработки после обработки, чтобы можно было сформировать необходимую форму.

Свойства чугуна:

  • Отличная литье
  • Сравнительно дешево
  • Высокая прочность на сжатие
  • Хорошая износостойкость
  • Низкая температура плавления

Что такое цветной металл?

Цветные металлы не содержат железа. Они более мягкие и, следовательно, более податливые. Они используются как в промышленности, так и в эстетических целях — драгоценные металлы, такие как золото и серебро, являются цветными. Фактически, все формы чистого металла, кроме чистого железа, являются цветными.

Свойства цветных металлов

Преимущества цветных металлов позволяют использовать их во многих областях вместо железа и стали.

Свойства цветных металлов:

  • Высокая коррозионная стойкость
  • Простота изготовления — обрабатываемость, литье, сварка и т. Д.
  • Отличная теплопроводность
  • Отличная электропроводность
  • Низкая плотность (без массы)
  • Цветной
  • Немагнитный

Список цветных металлов

Опять же, мы собираемся предоставить некоторую информацию о каждом металле и его свойствах.Примеры цветных металлов:

Медь

При окислении медь приобретает зеленый цвет.

Медь довольно широко распространена в промышленности. Добавьте сплавы латуни (медь и цинк) и бронзу (медь и олово), и вы, возможно, уже увидите множество применений меди. Если нет, мы можем вам помочь. Для инженеров-механиков наиболее известны подшипники скольжения и втулки.

Тем не менее, свойства меди и медных сплавов позволяют использовать больше:

  • Высокая теплопроводность — теплообменники, нагревательные сосуды, приборы и т. Д.
  • Высокая электрическая проводимость — используется в качестве электрического проводника в электропроводке и двигателях
  • Хорошая коррозионная стойкость — красивая, но дорогая кровля
  • Высокая пластичность — делает материал очень легко формуемым и подходящим для изготовления статуй.

Алюминий

В инженерном отношении очень особенный и важный металл.Может быть не так полезен в повседневном применении из-за цены, но его сочетание небольшого веса и отличной обрабатываемости делает его основным металлом для яхт, самолетов и многих автомобильных запчастей.

Алюминий также является основным металлом во многих сплавах. Наиболее известными марками алюминия, вероятно, являются дюралюминий, Y-сплав и магналий.

Свойства алюминия включают:

  • Коррозионностойкий
  • Хороший проводник тепла и электричества (но меньше, чем у меди) — в сочетании с пластичностью и ковкостью заменяет медь в некоторых случаях.
  • Высокая пластичность и легкий вес
  • Становится твердым после холодной обработки, поэтому требует отжига

Лазерная резка алюминия — это то, что требует опыта и правильного оборудования.Поэтому внимательно выбирайте субподрядчика для производства.

Свинец

Свойства свинца

Для обычного человека свинец может вызвать тревогу, связанную с пулями (которые теперь не содержат свинца) и газом (имеющим знак «неэтилированный»). Хотя сначала его добавляли в топливо для уменьшения детонации двигателя, оказалось, что он очень вреден для здоровья при испарении в атмосферу.

То же самое и с патронами, и с работниками стрельбища, у которых возникли проблемы со здоровьем.Но зачем вообще это добавлять? Потому что свинец — самый тяжелый из распространенных металлов. Поскольку он не вступает в реакцию с другими веществами, они все еще используются в батареях и силовых кабелях, резервуарах для кислоты и водопроводных трубах.

Свойства свинца:

  • Очень тяжелый
  • Устойчив к коррозии — не вступает в реакцию со многими химическими веществами
  • Мягкий и податливый

Цинк

Цинк сам по себе мало что значит для обычного человека. С другой стороны, как легирующий элемент он имеет широкий спектр применения.Он в основном используется для цинкования стали во всех областях. Цинкование делает материал более устойчивым к коррозии.

Черные или цветные металлы, Fractory позаботится о ваших работах по изготовлению листового металла.

Черные и цветные металлы ~ Отличия + свойства

В чем разница между черными и цветными металлами?

Черные металлы содержат железо, а цветные — нет.Цветные металлы более редкие, более ценные и устойчивые к коррозии, чем черные металлы. Как черные, так и цветные металлы подлежат вторичной переработке. Намагничивание железа в черных металлах позволяет разделять черные и цветные металлы.

