Реферат на тему изделия из металла

Обновлено: 30.06.2024

Металлы (от латинского metallum - шахта, рудник) - группа элементов, обладающая характерными металлическими свойствами, такими как высокие тепло - и электропроводность, положительный температурный коэффициент сопротивления, высокая пластичность и металлический блеск. [5, с.30]

Содержание работы

Введение …………………………………………………………………………. 3
1. Классификация металлов . 4
1.1. Сталь углеродистая обыкновенного качества . 4
1.2. Сталь углеродистая качественная конструкционная . 6
1.3. Сталь легированная . 7
2. Строение металлов . 10
3. Свойства металлов . 13
3.1. Химические свойства . 13
3.2. Физические свойства . 14
4. Применение металлов в строительстве . 19
Заключение . 25
Список литературы .

Содержимое работы - 1 файл

реферат Регина.doc

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра строительных материалов

РЕФЕРАТ

Выполнили: студенты группы 1ВВ102

Мухаметханова А., Приданникова Р.

Проверила: Камалова З.А.

Казань 2012

1. Классификация металлов . . . 4

1.1. Сталь углеродистая обыкновенного качества . . 4

1.2. Сталь углеродистая качественная конструкционная . . 6

1.3. Сталь легированная . . . . 7

2. Строение металлов . . . . 10

3. Свойства металлов . . . . 13

3.1. Химические свойства . . . . 13

3.2. Физические свойства . . . . 14

4. Применение металлов в строительстве . . . 19

Список литературы . . . . 26

Наука о металлах развивается широкими темпами во вновь созданных научных центрах с применением электронных микроскопов и другой современной аппаратуры, с использованием достижений рентгенографии и физики твердого тела. Все это позволяет более глубоко изучить строение металлов и сплавов и находить новые пути повышения механических и физико-химических свойств. Создаются сверхтвердые сплавы, сплавы с заранее заданными свойствами, многослойные композиции с широким спектром свойств и многие другие металлические, алмазные и керамико-металлические материалы. [3, с.267]

В современном строительстве металл имеет не менее важное значение, чем бетон, железобетон, каменные и лесные материалы. Из стального проката возводят каркасы промышленных зданий и сооружений, башни, мачты, опоры, мосты, эстакады, резервуары. Широко используют в строительстве и такие металлические изделия, как арматура для железобетона, трубы, болты, заклепки, гвозди. Особое значение в современном строительстве приобрели легкие металлические конструкции зданий и сооружений, применение которых способствует уменьшению трудоемкости, продолжительности и стоимости их монтажа.

Широкое применение металла в строительстве объясняется главным образом наличием свойств, выгодно отличающих его от других строительных материалов,— это высокая прочность, способность к значительным упругим и пластичным деформациям; металл относительно легко поддается обработке давлением (прокатке, ковке, штамповке) и литью; из него можно получать изделия любых профилей. [4, с.129]

1. Классификация металлов

В строительстве обычно применяют не чистые металлы, а сплавы. Наибольшее распространение получили сплавы на основе черных металлов (~94%) и незначительное – сплавы цветных металлов (рис. 1) [1, с.288]

Рис. 1. Классификация металлов и сплавов.

1.1. Сталь углеродистая обыкновенного качества

Решающее влияние на механические свойства в углеродистых сталях оказывает содержание углерода (рис. 2). При увеличении содержания углерода повышаются прочность, твердость и износоустойчивость, но понижаются пластичность и ударная вязкость, а также ухудшается свариваемость. [6, с.324]

Примесь фосфора вызывает хладноломкость, а примесь серы – красноломкость стали. Для различных марок стали допустимое содержание фосфора 0,04. 0,09 %, а серы 0,04…0,7 %. Вредное влияние на свойства стали оказывает кислород: содержание его более 0,03% вызывает старение стали, а более 0,1 % – красноломкость. Примеси марганца и кремния в количестве 0,8. 1 % не оказывают практически влияния на механические свойства углеродистых сталей. В стали, предназначенной для сварных конструкций, содержание кремния не должно превышать 0,12. 0,25 %. Содержание азота повышает прочность и твердость стали и снижает пластичность. [5, с.35]

Рис. 2. Влияние углерода на механические свойства отожженных сталей.

Спокойная сталь является более качественной, но по стоимости она на 12 -15 % дороже кипящей. Полуспокойная сталь занимает по свойствам промежуточное положение между спокойной и кипящей сталью, но в результате и незначительного расхода раскислителей стоимость ее меньше, чем спокойной.

Механические характеристики стали зависят также от формы и толщины проката. Углеродистые стали обыкновенного качества применяют без термообработки. В таблице 1 приведены нормы на механические свойства стали углеродистой обыкновенного качества (группа А). [6, с.318]

Сталь углеродистая обыкновенного качества.

