§ 18. Металлы и сплавы

         Все металлы и сплавы подразделяют на чёрные и цветные (рис. 1). К чёрным относят железо и сплавы на его основе — сталь и чугун. Все остальные металлы и сплавы — цветные.

Рис. 1. Металлы: а — алюминий; б — медь;

сплавы металлов: в — сталь; г — чугун; д — латунь; е — бронза

      Чёрные металлы и сплавы

         Чёрный метал - железо. Часто сплавы обладают лучшими свойствами, чем их составные части. Например, чистое железо имеет очень низкую прочность, а сплавы железа с углеродом — более высокую. Если углерода в сплаве меньше 2 %, то такой сплав называется сталью (см. рис. 1, в). Если углерода от 2 до 6,7 %, то это — чугун (см. рис. 1, г).

      В зависимости от свойств, стали делят на конструкционные и инструментальные. Из конструкционной стали делают детали машин и конструкций. Инструментальные стали имеют в своём составе хром, вольфрам и другие металлы, поэтому они обладают очень высокой твёрдостью. Из них изготовляют режущие инструменты для обработки металлов.

      Чугун — хрупкий сплав, в связи с чем его используют для производства изделий, которые впоследствии не будут подвергаться ударам. Чугун отличается хорошей жидкотекучестью, поэтому из него получают сложные и качественные отливки: станины станков, радиаторы отопления и другие изделия. Чугун бывает: белый, серый, ковкий  и высокопрочный.

     Цветные металлы бывают:

1. Лёгкие (алюминий, магний, титан и др.)

2. Тяжёлые (свинец, медь, цинк и др.)

3. Редкие (вольфрам, молибден, селен и др.)

4. Благородные (золото, серебро, платина и др.)

Наиболее распространённые цветные металлы — это алюминий и медь (см. рис. 1, а, б).

        Алюминий — лёгкий металл серебристого цвета, широко используемый. Температура плавления: t_пл = 660ºС. Он хорошо сопротивляется коррозии и его легко обрабатывать. Алюминий и его сплавы применяют в авиации, электротехнике, строительстве, быту и т. п.

       Медь — металл красного цвета. Температура плавления: t_пл = 1083ºС. Это пластичный материал, хорошо проводящий электрический ток. Он легко поддаётся обработке и устойчив к коррозии. Из меди делают электрические провода и другие электротехнические изделия.

   Цветные сплавы

       Из цветных сплавов широко используются в технике латунь, бронза (см. рис.1, д, е), дюралюминий и др.

      Латунь — сплав меди с цинком, жёлтого цвета.Температура плавления: t_пл = 1000ºС.  Обладает высокой пластичностью, твёрдостью и коррозионной стойкостью. Применяется для изготовления деталей, работающих в условиях повышенной влажности, и в электротехнике.

     Бронза — сплав меди со свинцом, алюминием, оловом и другими элементами (кроме цинка), жёлто-красного цвета. Температура плавления: t_пл = 930-1140ºС. Имеет высокую прочность, твёрдость, хорошо режется и обладает коррозионной стойкостью. Применяется для изготовления водопроводных кранов и зубчатых колёс, в электротехнике, для отливки художественных изделий (например, скульптур, украшений и других изделий).

      Дюралюминий — сплав алюминия (93%) с медью (4-5%), магнием, цинком и другими элементами (2-3%), серебристого цвета. Температура плавления: t_пл = 650ºС. Хорошо поддаётся обработке, обладает высокой коррозионной стойкостью. Применяется в авиации, машиностроении и строительстве, где требуются лёгкие и прочные конструкции.

      Новые слова и понятия

Чёрные металлы (железо) и сплавы (сталь, чугун); цветные металлы (алюминий, медь) и сплавы (латунь, бронза, дюралюминий).

Проверяем свои знания

1. Что такое сплав?
2. Какие сплавы относятся к чёрным?
3. Почему металлы нужно экономно расходовать?