Razvrstavanje metala i legura

U suvremenoj industriji koristi se velika količina materijala. Plastični i kompoziti, grafiti i ostale tvari ... Ali metal uvijek ostaje relevantan. Radi divovske građevinske konstrukcije, koristi se za stvaranje različitih strojeva i druge opreme.

Stoga razvrstavanje metala igra važnu ulogu u industriji i znanosti jer, znajući to, možete odabrati najprikladniji tip materijala za ovu ili tu svrhu. Ovaj je članak posvećen ovom članku.

Opća definicija

Metali su jednostavne tvari, koje u normalnim uvjetima karakteriziraju prisutnost nekoliko osobitosti: visoka toplinska vodljivost i provodljivost električne struje, kao i duktilnost. Oni su plastični. U krutom stanju, oni su karakterizirani kristalnom strukturom na atomskoj razini, te stoga imaju visoke parametre čvrstoće. Ali postoje i legure, koje su njihovi derivati. Što je to?

Takozvani materijali dobiveni dvjema ili više tvari grijanjem iznad tališta. Imajte na umu da su legure metalne i nemetalne. U prvom slučaju, najmanje 50% metala mora biti prisutno u sastavu.

Međutim, nećemo se ometati iz predmeta članka. Dakle, koja je klasifikacija metala? Općenito, to je vrlo lako podijeliti:

1. Željezni metali.
2. Obojeni metali.

Prva kategorija uključuje željezo i legure na njemu. Svi drugi metali su obojeni, međutim, kao i njihovi spojevi. Potrebno je detaljnije razmotriti svaku kategoriju: usprkos izrazito dosadnoj općoj klasifikaciji, u stvari, sve je puno složenije. A ako se sjetite da ima više plemenitih metala ... I oni, također, su različiti. Međutim, klasifikacija plemenitih metala je još jednostavnija. Sveukupno ima osam od njih: zlato, srebro, platina, paladij, rutenij, osmij, i rodij i iridij. Najvrjedniji su platinoidi.

Zapravo, klasifikacija plemeniti metali i još dosadnije. Takozvani (u biznisu nakita) su svi isti srebro, zlato i platina. Međutim, dovoljno je "visoka materija". Vrijeme je da govorimo o uobičajenim i najčešćim materijalima.

Počnimo s pregledom različitih razreda čelika, koja je samo izvedba najčešće crnog metalnog željeza.

Što je čelik?

To je legura željeza i neki aditivi, koji ne sadrži više od 2,14% atomskog ugljika. Klasifikacija tih materijala je izuzetno opsežna i uzima u obzir: kemijski sastav i metode proizvodnje, prisutnost ili odsutnost štetnih nečistoća, kao i struktura. Međutim, najvažnija značajka je kemijski sastav, jer utječe na marku i naziv čelika.

Karbonske vrste

U tim materijalima uopće nema aditiva za legiranje, ali tehnologija njihove proizvodnje omogućuje određenu količinu drugih nečistoća (obično mangana). Budući da se sadržaj ovih tvari razlikuje u rasponu od 0,8-1%, oni nemaju utjecaja na čvrstoću, mehanička i kemijska svojstva čelika. Ova se kategorija koristi u izradi i izradi različitih alata. Naravno, klasifikacija metala nije daleko od toga.

Strukturni ugljični čelik

Najčešće se koriste za izradu različitih nacrta industrijske, vojne ili domaće uporabe, ali često se koriste za izradu alata i mehanizama. U ovom slučaju, sadržaj ugljika nikako ne smije premašiti 0,5-0,6%. Moraju imati iznimno veliku čvrstoću koju određuje cijela skupina međunarodno certificiranih pokusa (sigma-B, sigma-0,2, delta, psi, KCU, HB, HRC). Postoje dvije vrste:

• Obična.
• Kvaliteta.

Kao što je lako pogoditi, prvi ide na izgradnju različitih inženjerskih struktura. Kvalitativno isto strukturni čelik Koristi se isključivo za proizvodnju pouzdanih alata koji se koriste u inženjeringu i drugima industrija i proizvodnje.

Što se tiče tih materijala, korozija metala je dopuštena na njihovoj površini. Razvrstavanje ostalih vrsta čelika osigurava ih strože zahtjeve.

Alat ugljični čelik

Njihova sfera je precizan inženjering, proizvodnja alata za znanstvenu sferu i medicinu, kao i druge industrijske grane u kojima je potrebna veća čvrstoća i preciznost. U njima se sadržaj ugljika može kretati od 0,7 do 1,5%. Takav materijal mora imati vrlo visoku čvrstoću, biti otporan na faktore trošenja i izuzetno visoke temperature.

Alloy Steel

Takozvani materijali u kojima, pored prirodnih nečistoća, sadrže značajnu količinu umjetno dodanih aditiva za legiranje. To uključuje krom, nikal, molibden. Osim toga, legirani čelici mogu također sadržavati mangan i silicij, čiji sadržaj je obično ne više od 0,8-1,2%.

U ovom slučaju klasifikacija metala podrazumijeva njihovu podjelu u dvije vrste:

• Čelik s niskim sadržajem aditiva. Ukupno nisu više od 2,5%.
• Dopirani. U njima aditivi mogu biti od 2,5 do 10%.
• Materijali s visokim sadržajem aditiva (više od 10%).

Ove su vrste također podijeljene u podvrste, kao u prethodnom slučaju.

Alloy Structural Steel

Kao i sve ostale vrste, aktivno se koriste u inženjeringu, montaži zgrada i drugih struktura, kao iu industriji. Ako ih usporedimo s ugljikovim sortama, tada takvi materijali imaju koristi od omjera čvrstoće, duktilnosti i viskoznosti. Osim toga, oni su vrlo otporni na ekstremno niske temperature. Od njih se izrađuju mostovi, zrakoplovi, raketi, alati za preciznu industriju.

Alloyed alatni čelici

U načelu, karakteristike su vrlo slične tipu opisanom gore. Može se koristiti za sljedeće svrhe:

• Proizvodnja rezanja, kao i visoko precizni mjerni instrumenti i alati. Naročito, alati za tokarenje za metal proizvode se iz ovog materijala, čija klasifikacija izravno ovisi o čeliku: njegova marka nužno je tiskana na proizvodu.
• Također proizvode markice za hladne i vruće valjane proizvode.

Alloyirani posebni čelici

Kao što se može razumjeti iz naslova, ovi materijali imaju neke specifične karakteristike. Na primjer, postoje toplinski otporni i toplinski otporni tipovi, kao i svi poznati nehrđajući čelik. U skladu s tim, opseg njihove primjene uključuje proizvodnju strojeva i alata koji će raditi u posebno teškim uvjetima: turbine za motore, peći za taljenje metala itd.

Građevinski čelik

Čelici s prosječnim sadržajem ugljika. Koriste se za proizvodnju najšireg raspona različitih građevinskih materijala. Posebno su izrađeni profili (oblika i lima), cijevi, uglovi, itd. Očito je da prilikom odabira određene kategorije metala posebnu pozornost posvećuje karakteristikama čelika čelika.

Osim toga, dugo prije konstrukcije, sva obilježja se opetovano izračunavaju primjerom matematičkih modela, tako da se u većini slučajeva može proizvesti jedna ili druga vrsta valjanog metala prema individualnim zahtjevima kupca.

Čelik od armiranja

Kao što ste mogli nagađati, opseg njihove primjene je pojačanje blokova i montažnih armiranobetonskih konstrukcija. Proizvode se u obliku šipki ili žice s velikim promjerom. Materijal je ili ugljen ili čelik s niskim sadržajem aditiva za legiranje. Postoje dvije vrste:

• Vruće valjane.
• Termalno i mehanički ojačano.

Boce čelika

Koristi se za proizvodnju kotlova i cilindara, kao i drugih plovila i pribora, koji će raditi pod visokim pritiskom pod različitim temperaturnim uvjetima. Debljina dijelova u ovom slučaju može varirati od 4 do 160 mm.

Automatski čelik

Takozvani materijali prikladni su za preradu rezanjem. Također imaju visoku obradivost. Sve to čini takav čelik idealan materijal za automatizirane proizvodne linije, koje svake godine postaju sve više i više.

Čelični ležaj

Ove vrste su njihove vrste odnose se na strukturne sorte, ali njihov sastav čini ih povezanim s instrumentalnim. Oni imaju visoku čvrstoću i veliku otpornost na trošenje (abrazije).

Ispitali smo glavna svojstva i klasifikacija metala ove klase. Sljedeća linija je još češća i poznata od lijevanog željeza.

Lijevano željezo: klasifikacija i svojstva

Ovo je naziv materijala koji je legura željeza i ugljika (kao i neki drugi aditivi), a sadržaj C iznosi od 2,14 do 6,67%. Lijevano željezo, poput čelika, razlikuje se po kemijskom sastavu, proizvodnim metodama i kvantitativnom volumenu ugljika koji se nalazi u njemu, kao iu područjima primjene u svakodnevnom životu i industriji. Ako nema aditiva u lijevano željezo, ona se naziva neuzeto. Inače - dopiran.

Klasifikacija prema namjeni

1. Postoje ograničenja koja se gotovo uvijek koriste za naknadnu obradu u čelik.
2. Ljevaonice koje se koriste za lijevanja proizvoda vrlo različite konfiguracije i složenosti.
3. Posebno, analogno čelicima.

Razvrstavanje po vrstama kemijskih aditiva

Budući da se sadržaj ugljika u različitim vrstama ovog materijala mijenja u velikoj mjeri, razlikujemo i nekoliko vrsta:

• Bijelo lijevano željezo. Karakterizira činjenica da je ugljik u njegovoj strukturi gotovo sasvim povezan, što je u sastavu različitih karbida. Njegova vrlo lako razlikovati: na pauzi je bijela i sjajna, karakterizira visoka tvrdoća, ali to je vrlo krhak, uz velike teškoće na stroju.
• Pola izbijeljeni. U gornjim slojevima casting ne razlikuje od bijelog lijevanog željeza, a svojoj srži - siva sadrži u svojoj strukturi veliku količinu slobodnog grafita. Općenito, kombinira znakove obje vrste. Vrlo je izdržljiva, ali istodobno je mnogo jednostavnija obrada, a krhkost stvari mnogo je bolja.
• Grey. Sadrži puno grafita. Izdržljiv, dovoljno izdržljiv, jednostavan za obradu.

Ne slučajno stavljamo naglasak na grafit. Činjenica je da klasifikacija metala i legura ovisi o njegovom sadržaju i prostornoj strukturi u konkretnom slučaju. Ovisno o tim karakteristikama, oni su podijeljeni na perlit, ferit-perlit i ferit.

Grafit u svakom od njih vrste lijevanog željeza mogu biti prisutni u četiri različita oblika:

• Ako se predstavlja s pločama i "laticama", upućuje na lamelarnu raznolikost.
• Ako materijal ima inkluzije, koje u svom izgledu nalikuju crvima, onda se radi o vermikularnom grafitu.
• Sukladno tome, različita ravna, neravna ukrasa upućuju na to da prije nego što je prljava sorta.
• Sferni, polukuglasti elementi karakteriziraju kuglasti oblik.

Ali čak iu ovom slučaju klasifikacija metala i legura je još uvijek nepotpuna! Činjenica je da ta nečistoća, bez obzira koliko se to čudno čini, izravno utječe na snagu materijala. Dakle, ovisno o obliku i prostornom položaju uključaka, lijevano željezo je podijeljeno u sljedeće kategorije:

• Ako su materijali uključeni lamelarnim grafitom, onda je to obični sivog lijevano željezo (MF).
• Analogno nazivu "aditiva", prisutnost vermikularnih čestica karakterizira vermikularni materijal (CVG).
• Neravne inkluzije sadrže laktozu od lijevanog željeza (CF).
• Sferni "punilo" karakterizira lijevo lijevano željezo (HF) visoke čvrstoće.

Vaša pozornost bila je predstavljena kratkoj klasifikaciji i svojstvima metala, koji pripadaju "crnoj" kategoriji. Kao što vidite, unatoč rasprostranjenoj zabludi, vrlo su raznoliki, uvelike variraju u njihovoj strukturi i fizičkim svojstvima. Čini se da je lijevano željezo običan i zajednički materijal, ali ... Čak ima i nekoliko sasvim različitih tipova, a neki od njih su jednako kao i sami od lijevanog željeza i lima!

Otpad - u dohodak!

Postoji li klasifikacija otpad od obojenih metala? Uostalom, milijune tona najrazličitijih materijala idu svake godine na odlagalište. Da li idu na topljenje na zavidno način bez prolaska kroz sortiranje i razvrstavanje? Naravno da ne. Određuje se devet kategorija:

• 3A. Standardni otpad crnog metala, uključujući prevelike, izvanredne komade. Težina svakog fragmenta nije manja od kilograma. U pravilu, debljina komada ne prelazi šest milimetara.
• 5A. U ovom slučaju otpad je prevelik. Debljina komada je veća od šest milimetara.
• 12A. Ova kategorija podrazumijeva mješavinu dviju sorti opisanih gore.
• 17A. Željezni otpad, ukupno. Težina svakog komada nije manja od pola kilograma, ali ne više od 20 kg.
• 19A. Slično prethodnom razredu, ali otpad je prevelik. Pored toga, u materijalu se dopušta određeni sadržaj fosfora.
• 20A. Otpaci od lijevanog željeza, najgora kategorija. Dopušteno na komade od pet tona težine. Tipično, to uključuje i rastavljenu, industrijsku i vojnu opremu koja se ne koristi. Kao što vidite, razvrstavanje i svojstva metala u ovoj kategoriji su prilično isti.
• 22A. I opet ogroman odljev od lijevanog željeza. Razlika leži u činjenici da u ovom slučaju kategorija otpada uključuje staru i neiskorištenu vodovodnu opremu.
• Mix. Mješoviti otpad. Važno! Sljedeće vrste sadržaja nisu dopuštene: užad od čelika i metalne žice, kao i pocinčane dijelove.
• Pocinčavanja. Kao što je jasno iz naslova, to uključuje sve otpatke, koje sadrže pocinčane fragmente.

