Clasificare și aliaje

În industria modernă, se utilizează o cantitate imensă de materiale. Plastic și compozite, grafit și alte substanțe ... Dar metalul rămâne întotdeauna relevant. Ea face structuri gigant de constructii, este folosit pentru a crea o varietate de masini si alte echipamente.

În consecință, clasificarea metalului joacă un rol important în industrie și știință, deoarece, știind acest lucru, puteți alege cel mai potrivit tip de material pentru acest sau acel scop. Acest articol este dedicat acestui articol.

Definiție generală

Metalele sunt substanțe simple, care, în condiții obișnuite, se caracterizează prin prezența mai multor caracteristici distinctive: conductivitatea termică ridicată și conductivitatea curentului electric, precum și ductilitatea. Sunt din material plastic. În stare solidă, ele se caracterizează printr-o structură cristalină la nivel atomic și prin urmare au parametri de înaltă rezistență. Dar există și aliaje care sunt derivatele lor. Ce este?

Așa-numitele materiale obținute din două sau mai multe substanțe prin încălzirea lor deasupra punctului de topire. Rețineți că aliajele sunt din metal și nemetalice. În primul caz, cel puțin 50% din metal trebuie să fie prezent în compoziție.

Cu toate acestea, nu vom fi distrași de subiectul articolului. Deci, care este clasificarea metalului? În general, este ușor de împărțit:

1. Metale feroase.
2. Metale neferoase.

Prima categorie include fierul și aliajele pe care se bazează. Toate celelalte metale sunt colorate, totuși, ca și compușii lor. Este necesar să se ia în considerare fiecare categorie în detaliu: în ciuda clasificării generale extrem de plictisitoare, de fapt, totul este mult mai complicat. Și dacă vă aduceți aminte că sunt încă metale prețioase ... Și ele, de asemenea, sunt diferite. Cu toate acestea, clasificarea metalelor prețioase este chiar mai simplă. În total, există opt dintre ele: aur și argint, platină, paladiu, ruteniu, osmiu și rodiu și iridiu. Cele mai valoroase sunt platinoizii.

De fapt, clasificarea metalelor prețioase este și mai plictisitoare. Așa-numitele (în bijuterii) sunt tot argintul, aurul și platina. Cu toate acestea, este suficient despre "materia mare". Este timpul să vorbim despre materiale mai frecvente și care rulează.

Vom începe cu o revizuire a diferitelor grade de oțel, care este doar derivatul celui mai ferit metal metalizat - fier.

Ce este oțelul?

Este un aliaj de fier și unii aditivi, care nu conține mai mult de 2,14% carbon atomic. Clasificarea acestor materiale este extrem de extinsă și ia în considerare: compoziția chimică și metodele de producție, prezența sau absența impurităților nocive, precum și structura. Cu toate acestea, caracteristica cea mai importantă este compoziția chimică, deoarece afectează marca și denumirea oțelului.

Speciile de carbon

În aceste materiale nu există alți aditivi de aliere, însă tehnologia fabricării lor permite o anumită cantitate de alte impurități (de obicei mangan). Deoarece conținutul acestor substanțe variază în intervalul de 0,8-1%, ele nu exercită nicio influență asupra proprietăților mecanice și chimice ale oțelului. Această categorie este utilizată în construcția și producția de diverse instrumente. Desigur, clasificarea metalului este departe de a se termina.

Oțel structural din oțel

Cel mai adesea folosite pentru construirea de diferite modele industriale, militare sau de uz casnic, dar adesea ele sunt utilizate pentru a produce instrumente și mecanisme. În acest caz, conținutul de carbon nu trebuie în nici un caz să depășească 0,5-0,6%. Ele trebuie să aibă o rezistență extrem de ridicată, determinată de o ansamblu de teste certificate de agenții internaționale (σΒ, σ0,2, δ, ψ, KCU, HB, HRC). Există două tipuri:

• Ordinare.
• Calitate.

Deoarece este ușor de ghicit, primul merge la construirea de diferite structuri de inginerie. Oțelul structural calitativ este folosit exclusiv pentru producția de instrumente fiabile utilizate în inginerie și în alte industrii și producție.

În ceea ce privește aceste materiale, coroziunea metalului este permisă pe suprafața lor. Clasificarea altor tipuri de oțel prevede cerințe mult mai stricte față de acestea.

Oțel carbon din oțel

Sfera lor este ingineria exactă, fabricarea instrumentelor pentru domeniul științific și medicina, precum și alte sectoare industriale în care se impune o forță și o precizie sporită. În ele, conținutul de carbon poate varia de la 0,7 la 1,5%. Acest material trebuie să aibă o rezistență foarte mare, să fie rezistent la factori de uzură și temperaturi extrem de ridicate.

