(Назад)
(Cкачать работу)Основными материалами, применяемыми в машиностроении при изготовлении деталей, узлов машин и различных металлических конструкций, являются металлы и сплавы.
Металлами называются химические элементы, обладающие следующими характерными признаками: непрозрачностью, хорошей проводимостью тепла и электрического тока, характерным «металлическим» блеском в изломе, а также способностью поддаваться ковке, прокатке, волочению, литью и обработке резанием.
Сплавами называются сложные по составу металлические тела, образовавшиеся в результате затвердевания жидкого раствора, состоящие из двух или нескольких металлов и металлоидов.
Широкое применение в промышленности получило железо, которое в сплавах с углеродом и другими элементами образует группу черных металлов. В эту группу входят различные марки стали и чугуна. Из цветных металлов широко используются медь (обычно в виде сплавов), магний, алюминий, свинец, олово и др.
Металлы и сплавы имеют различные физические, механические, химические и технологические свойства.
К физическим свойствам относятся: цвет, плотность, температура плавления (плавкость), теплопроводность, теплоемкость, тепловое расширение, электропроводность, способность намагничиваться.
Температура плавления - температура, при которой металл при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое.
Плавкость металлов используют для получения отливок при разливке расплавленного металла в формы. Легкоплавкие металлы (например, свинец) применяют в качестве закалочной среды для стали.
Теплопроводность - это свойство металла проводить тепло. Знание теплопроводности металлов важно для обработки их давлением, для термической обработки и т. п. Лучшие проводники электрического тока являются вместе с тем и лучшими проводниками тепла и наоборот.
Электропроводность - способность металлов и сплавов проводить электрический ток. Металлы с высокой электропроводностью (медь, алюминий) применяют в электромашиностроении, для устройства линий электропередач, а сплавы с высоким электросопротивлением - для ламп накаливания, нагревательных приборов и т. п.
Магнитные свойства металлов особенно важное значение имеют в электромашиностроении (электродвигатели, динамомашины, трансформаторы), для приборов связи (телефонные и телеграфные аппараты), в автоматике и телемеханике (реле), радиоаппаратуре и т. п. Магнитными свойствами обладают только железо и его сплавы и в небольшой степени никель и кобальт. Остальные металлы практически немагнитны.
К механическим свойствам металлов и сплавов относятся прочность, пластичность, упругость, твердость, вязкость, хрупкость, износостойкость.
Прочность - это способность металла или сплава сопротивляться разрушению под действием внешних сил.
Пластичность - свойство металла или сплава изменять свою форму под действием нагрузки не разрушаясь и сохранять принятую форму после прекращения действия нагрузки. Пластичность металлов дает возможность обрабатывать их давлением (ковать, прокатывать, гнуть, вытягивать).
Упругость отличается от пластичности тем, что после снятия нагрузки материал принимает первоначальную форму.
Твердость - свойство металла или сплава сопротивляться проникновению в него другого, более твердого материала.
Ударная вязкость - способность металла выдерживать ударную нагрузку, не разрушаясь.
Хрупкость - способность металла или сплава разрушаться под действием ударной нагрузки без пластической деформации.
Износостойкость - способность поверхностного слоя материала противостоять истиранию под влиянием трения.
К химическим свойствам металлов относятся жаростойкость, жароупорность и коррозионная стойкость.
Из химических свойств металлов коррозионная стойкость особенно важна для изделий, работающих в сильно окислительных средах (детали химических машин и приборов). Высокой коррозионной стойкостью обладают специальные нержавеющие, кислотостойкие и жаропрочные стали.
К технологическим свойствам металлов и сплавов относятся обрабатываемость резанием, свариваемость, ковкость, прокаливаемость, жидкотекучесть.
Обрабатываемость - свойство металла или сплава, характеризующее его способность подвергаться обработке резанием (определяется по скорости резания, усилию резания и по чистоте обработки).