Обновлено: 28 мая 2020

Что такое черный металл?

Термин «железо» происходит от латинского слова «феррум» и означает, что соединение металла содержит железо. Металлы, содержащие в составе лишь следовые количества железа, не классифицируются как черные.Железо в черных металлах делает их магнитными, с высокой прочностью и твердостью. Однако их характеристики могут сильно различаться в зависимости от большого разнообразия легирующих элементов, из которых они состоят. Черные металлы уязвимы для ржавчины при воздействии влаги, поскольку они имеют высокое содержание углерода.

Примеры использования черных металлов:

Поскольку эти металлы имеют тенденцию быть прочными и долговечными, они находят множество применений 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.

Список черных металлов:

Что такое цветной металл?

Цветные металлы не содержат значительного количества железа и более желательны, поскольку обладают проводящими, немагнитными свойствами и имеют малый вес.Более высокий спрос на цветные металлы означает, что они, как правило, дороже черных металлов.

Цветные металлы также можно отличить по их ковкости. Это означает, что их можно изменять и использовать повторно, часто без потери своих ценных свойств. Это делает их идеальными для широкого спектра коммерческих отраслей.

Примеры использования цветных металлов:

Цветные металлы на протяжении всей истории находили множество применений: 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.

Перечень цветных металлов:

Свяжитесь с нами по поводу черных и цветных металлов

Если у вас все еще есть какие-либо вопросы о черных и цветных металлах, вы можете связаться с нами по электронной почте info at asm-recycling dot co dot uk или позвонив нам по телефону 01296 33 77 11.Мы можем предоставить актуальную информацию о ценах и консультации по работе с черными и цветными металлами.

Вернуться к: В чем разница между черными и цветными металлами?

Свяжитесь с нами по телефону Найдите ближайший к вам склад ASM Свяжитесь с нами по электронной почте

Черные и цветные металлы — в чем разница?

«В чем разница между черными и цветными металлами?»

Ответ прост: черные металлы содержат железо, а цветные — нет.Это означает, что у каждого типа черных и цветных металлов разные качества и разные области применения.

Черные металлы
Черные металлы содержат железо и известны своей прочностью. Подумайте о стали, нержавеющей стали, углеродистой стали, чугуне. Черные металлы используются как в архитектурном, так и в промышленном производстве, например, в небоскребах, мостах, транспортных средствах и железных дорогах. Благодаря своим магнитным свойствам черные металлы также используются в приборах и двигателях. (Ага, благодаря черным металлам вы можете повесить табель успеваемости ребенка или список покупок с помощью магнита на дверце холодильника.) Черные металлы также имеют высокое содержание углерода, что обычно делает их склонными к ржавчине. Исключение составляют нержавеющая сталь из-за хрома и кованое железо из-за высокого содержания чистого железа.

Примеры черных металлов:

  • Сталь: железо с углеродом; широко используется в строительстве и производстве металлоконструкций
  • Углеродистая сталь: в железо добавлено еще более высокое содержание углерода; исключительно твердый металл
  • Нержавеющая сталь: легированная сталь с добавлением хрома для защиты от ржавчины.
  • Прочие легированные стали: легкие металлы, такие как хром, никель, титан, добавлены для упрочнения других металлов без увеличения веса.
  • Чугун: чугун, углерод, кремний; тяжелый, твердый износостойкий металл

Цветные металлы
Цветные металлы использовались с медного века, примерно 5000 лет до нашей эры.C. Поскольку цветные металлы не содержат железа, они обычно более устойчивы к коррозии, чем черные металлы. Некоторыми примерами цветных металлов являются алюминий, алюминиевые сплавы и медь, которые часто используются в промышленных приложениях, таких как водостоки, кровля, трубы и электричество. Цветные металлы также включают латунь, золото, никель, серебро, олово, свинец и цинк. Другие общие свойства цветных металлов — немагнитные, ковкие и легкие. Это делает их идеальными для использования в самолетах и ​​других приложениях.

Примеры цветных металлов:

  • Алюминий: легкий, малопрочный, легко формируемый
  • Медь: очень ковкая с высокой электропроводностью
  • Свинец: тяжелый, мягкий, ковкий металл; низкая температура плавления, низкая прочность
  • Олово: мягкий, податливый металл с низким пределом прочности, часто используемый для покрытия стали для предотвращения коррозии.
  • Цинк: металл средней прочности с низкой температурой плавления, широко используемый при цинковании для предотвращения ржавчины на чугуне или стали.

