Какие особенности руд цветных металлов можно отнести к их достоинствам а какие к недостаткам кратко

Обновлено: 05.07.2024

Спрос на цветные металлы и сплавы постоянно растет, так как они все шире применяются в современной технике. Цветные металлы используются в авиастроении, ракетной и атомной технике, химической промышленности. В последнее время стали применять в качестве конструкционных материалов такие металлы и сплавы на их основе, как титан, цирконий, никель, молибден и даже ниобий, гафний и др.

Области применения в целом цветных металлов и отдельных их видов и сплавов очень широки.

Медь и ее сплавы применяются в химическом машиностроении, из них изготавливаются трубопроводы самого различного назначения, емкости, различные сосуды для криогенной технике и т.п.

Алюминий и его сплавы также как и медь используют для изготовления различных емкостей в химической и пищевой промышленности. Отличительной особенностью обладают сплавы на основе алюминия, только они преимущественно используются для самолетов, ракет, судов, в различных видах строительства. Это связано с наличием у алюминия таких свойств как высокая прочность при малой плотности, высокая коррозионная стойкость в некоторых агрессивных средах и высокие механические свойства при низких температурах.

Особенности цветных металлов

Цветные металлы в целом как группы и по отдельности проявляют те или иные особенности.

1. Некоторые металлы, такие как медь, магний, алюминий обладают высокой теплопроводностью и удельной теплоемкостью. Это способствует быстрому охлаждению места сварки, поэтому для сварки требуется применения более мощных источников теплоты, а иногда даже необходим предварительный подогрев детали.

2. Для тех же металлов (меди, алюминий, магния) и их сплавов характерно снижение механических свойств при нагреве, поэтому металл может легко разрушаться от ударов пр определенных температурах.

3. При нагреве все цветные сплавы растворяют газы окружающей атмосферы и химически взаимодействуют со всеми газами, кроме инертных. В отличие от черных металлов, которым это свойство практически не характерно. Особенно активно взаимодействуют с газами более тугоплавкие и химически более активные металлы, такие как титан, цирконий, ниобий, тантал, молибден.

Особенности обработки цветных металлов

Достоинства цветных металлов состоит в том, что они прочны и долговечны, а также способны переносить высокие температуры. У них есть один большой недостаток — они коррозируют и разрушаются под воздействием кислорода. Поэтому необходимо внимательно отнестись к обработке и защите металлов от воздействия окружающей среды.

Грунтовка — это не только средство борьбы с атмосферным окислением, но и помощник краски, он передает следующему за ним покрытию большую адгезию к основанию. Необходимо помнить, что для разных металлов используются разные грунтовки. Так например, для алюминиевых оснований лучше применять специальные грунтовки на цинковой основе либо уретановые краски.

Такие металлы как медь, латунь и бронзу не красят, так как они поступают в дальнейшую переработку с заводской обработкой, которая защищает поверхность и подчеркивает ее красоту. Когда данное заводское покрытие все таки нарушается под воздействием разных факторов, то лучше всего полностью его удалить с помощью растворителя. Затем основание необходимо отполировать и покрыть эпоксидным или полиуретановым лаком.

Таким образом, не смотря на множество полезных свойств металла, каждый из его видов требует особого подхода и дополнительной защиты. Если Вы не спеша и продуманно подойдете к покупке и использованию металла для Ваших целей. То он будет радовать Вас своими преимуществами, а Вы прощать ему его недостатки.

Алюминий

Относится к легким металлам. Имеет серебристый цвет и точку плавления около семисот градусов. В промышленных условиях используется в сплавах. Он применяется везде, где нужен металл. У алюминия плотность низкая, а прочность – высокая. Этот металл легко режется, пилится, сваривается, сверлится, паяется и сгибается.

Сплавы образует с металлами различных свойств, такими как медь, никель, магний, кремний. Они обладают большой прочностью, не ржавеют при неблагоприятных погодных условиях. У алюминия высокая электро- и теплопроводность.

Свойства и характеристики

Свойства латуни определяют составом как химическим, так и фазовым. Поэтому говорить об общих технических свойствах довольно затруднительно. Каждый сплав обладает своими особенностями.

Усредненные данные выглядят так:

средняя плотность – 8300–8700 кг/куб. м;
удельная теплоемкость при нормальной температуре — 0,377 кДж·кг −1 ·K −1 удельное сопротивление – (0,07-0,08)·10 −6 Ом·м;
теплопроводность – 0,26–0,592 кал/см · сек, · °С, чем выше доля меди, тем выше теплопроводность;
температура плавления определяется химическим составом и варьируется от 880–950 С. Увеличение доли цинка температуру уменьшает;
материал можно сваривать, но только не сваркой плавлением, а, например, контактной сваркой.
Сплавы любого состава хорошо полируются.

Про изготовление деталей из латуни и меди массово и на заказ, а также изготовление других изделий из нее погорим ниже.

Плавка латуни в индукционной печи без графитового тигля представлена в видео ниже:

Производство материала

Получение латуни отличается энергоемкостью и относится к довольно сложным технологическим процессам. Дело в том, что температуры плавления составляющих латуни заметно отличаются, поэтому плавка проходит поэтапно. То же самое касается и легирующих добавок: компоненты нужно добавлять в точной последовательности, причем многие из них требуют использования покровного флюса, поскольку взаимодействуют с кислородом.

Схема производства зависит от типа сплава. Литейные в виде слитков отправляются на отливку деталей. Деформируемые сплавы попадают в прокатный цех, где подвергаются механической обработке, отжигу и протравливанию в зависимости от формы выпуска.

В целом схема получения выглядит так:

подготовка сырья – используются несколько методов для извлечения меди и цинка из руды;
плавка – в зависимости от состава сплава загрузка компонентов производится в определенной последовательности. В первую очередь расплавляют медь;
разливка в формы – получение слитков;
деформирование слитков в прокатном цеху – не менее трех этапов;
отжиг и протравливание – если получают листы, например;
последний этап прокатки.

Читать также: Выпрямитель для зарядки аккумулятора 12 вольт

Изготовление латунных сплавов возможно лишь на достаточно крупных предприятиях цветной металлургии.

Про пайку изделий,художественное литье из латуни погорим ниже.

Цвет латуни (фото)

Что такое латунь

Это одна из разновидностей сплавов на основе меди, известная наряду с бронзами – алюминиевыми, свинцовыми, кремниевыми и так далее.

Основным его компонентом выступает медь, вторым всегда является цинк.
Кроме того, в состав могут входить разнообразные дополнительные ингредиенты – тот же свинец, олово, кремний.

Данное видео расскажет о том, как заварить латунь:

Понятие и особенности

Сплав – макроскопический однородный материал, в состав которого входят, в основном, металлические компоненты. Его отличие от вещества состоит в наличие свойств, обеспечиваемых микроструктурой и кристаллической структурой фаз. Так, электропроводность и теплопроводность, присущая металлам, всегда является свойством и сплава. Но при этом физические характеристики могут изменяться в зависимости от внешних условий, если главенствующей становится та или иная фаза.

Так, например, если речь идет о латуни, увеличение доли цинка влияет на свойства сплава нелинейным образом. Цинк в меди растворяется до 39%. До достижения этой величины сплав обладает вполне определенной структурой и отличается высокой пластичностью при относительно малой прочности. При увеличении доли цинка раствориться он уже не может. В результате появляется другая кристаллическая фаза, которая обеспечивает уменьшение пластичности и увеличение прочности.
Эта особенность всех сплавов, а не только латунных, требует обращать пристальное внимание на состав. Золотистая латунь с долей меди в 75% пластина, легко деформируется без нагрева и идеально подходит для ювелирного дела. Латунь с содержанием меди в 58% к деформируемым уже не относится, но зато отлично показывает себя при производстве отливок.
В целом все медные сплавы разделяют на латуни, бронзы и припои. Бронзы – это составы, включающие медь и олово в основном, а также бериллий и алюминий, латуни – медь и цинк. Припои могут иметь сложный состав. Но если от припоя отличить материал не составляет труда, то с бронзой можно перепутать.

Читать также: Охранные комплексы для автомобилей рейтинг

По внешнему виду они очень похожи. Особенно при одинаковой доле меди, однако свойства их отличаются.

Бронза обладает выраженной крупнозернистой структурой, отличается долговечностью и хорошей стойкостью к коррозии: изделия из бронзы могут эксплуатироваться на улице. Мало чувствительна бронза и к морской воде, что обеспечило ей большую популярность в судостроении. Ковкость бронзы ниже, чем у латуни, к тому же температура деформации выше, но зато и изделия сохраняют свой вид неизменным очень долго.
Латунь – материал, куда более пластичный, поддается холодной ковке, температура деформации ниже 300 С.. Однако именно пластичность является причиной высокой изнашиваемости материала, так что латунные изделия могут использоваться только в качестве внутреннего декора. Стойкость к коррозии в целом ниже, однако специальные сплавы – морская латунь, например, могут соперничать с бронзой в стойкости к действию солей и кислот.

