Виды сплавов цветных металлов

Автор: Волков Семён

Дата публикации: 28 Апреля 2024

Содержание:

• Достоинства цветных металлов
• Способы получения сплавов цветных металлов
• Сплавы на основе меди
• Алюминиевые сплавы
• Цинковые сплавы
• Сплавы на основе магния
• Титановые сплавы
• Источники

<divwp-block-quote">

Все материалы и смешанные компоненты, которые не содержат следов железа, относятся к цветным металлам. Сюда включаются медь, алюминий, никель, цинк и несколько благородных металлов.

Сегодня поговорим о процессе создания разноцветных сплавов, о их назначении, использовании и типах.

Типы окрашенных металлов и сплавов

• Сплавы, содержащие никель
• Сплавы и сам алюминий.
• Сплавы Титана и сам Титан
• Сплавы, содержащие цирконий.
• Сплавы на основе меди
• Сплавы и сам элемент кобальт.

Достоинства цветных металлов

Основной плюс цветных металлов — это их простота обработки и сочетание невысокой ударной вязкости с черными металлами. Продукция, сделанная из меди или алюминия, значительно превосходит по устойчивости к коррозии. Благодаря своим отсутствующим магнитным свойствам, элементы и компоненты из цветных металлов прекрасно подходят для использования в электрооборудовании. Вдобавок, их часто применяют в условиях с повышенным риском возгорания и взрыва, поскольку они не вызывают искрение.

Алюминий прост в обработке, ковке и сварке. Некоторые самолеты изготавливаются из отлитого алюминия. Он находит свое применение не только в экранах, рамах, поршнях и радиаторах, но и в автомобилях, мотоциклах, а также лодках.

Применение цинка в качестве защитного покрытия для черных металлов помогает увеличить их сопротивляемость коррозии. Этот процесс известен как гальванизация.

Производители проволоки, проводников и полупроводников высоко оценили высокую электропроводность.

Прочие преимущества цветных металлов:

1. Превосходная передача тепла и электричества.
2. Цветные металлы обладают свойством уничтожать газы при взаимодействии с рабочим окружением.
3. Упругость и высокая адаптивность
4. Устойчивое использование

Особенности и недостатки сплавов и материалов заключаются во взрослых требованиях к обслуживанию и важности сохранения их от воздействия внешних условий.

Способы получения сплавов цветных металлов

Существует специальная система маркировки, созданная для идентификации разновидностей цветных металлов. С ее помощью можно установить главные характеристики сплава, такие как температура плавления, прочность и многие другие.

Вот как выглядит маркировка:

1. Основной материал - медь и изделия из неё, обычно обозначаются буквой "М", к которой добавляются другие обозначения. Так, "К" означает "катодная", "Б" символизирует "бескислородная", а "Р" - "раскисленная".
2. "Л" - это маркер латуни, сплава, числа после которого отражают содержание меди и других легирующих элементов в его составе.
3. Буква "Бр" является сокращением для бронзы. В случае, если за ней следует буква "Л", это означает, что бронза литейная.
4. "А" является обозначением для алюминия, после которого указывается количество примесей. В случае наличия "Л", это относится к литейным характеристикам материала, в то время как "В" обозначает высокий уровень прочности.

Существуют разные методы для создания сплавов из цветных металлов:

1. Пирометаллургия является технологическим процессом, в ходе которого происходит очистка сырья и формирование сплава при поддержании высоких температур. Применяя данный метод, получают около 60% цинка, все 100% свинца и примерно 95% меди.
2. Гидрометаллургия - это процесс извлечения руды или сплавов путем применения химических реагентов. Главной целью является стадийное изолирование элементов из операционной обстановки.
3. Процесс электрометаллургии применяет электричество в качестве средства для производства металлов и их соединений. Наиболее распространенным продуктом этого процесса является алюминий.

Цветные сплавы используются для:

1. Компоненты и элементы электрических устройств, инструментов.
2. Трубы для транспортировки и системы обмена теплом
3. Изделия ювелирного искусства
4. Взаимодействие проводов, проводящих и полупроводящих материалов с электрическими токами различной мощности.
5. Стержни, рейка, крепежные элементы и пластины

Сплавы на основе меди

Существует несколько вариантов окрашенных металлических соединений. Давайте первым обсудим медь. Мест с ее присутствием в незагрязненном виде на планете не так много.

Данный материал обладает высокими показателями тепловой и электрической проводимости, а кроме того, выделяется пластичностью и превосходной защитой от окислительных процессов.

Следующие являются технологическими чертами меди:

1. Благодаря отличной обработке с помощью пресса и давления, ассортимент медного проката существенно разнообразен.
2. Увеличенная гибкость затрудняет обработку с помощью резки.
3. Существенные усадочные процессы становятся причиной невысокого качества литья.
4. Части, изготовленные из меди, можно надежно соединить методами сварки или при помощи пайки.

Давайте обсудим несколько разновидностей сплавов, основанных на меди.

Латунь представляет собой композицию меди и цинка, в которой последний составляет 45%. Оттенок материала становится более насыщенно-красным, если содержание цинка уменьшается. Часто данный сплав используют в качестве подделки под золото в области ювелирного производства. Также латунь принято именовать симилором, хризохалком или хризорином.

По характеристикам и количеству составляющих, сплав из латуни может быть таким:

1. Сплав, состоящий исключительно из меди и цинка, относится к категории двухкомпонентных. Этот продукт отмечается символом "Л", дополненным числовым обозначением, которое указывает на весовое содержание. Материал легко поддается обработке методами прокатки и прессования. ГОСТ 15527-2004 устанавливает требования к составу и качеству латуни.
2. Применяются такие добавки как марганец, никель, олово и свинец, что делает продукт многокомпонентным. Данный материал находит применение в отливках. Его технические параметры строго регулируются согласно ГОСТ 17711-93.

Бронза представляет собой сплав, где уровень и важность цинка не столь высоки, по сравнению с латунью. Дополнительно включаются элементы, такие как кремний, алюминий, свинец, олово или бериллий.

В большинстве случаев сплавы обладают прекрасными литейными характеристиками. На промышленных предприятиях из бронзы производят зубчатые и червячные передачи, а также клапаны, благодаря особой остойчивости этого материала к окислительным процессам.

Алюминиевые сплавы

Алюминий - это высоко пластичный металл с бело-серебристым отливом. Этот элемент извлекают из горных пород, так как он не существует в чистом виде. Бокситы подвергаются электролизу для получения этого сырья. Оксидная пленка, образующаяся и поддерживающаяся на поверхности металла, служит барьером против его окисления.

Алюминий обладает пластичностью и легкостью деформации, с ним легко работать при сварке, однако, относительно режущих инструментов он проявляет упрямство.

Металл алюминий в начальном состоянии обозначается как "А", при этом стандарты качества указаны в ГОСТ 11069-2019.

Сплавы, усиленные на основе металла, формируются путем добавления меди, магния, дюралюмина и цинка к основе, состоящей из AL. Этот материал отличается превосходными механическими характеристиками при небольшом удельном весе. Такой сплав находит широкое применение в машиностроении и авиастроительной отрасли.

Материалы, устойчивости которых не укреплены, часто содержат элементы как марганец, так и магний. При использовании этих материалов в форме листового проката они подходят для создания деталей с изысканной геометрией.

Специфическая категория сплавов представлена силуминами, основу которых составляют алюминий и кремний. Этот материал является распространенным в производстве бытовых устройств, мотоциклетных деталей и автомобильной индустрии.

Цинковые сплавы

Цинк является металлом серого цвета с высокими показателями пластичности и вязкости, а также обладает стойкостью против воздействия влажности.

Сплавы, главной особенностью которых является деформирование, изготавливаются с использованием алюминия, магния и меди, применяя техники прокатки, прессования или выдавливания. Готовый материал отличается высокой пластичностью и прочностью.

Сплавы на основе цинка, обогащенные добавками меди, магния и алюминия, обладают высокой текучестью. Этот тип материала часто применяется в производстве измерительной аппаратуры.

Сплавы на основе магния

Магний является металлом с серебряным блеском, который плавится при невысоких температурах и объемлютельная стойкость к окислению в окружающей атмосфере. Определенные ограничения в механических свойствах не подразумевают его применение в конструкционных целях.

Сплавы, которые могут деформироваться, основанные на магнии:

1. Композиция с марганцем, доля которого не превышает 25%.
2. Комбинация магния, марганца, цинка и алюминия.
3. Легированный материал, содержащий цирконий, кадмий, цинк и магний.

Ввод примесей в сплав приводит к значительному усилению его механических характеристик. Такой подход делает возможным применение этого сплава при производстве компонентов автомашин, морских судов, ракет и воздушных судов.

Титановые сплавы

Титан, очищенный от примесей, а также его сплавы обладают следующими характеристиками:

1. Небольшая удельная масса с высокими значениями прочности.
2. Стойкость к окислениям и агрессивным условиям эксплуатации
3. Возможно воздействовать силой давления.
4. Детали из титана используются при существенно увеличенных температурах.

Сплав титана активно внедряется в авиастроение, машиностроение и другие области промышленности, несмотря на его основной минус - высокую цену.

Люди изобрели и обнаружили множество различных сплавов, способных решать специфические технические или технологические проблемы. Каждый из этих материалов обладает своими уникальными достоинствами и несовершенствами, определенной областью использования, а также имеет конкретную маркировку и методы поставки.