Aliaj de oțel

Așa-numitele materiale în care, pe lângă impuritățile naturale, conține o cantitate semnificativă de aditivi artificiali de aliere. Acestea includ crom, nichel, molibden. În plus, oțelurile aliate pot conține, de asemenea, mangan și siliciu, al căror conținut nu depășește de obicei 0,8-1,2%.

În acest caz, clasificarea metalului implică împărțirea lor în două tipuri:

• Oțel cu conținut scăzut de aditivi. În total, ele nu depășesc 2,5%.
• Dopate. În ele, aditivii pot fi de la 2,5 la 10%.
• Materiale cu un conținut ridicat de aditivi (mai mult de 10%).

Aceste tipuri sunt de asemenea subdivizate în subspecii, ca în cazul precedent.

Aliaje structurale din oțel

La fel ca toate celelalte soiuri, sunt utilizate în mod activ în inginerie, în construcția de clădiri și alte structuri, precum și în industrie. Dacă le comparăm cu soiurile de carbon, atunci aceste materiale beneficiază de raportul dintre caracteristicile de rezistență, ductilitate și vâscozitate. În plus, au o rezistență ridicată la temperaturi extrem de scăzute. Dintre acestea, sunt făcute poduri, avioane, rachete, unelte pentru industria de înaltă precizie.

Aliaje de oțel sculptate

În principiu, caracteristicile sunt foarte similare cu tipul discutat mai sus. Poate fi utilizat în următoarele scopuri:

• Producția de tăiere, precum și instrumente și instrumente de măsură de înaltă precizie. În special, uneltele de strunjire pentru metal sunt produse din acest material, clasificarea cărora depinde direct de oțel: marca sa este imprimată în mod necesar pe produs.
• De asemenea, fac ștampile pentru produse laminate la cald și la rece.

Aliaje speciale din oțel

După cum se poate înțelege din titlu, aceste materiale au anumite caracteristici specifice. De exemplu, există tipuri rezistente la căldură și rezistente la căldură, precum și toate tipurile de oțel inoxidabil cunoscute. În consecință, domeniul de aplicare al acestora include producția de mașini și unelte care vor funcționa în condiții deosebit de dificile: turbine pentru motoare, cuptoare pentru topirea metalelor etc.

Oțel structural

Oțeluri cu un conținut mediu de carbon. Ele sunt utilizate pentru producerea celei mai largi game de materiale de construcții. În special, sunt fabricate profilele (forma și foaia), țevile, colțurile etc. Este evident că atunci când se alege o anumită categorie de metal, se acordă o atenție deosebită caracteristicilor de rezistență ale oțelului.

În plus, cu mult înainte de construcție, toate caracteristicile sunt calculate în mod repetat pe baza modelelor matematice, astfel încât în majoritatea cazurilor acest tip de metal laminat poate fi fabricat în funcție de cerințele individuale ale clientului.

Armătura din oțel

Așa cum probabil ați ghicit, domeniul de aplicare al lor - armarea blocurilor și structurilor finisate din beton armat. Ele sunt produse sub formă de tije sau sârme cu un diametru mare. Materialul este fie carbonat, fie oțel cu un conținut scăzut de aditivi de aliere. Există două tipuri:

• Laminate la cald.
• Se întărește termic și mecanic.

Cazane din oțel

Se folosește pentru producerea cazanelor și a cilindrilor, precum și a altor vase și fitinguri, care vor funcționa în condiții de presiune înaltă în condiții de temperatură diferite. Grosimea pieselor în acest caz poate varia de la 4 la 160 mm.

Oțel automat

Așa-numitele materiale care sunt bine supuse prelucrării prin tăierea lor. De asemenea, au o mare capacitate de prelucrare. Toate acestea fac din acest oțel un material ideal pentru liniile automate de producție, care în fiecare an devin tot mai mult.

Oțel rulment

Aceste specii sunt de tipul lor se referă la soiuri structurale, dar compoziția lor le face legate de instrumental. Ele au caracteristici de înaltă rezistență și rezistență mare la uzură (abraziune).

Am considerat proprietățile principale și clasificarea metalelor din această clasă. La rândul său, este un fontă și mai cunoscută și mai faimoasă.

Fontă: clasificare și proprietăți

Acesta este numele materialului, care este un aliaj de fier și carbon (precum și alți aditivi), iar conținutul lui C variază de la 2,14 la 6,67%. Fonta, cum ar fi oțelul, se distinge în ceea ce privește compoziția chimică, metodele de producție și volumul cantitativ de carbon conținut în acesta, precum și în aplicațiile din viața cotidiană și din industrie. Dacă nu există aditivi în fontă, se numește undoped. Altfel - dopat.