Спросите у экспертов All Metals Fabrication, какой металл лучше всего подходит для вашего следующего промышленного или архитектурного проекта по изготовлению металла.

A Краткое руководство по черным металлам

Вы заметили, как некоторые материалы со временем ржавеют из-за длительного воздействия окружающей среды? Эти материалы неизменно содержат железо и называются черными металлами . Черные металлы — это те металлы, которые содержат значительное количество железа. (Латинское название железа — Ferrum, следовательно, металлы, содержащие железо, называются «черными»).

Знаете ли вы? Железо — самый распространенный элемент на Земле. Ядро Земли состоит из сплава железа и никеля, который составляет около 35% массы Земли.

Чистое железо очень мягкое, серовато-белое и имеет ограниченное применение. В чистом виде железо встречается редко (кроме метеоритов). Он существует в природе вместе с другими элементами в виде минералов. Самый распространенный минерал — оксид железа. Минералы со значительным содержанием железа называются железными рудами — обычно встречающиеся железные руды — это гематит и магнетит.

Как производятся железо и другие черные металлы?

Железо получают из железной руды плавкой в ​​доменной печи.Полученное таким образом железо называется чугунным чугуном, который содержит 92-94% железа и 3-5% углерода вместе с небольшими количествами других элементов. Чугун хрупкий и имеет ограниченное применение. Поэтому он используется для производства различных видов черных металлов.

Доменная печь, в которой железо получают из железной руды путем плавки.

Расплавленный чугун обычно заливают в печи (дуговые, индукционные, мартеновские или доменные печи) и объединяют с другими элементами с образованием различных черных металлов. Расплавленный материал либо непосредственно отливают в требуемую форму, либо прокатывают (горячий, теплый или холодный, в зависимости от области применения).Он дополнительно подвергается термообработке (отжиг, отпуск, закалка и т. Д.) Для улучшения его механических свойств и предотвращения коррозии.

Черные металлы обладают улучшенными физическими свойствами, такими как высокая прочность, пластичность и высокая прочность на разрыв, и находят широкий спектр коммерческих и промышленных применений. Наиболее распространенными черными металлами являются мягкая сталь, углеродистая сталь, легированная сталь, нержавеющая сталь, кованое железо и чугун.

Виды черных металлов

Низкоуглеродистая и углеродистая сталь: Железо комбинируется с углеродом для получения мягкой стали и углеродистой стали.Низкоуглеродистая сталь имеет меньшее количество углерода (от 0,16% до 0,3% по весу), тогда как углеродистая сталь имеет относительно большее количество углерода (до 2%). Как правило, чем больше количество углерода, тем тверже металл.

Низкоуглеродистая сталь, будучи относительно более мягкой, используется для изготовления стальных листов, тогда как углеродистая сталь, будучи более твердой, используется для изготовления валов и шкивов. Кроме того, углеродистая сталь используется для резки других металлов и используется в станках, лезвиях и сверлах.

Легированная сталь: Легированная сталь получается путем добавления в чугун таких элементов, как никель, титан, хром, вольфрам и ванадий.В основном это делается для повышения прочности, долговечности, пластичности, коррозионной стойкости и т. Д. Легированная сталь используется в электрических компонентах и ​​в строительстве.

Хирургические инструменты из нержавеющей стали

Нержавеющая сталь: Это разновидность легированной стали — она ​​содержит большое количество хрома (от 10,5% до 27%). Количество присутствующего хрома влияет на его ударную вязкость и устойчивость к коррозии. В зависимости от количества присутствующего хрома нержавеющая сталь подразделяется на различные категории (аустенитная, ферритная, мартенситная и дисперсионно-твердеющая мартенситная) и имеет множество применений, включая насосы, трубы, выхлопные системы, подшипники, столовые приборы, медицинские инструменты, турбины и самолеты. компоненты.

Чугун: Чугун получают путем добавления кремния в расплавленный чугун и его охлаждения. Он твердый, хрупкий и обладает высокой износостойкостью. Чаще всего используется в двигателях, поршнях, станках, печах и трубах.