Марки стали
группы А

Предел прочности при растяжении, МПа

Предел текучести, МПа

1.2. Сталь углеродистая качественная конструкционная

Качественная конструкционная сталь выплавляется в мартеновских и электрических печах (спокойная, полуспокойная, кипящая). В зависимости от химического состава эта сталь делится на две группы: I – с нормальным содержанием марганца и II – с повышенным содержанием марганца. Марки стали и требования к механическим свойствам стали I группы в состоянии нормализации приведены в таблице 2. В марке стали двузначные цифры означают среднее содержание углерода в сотых долях процента. Сталь в соответствии с требованиями может поставляться в термически обработанном состоянии (отожженная, нормализованная, высокоотпущенная). [6, с.327]

Инструментальные качественные углеродистые стали предназначены для изготовления режущего, мерительного и штамповочного инструмента небольших размеров. Марки этих сталей обозначаются буквой У и цифрой, показывающей содержание углерода в десятых долях процента (У7, У8, У9. У13). Высококачественные стали имеют низкое содержание серы (до 0,02 %) и фосфора (до 0,03%), меньше неметаллических включений, обладают повышенными механическими свойствами. В обозначениях марок высококачественных сталей в отличие от качественных ставится буква А. [8, с.224]

Сталь углеродистая качественная по ГОСТ 2050-74

Предел прочности при растяжении, МПа

Предел текучести, МПа

1.3. Сталь легированная

При введении в углеродистые стали специальных легирующих добавок (Cr, Mn, Ni, Si, W, Mo, Ti, Co, V) достигается значительное улучшение их физико-механических свойств (например, повышение предела текучести без снижения пластичности и ударной вязкости). [1, с.293]

Легирующие добавки, растворяясь в железе, искажают и нарушают симметрию его кристаллической решетки, так как они имеют другие атомные размеры и строение внешних электронных оболочек. Чаще всего увеличивается карбидосодержащая фаза за счет уменьшения углерода в перлите, что соответственно увеличивает прочность стали. Многие легирующие элементы способствуют измельчению зерен феррита и перлита в стали, что значительно повышает вязкость стали. Некоторые легирующие элементы расширяют область аустенита, снижая критические точки Ас3, а другие, наоборот, сужают эту область. Большое значение на практике имеет способность большинства легирующих элементов повышать прокаливаемость стали на значительную толщину, задерживая переход аустенита в другие структуры, что создает возможность закаливать стали при умеренных скоростях охлаждения. При этом уменьшаются внутренние напряжения и снижается опасность появления закалочных трещин. [3, с.128]

Согласно существующим стандартам легированные стали классифицируют по назначению, химическому составу и микроструктуре.

- По назначению легированные стали разделяют на три класса: конструкционные (машиноподелочные и строительные), инструментальные и стали с особыми физико-химическими свойствами.

Для обозначения марок сталей принята буквенно – цифровая система. Легирующие элементы обозначаются буквами: С – кремний, Г – марганец, X – хром, Н – никель, М – молибден, В – вольфрам, Р – бор, Т – титан, Ю – алюминий, Ф – ванадий, Ц – цирконий, Б – ниобий, А – азот, Д – медь, К – кобальт, П – фосфор. Цифры, стоящие перед буквами, показывают содержание углерода в конструкционных сталях в сотых долях процента, в инструментальных - в десятых долях процента. Цифры, стоящие за буквами, показывают содержание легирующих элементов в процентах. Если содержание элементов не превышает 1,5 %, то цифры не ставят. Буква А, стоящая в конце марки, означает, что сталь высококачественная. Например, сталь марки 35ХНЗМА – высококачественная, содержащая 0,35 % С, 1 % Сг, 3 % Ni, 1 % Mo. [9, с.178]

- По химическому составу легированные стали делят на три класса: низколегированные с общим содержанием легирующих элементов до 2,5 %; среднелегированные – от 2,5 до 10% и высоколегированные, содержащие более 10 % таких элементов, например нержавеющая сталь 1Х18Н9.

- В зависимости от структуры, которую получают легированные стали после нормализации, их делят на пять классов: перлитная, мартенситная, аустенитная, ферритная и карбидная (ледебуритная). Большинство конструкционных и инструментальных сталей относится к сталям перлитного класса. Такие стали содержат незначительное количество легирующих элементов (не более 5. 6 %), хорошо обрабатываются давлением и резанием.

Еще в древности люди знали, что металл обладает прекрасными декоративными качествами и применяли его для изготовления бытовых предметов, а также ювелирных украшений. Мастера-ремесленники на Руси владели разнообразными приемамихудожественной обработки металла -чеканкой, литьем, филигранью, насечкой, гравировкой. Наши предки умели искусно оформлять ХУДОЖЕСТВЕННЫЕ ИЗДЕЛИЯ ИЗ МЕТАЛЛА - изделия из золота, меди, серебра, бронзы, чугуна и т.д.

И в наши дни художники и мастера похудожественной обработке металласоздают уникальные изделия из металларучной работы, продолжая развивать местные традиции изготовления изделий из металла.

ХУДОЖЕСТВЕННЫЕ ИЗДЕЛИЯ ИЗ МЕТАЛЛА разделяют на несколько групп, по их назначению и в зависимости от того материала, который используется при создании изделия.

Интерьер любого дома прекрасно украсят такие виды художественных металлических изделий, как люстры, бра, канделябры, различная мебельная и дверная фурнитура. Эти предметы чаще всего делают из алюминия, нержавеющей стали, бронзы или латуни.

В оформлении экстерьера используются металлические декоративные вазы, ворота, балконные и уличные решетки, фонари и т.д. Такие ХУДОЖЕСТВЕННЫЕ ИЗДЕЛИЯ ИЗ МЕТАЛЛА создаются из черных металлов, сплавов алюминия и реже из бронзы.

Другую большую группу ХУДОЖЕСТВЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ МЕТАЛЛА образуют драгоценные металлы и часто в сочетании с поделочными камнями. Это ювелирные украшения - кольца, серьги, кулоны, броши, браслеты, медальоны, цепочки и т.д. Также и среди галантерейных предметов встречаются художественныеизделия из металла ручной работы: фурнитура для сумочек, пряжки, украшения, различные оправы и многое другое. Делают их обычно из цветных металлов и нержавеющей стали.

Общеизвестны и изделия из драгоценных металлов - предметы быта и кухонной утвари. Так, сосуды из серебра или изысканные серебряные и золотые сервизы не только способны украсить любой дом, но и нередко бывают символами достатка и семейной реликвией - предметами старинными, бережно хранящимися и передающимися по наследству. А камерная и декоративная скульптура из бронзы и чугуна сегодня составляет для нас целое наследие художественных работ на металле.

художественные и декоративные панно, картины на металле
художественные и декоративные тарелки
декоративные изделия из меди, латуни, бронзы, алюминия
люстры, бра, канделябры, настольные лампы, фонари и светильники
деловые сувениры и мелкая пластика
гербы, панно, щиты, барельефы, декоративные воинские доспехи
раковины из меди или латуни
вытяжки из металла и декоративные решетки
камины, каминные принадлежности и каминные наборы
водостоки, карнизы, художественные профили
декоративные заборы
флюгера и шпили на крышу
фасадные и офисные металлические таблички
простые и эксклюзивные номерные таблички и таблички на дом
гербы, предметы геральдики и фамильной символики
логотипы, фирменные знаки и предметы корпоративного стиля
элементы декора и художественного оформления помещений
ворота и ограждения
беседки и садовая мебель
садовые скамейки, уличные урны и прочую садовую мебель
прочие малые архитектурные формы и предметы интерьера

Кроме того, мы предлагаем услуги по изготовлению эксклюзивной сувенирной и наградной продукции иХУДОЖЕСТВЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ МЕТАЛЛА из широкого круга материалов - комбинированных изделий из металла с элементами из стекла, камня, дерева, пластика по эскизам и чертежам заказчиков.

Как и в любом производственном процессе при изготовлении изделий из металласуществуют свои техники и технологии. Приемы и техники в обработке изделий из металла художественным способом зависят в первую очередь от вида изделия и количества изделий, которое необходимо изготовить.

ХУДОЖЕСТВЕННЫЕ ИЗДЕЛИЯ ИЗ МЕТАЛЛА ручной работы, учитывая способ их производства, бывают самыми разнообразными: коваными, литыми, штампованными, чеканными, давлеными, изготовленными по технологии гальванопластики или травления металла.

Основное направление нашей компании при изготовлении изделий из металла - производствоХУДОЖЕСТВЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ МЕТАЛЛА по технологиям:

художественная чеканка, чеканка по металлу и чеканка по литью
выколотка металла : травление латуни, меди, алюминия, нержавейки
художественная ковка металла
штамповка широкого ассортимента изделий из цветных металлов

В процессе изготовление металлических изделий мы выполняем следующую обработку металла: резка и гибка металла, пайка и сварка, сверление и зенкование отверстий, снятие фасок и обработка кромок и т.д.

Что бы придать металлическим изделиям законченный вид мы выполняем финишную художественную обработку металла: придание фактуры и рельефа, шлифовка и полировка, придание матовости и матирование, патинирование и чернение, лакирование и нанесение защитных покрытий, окраска изделий из металла и нанесение эмали.

Основными материалами для созданияХУДОЖЕСТВЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ МЕТАЛЛА являются медь, латунь, алюминий, бронза, железо, нержавейка и оловянный сплав.

Благодаря своей пластичности медь, латунь и алюминий обычно использовались для изготовления декоративных и художественных предметов. Медь и латунь, будучи мягкими металлами, часто используется для создания изысканных чеканных изделий.

Медь - один из первых металлов, широко освоенных человеком из-за сравнительной доступности для получения из руды и малой температуры плавления. Медь - золотисто-розовый пластичный металл, на воздухе быстро покрывается оксидной плёнкой, которая придаёт ей характерный интенсивный желтовато-красный оттенок. Тонкие плёнки меди на просвет имеют зеленовато-голубой цвет. Медь является наиболее подходящим металлом для чеканных работ и изготовления художественных изделий из металла. Медь обладает высокой пластичностью, под ударом чекана она вытягивается или уплотняется, сохраняя после удара форму боевой части инструмента. Медь хорошо тянется, расплющивается, куется, принимая самые разнообразные формы. Из нее создают не только плоскорельефные чеканки, но и объемные композиции с сочными глубокими светотеневыми эффектами. Благодаря высокой пластичности на медных чеканных изделиях можно получать как мягко выдавленные с гладкой поверхностью участки, так и четко проработанные детали с тончайшей моделировкой.

Латунь - сплав меди с цинком, более жестка, чем медь, но по своим пластическим свойствам отдельные марки латуни позволяют производить холодную штамповку изделий из металла. Латунь является наиболее подходящим материалом для плоскорельефной чеканки, поскольку в технологии чеканки есть операции, близкие с технологией холодной штамповки. Латуни в отличие от меди не красноватого, а желто-золотистого цвета, порой с некоторой зеленцой. Патинировать латуни несколько сложнее, чем медь из-за присутствия цинка, но запатинированные художественные изделия из латуни очень декоративны и выразительны.

Бронза - сплав меди и олова, часто применяется в скульптуре, где особенно ценны текучесть, сопротивляемость сжатию, плотность и твердость этого материала.

Железо употребляется для создания художественных изделий в технике ковки, литья и сварки. Литое железо, сжимающееся на холоде, позволяет достичь меньшей четкости форм, и поэтому используется, прежде всего, в архитектуре, где в первую очередь требуются прочность и надежность, например, для изготовления ворот, орнаментальных решеток и дверных фонарей. Из сварочного железа, менее ломкого, чем литое, путем горячей обработки могут создаваться узоры из тонких листов и планок.

По желанию заказчика наши изделия из металла могут быть выдержаны в рамках какого-то одного стиля или в их гармоничном сочетании. В наших проектах мы совмещаем многовековые и современные технологии, традиции и традиционные методы работы с современным дизайном, что делает Ваше изделие из металла респектабельным подарком или значимой вещью, уместной в любом экстерьере, интерьере или гардеробе владельца.

В нашей компании Вы можете заказать как, например, стандартные типы кованых изделий, так иХУДОЖЕСТВЕННЫЕ ИЗДЕЛИЯ ИЗ МЕТАЛЛА, выполненные исключительно по Вашему заказу. Вы можете озвучить нам Вашу концепцию, видение готовых изделий или элементов декора, а также воспользоваться советами наших опытных специалистов, которые помогут Вам определиться с идеей. Наша работа с клиентом начинается с подробного обсуждения проекта. В результате переговоров достигается конечное понимание идеи. После чего готовится рисунок, эскиз или чертеж, по которому будет изготавливаться изделие из металла. Также изделие из металла на заказ можно сделать и по готовой модели.

выезд замерщика
услуги дизайнера - изготовление эскизов и чертежей, компьютерных моделей
изготовление моделей
изготовление изделий из металла
выполнение финишной обработки металла - шлифовка, полировка, патинирование, покраска и т.д.
доставка
монтаж

Индивидуальный подход к каждому клиенту и точность соблюдения всех технических и технологических моментов позволяет нашей компании воплощать в жизнь все самые смелые Ваши решения при изготовленииХУДОЖЕСТВЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ МЕТАЛЛА.

Художественное изделие из алюминия - эмблема-череп на радиаторную решётку автомобиля, объемная и рельефная гравировка и резьба по металлу, травление узора, сборка композиции из отдельных элементов, оксидировка, лак

Художественное изделие из латуни - сувенирная маска спартанца, размер 50х32х13 см, объемные элементы, стилизованный рельеф, накладной логотип

Художественное изделие из латуни - фестский диск с уникальной системой письменности и рисунками-иероглифами, 2-х сторонний диск диаметром 10 см, идеальная проработка мельчайших деталей с толщиной линии до 0,2 мм, полировка поверхности и заливка линий

Художественное изделие из латуни - 2-х стороннее сторожевское кольцо диаметром 10 см с уникальными рисунками, содержащими информацию о древней календарной системе, с детальной проработкой знаков на лицевой поверхности кольца и необыкновенной фактурой на обратной стороне, оформлено в подарочный футляр из ясеня

Художественное изделие из латуни - 2-х стороннее серпоновское кольцо диаметром 10 см, воссозданная копия артефакта с изображением календаря и карты древней цивилизации, с детальной проработкой элементов на лицевой стороне и особой фактурой на обратной стороне

В бесплатных рефератах по металлургии, собранных в разделе, затрагиваются вопросы из разных областей знания: физики, химии, геологии, математики – так или иначе связанных с процессом производства и обработки металлов. Темы самые разные: литье; сплавы и их свойства; технологии плавки, резки, проката; изготовление чугуна, стали, алюминия и т. д.

Рефераты по металлургии с подробной информацией и точными данными, схемами и таблицами помогут подготовиться к докладу, презентации, семинару.

Каталог готовых рефератов

Выберите предмет

Четко определите цель работы в рамках заданной темы.
Исходя из цели, определите в общих чертах содержание будущего реферата, составив предварительный план.
Составьте список литературы или других источников, соответствующих теме реферата.
Изучая литературу (другие источники), отмечайте все, что войдет в работу.
Составьте окончательный подробный план, указывая для каждого пункта источник, из которого будет взят материал.
Во вступлении реферата раскройте значимость его темы, укажите цель реферата.
Раскройте все пункты плана, используя конкретные факты, примеры, цитаты из первоисточников.
Сделайте промежуточные выводы по каждой смысловой части работы.
Выразите собственное аргументированное мнение по теме реферата (факультативный пункт).
В подстрочных сносках укажите источники цитат, фактов.
Сделайте обобщающий вывод.
Перечитайте реферат, проверьте логичность деления текста на абзацы; если нужно, удалите повторы информации; убедитесь в том, что тема раскрыта, а цель работы достигнута.

Обзорный реферат (или сводный) – это обобщающая характеристика нескольких первоисточников, касающихся определенной темы.
Реферат-экстракт – составляется из наиболее важных в смысловом отношении фраз, взятых из анализируемого текста. Отобранные и в случае необходимости отредактированные предложения должны точно передавать общее содержание первоисточника. Чаще всего используется в информационных службах и библиотеках при составлении каталогов.

Любое использование материалов сайта допускается исключительно с согласия редакции при установке активной ссылки на первоисточник. Информация, представленная на сайте, получена из открытых и общедоступных материалов. Ее достоверность подлежит проверке у первоисточника. Редакция не несет ответственности за какие-либо действия, либо за возможный ущерб (как материальный, так и моральный), полученный в результате прочтения материалов. Пользователь сайта принимает решения самостоятельно и несет за них полную ответственность.

Оценить 2629 0

Введение _______________________________________________ 3

Глава 1. Цветные металлы _________________________________4

1.1.История открытия и использование цветных металлов и

их сплавов ____________________________________________ 4

1.2. Виды цветных металлов _______________________________5

Глава 2.Сплавы цветных металлов _________________________ 7

Список использованных источников _______________________11

Ценные свойства цветных металлов обусловили их широкое применение в различных отраслях современного производства. Медь, алюминий, цинк, магний, титан и другие металлы, и их сплавы являются незаменимыми материалами для приборостроительной и электротехнической промышленности, самолетостроения и радиоэлектроники, ядерной и космической отраслей техники. Цветные металлы обладают рядом ценных свойств: высокой теплопроводностью, очень малой плотностью (алюминий и магний), очень низкой температурой плавления (олово, свинец), высокой коррозионной стойкостью (титан, алюминий). В различных отраслях промышленности широко применяются сплавы алюминия с другими легирующими элементами. Чаще всего цветные металлы применяют в технике и промышленности в виде различных сплавов, что позволяет изменять их физические, механические и химические свойства в очень широких пределах. Кроме того, свойства цветных металлов изменяют путём термической обработки, нагартовки, за счёт искусственного и естественного старения и т. д. Цветные металлы подвергают всем видам механической обработки и обработки давлением — ковке, штамповке, прокатке, прессованию, а также резанию, сварке, пайке.

Из цветных металлов и сплавов изготовляют литые детали, а также различные полуфабрикаты в виде проволоки, профильного металла, круглых, квадратных и шестигранных прутков, полосы, ленты, листов и фольги. Значительную часть цветных металлов используют в виде порошков для изготовления изделий методом порошковой металлургии, а также для изготовления различных красок и в качестве антикоррозионных покрытий.

Глава1. Цветные металлы.

История открытия и использования цветных металлов и их сплавов.

Прежде чем научиться добывать и плавить руду, люди не позднее 9-го тыс. до н. э. познакомились со свойствами металлов, находя и обрабатывая самородки металлов (золота, меди и др.) и метеоритное железо. Самородная медь (обычно почти не содержит примесей) в результате ударов каменным орудием становится более твёрдой. После изобретения горячей кузнечной обработки процесс изготовления медных изделий стал более распространённым (эпоха энеолита). Овладение искусством плавки и получения необходимой формы литьём привело к росту производства меди и расширению её применения Бронзовые изделия отличались большей устойчивостью против коррозии, упругостью, твёрдостью, остротой лезвия. Кроме того, из бронзы легче было отливать всевозможные изделия, т. к. она имеет более низкую температуру плавления, чем медь, и лучше заполняет литейную форму. Более широкое применение бронзы (взамен меди) означало переход от медного к бронзовому веку. В бронзовом веке уже были известны т. н. семь металлов древности – медь, золото, свинец, серебро, железо, ртуть и олово, которые встречаются в природе преимущественно в виде самородков или сульфидов. Большинство металлов в то время получали в виде расплава.

В современной технике объем применения цветных металлов и сплавов на их основе непрерывно растет. В связи с бурным развитием авиастроения, ракетной и атомной техники, химической промышленности в качестве конструкционных материалов в настоящее время стали применять такие металлы (и сплавы на их основе), как титан, цирконий, никель, молибден и даже ниобий, гафний и др. Области применения отдельных цветных металлов и сплавов на их основе весьма разнообразны.

Медь и ее сплавы широко используют в химическом машиностроении, для изготовления трубопроводов самого различного назначения, емкостей, различных сосудов в криогенной технике и т. п. Техническая медь, содержащая не более 0,1 % примесей, применяется для различных видов проводников тока.

Алюминий и его сплавы применяют для изготовления различных емкостей в химической и пищевой промышленности. Сплавы на основе алюминия широко применяют для самолетов, ракет, судов, в строительстве и т. п. в связи с их сравнительно высокой прочностью при малой плотности, высокой коррозионной стойкостью в некоторых агрессивных средах и высокими механическими свойствами при низких температурах.

1.2 Виды цветных металлов.

Цветные металлы. К цветным металлам, наиболее широко применяемым в технике, относятся медь, алюминий, олово, свинец, цинк, магний, титан. В чистом виде некоторые цветные металлы используют редко, в основном их применяют в виде сплавов. Цветные металлы - это наиболее дорогой и ценный технический материал.

Алюминий - серебристо-белый металл.

Широкое применение алюминия обусловлено его малой плотностью (2,7 г/см3), высокой пластичностью, т.е. способностью обрабатываться давлением, высокой коррозионной стойкостью. Она получается за счет того, что алюминий быстро покрывается окисной пленкой (Al2O3), предотвращая проникновение агрессивных веществ к основному металлу. Кроме того, алюминий обладает хорошей тепло- и электропроводностью.

по распространенности в земной коре алюминий занимает первое место среди конструкционных металлов. В земной коре содержится около 7,5 % Аl, в то время как железа - всего 5,1 %. Алюминий входит в состав всех глин, полевого шпата, боксита и других горных пород.

Медь - металл красновато-розового цвета с кристаллической структурой в виде ГЦК. По электропроводности медь занимает второе место после серебра. Поэтому она - важнейший материал для изготовления электропроводников (провода, шины, кабеля и т.п.). Медь имеет также высокую теплопроводность, в связи с чем ее широко используют в теплообменниках (радиаторы, холодильники и т.п.). Медь и ее сплавы хорошо свариваются всеми видами сварки и легко поддаются пайке. На основе меди получены сплавы с очень ценными свойствами. Однако медь относится к тяжелым металлам, ее плотность 8,94 г/см3. Чистая медь обладает небольшой прочностью и высокой пластичностью. Медь отлично обрабатывается, давлением, но плохо - резанием и имеет плохие литейные свойства, поскольку дает большую усадку. Чистую медь и ее малолегированные сплавы широко используют в электротехнике и других видах производства. Медь - один из первых металлов, с которыми познакомился человек. Хотя в земной коре меди немного (до 0,01%), однако известны ее богатые месторождения, в которых встречаются даже самородки. Медь и ее сплавы обладают многими ценными свойствами, что определило ее широкое применение.