Свариваемость - свойство металла давать доброкачественное соединение при сварке, характеризующееся отсутствием трещин и других пороков металла в швах и прилегающих к шву зонах.
Ковкость - способность металла или сплава без разрушения изменять свою форму при обработке давлением.
Прокаливаемость - способность сплава воспринимать закалку на определенную глубину от поверхности.
Жидкотекучесть - способность металла или сплава в расплавленном состоянии заполнять литейную форму.
Чтобы определить строение, состав и свойства металла, его подвергают испытанию (механические испытания, химический, спектральный, металлографический и рентгенографический анализ, технические пробы и дефектоскопия).
studfiles.net
(Назад) (Cкачать работу)
Функция "чтения" служит для ознакомления с работой. Разметка, таблицы и картинки документа могут отображаться неверно или не в полном объёме!
Цветные металлы, их свойства и сплавы
К цветным металлам* и сплавам относятся практически все металлы и сплавы, за исключением железа и его сплавов, образующих группу чёрных металлов. Цветные металлы встречаются реже, чем железо и часто их добыча стоит значительно дороже, чем добыча железа. Однако цветные металлы часто обладают такими свойствами, какие у железа не обнаруживаются, и это оправдывает их применение.
Выражение «цветной металл» объясняется цветом некоторых тяжёлых металлов: так, например, медь имеет красный цвет.
Если металлы соответствующим образом смешать (в расплавленном состоянии), то получаются сплавы. Сплавы обладают лучшими свойствами, чем металлы, из которых они состоят. Сплавы, в свою очередь, подразделяются на сплавы тяжёлых металлов, сплавы лёгких металлов и т.д.
Цветные металлы по ряду признаков разделяют на следующие группы:
- тяжёлые металлы — медь, никель, цинк, свинец, олово;
- лёгкие металлы — алюминий, магний, титан, бериллий, кальций, стронций, барий, литий, натрий, калий, рубидий, цезий;
- благородные металлы — золото, серебро, платина, осмий, рутений, родий, палладий;
- малые металлы — кобальт, кадмий, сурьма, висмут, ртуть, мышьяк;
- тугоплавкие металлы — вольфрам, молибден, ванадий, тантал, ниобий, хром, марганец, цирконий;
- редкоземельные металлы — лантан, церий, празеодим, неодим, самарий, европий, гадолиний, тербий, иттербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, лютеций, прометий, скандий, иттрий;
- рассеянные металлы — индий, германий, таллий, таллий, рений, гафний, селен, теллур;
- радиоактивные металлы — уран, торий, протактиний, радий, актиний, нептуний, плутоний, америций, калифорний, эйнштейний, фермий, менделевий, нобелий, лоуренсий.
Чаще всего цветные металлы применяют в технике и промышленности в виде различных сплавов, что позволяет изменять их физические, механические и химические свойства в очень широких пределах. Кроме того, свойства цветных металлов изменяют путём термической обработки, нагартовки, эа счёт искусственного и естественного старения и т. д.
Цветные металлы подвергают всем видам механической обработки и обработки давлением — ковке, штамповке, прокатке, прессованию, а также резанию, сварке, пайке.
Из цветных металлов изготовляют литые детали, а также различные полуфабрикаты в виде проволоки, профильного металла, круглых, квадратных и шестигранных прутков, полосы, ленты, листов и фольги. Значительную часть цветных металлов используют в виде порошков для изготовления изделий методом порошковой металлургии, а также для изготовления различных красок и в качестве антикоррозионных покрытий.
- некоторые химические элементы Национальная Комиссия Украины (НКУ) рекомендует называть так: Серебро — Аргентумом, Золото — Аурумом, Углерод — Карбоном, Медь — Купрумом и т.д. Названия элементов в определённых случаях употребляются как имена собственные — пишутся с большой буквы в середине предложения. В школах дети (на уроках химии) называют азотную кислоту нитратной, серную — сульфурной и т.д. В остальных случаях (география, история и пр.) применяются общеупотребительные названия, т.е. золото называется золотом, медь — медью и т.д.