Кованое железо: Кованое железо — это почти чистое железо, так как в нем очень мало углерода (менее 0,08%). Чугун смешивают со шлаком в печи для получения кованого железа. Добавленный во время производства шлак делает металл более стойким к окислению (ржавчине) и коррозии.Его легко сваривать и легко гнуть в горячем или холодном состоянии. Типичное применение — перила, гвозди, цепи, мебель, украшения и сельскохозяйственное оборудование.

Преимущества

Помимо перечисленных выше разнообразных применений, черные металлы имеют ряд преимуществ перед цветными металлами.

  • Они обладают магнитными свойствами и поэтому используются в электрических приборах и больших двигателях. Это особенно важно, поскольку магнитные свойства статора — это то, что привлекает ротор, чтобы облегчить правильную работу двигателя.
  • Они обладают термической стойкостью, т. Е. Способны выдерживать больше тепла по сравнению с цветными металлами. Это особенно полезно для станков, чтобы продлить срок службы инструмента и предотвратить повреждение.
  • Черные металлы можно легко сделать менее коррозионными, добавив другие элементы или используя катодную защиту.

Недостатки

По сравнению с цветными металлами (например, алюминием), не содержащими железа, черные металлы склонны к ржавчине даже при воздействии небольшого количества влаги.Однако некоторые марки нержавеющей стали являются исключением из-за наличия хрома.

Самый большой недостаток черных металлов в том, что они подвержены ржавчине (даже некоторые так называемые марки «нержавеющей стали»).

Сводка

Черные металлы легко комбинируются с другими элементами для повышения их коррозионной стойкости. Это свойство в сочетании с долговечностью, высокой прочностью и пластичностью делает черные металлы очень универсальными и пригодными для широкого спектра применений в различных отраслях промышленности.

черных металлов; Его типы, использование, свойства [Полное руководство]

В этой статье вы подробно узнаете, что такое черный металл? Список и виды черных металлов; Его свойства , использует и т. Д.

Итак, приступим.

Что такое черный металл?

Черные металлы — это металлы, содержащие железо в качестве основного или основного металла. Железо (Fe) является основным элементом черных металлов.

Черные металлы включают все виды железа, стали и их сплавов.В настоящее время их роль в машиностроении можно легко охарактеризовать как «наиболее доминирующую».

Во всех работах, начиная от изготовления примитивных сельскохозяйственных орудий и заканчивая современными самолетами, видное место занимают черные металлы и их сплавы.

В автомобилестроении, строительстве зданий и мостов, железных дорогах, легком и тяжелом машиностроении, судоходстве и транспорте.

Да и в любой другой сфере инженерной деятельности без металлов не обойтись.Объясняется это рядом причин:

1. Огромное количество железной руды почти во всех частях света.

2. Экономичное извлечение железа из руды.

3. Гибкость, которая может быть придана механическим свойствам железа путем объединения его с другими металлами и / или термообработкой и другими подобными методами.

Эти факты объясняют причину того, что в течение значительного времени годовое мировое производство черных металлов намного превышало совокупное производство всех цветных металлов, производимых во всех странах мира.

Список черных металлов | Их типы и свойства:

1. Чугун:

Чугун — это первая или основная форма, в которой железо получают из руды в виде металла.

Следовательно, он неочищен и неочищен и требует последующей обработки для получения Литого, кованого железа и стали, , которые являются обычными черными металлами , используемыми в строительстве и промышленности.

Ниже приведены несколько типов чугуна, различающихся по своим свойствам.

я. Серый чугун:

Его еще называют литейный скребок . Он мягкий по характеру и богат углеродом. Его получают, когда сырье обжигается при очень высокой температуре.

ii. Белый чугун:

Его также называют кузнечным чугуном, поскольку он твердый и хрупкий и может быть преобразован только под давлением. Этот тип содержит серу в качестве основной примеси и, следовательно, считается хуже .

iii. Бессемеровский чугун:

Он специально используется при производстве стали по бессемеровскому процессу, так как не содержит серы и фосфора.

2. Чугун:

Чугун получают из чугуна. Чугун из-за своих примесей непрочен и, следовательно, его очень трудно придать в различные формы.