Олово очень мягкий металл серебристо-белого цвета с желтоватым оттенком. Оно разделяется на шесть марок (ГОСТ 860-41): ОВЧ-000, О1ПЧ, 01, 02, 03, 04. Самое чистое олово - марки ОВЧ-000, содержащее 99,999% олова и 0,001% примесей. Олово в чистом виде применяют для лужения жести.

Цинк - это хрупкий металл белого цвета с голубоватым оттенком. В зависимости от химического состава установлены шесть марок цинка (ГОСТ 3640-47): ЦВ (99,99% цинка), Ц0, Ц1, Ц2, ЦЗ, Ц4 (99,50% цинка). Цинк используют для покрытия изделий (цинкование), чтобы предохранить их от атмосферной коррозии.

Магний - самый легкий металл из всех применяемых в технике (удельный вес его 1,74). Он легко воспламеняется и при его горении возникает высокая температура. Наиболее •опасны в этом отношении порошок, тонкая лента, мелкая стружка и т. п. Механические свойства магния низкие, поэтому он находит ограниченное применение в технике. В литейном деле из магния выплавляют высокопрочный магниевый чугун. Чаще всего магний используют в виде сплавов с алюминием, цинком.

Титан - металл серебристо-белого цвета, тугоплавкий (плавится при 1725° С) и легкий, стойкий на воздухе и даже в атмосфере морского климата. По распространенности титан занимает четвертое место среди конструкционных металлов, уступая лишь алюминию, железу и магнию. Прочность его вдвое больше, чем у железа, и почти в шесть раз больше, чем у алюминия. Ценными свойствами титана являются его высокие химическая и коррозийная стойкость. Титан обладает высокой пластичностью. Он хорошо куется, легко прокатывается в листы, ленты и даже в фольгу. Наибольшее применение титан находит в виде сплавов для изготовления лопастей газовых турбин и производства жаропрочных сталей.

Глава 2. Сплавы цветных металлов.

Медные сплавы. Важнейшими сплавами на основе меди являются латунь и бронза.

Латунь - это сплав меди с цинком. Кроме цинка, латунь содержит и другие элементы, но в меньшем, чем цинк, количестве. Латунь маркируют буквой Л, за которой стоят цифры, указывающие на содержание меди, например латунь марки Л80 состоит из 80% меди и 20% цинка. Если в латунь вводится 1% свинца, то она будет обозначаться ЛС59-1 и содержать 59% меди, 40% цинка и 1% свинца. Латуни обладают высокой коррозийной стойкостью, пластичностью, легко поддаются прокатке, ковке и вытяжке. В технике находят применение латуни, содержащие от 10 до 42% цинка. В зависимости от назначения латуни могут быть обрабатываемыми давлением, литейными и специальными. Латуни, обрабатываемые давлением, используют для радиаторных трубок, прокладок, труб и т. д. Из литейных латуней изготовляют червячные винты, зубчатые колеса, подшипники и т. д. Специальные латуни, обладающие более высокими механическими свойствами, чем литейные латуни, применяют для изготовления химически стойких деталей, конденсаторных трубок и водяной арматуры. Латунные изделия, получаемые холодной обработкой (наклеп), для смягчения и пластичности подвергают отжигу рекристаллизации на 350-450° С.

Бронза - это сплав меди с оловом, свинцом, алюминием и другими элементами. Название бронзы зависит от второго компонента. Важнейшими из бронз являются оловянистые, свинцовистые, алюминиевые и кремнистые.

Бронзы маркируют следующим образом: сначала пишут буквы Бр., означающие бронзу, затем буквы, показывающие, какие элементы введены в бронзу, и далее цифры, указывающие на содержание этих элементов в процентах. Например, бронза марки Бр.ОЦС6-6-3 означает, что в ней содержится 6% олова, 6% Цинка, 3%. свинца и остальные (85%) медь. 62

Оловянистые бронзы обладают хорошими литейными свойствами, коррозийной стойкостью и высокими антифрикционными свойствами, т. е. хорошо сопротивляются износу и трению. Оловянистые бронзы в основном применяют для деталей, работающих на трение, - подшипников скольжения, червячных колес и т. п.

Алюминиевые бронзы содержат до 10% алюминия. Они обладают прочностью, высокими антифрикционными и технологическими свойствами, устойчивостью в атмосферных условиях и морской воде. Введение в алюминиевую бронзу железа, марганца и других элементов еще больше повышает ее механические свойства. Химический состав специальных бронз, например Бр. АЖН10-4-4, следующий: алюминия - 9,5-11,0%; марганца 3,5- 5,5%; железа - 3,5-5,5%; остальное - медь.