Цветные металлы и сплавы Сплавы цветных металлов применяют для изготовления деталей, работающих в условиях агрессивной среды, подвергающихся трению, требующих большой теплопроводности, электропроводности и уменьшенной массы.
Медь— металл красноватого цвета, отличающийся высокой теплопроводностью и стойкостью против атмосферной коррозии. Прочность невысокая: ав = 180... ...240 МПа при высокой пластичности б>50%.
Латунь — сплав меди с цинком (10...40 %), хорошо поддается холодной прокатке, штамповке, вытягиванию
referat.co
Министерство образования и науки Российской Федерации
ФГАОУ ВПО Уральский федеральный университет
имени первого Президента России Б.Н.Ельцина
Институт материаловедения и металлургии
Кафедра «Материаловедение в строительстве»
Технологические свойства металлов
Руководитель ___________________________ И.В. Фомина
ассистент
Студент ____________________________ А. В. Плешкова
гр. МТ-220001
Екатеринбург, 2014
ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………………...... 3
1 КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТАЛЛОВ………………..……………………………….. 4 2 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТАЛЛОВ………………………………………….. 5
3 ОБЩИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ………………………………………………… 7
3.1 Технологические свойства металлов………………………………………. 8
ЗАКЛЮЧНИЕ………………………………………………………………………….. 10
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК………………………………………………… 11
В наше время, несомненно, металлы занимают неотъемлемую часть в жизни каждого человека. Не все люди задумываются об этом, но каждый день мы встречаемся с данным материалом.
Металл, как материал, пригоден для многих изделий, часто обеспечивая им большую прочность и долговечность. В зависимости от способа эксплуатации и областей применения, от данного материала требуются различные свойства.
Металл используется широко не только в металлургии, но и в машиностроении, строительстве, электротехнике и даже в медицине.
Цель работы: рассмотреть область применения металлов; ознакомиться с общими свойствами металлов; изучить технологические свойства металлов.
Металлы – группа элементов, в виде простых веществ, обладающих характерными металлическими свойствами, такими как высокие тепло- и электропроводность, положительный температурный коэффициент сопротивления, высокая пластичность и металлический блеск. [7]
Все металлы делятся на две большие группы: черные и цветные.
Черные металлы – сплав железа с углеродом. Для придания черным металлам специфических свойств к ним добавляют легирующие вещества, то есть вещества, изменяющие физические и химические свойства основного материала.
Черные металлы в зависимости от содержания углерода подразделяют на:
1. Чугун – сплав железа с 2 - 4,3 % углерода (в специальных чугунах – ферросплавах количество углерода может достигать 5 % и более %). В зависимости от формы, в которой углерод находится в чугуне, различают чугуны:
1.1 Серый чугун (литейный), в серых чугунах углерод находится в свободном состоянии в виде графита;
1.2 Белый чугун, углерод находится в связанном состоянии.
2. Сталь – сплав железа с углеродом до 2 %. (Сталь в отличие от чугуна пластична, упруга и обладает высокими технологическими свойствами – способностью обрабатываться). В зависимости от назначения различают:
2.1 Конструкционные стали, содержащие углерода 0,02 - 0,85 %; (Конструкционные стали, применяемые для строительных конструкций и арматуры железобетона, а также в машиностроении, обладают хорошей пластичностью, низкой хрупкостью).
2.2 Инструментальные, имеющие 0,65-1,40 % углерода. (Повышение углерода в инструментальных сталях придает им высокую твердость).
Цветные металлы — все остальные металлы и сплавы на их основе. В зависимости от плотности, металлы делят на лёгкие (плотность 0,53 ÷ 5 г/см³) и тяжёлые (5 ÷ 22,5 г/см³). [7]
studfiles.net