Хромированная латунь (фото)

Плюсы и минусы

Любой металл обладает определенными характеристиками, которые в разных ситуациях могут выступать достоинствами, а могут превратиться в недостатки. В строительных работах латунь применяется не так уж часто, что свидетельствует, скорее, о популярности других материалов, а не недостатках сплава.

Стоимость изделий из цветных металлов значительно дороже , чем из черных. Объясняется это тем, что содержание полезного компонента в рудах цветных металлов чрезвычайно мало - 1-3%, а то и меньше. Чтобы выплавить металл нужно добыть, перевезти,переработать огромное количество руды, что удорожает производство - и это главный минус руд цветных металлов. Запасы руд в нашей стране расположены далеко от основных потребителей, часто это северные районы. Добыча в сложных природных условиях, перевозка руды,концентрата, проката на дальние расстояния удорожает стоимость металла.

Многие руды цветных металлов содержат в себе несколько видов полезного компонента, это так называемые полиметаллические руды. Комплексное использование сырья более выгодно. Некоторые виды руды, например бокситы, имеет небольшую массу и после обогащения легко перевозятся на дальние расстояния, что очень важно для нашей страны. В земной коре рудные массы легко различимы по цвету, что облегчает разведу и добычу. И это главные достоинства руд цветных металлов.

Минусы.
Низкое содержание металлов в рудах оказывает огромное влияние на экономику цветной металлургии, резко снижая ее производительность и повышая стоимость продукции. Это является неизбежным следствием огромного расхода сырья на единицу готовой продукции.
Цветные металлы нельзя выплавлять без предварительного сложного технологического процесса обогащения их руд. Особенности руд цветных металлов существенно влияют не только на технологию и экономику цветной металлургии, но и на ее размещение.
Руды цветных металлов экономически нетранспортабельны. Вследствие этого первичная переработка руд цветных металлов (обогащение) территориально связана с их добычей: обогатительные фабрики, как правило, располагают в непосредственной близости к рудникам, что освобождает транспорт от перевозки огромных масс пустой породы.
Обогащенная руда, или концентрат, как правило, содержит мало цветного металла. Вследствие этого дальние перевозки также маловыгодны.
Для обогащения руд цветных металлов требуется большое количество воды. Следовательно, наличие воды – условие, также влияющее на размещение предприятий цветной металлургии.

Плюсы.
Руды цветных металлов обычно – комплексное сырье, служит исходным материалом для получения целого ряда металлов. Комплексность сырья создает условия и требует комбинированного его использования с целью максимального извлечения содержащихся в руде ценных металлов. Поэтому для цветной металлургии характерно строительство комбинатов, отдельные цехи которого используют различные компоненты сложных по составу руд. Комплексное использование сырья в цветной металлургии увеличивает объем продукции, значительно снижает ее себестоимость и дополнительно дает народному хозяйству много ценных продуктов.

Достоинства.
1. Почти всегда это полиметаллические руды, содержащие несколько полезных компонентов, которые извлекаются последующими переделами. Например, одновременно в руде могут быть - медь, никель, кобальт, золото, платина.
2. Эти руды залегают массивами с четкими границами по цвету с окружающими породами. Например, руда красного цвета, а порода серого цвета.
Недостатки.
1. Невысокое содержание полезных компонентов - необходимо последующее обогащение (удаление пустых пород из руды).
2. Многие руды после их разрушения окисляются, что может вызвать повышение температуры при длительном хранении руды в отбитом виде и превращение её в труху.

Если вы не нашли ответа на свой вопрос, или сомневаетесь в его правильности, то можете воспользоваться формой ниже и уточнить решение. Или воспользуйтесь формой поиска и найдите похожие ответы по предмету География.

"Инновационная школа - Учебник" по предмету География за 9 класс.

Aвторы:

Алексеевский Н.И., Домогацких Е.М., Клюев Н.Н.

Задание

Какие особенности руд цветных металлов можно отнести к их достоинствам, а какие - к недостаткам?

Еще решебники за 9 класс

Мы подобрали сборники ГДЗ за 9 класс, которые могут быть Вам интересны.

Историко-культурный стандарт Ляшенко Л.М., Волобуев О.В., Симонова Е.В., Клоков В.А.

Инновационная школа Домогацких Е.М., Алексеевский Н.И., Домогацких Н.И., Клюев Н.Н.

Предметы за 9 класс

Переключаться между предметами теперь очень просто, просто кликни нужный.

Читайте также: