Classificazione del metallo. Caratteristiche dei metalli e applicazioni

Diverse discipline scientifiche (scienze dei materiali e dei metalli, fisica, chimica) stanno studiando le proprietà e le caratteristiche dei metalli. C'è la loro classificazione generalmente accettata. Tuttavia, ciascuna delle discipline nel loro studio si basa su parametri specializzati speciali che sono nella sfera dei suoi interessi. D'altra parte, tutte le scienze che studiano metalli e leghe aderiscono allo stesso punto di vista che esistono due gruppi principali: ferroso e non ferroso.

Segni di metalli

Si distinguono le seguenti proprietà meccaniche di base:

• Durezza: determina la capacità di un materiale di contrastare la penetrazione di un altro, più solido.
• La fatica è la quantità e il tempo degli effetti ciclici che un materiale può sopportare senza modificarne l'integrità.
• Forza. È come segue: se si allega dinamico, statico o carico alternato, non porterà a un cambiamento di forma, struttura e dimensioni, una violazione dell'integrità interna ed esterna del metallo.
• La plasticità è la capacità di mantenere l'integrità e la forma risultante durante la deformazione.
• L'elasticità è una deformazione senza violazione dell'integrità sotto l'influenza di certe forze, così come dopo il rilascio dal carico, la capacità di ritornare alla sua forma originale.
• Resistenza alle incrinature - sotto l'influenza di forze esterne nel materiale, non si formano e l'integrità esterna viene preservata.
• Resistenza all'usura - la capacità di mantenere l'integrità esterna e interna con attrito prolungato.
• Viscosità - preservare l'integrità con l'aumento degli effetti fisici.
• Resistenza al calore - resistenza al cambiamento di dimensioni, forma e distruzione se esposto a temperature elevate.

Classificazione del metallo

I metalli includono materiali con una combinazione di proprietà meccaniche, tecnologiche, operative, fisiche e chimiche:

• la meccanica conferma la capacità di resistere alla deformazione e alla frattura;
• evidenza tecnologica della capacità di diversi tipi di trattamento;
• operativo riflettono la natura del cambiamento durante l'operazione;
• interazioni di esposizioni chimiche con varie sostanze;
• quelli fisici indicano come il materiale si comporta in diversi campi: termico, elettromagnetico, gravitazionale.

Secondo il sistema di classificazione dei metalli, tutti i materiali esistenti sono divisi in due gruppi di volumi: nero e colore. Anche le proprietà tecnologiche e meccaniche sono strettamente correlate. Ad esempio, la forza di un metallo può essere il risultato di una corretta elaborazione. Per questi scopi, utilizzare la cosiddetta estinzione e "invecchiamento".

Le proprietà chimiche, fisiche e meccaniche sono strettamente correlate, poiché la composizione del materiale imposta tutti gli altri parametri. Ad esempio, i metalli refrattari sono i più durevoli. Le proprietà che si manifestano in uno stato di riposo, sono chiamate fisiche e sotto l'influenza dell'esterno: meccaniche. Ci sono anche tabelle per la classificazione dei metalli per densità - il componente principale, la tecnologia di produzione, il punto di fusione e altri.

Metalli ferrosi

I materiali appartenenti a questo gruppo hanno le stesse proprietà: densità impressionante, punto di fusione elevato e colore grigio scuro. Al primo grande gruppo di metalli ferrosi appartengono i seguenti:

1. Ferro - cobalto, manganese, nichel, ferro. Utilizzato come base o additivo alle leghe.
2. Refrattario - cromo, tungsteno, molibdeno, titanio. Hanno tutti un punto di fusione che supera il livello a cui il ferro viene fuso. Utilizzato come base o additivo per ottenere acciai legati.
3. Uranio - attinidi e metalli ottenuti come risultato della sintesi. Il grande uso si trova nell'energia nucleare.
4. Terra rara - neodimio, cerio, lantanio. Tutti i metalli hanno proprietà chimiche correlate, ma con parametri fisici completamente diversi. Trova il loro uso come additivi alle leghe.
5. Alcali-terra - calcio, sodio, litio. Nella forma libera di applicazione pratica non hanno.

Metalli non ferrosi

Il secondo gruppo più grande ha una bassa densità, una buona duttilità, un basso punto di fusione, i colori predominanti (bianco, giallo, rosso) e si compone dei seguenti metalli:

• Polmoni: magnesio, stronzio, cesio, calcio. In natura, si trova solo in composti forti. Utilizzato per produrre leghe leggere per vari scopi.
• Noble. Esempi di metalli: platino, oro, argento. Sono altamente resistenti alla corrosione.
• Fusibile: cadmio, mercurio, stagno, zinco. Hanno un basso punto di fusione, sono coinvolti nella produzione di varie leghe.

La bassa resistenza dei metalli non ferrosi non consente loro di essere utilizzati in forma pura, pertanto vengono utilizzati nell'industria come leghe.

Rame e leghe di rame

Nella sua forma pura ha un colore rosso-rosato, piccolo resistività piccola densità, buona conducibilità termica, eccellente duttilità, resistenza alla corrosione. È ampiamente usato come conduttore di corrente elettrica. Per esigenze tecniche vengono utilizzati due tipi di leghe di rame: ottone (rame con zinco) e bronzo (rame con alluminio, stagno, nichel e altri metalli). L'ottone viene utilizzato per la produzione di fogli, nastri, tubi, fili, raccordi, boccole, cuscinetti. Molle piatte e rotonde, membrane, raccordi diversi, coppie di viti senza fine sono in bronzo.

Alluminio e leghe

Questo metallo molto leggero, di colore bianco argenteo, ha un'elevata resistenza alla corrosione. Ha una buona conducibilità elettrica e plasticità. Per le sue caratteristiche, ha trovato applicazione nelle industrie alimentari, elettriche ed elettriche, nonché nella costruzione di aerei. Le leghe di alluminio sono molto spesso utilizzate nell'ingegneria meccanica per la produzione di parti critiche.

Magnesio, titanio e loro leghe

Il magnesio non è resistente alla corrosione, ma non c'è metallo più leggero usato per esigenze tecniche. Fondamentalmente si aggiunge alle leghe con altri materiali: zinco, manganese, alluminio, che sono ben tagliati e sono abbastanza resistenti. Le leghe con magnesio in metallo leggero sono utilizzate per realizzare custodie per fotocamere, vari strumenti e motori. Il titanio ha trovato la sua applicazione nell'industria dei missili, così come l'ingegneria per l'industria chimica. Le leghe di titanio hanno bassa densità, eccellenti proprietà meccaniche e resistenza alla corrosione. Rispondono bene al trattamento a pressione.

Leghe antifrizione

Tali leghe sono definite per aumentare la durata di vita delle superfici che presentano attriti. Combinano le seguenti caratteristiche del metallo: buona conduttività termica, basso punto di fusione, microporosità, debolezza coefficiente di attrito. Le leghe antifrizione includono la base di piombo, alluminio, rame o stagno. I più applicabili sono:

• Babbit. È fatto sulla base di piombo e stagno. Utilizzato nella produzione di rivestimenti per cuscinetti che funzionano ad alte velocità e carichi d'urto;
• leghe di alluminio;
• bronzo;
• materiali in metallo-ceramica;
• ghisa

Metalli morbidi

Secondo il sistema di classificazione metalli esso oro, rame, argento, alluminio, ma tra i più delicati emettono cesio, sodio, potassio, rubidio e altri. L'oro è altamente disperso in natura. È nell'acqua di mare, il corpo umano, e può anche essere trovato in quasi ogni frammento di granito. Nella sua forma pura, l'oro ha un giallo con un tocco di colore rosso, poiché il metallo è morbido - può essere graffiato anche con un'unghia. Sotto l'influenza dell'ambiente, l'oro collassa rapidamente. Questo metallo è indispensabile per i contatti elettrici. Nonostante il fatto che l'argento sia venti volte più dell'oro, è anche raro. Utilizzato per la produzione di articoli per la tavola, gioielli. Il sodio metallo leggero è anche diffuso, richiesto in quasi tutti i settori, compresa l'industria chimica, per la produzione di fertilizzanti e antisettici.

Il metallo è mercurio, sebbene sia allo stato liquido, quindi, è considerato uno dei più morbidi al mondo. Questo materiale è utilizzato nella difesa e nelle industrie chimiche, nell'agricoltura e nell'ingegneria elettrica.

Metalli solidi

In natura, praticamente nessun metallo più solido, quindi è molto difficile ottenerli. Nella maggior parte dei casi, si trovano in meteoriti caduti. Il cromo appartiene ai metalli refrattari ed è il più duro del più puro del nostro pianeta, inoltre, è facilmente lavorabile. Il tungsteno è un elemento chimico. È considerato il più difficile se confrontato con altri metalli. Ha un punto di fusione estremamente alto. Nonostante la durezza, è possibile forgiare qualsiasi dettaglio necessario. Grazie alla sua stabilità termica e flessibilità, è il materiale più adatto per fondere piccoli elementi utilizzati in apparecchi di illuminazione. Il tungsteno metallico refrattario è la sostanza principale delle leghe pesanti.

Metalli nel settore energetico

I metalli che contengono elettroni liberi e ioni positivi sono considerati buoni conduttori. Questo è un materiale abbastanza richiesto, caratterizzato da plasticità, alta conduttività elettrica e capacità di donare facilmente elettroni. Sono fatti di energia, radiofrequenza e fili speciali, parti per impianti elettrici, macchine, per elettrodomestici. I leader nell'uso dei metalli per la fabbricazione di prodotti via cavo sono:

• piombo - per una maggiore resistenza alla corrosione;
• rame - per alta conduttività elettrica, facilità di lavorazione, resistenza alla corrosione e sufficiente resistenza meccanica;
• alluminio - per basso peso, resistenza alle vibrazioni, resistenza e punto di fusione.

Categorie di metalli secondari ferrosi

Per lo spreco di metalli ferrosi impongono determinati requisiti. Per inviare le leghe in forni di fusione di acciaio, saranno richieste alcune operazioni di trattamento. Prima di richiedere il trasporto di rifiuti, è necessario familiarizzare con i metalli ferrosi GOST per determinarne il valore. Il rottame nero è classificato in acciaio e ghisa. Se la composizione contiene sostanze dopanti, viene classificata come "B". Nella categoria "A" incluso carbonio: acciaio, ghisa, prisad.

Metallurgisti e fonditori, a causa della limitata base di risorse primarie, mostrano un interesse attivo per le materie prime secondarie. L'uso di rottami ferrosi anziché di minerali metallici è una risorsa, oltre a una soluzione di risparmio energetico. Il metallo ferroso secondario viene utilizzato come refrigeratore per la fusione del convertitore.

La gamma di utilizzo dei metalli è incredibilmente ampia. Il nero e il colore sono usati indefinitamente nell'edilizia e nell'industria meccanica. Non fare a meno dei metalli non ferrosi e dell'industria energetica. Rari e preziosi vanno alla produzione di gioielli. Sia i metalli non ferrosi che i metalli ferrosi sono usati nell'arte e nella medicina. È impossibile immaginare la vita umana senza di loro, dagli accessori per la casa a dispositivi e dispositivi unici.