Таким образом, чугун повторно формуют в печи и разливают или разливают в формы желаемой формы, чтобы получить чугун, известный как чугун.

Производство чугуна;

Чугун производится в печи, известной как вагранка. Купольная печь имеет цилиндрическую форму с почти одинаковым диаметром (около 1 метра) и высотой от 5 до 6 метров.

Цилиндр имеет внутреннюю футеровку из огнеупорных кирпичей, которая имеет в нижней части выступы для нагнетания воздушного потока.

Наружная оболочка изготовлена ​​из стали. Верх печи остается открытым. В вагранке есть загрузочная дверца, площадка и выпускные отверстия для продувки воздуха.

Работа печи или производство чугуна выглядит следующим образом:

Смесь чугуна, кокса и известняка, известная как шихта, приготовлена ​​в правильных пропорциях.Кокс используется в качестве топлива, а известняк — в качестве флюсового материала.

Флюс — это материал, который легко плавится и смешивается с примесями с образованием шлака, который может проходить через верх печи.

Расплавленный металл в почти чистом виде собирается на дне печи вместе с плавающим шлаком. Шлак периодически удаляется через отверстие, а расплавленный металл выводится через летку.

Извлеченный расплавленный металл подают в формы, подготовленные для получения желаемой формы.Полученный чугун известен как чугун, а полученные формы — отливки из чугуна.

Полученный таким образом чугун содержит от 1,7 до 4% углерода с небольшими примесями марганца, фосфора, кремния и серы.

Общие свойства чугуна;

1. Твердый и хрупкий.

2. Поддается закалке, но нельзя отпускать.

3. Не может быть кованым, свариваемым или клепанным.

4. Не подлежит намагничиванию.

5. Не ржавеет.

6. В соленой воде становится мягким.

7. Легко сжимается.

8. Он слаб на растяжение и сильный на сжатие.

9. Не подходит для ударных и ударных нагрузок.

10. Он имеет удельный вес 7,5 и температуру плавления 1250 ° C.

11. Обладает хорошей обрабатываемостью.

Применение чугуна;

1. Применяется для водопроводных и газовых труб.

2. Используется при производстве цистерн, канализационных и сливных труб, крышек люков и арматуры.

3. Используется для рельсовых стульев, колес тележек и т. Д.

4. Используется в элементах сжатия, опорных плитах и ​​т. Д.

5. Используется для изготовления деталей, корпусов и станины машин.

Типы чугуна;

Ниже приведены общие типы чугуна, используемые в конструкционных материалах.

и. Серый чугун:

Серый чугун получают путем плавки литейного чугуна или серого чугуна в вагранке. При трещине он окрашивается в серый цвет. Серый цвет обусловлен наличием свободного графита.

Обычный состав серого чугуна:

  • Железо — 92 процента.
  • Углерод — от 3 до 3,5 процентов (в виде графита).
  • Углерод — 0,5 процента (в сумме).
  • Кремний — от 1 до 2,75 процента.
  • Марганец — 1 процент.
  • Фосфор — от 0,5 до 1 процента.
  • Сера — от 0,02 до 0,15 процента.

Он мягкий и пластичный. Он обычно используется в отливках, штампах, формах, станинах машин, трубах и т. Д.

Свойства серого чугуна;

1. Серого цвета.

2. По сравнению с другими чугунами он мягкий и хорошо обрабатывается.

3. Обладает высокой прочностью на сжатие.

4. Плохая прочность на разрыв и ударная вязкость, почти не пластичность.

Применение серого чугуна;

1. Применяется для корпусов станков.

2. Применяется для труб и трубопроводной арматуры.

3. Применяется для автомобильных блоков цилиндров, головок, корпусов и т.д.

4. Применяется в маховиках и сельскохозяйственных орудиях.

ii. Белый чугун:

Он белого цвета, так как в нем нет свободного графита.В белом чугуне весь углерод находится в комбинированном состоянии. то есть в форме цементита, также известного как карбид железа.

Белый чугун получают путем плавления чугуна с низким содержанием фосфора и стальных отходов в вагранке.

Полученный таким образом чугун находится в расплавленном состоянии и охлаждается, т.е. быстро охлаждается. Поэтому он также известен как охлажденный чугун.

Из-за быстрого охлаждения его внешняя поверхность становится более твердой, а внутренняя — более мягкой.

Имеет блестящий белый цвет и яркий металлический белый блеск. Он очень прочный, твердый и устойчивый к истиранию. И довольно хрупкий.

Его обычный состав следующий:

  • Железо — 94 процента.
  • Углерод — от 1,75 до 2,3 процента.
  • Кремний — от 0,85 до 1,2 процента.
  • Марганец — от 0,1 до 0,4 процента.
  • Фосфор — 0,05-0,2 процента.
  • Сера — от 0,12 до 0,35 процента.
Свойства белого чугуна;

1. Белый цвет.

2. Это самый твердый из всех чугунов и износостойкий.

3. Хрупкий.

4. Обладает высокой прочностью на разрыв, но слабой прочностью на сжатие.

5. Его трудно обрабатывать из-за своей твердости, поэтому для обработки требуются специальные инструменты.

Применение белого чугуна:

Используется для автомобильных колес, роликов для измельчения зерна, щековых плит дробилок и т. Д.

iii. Ковкий чугун:

Ковкий чугун — это отожженный белый чугун, то есть белый чугун медленно нагревают до температуры от 900 до 950 ° C в течение нескольких дней, а затем охлаждают с меньшей скоростью.

Полученное железо является ковким и пластичным. Обладает полезными свойствами как чугуна, так и низкоуглеродистой стали.

Предел прочности на разрыв ковкого чугуна выше, чем у серого чугуна, и он обладает хорошей обрабатываемостью.

Применяется для ступиц колес вагонов, железнодорожного подвижного состава, тормозных опор, деталей сельскохозяйственной техники, трубопроводной арматуры, дверных петель, замков и т. Д.

Применение ковкого чугуна;

1. Используется в автомобильной промышленности для изготовления картера заднего моста, картера рулевого механизма, ступиц, педалей и т. Д.

2 . Применяется в самой разнообразной железнодорожной технике.

3. Применяется в производстве сельскохозяйственной техники и столярных инструментов.

iv. Ковкий чугун:

Это модифицированный серый чугун. Его также называют чугуном с шаровидным графитом или чугуном с шаровидным графитом или высокопрочным чугуном.

Ковкий чугун получают путем добавления любого из элементов магния, кальция, церия, висмута, цинка, кадмия, титана и бора в расплавленный серый чугун.

Состав чугуна с шаровидным графитом;

  • Углерод — от 3,2 до 4,5%.
  • Кремний — от 1 до 4%.
  • Магний — от 0,1% до 0,8%.
  • Фосфор — 0,1%.
  • Железо — остальное% железо.
Свойства высокопрочного чугуна;

1. Обладает высокой текучестью.

2. Обладает высокими показателями прочности на разрыв, ударной вязкости и износостойкости.

Применение высокопрочного чугуна;

1. Применяется для отливок, где действуют ударные и ударные нагрузки.

2. Применяется в валках прокатных станов, гидроцилиндрах, головках цилиндров и т. Д.

v. Легированный чугун:
Литые чугуны из сплава

также называют обычными чугунами. Легированные чугуны производятся путем добавления легирующих элементов в чугун в самой вагранке или их добавления в расплавленный чугун, извлеченный из печи.

Лучшие результаты достигаются, когда чугун с легирующими элементами нагревается в электропечи или воздушной печи. Используемые легирующие элементы: никель, хром, молибден и ванадий.

Обычными легирующими элементами являются Никель и Хром . Никель добавлен для повышения твердости и износостойкости. Хром делает чугун чрезвычайно жестким, прочным и пластичным.

Литые чугуны из сплава используются для зубчатых колес, звездочек, колес, I.Цилиндры двигателя C, поршень, поршневые кольца, картеры, коленчатые валы, распределительный вал, тормозные барабаны и колодки, детали шлифовальных станков и т. Д.

3. Кованое железо:

Это чистейшая форма железа, содержащая все примеси ниже 0,5%. И углерод входит в эти примеси, его доля обычно составляет менее 0,12 процента.

Кроме того, кованое железо всегда содержит небольшую долю шлака в силикатном компоненте.

Исходным материалом для производства кованого железа является ЧУГУН.Есть два процесса производства кованого железа:

.

Свойства и способы применения кованого железа:

Его наиболее важные свойства указаны ниже.

Прочность : Имеет предел прочности на разрыв от 2500 до 4000 кг / см 2 . В продольном направлении прочность будет больше.

Предел прочности на сжатие составляет 1500-2000 кг / см 2 .

Physical : Кованое железо голубоватого цвета, имеет шелковистый блеск и волокнистую структуру.Он податлив, пластичен, прочен и устойчив к коррозии.

Плотность : Металл имеет плотность 7,8 г / см 3 и температуру плавления 1500 градусов по Цельсию.

Кованое железо демонстрирует хорошую устойчивость к усталости и внезапным ударам. Более того, его легко сваривать.

Благодаря вышеуказанному набору свойств кованое железо широко используется в качестве материала для изготовления пластин, листов, труб, трубок и т. Д.

Он также используется в строительстве, на железных дорогах и в морской промышленности.

4. Сталь:

Сталь

— это сплав железа и углерода с содержанием углерода менее 1,7%. Если содержание углерода в стали превышает 1,7%, он не соединяется с железом, но присутствует в виде свободного графита.

Помимо углерода, помимо железа могут присутствовать многие другие металлы, что дает начало множеству разновидностей стали.

По наличию свободного графита можно различать сталь и чугун. Если присутствует свободный графит, это чугун, в противном случае — сталь.

Твердость и вязкость стали повышаются с увеличением содержания углерода до 1,7%.

С другой стороны, при уменьшении содержания углерода (ниже 0,1%) материал будет больше походить на кованое железо или чистое железо.

Самое лучшее в стали то, что она обладает как свойствами литого, так и кованого железа — прочностью на сжатие чугуна и пределом прочности при растяжении кованого железа.

Благодаря этим свойствам сталь используется в качестве конструкционного материала во всех ситуациях.

Сталь — универсальный материал современности. Его свойства можно варьировать в широком диапазоне, варьируя его состав и подвергая его различным процессам механической и термической обработки.

Как мы отмечали ранее, чугун лучше сопротивляется сжимающим напряжениям, в то время как кованое железо подходит для растягивающих напряжений. Сталь превосходит по сопротивлению как сжимающим, так и растягивающим напряжениям.

Следовательно, сталь находит большинство применений для всех целей в области чугуна и кованого железа.

Элементами в составе стали помимо углерода являются сера, кремний, фосфор, марганец и т. Д.

Производство стали;

Сталь производится с использованием одного из следующих процессов:

1. Бессемеровский процесс.

2. Мартеновский процесс.

3. Процесс L-D.

4. Тигельный процесс.

5. Электрический процесс.

6. Дуплексный процесс.

7. Процесс цементирования.

Классификация сталей:

Стали можно классифицировать по-разному, например, на основе методов, используемых при их производстве, по содержанию углерода или в соответствии с их использованием.

Его также можно классифицировать по стальному литью.

Это, однако, общепринятая классификация на основе их химического состава. Ниже приведены основные группы сталей.

я. Обычная углеродистая сталь:

Это первая крупная группа сталей. Помимо железа, единственным контролирующим компонентом в них является углерод. Далее они подразделяются на 3 подкатегории.

  • Низкоуглеродистые стали (C = 0,05-0,25%)
  • Среднеуглеродистые стали (C = 0,25-0,50%)
  • Высокоуглеродистая сталь (C = 0,50–1,50%)
ii. Легированные стали:

Сплав — это целенаправленная смесь двух или более элементов, из которых один, имеющий наибольшую долю, называется основным металлом, а другие элементы называются легирующими элементами.

Однако сталь, содержащая железо и углерод, не считается сплавом. Но если добавляются другие элементы, кроме железа и углерода, сталь называется легированной сталью.

Таким образом, все стали, помимо железа и других углеродсодержащих элементов, таких как; никель, хром, марганец, кремний, ванадий, молибден, вольфрам, сера, фосфор и т. д. называются легированными сталями.

Цель легирования — улучшить свойства стали, например придать мелкий размер зерна, улучшить твердость, ударную вязкость, прочность, коррозионную стойкость и т. Д.

Это стали, изготовленные с добавлением определенной доли выбранного элемента или элементов в дополнение к углероду на стадии производства.

Преимущества легирования следующие:

  • Предел прочности при растяжении стали можно увеличить, не влияя на ее обрабатываемость.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *