Виды металлов и их применение
По своему происхождению металлы делятся на две основные группы: чёрные и цветные. Чёрные металлы включают железо и его сплавы, а цветные металлы — это медь, алюминий, цинк, олово, свинец, никель, титан, магний и другие металлы и их сплавы.
Цветные металлы отличаются меньшей прочностью и более высокой стоимостью по сравнению с чёрными металлами. Однако они обладают рядом преимуществ, таких как лёгкость, низкая температура плавления и устойчивость к коррозии.
Техническая классификация металлов основана на их физических и химических свойствах и включает разделение на чёрные и цветные металлы. Чёрные металлы делятся на железные, урановые и тугоплавкие, а цветные металлы — на лёгкие, легкоплавкие и благородные или драгоценные.
Сталь, виды и свойства стали
Сталь — это сплав железа с углеродом, содержащий не менее 45% железа и диапазон содержания углерода от 0,02 до 2,14%. Если содержание углерода превышает 2,14%, сплав называется чугуном. Углерод придаёт сплавам прочность и твёрдость, снижая пластичность и вязкость.
Преимущества стали:
- Высокая прочность и твёрдость.
- Разнообразие свойств благодаря различным добавкам.
- Вязкость и упругость.
- Лёгкость механической обработки.
- Высокая износостойкость и долговечность.
Углеродистая сталь — это нелегированная сталь, которая содержит углерод (до 2,14 %) и примеси марганца (Mn), кремния (Si), серы (S) и фосфора (P). Она обладает высокой пластичностью и хорошо деформируется. В зависимости от применения различают конструкционную и инструментальную углеродистые стали.
Преимущества углеродистой стали:
- Низкая цена — углеродистая сталь является самой дешёвой из всех видов стали, так как для её производства не требуются дорогостоящие легирующие добавки.
- Лёгкость обработки — углеродистая сталь легко поддаётся различным видам механической обработки, таким как резка, сверление, гибка и ковка.
- Хорошая пластичность — углеродистая сталь обладает достаточной пластичностью для формования различных изделий и конструкций.
- Хорошая свариваемость — углеродистая сталь хорошо сваривается всеми видами сварки при соблюдении технологических режимов.
Легированная сталь — это сплав железа с добавлением различных элементов, таких как углерод, марганец, титан, вольфрам, ванадий и другие. Добавление легирующих добавок улучшает первоначальные характеристики стали и позволяет достичь оптимального состава для решения определённой задачи. Легированные стали обладают улучшенными механическими свойствами, стойкостью к коррозии и повышенным температурам.
Преимущества легированной стали:
- Высокая прочность и твёрдость обеспечивают надёжность и долговечность изделий из этой стали.
- Защита от коррозии делает легированную сталь устойчивой к воздействию влаги, воздуха и других агрессивных сред, что продлевает срок службы изделий.
- Жаропрочность и жаростойкость позволяют использовать легированную сталь в условиях высоких температур без потери прочности и деформации.
- Термостойкость в агрессивных средах гарантирует сохранение свойств стали даже при воздействии химических веществ, что важно в различных отраслях промышленности.
- Низкая хрупкость снижает риск разрушения изделий из легированной стали при механических воздействиях или перепадах температуры.
- Значительная ударная вязкость обеспечивает сопротивление стали к разрушению при динамических нагрузках, что особенно важно в условиях эксплуатации с возможными ударами или вибрациями.
- Устойчивость к нагрузкам на сжатие и растяжение делает легированную сталь подходящей для использования в конструкциях, где требуется выдерживать большие нагрузки без деформации или разрушения.
- Стойкость к истиранию помогает сохранить форму и размеры изделий из легированной стали даже при длительном использовании или контакте с абразивными поверхностями.
- Хорошая свариваемость облегчает процесс соединения деталей из легированной стали, обеспечивая герметичность и прочность сварных швов.
- Тугоплавкость делает легированную сталь устойчивой к высоким температурам, что позволяет использовать её в различных промышленных процессах и оборудовании.
- Большая упругость и пластичность обеспечивают гибкость и способность стали восстанавливать свою форму после деформации, что важно в условиях эксплуатации с возможными механическими воздействиями.
Нержавеющая сталь — это легированная сталь, устойчивая к коррозии в атмосфере и агрессивных средах. Она обладает термостойкими свойствами и используется в различных отраслях промышленности, включая производство столовых приборов, хирургических инструментов и бытовой посуды.
Нержавеющая сталь состоит из различных элементов, таких как хром, никель, углерод, азот, алюминий, кремний, сера, титан, медь, селен, ниобий и молибден.
Преимущества нержавеющей стали:
- Длительный срок службы (от 20 до 50 лет);
- Отличные эксплуатационные свойства: устойчивость к коррозии, влаге, перепадам температуры, механическим повреждениям и агрессивным воздействиям;
- Простота обработки и ухода благодаря современным технологиям и оборудованию;
повышенная прочность; - Эстетически привлекательный внешний вид с блестящей и яркой поверхностью;
- Соответствие гигиеническим требованиям, что делает её подходящей для пищевой промышленности, медицины и АПК;
- Хорошая сочетаемость с различными материалами и декорами, например, с кирпичом, камнем, древесиной, пластиком и бетоном;
- Возможность получения продукции с разными поверхностями: полированной, шлифованной, декоративной цветной или матовой.