Ovo je klasifikacija obojenih metala. I sada ćemo razgovarati o svojoj koloristi "kolegama" koji imaju veliku ulogu u svim modernim industrijama i proizvodnji.

Obojeni metali

Ovo je naziv za sve ostale elemente koji imaju metalnu atomsku strukturu, ali ne odnose se na željezo i njegove derivate. Na literaturi na engleskom jeziku može se naći pojam "obojenih metala", što je sinonim za taj pojam. Kakva je klasifikacija obojenih metala?

Postoje sljedeće skupine, čija podjela ide na nekoliko osnova: lagana i teška, plemenita, raspršena i vatrostalna, radioaktivna i rijetka zemlja. Mnogi od obojenih metala općenito su klasificirani kao rijetki, budući da je njihov ukupni broj na našem planetu relativno mali.

Koriste se za proizvodnju dijelova i instrumenata koji moraju raditi pod uvjetima agresivnog okruženja, trenja ili, ako je potrebno (senzori, na primjer) imaju visoki stupanj toplinske vodljivosti ili provodljivost električne struje. Osim toga, oni su traženi u vojnoj, prostornoj i zrakoplovnoj industriji, gdje je potrebna maksimalna snaga s relativno malom masom.

Imajte na umu da se klasifikacija teških metala razlikuje. Međutim, kao takva nije, ali ova skupina uključuje bakar, nikal, kobalt, a također i cink, kadmij, živa i olovo. Od ovih, samo se Cu i Zn upotrebljavaju na industrijskoj razini, od kojih ćemo kasnije spomenuti.

Aluminij i njegove legure

Aluminij, "krilati metal". Postoje tri vrste (ovisno o stupnju kemijske čistoće):

• Viši test (posebna čistoća) (99,999%).
• Visoka čistoća.
• Tehnički ispit.

Potonja vrsta je prisutna na tržištu u obliku listova, različitih profila i žica s različitim poprečnim presjecima. Označeno je u trgovini kao AD0 i AD1. Imajte na umu da čak iu visokokvalitetnom aluminiju često su prisutne inkluzije Fe, Si, Gu, Mn, Zn.

legure

Što je klasifikacija obojenih metala u ovom slučaju? U načelu, ništa nije komplicirano. Postoje:

• Duraluminijum.
• Aviano.

Duralumin su legure, u kojima se dodaju bakar i magnezij. Osim toga, postoje materijali gdje se kao aditivi koriste bakar i magnezij. Aviai se nazivaju i legurama, ali sadrže mnogo dodatnih aditiva. Glavni su magnezij i silicij, kao i željezo, bakar, pa čak i titan.

U principu, ovo pitanje uzima detaljnije materijalne znanosti. Klasifikacija metala na aluminiju i njegovim tipovima ne završava.

bakar

Do danas, bakar se razlikuje od anoksičnog (97,97% sadržaja čiste supstance), a posebno čist, vakuum (99,99%). Za razliku od ostalih obojenih metala, čak i najmanji aditivi nekih aditiva jako utječu na mehanička i kemijska svojstva bakra.

legure

Podijeljeni su u dvije velike skupine. Ti su materijali, usput, poznati čovječanstvu više od tisuću godina:

• Brass. Ovo je naziv kombinacije bakra i cinka.
• Brončana. Legura od bakra, koja ne uključuje cink, nego kositar. Međutim, postoje i takvi bronci, u kojima postoji do deset aditiva.

titan

Ovaj metal je rijedak i vrlo skup. Ima malu težinu, nevjerojatnu čvrstoću, nisku viskoznost. Napominjemo da je podijeljen u nekoliko vrsta: BT1-00 (u ovom materijalu količina nečistoća le- 0,10%), BT1-0 (volumen aditiva le-0,30%). Ako je ukupna količina stranih nečistoća le- 0,093%, tada se takav materijal u proizvodnji zove jodidni titan.

Titanske legure

Slitine ovog materijala podijeljene su u dvije vrste: deformabilne i linearne. Osim toga, razlikuju se i njihove posebne podvrste: otporne na toplinu, povećanu plastičnost. Postoje također otvrdnute i neizvrđene sorte (ovisi o toplinskoj obradi).

Zapravo smo potpuno razmotrili klasifikaciju obojenih metala i legura. Nadamo se da vam je ovaj članak bio koristan.