Алюминиевые бронзы применяют как антифрикционный материал, изготовляя из них подшипники, втулки, червячные колеса и т. д.

Кремнистые бронзы содержат 2-3% кремния. Они обладают высокими литейными свойствами и коррозийной стойкостью. Из таких бронз изготовляют пружинящие детали, проволоку, ленту и т. д.

Никелевые бронзы обладают высокой вязкостью и кислотостойкостью, сохраняют механические свойства даже при повышенных температурах.

Бериллиевые бронзы (2% бериллия) обладают исключительно высокими свойствами - хорошо упрочняются термической обработкой, имеют предел прочности σ_ь = 130-150 кгс/мм 2 и твердость НВ 370-400. Бериллиевые бронзы применяют, например, для изготовления ударного инструмента, зубил, молотков, не дающих при ударе искр. Пружины из бериллиевой бронзы выдерживают до 25 млн. колебаний, в то время как стальные закаленные пружины в таких же условиях разрушаются после 3 млн. колебаний.

Алюминиевые сплавы. Они получаются добавкой к алюминию меди, цинка, магния, кремния, марганца и других компонентов. Такие сплавы имеют небольшой удельный вес и высокие механические свойства.

Алюминиевые сплавы разделяются на деформируемые и литейные.

Деформируемые сплавы , упрочняемые термической обработкой, могут быть следующих марок: АК6, АК8, АК2, АК4. Они обладают высокой прочностью и пластичностью, поэтому из них изготовляют полуфабрикаты ковкой, прокаткой и прессованием. Сплавы АК2 и АК4 содержат никель и являются жаропрочными. Они применяются после термической обработки для изготовления поршней, головок цилиндров, работающих при повышенных температурах. К деформируемым алюминиевым сплавам, упрочняемым термической обработкой, относится также дюралюминий марок Д1, Д6, Д16, Д18. Дюралюминий выпускается в виде листов, прессованных и катаных профилей, прутков и штамповок. Сплав Д18 применяют для заклепок, так как он может расклепываться в любое время после старения.

Для повышенной коррозийной стойкости дюралюминий покрывается (плакируется) чистым алюминием. Плакированием называют горячую прокатку слитков дюралюминия вместе с листами чистого алюминия. Сплавы АМц и АМг термическому упрочнению не подвергают. Из них изготовляют трубопроводы и сварные масляные резервуары.

Литейные алюминиевые сплавы почти не стареют естественно. Их прочностные свойства повышаются искусственным старением.

Из литейных сплавов наибольшее распространение получили силумины - сплавы алюминия с кремнием. Силумины обладают высокими механическими свойствами и большой жидкотекучестью, позволяющей отливать сложные и тонкостенные детали.

Магниевые сплавы . Подобно алюминиевым магниевые сплавы подразделяются на деформируемые и литейные. Прочность и пластичность магниевых сплавов ниже, чем у алюминиевых. Удельный вес магниевых сплавов-1,74. Характерной особенностью термообработки магниевых сплавов является длительная выдержка их при закалке и отпуске. Деформируемые магниевые сплавы марок МА1, МА2, МА5, МА8 применяют для изготовления высоконагруженных деталей самолетов, а литейные сплавы марок МЛ2, МЛЗ, МЛ4, МЛ5 - для изготовления деталей двигателей, корпусов приборов, колодок колесных тормозов автомобилей и корпусов фотокамер. Сплавы на магниевой основе отличаются малой плотностью, высокой удельной прочностью, хорошо обрабатываются резанием. Они нашли широкое применение в машиностроении и в частности в авиастроении. Из магниевых сплавов изготавливают фасонные отливки, а также полуфабрикаты – листы, плиты, прутки, профили, трубы, проволоки.

Исходя из рассмотренной в реферате информации, можно сделать вывод, что на сегодняшний день цветные металлы и их сплавы имеют огромное значение для производства любого типа техники. Ценными свойствами цветных металлов и их сплавов являются высокие химическая и коррозийная стойкость. В современной технике объем применения цветных металлов и сплавов на их основе непрерывно растет. В связи с бурным развитием авиастроения, ракетной и атомной техники, химической промышленности в качестве конструкционных материалов в настоящее время стали применять такие металлы (и сплавы на их основе), как титан, цирконий, никель, молибден и даже ниобий, гафний и др.В пищевой промышленности широко применяется упаковочная фольга из алюминия и его сплавов – для обертки кондитерских и молочных изделий, а также в больших количествах используется алюминиевая посуда (пищеварочные котлы, поддоны, ванны и т. д.).

Список использованных источников

1. Колачев Б.А., Ливанов В.А., Елагин В.И. Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов. – М.: Металлургия, 1981.

Читайте также: