Класифікація металів. Їх фізико-хімічні властивості

Класифікація металів

Метали, які застосовують у машинобудуванні, поділяють на чорні і кольорові.

Чорні метали Мають темно-сірий колір, велику густину, високу температуру плавлення, відносно високу твердість. До чорних металів належить залізо і його сплави.

Кольорові метали Мають відтінки кольорів — червоного, жовтого, білого. Кольорові метали поділяють на важкі (мідь, цинк, свинець, олово та ін.) і легкі (магній, алюміній, титан).

Для виготовлення деталей машин застосовують переважно металеві сплави, бо чисті метали не завжди відповідають умовам роботи деталей, тому деталі виготовляють в основному із чорних сплавів.

Чорні сплави — це з'єднання заліза з вуглецем. Залежно від кількості вмісту вуглецю чорні сплави поділяють на сталі і чавуни.

Сталями називають сплав заліза з вуглецем, в якому вміст вуглецю не перевищує 2,14 %.

Чавунами називають сплав заліза з вуглецем, в якому вміст вуглецю становить від 2,14 до 6,67 %.

 

Фізичні властивості металів

До фізичних властивостей належать густина, температура плавлення, теплопровідність, електропровідність, теплове розширення та ін.

Найменшу питому вагу мають сплави, виготовлені на основі магнію, алюмінію і титану.

Температура плавлення має важливе значення для сплавів, з яких виготовляють деталі, що працюють в умовах підвищених і високих температур (підшипникові сплави).

Теплопровідність має також важливе значення для деталей теплотехнічної апаратури, радіаторів, блоків і головок циліндрів, поршнів тощо.

Щільністю називають кількість певної речовини (її масу), що міститься в одиниці об'єму.

Зауважимо, що щільність (і питома вага) того самого металу може бути різною залежно від способу його одержання і внутрішньої будови.

Температурою плавлення називають температуру, за якої метал цілком переходить у рідкий стан. Температура плавлення металів має велике значення у ливарній справі, обробці металів тиском і в металургії.

Теплопровідністю називають здатність металів з різною швидкістю проводити теплоту під час нагрівання й охолодження.

Електропровідністю називають здатність металів проводити електричний струм. Цю властивість металів використовують при передаванні електроенергії на значні відстані.

Теплове розширення — це властивість металів розширюватися під час нагрівання. Під час охолодження відбувається зворотне явище.

 

Хімічні властивості металів

Щоб забезпечити високу стійкість металів у повітрі та в агресивних середовищах, до сплавів додають титан, нікель та ін.

Урахування особливостей хімічних властивостей металів дає змогу правильно вибирати метали для виробів, які працюють у різних умовах, наприклад в агресивному середовищі (кислоти, луги тощо), в середовищах з водою і парою, високої температури.

 

Технологічні властивості металів

Технологічні властивості металів і сплавів характеризують їхню здатність піддаватися різним способам гарячої і холодної обробки: ковкості, литтю, зварюванню, різанню та ін.

Ковкість — здатність металів без руйнування піддаватись обробці тиском (кування, штампування, прокатування та ін.).

Лиття — здатність металів забезпечувати рідкотекучість при заповненні форми для виготовлення виробу ливарним способом.

Зварювання — здатність металу давати міцні з'єднання місцевим нагріванням їх до розплавленого стану з наступним охолодженням.

Різання —здатність металів піддаватись обробці різальними інструментами (точіння, фрезерування, свердління та ін.).

Щоб визначити придатність металів для різних видів обробки, застосовують різні проби. Найпоширенішими є проби на: загин; подвійний замок (листовий метал); осадку (метали для заклепок); глибину витискання листів (листовий метал для штампування) та ія.

 

Контрольні запитання

  • Як називається сплав заліза з вуглецем, в якому вміст вуглецю не перевищує 2,14 %?
  • Як називають здатність металу давати міцні з'єднання місцевим нагріванням їх до розплавленого стану з наступним охолодженням
  • Як називають здатність металів з різною швидкістю проводити


 

Please publish modules in offcanvas position.