Clasificarea în funcție de scop

1. Există limite, care sunt aproape întotdeauna folosite pentru prelucrarea ulterioară în oțel.
2. Sucuri de turnătorie utilizate pentru turnarea produselor cu configurație și complexitate foarte diferite.
3. Special, prin analogie cu oțelurile.

Clasificarea pe tipuri de aditivi chimici

Deoarece conținutul de carbon din diferitele tipuri de material variază foarte mult, se disting și mai multe tipuri de material:

• Fontă albă. Caracterizat de faptul că carbonul din structura sa este conectat aproape complet, fiind prezent în compoziția diferitelor carburi. Este foarte ușor de distins: pe fractură este alb și strălucitor, caracterizat prin cea mai mare duritate, dar în același timp extrem de fragil, cu mare dificultate poate fi prelucrat.
• Jumătate decolorat. În straturile superioare ale turnării, nu se poate distinge de fonta albă, în timp ce miezul său este gri, conținând în structura sa o cantitate mare de grafit liber. În general, combină semnele celor două tipuri. Este destul de durabil, dar în același timp mult mai ușor de procesat, iar fragilitatea lucrurilor este mult mai bună.
• Gray. Conține mult grafit. Puternic, suficient de rezistent la uzură, este ușor de procesat.

Nu acordăm în mod accidental accent pe grafit. Faptul este că clasificarea metalelor și aliajelor într-un anumit caz depinde de conținutul și structura sa spațială. În funcție de aceste caracteristici, ele sunt împărțite în perlit, ferit-perlit și ferit.

Grafitul însuși în fiecare dintre aceste tipuri de fontă poate fi prezent în patru forme diferite:

• Dacă este reprezentată prin plăci și "petale", se referă la soiul lamelar.
• Dacă materialul are incluziuni, care în aspectul lor seamănă cu viermi, atunci vorbim de grafit vermicular.
• În consecință, diferite incluziuni plate, neuniforme indică faptul că înainte de a vă - o varietate fulgi.
• Elementele sferice, semisferice, caracterizează o formă sferică.

Dar chiar și în acest caz clasificarea metalelor și a aliajelor este încă incompletă! Faptul este că aceste impurități, indiferent cât de ciudat ar părea, afectează direct puterea materialului. Deci, în funcție de forma și poziția spațială a incluziunilor, fonta este împărțită în următoarele categorii:

• Dacă în material există incluziuni de grafit lamelar, atunci acesta este fonta cenușie obișnuită (MF).
• Prin analogie cu denumirea de "aditiv", prezența particulelor vermiculare caracterizează materialul vermicular (CVG).
• Înclinările asemănătoare cu flake-urile conțin fontă maleabilă (CF).
• Sfericul "umplutură" caracterizează fonta de înaltă rezistență (HF).

Atenția dvs. a fost dată de o scurtă clasificare și proprietăți ale metalelor, care aparțin categoriei "negre". După cum puteți vedea, în ciuda concepției greșite pe scară largă, ele sunt foarte diverse, diferă puternic în ceea ce privește structura și proprietățile fizice. Se pare că fonta este un material obișnuit și obișnuit, dar ... Chiar dacă are câteva tipuri complet diferite, unele dintre ele sunt la fel de diferite ca și celelalte, precum fonta însăși și oțelul din tablă!

Deșeuri - în venituri!

Există vreo clasificare a resturilor feroase? La urma urmei, milioane de tone din cele mai diverse materiale se duc în halda în fiecare an. Oare merg la punctul de topire într-o manieră inferioară, fără a trece prin sortare și sortare? Bineînțeles că nu. Se disting nouă categorii:

• 3A. Deșeuri standard de metal negru, inclusiv piese supradimensionate, extra-mari. Greutatea fiecărui fragment este de cel puțin un kilogram. De regulă, grosimea pieselor nu depășește șase milimetri.
• 5A. În acest caz, resturile sunt supradimensionate. Grosimea pieselor este mai mare de șase milimetri.
• 12A. Această categorie implică un amestec al celor două soiuri descrise mai sus.
• 17A. Fier vechi, în ansamblu. Greutatea fiecărei piese nu este mai mică de jumătate de kilogram, dar nu depășește 20 kg.
• 19A. Similar cu clasa anterioară, dar deșeurile sunt supradimensionate. În plus, în material este permis un anumit conținut de fosfor.
• 20A. Reziduuri de fier, cea mai supradimensionată categorie. Permise la bucăți de cinci tone de greutate. În mod obișnuit, aceasta include echipamente industriale și militare dezmembrate și dezafectate. După cum puteți vedea, clasificarea și proprietățile metalelor din această categorie sunt destul de similare.
• 22A. Și din nou o resturi supradimensionate din fontă. Diferența constă în faptul că, în acest caz, categoria deșeurilor include echipamentele sanitare vechi și dezafectate.
• Se amestecă. Deșeuri amestecate. Important! Următoarele tipuri de conținut nu sunt permise: cablurile din oțel și sârma metalică, precum și piesele galvanizate.
• Acoperire cu zinc. După cum reiese din titlu, aceasta include toate resturile, care conțin fragmente galvanizate.

