Klasifikace kovů a slitin

V moderním průmyslu se používá obrovské množství materiálů. Plasty a kompozity, grafit a další látky ... Ale kov vždy zůstává relevantní. Vytváří obrovské stavební struktury, používá se k vytvoření řady strojů a dalších zařízení.

Proto klasifikace kovu hraje důležitou roli v průmyslu a vědě, neboť s vědomím, že si můžete vybrat ten nejvhodnější typ materiálu pro tento účel. Tento článek je věnován tomuto článku.

Obecná definice

Kovy jsou jednoduché látky, které jsou za běžných podmínek charakterizovány přítomností několika charakteristických vlastností: vysoká tepelná vodivost a vodivost elektrického proudu a také tažnost. Jsou plastové. V pevném stavu jsou charakterizovány krystalickou strukturou na atomové úrovni, a proto mají vysoké pevnostní parametry. Ale existují i ​​slitiny, které jsou jejich deriváty. Co to je?

Tzv. Materiály získané ze dvou nebo více látek jejich zahříváním nad teplotu tání. Povšimněte si, že slitiny jsou kovové a nekovové. V prvním případě musí být v kompozici přítomno alespoň 50% kovu.

Nebudeme se však odvrátit od předmětu článku. Takže, jaká je klasifikace kovu? Obecně lze snadno rozdělit:

1. Železné kovy.
2. Neželezné kovy.

První kategorie zahrnuje železo a slitiny na něm založené. Všechny ostatní kovy jsou však barevné, stejně jako jejich sloučeniny. Každou kategorii je třeba brát v úvahu podrobněji: navzdory extrémně nudné obecné klasifikaci je ve skutečnosti vše mnohem složitější. A pokud si vzpomenete, že existuje více vzácných kovů ... A oni jsou také jiní. Klasifikace drahých kovů je však ještě jednodušší. Celkem je osm z nich: zlato a stříbro, platina, palladium, ruthenium, osmium a rhodium a iridium. Nejcennější jsou platinoidy.

Vlastně klasifikace drahých kovů a ještě nudnější. Tzv. (V klenotnictví) jsou stejné stříbro, zlato a platina. Nicméně stačí o "vysoké věci". Je čas promluvit si o běžnějších a běžnějších materiálech.

Začínáme s přehledem různých druhů oceli, což je právě derivát nejvíce běžícího černého kovu - železa.

Co je to ocel?

Jedná se o slitinu železa a některé přísady, které neobsahují více než 2,14% atomového uhlíku. Klasifikace těchto materiálů je velmi rozsáhlá a zohledňuje: chemické složení a způsoby výroby, přítomnost nebo nepřítomnost škodlivých nečistot, stejně jako strukturu. Nejdůležitějším znakem je však chemické složení, protože ovlivňuje značku a název oceli.

Uhlíkové druhy

V těchto materiálech neexistují vůbec žádné legující přísady, ale technologie jejich výroby umožňuje určité množství jiných nečistot (obvykle manganu). Vzhledem k tomu, že obsah těchto látek se pohybuje v rozmezí 0,8 až 1%, nemají žádný vliv na pevnost, mechanické a chemické vlastnosti oceli. Tato kategorie se používá při konstrukci a výrobě různých nástrojů. Klasifikace kovu samozřejmě není daleko.

Strukturální uhlíková ocel

Nejčastěji se používají při stavbě různých návrhů průmyslových, vojenských nebo domácích, ale často se používají k výrobě nástrojů a mechanismů. V tomto případě by obsah uhlíku v žádném případě nesmí překročit 0,5-0,6%. Musí mít extrémně vysokou pevnost, kterou určuje celá skupina mezinárodně ověřených studií (sigma-B, sigma-0,2, delta-, psi, KCU, HB, HRC). Existují dva typy:

• Běžný.
• Kvalita.

Jak je snadné hádat, první jde na stavbu různých inženýrských staveb. Kvalitativně stejné konstrukční ocel Používá se výhradně k výrobě spolehlivých nástrojů používaných ve strojírenství a dalších průmyslu a výroby.

Co se týče těchto materiálů, je na povrchu jejich povrchu koroze kovu. Klasifikace ostatních typů ocelí zajišťuje pro ně mnohem přísnější požadavky.

Nástrojová uhlíková ocel

Jejich sféra je přesné inženýrství, výroba nástrojů pro vědeckou sféru a medicínu, stejně jako další průmyslová odvětví, ve kterých je nutná zvýšená síla a přesnost. Obsah uhlíku v nich může být v rozmezí od 0,7 do 1,5%. Tento materiál musí mít velmi vysokou pevnost, musí být odolný proti opotřebení a extrémně vysokým teplotám.

Legovaná ocel

Takzvané materiály, ve kterých kromě přírodních nečistot obsahuje významné množství uměle přidaných legovaných přísad. Tito zahrnují chrom, nikl, molybden. Kromě toho mohou legované oceli obsahovat také mangan a křemík, jejichž obsah není obvykle vyšší než 0,8-1,2%.

V tomto případě klasifikace kovu znamená jejich rozdělení na dva typy:

• Ocel s nízkým obsahem přísad. Celkem nepřesahují 2,5%.
• Slitiny. V nich mohou být přísady od 2,5 do 10%.
• Materiály s vysokým obsahem přísad (více než 10%).

Tyto typy jsou také rozděleny do poddruhů, jako v předchozím případě.

Slitina z konstrukční oceli

Stejně jako všechny ostatní odrůdy se aktivně používají ve strojírenství, při stavbě budov a jiných konstrukcí i v průmyslu. Pokud je porovnáme s uhlíkovými odrůdami, potom tyto materiály budou mít prospěch z poměru pevnostních charakteristik, tažnosti a viskozity. Navíc jsou vysoce odolné vůči extrémně nízkým teplotám. Z nich jsou vyráběny mosty, letadla, střely, nástroje pro přesný průmysl.

Legovaná nástrojová ocel

V zásadě jsou charakteristiky velmi podobné typu popsanému výše. Lze použít pro následující účely:

• Výroba řezných, stejně jako vysoce přesných měřidel a nástrojů. Z tohoto materiálu jsou vyráběny zejména soustružnické nástroje na kov, jejichž klasifikace přímo závisí na oceli: jeho značka je nutně vytištěna na výrobku.
• Zhotovují také razítka pro výrobky za studena a za tepla válcované.

Legované speciální oceli

Jak je zřejmé z názvu, tyto materiály mají určité specifické vlastnosti. Existují například tepelně odolné a tepelně odolné typy, stejně jako všechny známé nerezové oceli. Rozsah jejich použití zahrnuje výrobu strojů a nástrojů, které budou pracovat ve zvláště náročných podmínkách: turbíny pro motory, pece pro tavení kovů atd.

Konstrukční ocel

Ocel s průměrným obsahem uhlíku. Používají se k výrobě nejširší škály různých stavebních materiálů. Zvláště jsou z nich vyrobeny profily (tvarové a listové), trubky, rohy apod. Je zřejmé, že při výběru určité kategorie kovu je zvláštní pozornost věnována pevnostním vlastnostem oceli.

Navíc, dlouho před konstrukcí jsou všechny charakteristiky opakovaně počítány příkladem matematických modelů, takže ve většině případů lze jeden nebo jiný typ válcovaného kovu vyrobit podle individuálních požadavků zákazníka.

Výztužná ocel

Jak jste si mohli uvědomit, jejich použití je zpevnění bloků a prefabrikovaných železobetonových konstrukcí. Vyrábějí se ve formě tyčí nebo drátů s velkým průměrem. Materiál je buď uhlíkatý, nebo ocel s nízkým obsahem legovacích přísad. Existují dva typy:

• Svařované za tepla.
• Tepelně a mechanicky zpevněná.

Kotlové oceli

Používá se k výrobě kotlů a válců, stejně jako jiných nádob a tvarovek, které budou pracovat za vysokých tlakových podmínek za různých teplotních podmínek. Tloušťka částí v tomto případě se může pohybovat od 4 do 160 mm.

Automatická ocel

Takzvané materiály jsou vhodné pro zpracování řezáním. Rovněž mají vysokou obrobitelnost. To vše dělá z oceli ideální materiál pro automatizované výrobní linky, které se každým rokem stávají stále více.

Ocelová ložiska

Tyto druhy jsou svého druhu označovány jako strukturní odrůdy, ale jejich složení je spojuje s instrumentálními. Mají vysokou pevnost a obrovskou odolnost proti opotřebení.

Zkoumali jsme hlavní vlastnosti a klasifikaci kovů této třídy. Další v řadě je ještě častější a slavná litina.

Litina: klasifikace a vlastnosti

Jedná se o název materiálu, který je slitinou železa a uhlíku (stejně jako některé další přísady), a obsah C se pohybuje od 2,14 do 6,67%. Litina, jako je ocel, se vyznačuje chemickým složením, výrobními metodami a kvantitativním obsahem uhlíku v nich obsaženým, stejně jako v oblastech použití v každodenním životě a v průmyslu. Pokud v litině nejsou žádné přísady, nazývá se to nelegované. Jinak - dopovaný.

Klasifikace podle účelu

1. Existují omezení, které jsou téměř vždy používány pro následné zpracování do oceli.
2. Slévárenské odrůdy používané pro odlévání výrobků s velmi odlišnou konfigurací a složitostí.
3. Speciálně, analogicky s oceli.

Klasifikace podle typů chemických přísad

Jelikož obsah uhlíku v různých typech tohoto materiálu se značně liší, rozlišuje se i několik typů:

• Bílá litina. Charakterizován skutečností, že uhlík ve své struktuře je spojen téměř úplně, existují v kompozici různých karbidů. Je velmi snadné rozlišovat: na zlomeninu je bílá a lesklá, vyznačuje se nejvyšší tvrdostí, ale zároveň velmi křehkou a obtížně obrobitelnou.
• Polobílý. V horních vrstvách odlitku je nerozlišitelný od bílé litiny, zatímco jeho jádro je šedé a ve své konstrukci obsahuje velké množství volného grafitu. Obecně kombinuje znaky obou typů. Je to docela trvanlivé, ale zároveň mnohem jednodušší a s křehkostí věcí je mnohem lepší.
• Šedá. Obsahuje hodně grafitu. Trvanlivé, dostatečně odolné, snadno zpracovatelné.

Náhodně nevážíme na grafit. Faktem je, že klasifikace kovů a slitin závisí na jejich obsahu a prostorové struktuře v konkrétním případě. V závislosti na těchto vlastnostech se dělí na perlit, ferit-perlit a feritické.

Grafit sám v každém z nich druhy litiny mohou být přítomny ve čtyřech různých formách:

• Je-li reprezentován talíři a "okvětními lístky", odkazuje se na lamelární odrůdu.
• Pokud má materiál vměstky, které se ve svém vzhledu podobají červům, pak mluvíme o vermikulárním grafitu.
• V souladu s tím různé ploché nerovnoměrné inkluze ukazují, že před vámi je odrůda šupinovitá.
• Kulové, polokulovité prvky charakterizují sférický tvar.

Ale i v tomto případě je klasifikace kovů a slitin ještě neúplná! Faktem je, že tyto nečistoty, bez ohledu na to, jak divné se to může zdát, přímo ovlivňují sílu materiálu. Takže v závislosti na tvaru a prostorové poloze vměstků je litina rozdělena do následujících kategorií:

• Pokud jsou v materiálu obsaženy lamelární grafity, je to obyčejná šedá litina (MF).
• Analogicky s názvem "přísada", přítomnost vermikulárních částic charakterizuje vermikulární materiál (CVG).
• Vláknité vměstky obsahují tvárnou litinu (CF).
• Sférická "výplň" je charakterizována vysoce pevnou litinou (HF).

Vaše pozornost byla věnována stručné klasifikaci a vlastnostem kovů, které patří do kategorie "černé". Jak vidíte, navzdory rozšířené mylné představě jsou velmi různorodé, značně se liší svou strukturou a fyzikálními vlastnostmi. Zdálo se, že litina je obyčejný a běžný materiál, ale ... Dokonce má několik zcela odlišných typů a některé z nich jsou stejně podobné jako jiné jako litina a plechová ocel!

Odpad - příjmy!

Existuje nějaká klasifikace šrot železných kovů? Veškeré miliony tun nejrůznějších materiálů se každoročně dostávají do skládky. Jdou do bodu tání záhadným způsobem bez toho, aby prošli třídou a tříděním? Samozřejmě že ne. Rozlišujeme devět kategorií:

• 3A. Standardní odpad z černého kovu, včetně velkých, velkých kusů. Hmotnost každého fragmentu není menší než jeden kilogram. Tloušťka kusů zpravidla nepřesahuje šest milimetrů.
• 5A. V tomto případě je šrot nadměrný. Tloušťka kusů je více než šest milimetrů.
• 12A. Tato kategorie zahrnuje směs dvou výše popsaných odrůd.
• 17A. Železo šrot, celkově. Hmotnost každého kusu není menší než půl kilogramu, ale ne více než 20 kg.
• 19A. Stejně jako předchozí třída, ale odpad je příliš velký. Kromě toho je v materiálu povolen určitý obsah fosforu.
• 20A. Litinový šrot, nejvíce nadrozměrná kategorie. Povoleno na kusy o hmotnosti 5 tun. Typicky se jedná o demontované, vyřazené průmyslové a vojenské vybavení. Jak můžete vidět, klasifikace a vlastnosti kovů v této kategorii jsou téměř stejné.
• 22A. A opět nadměrný litinový šrot. Rozdíl spočívá v tom, že v tomto případě zahrnuje kategorie odpadů staré a vyřazené instalační zařízení.
• Mixujte Smíšený šrot. Důležité! Následující typy obsahu nejsou povoleny: lana z oceli a kovový drát, stejně jako pozinkované díly.
• Pozinkováno. Jak je z názvu jasné, zahrnuje i veškerý šrot, který obsahuje pozinkované fragmenty.

Jednalo se o klasifikaci železných kovů. A teď budeme diskutovat o svých "kolegových" barech, kteří hrají obrovskou roli ve všem moderním průmyslu a výrobě.

Neželezné kovy

Toto je název všech ostatních prvků, které mají kovovou atomovou strukturu, ale neodkazují na železo a jeho deriváty. V literatuře anglického jazyka lze nalézt výraz "neželezný kov", který je synonymem tohoto pojmu. Jaká je klasifikace neželezných kovů?

Existují následující skupiny, jejichž rozdělení se děje z několika důvodů: lehké a těžké, ušlechtilé, rozptýlené a žáruvzdorné, radioaktivní a vzácné zeminy. Mnoho neželezných kovů je obecně klasifikováno jako vzácné, protože jejich celkový počet na naší planetě je poměrně malý.

Používají se k výrobě dílů a nástrojů, které musí pracovat za podmínek agresivního prostředí, tření nebo v případě potřeby (např. Snímače) mají vysoký stupeň tepelné vodivosti nebo vodivost elektrického proudu. Navíc jsou poptávka ve vojenském, kosmickém a leteckém průmyslu, kde je vyžadována maximální síla s relativně malou hmotností.

Všimněte si, že klasifikace těžkých kovů se od sebe liší. Nicméně jako taková to není, ale tato skupina zahrnuje měď, nikl, kobalt a také zinek, kadmium, rtuť a olovo. Z nich se používají pouze Cu a Zn v průmyslovém měřítku, o kterém se později zmíníme.

Hliník a jeho slitiny

Hliník, "okřídlený kov". Existují tři typy (podle stupně chemické čistoty):

• Vyšší test (zvláštní čistota) (99,999%).
• Vysoká čistota.
• Technická zkouška.

Druhý typ je přítomen na trhu ve formě listů, různých profilů a drátů s různými průřezy. V obchodě je označen jako AD0 a AD1. Všimněte si, že i u vysoce kvalitního hliníku jsou často přítomny inkludace Fe, Si, Gu, Mn, Zn.

Slitiny

Jaká je klasifikace neželezných kovů v tomto případě? V zásadě není nic komplikovaného. K dispozici jsou:

• Duralumin.
• Dýchací cesty.

Dural jsou slitiny, ve kterých jsou přidávány měď a hořčík. Kromě toho existují materiály, u kterých se jako přísady používá měď a hořčík. Aviai také nazvaly slitiny, ale obsahovaly mnohem více přísad. Hlavní jsou hořčík a křemík, stejně jako železo, měď a dokonce i titan.

Tato otázka v zásadě podrobněji zkoumá materiálovou vědu. Klasifikace kovů na hliníku a jeho typy nekončí.

Měď

K dnešnímu dni se měď rozlišuje od anoxických (obsah 97,97% čisté látky) a zejména čistého vakua (99,99%). Na rozdíl od jiných neželezných kovů, dokonce i nejmenší přísady některých přísad ovlivňují velmi mechanické a chemické vlastnosti mědi.

Slitiny

Jsou rozděleny do dvou velkých skupin. Tyto materiály, mimochodem, jsou známy lidstvu více než tisíc let:

• Mosaz. Toto je název kombinace mědi a zinku.
• Bronze. Slitina mědi, která neobsahuje zinek, ale cín. Existují však také takové bronzy, ve kterých je až deset přísad.

Titan

Tento kov je vzácný a velmi drahý. Obsahuje nízkou hmotnost, neuvěřitelnou pevnost, nízkou viskozitu. Poznamenáváme, že je rozdělen do několika typů: BT1-00 (v tomto materiálu množství nečistot 0,10%), BT1-0 (objem přísad 0,30%). Pokud je celkové množství cizích nečistot 0.093%, pak se takový materiál ve výrobě nazývá jodid titan.

Slitiny titanu

Slitiny tohoto materiálu jsou rozděleny do dvou typů: deformovatelné a lineární. Kromě toho rozlišujte jejich zvláštní podtypy: tepelně odolná, zvýšená plasticita. K dispozici jsou také tvrzené a nekalené odrůdy (závisí na tepelném zpracování).

Ve skutečnosti jsme zcela uvažovali o klasifikaci neželezných kovů a slitin. Doufáme, že článek vám bude užitečný.