Aceasta a fost clasificarea metalelor feroase. Și acum vom discuta despre colegii lor de culoare care joacă un rol imens în toată industria și producția moderne.

Metale neferoase

Acesta este numele tuturor celorlalte elemente care au o structură metalică atomică, dar nu se referă la fier și derivații săi. În literatura de limbă engleză se poate găsi termenul "metale neferoase", care este sinonim cu termenul. Care este clasificarea metalelor neferoase?

Există următoarele grupuri, ale căror împărțire are loc pe mai multe motive: lumină și grea, nobile, împrăștiate și refractare, specii radioactive și pământuri rare. Multe dintre metalele neferoase sunt, în general, clasificate ca fiind rare, deoarece numărul lor total pe planetă este relativ mic.

Ele sunt folosite pentru producerea de piese și instrumente care trebuie să funcționeze în condiții de mediu agresiv, frecare sau, dacă este necesar, senzori, de exemplu, au un grad ridicat de conductivitate termică sau conductivitate a curentului electric. În plus, acestea sunt în cerere în industria militară, aerospațială și aviatică, unde este necesară o rezistență maximă cu o masă relativ mică.

Rețineți că, în afară este clasificarea de metale grele. Cu toate acestea, nu există ca atare, dar în acest grup includ cupru, nichel, cobalt și zinc, cadmiu, mercur și plumb. Dintre acestea, numai Cu și Zn este utilizat la scară industrială, care va fi menționată mai târziu.

Aluminiu și aliajele sale

Aluminiu, "din metal cu aripi". Există trei tipuri de ea (în funcție de gradul de puritate chimică)

• Cea mai înaltă calitate (puritate ridicată) (99,999%).
• puritate înaltă.
• probă tehnică.

Acest din urmă tip este prezent pe piață sub formă de foi, diverse profile și sârme cu secțiune transversală diferită. Desemnat în comerț ca AD0 și AD1. Rețineți că, chiar și în proba de mare de aluminiu conține adesea incluziuni Fe, Si, Gu, Mn, Zn.

aliaje

Care este clasificarea metalelor neferoase, în acest caz? În principiu, nimic complicat. sunt:

• Duraluminiu.
• Aviano.

Chemat aliaje de duraluminiu, care se adaugă cupru și magneziu. Mai mult decât atât, există materiale, în cazul în care un aditiv este utilizat în cupru și magneziu. Avial numit, de asemenea, aliaje, dar ele conțin mult mai mulți aditivi. Principalele sunt magneziu și siliciu precum fier, cupru, și chiar titan.

În principiu, problema care examinează în detaliu știința materialelor. Clasificarea metalului pe aluminiu și formele sale nu se termina aici.

cupru

Astăzi distinge cupru anoxic (substanță pură conținut 97,97%) și de înaltă puritate, cu vid (99,99%). Spre deosebire de alte metale neferoase, proprietăți mecanice și chimice ale cuprului este o influență extrem de puternică chiar și cele mai mici impurități ale unor aditivi.

aliaje

Acestea sunt împărțite în două grupuri mari. Aceste materiale, de altfel, cunoscute de omenire de mii de ani:

• Brass. Asa numitul compus de cupru și zinc.
• Bronz. aliaj de cupru, care include zinc mai lung, și staniu. Cu toate acestea, există, de asemenea, de bronz, în care sunt de până la zece aditivi.

Titan

Metal acest rare și foarte scumpe. Are o greutate redusă, rezistență incredibilă, cu vâscozitate redusă. Rețineți că este împărțit în mai multe tipuri: VT1-00 (în acest impurități materiale ≤ 0,10%), BT1-0 (aditiv cantitate ≤ 0,30%). În cazul în care cantitatea totală de impurități ≤ 0,093%, atunci un astfel de material în producția de titan iodură numit.

aliaje de titan

Aliaje ale acestui material sunt împărțite în două tipuri: liniare și deformabil. În plus, distincția specială de subtipuri: refractare, a crescut ductilitate. Există mai multe specii de întărire și de călire (în funcție de tratamentul termic).

De fapt, am fost pe deplin luate în considerare de clasificarea metalelor neferoase și a aliajelor. Sperăm că articolul a fost util pentru tine.