Металлы и сплавы так тесно вошли в нашу жизнь, что порой мы даже не задумываемся о них. Еще в 4-3 тысячелетиях до нашей эры произошло первое знакомство человека с самородками. С тех пор прошло много времени, и с каждым годом обработка металла только совершенствовалась.
Большую роль в этом сыграл такой металл, как цинк. Сплавы на его основе используются во многих отраслях. В данной статье мы рассмотрим цинковые сплавы и их роль в нашей жизни.
Переходный металл
Известно, что цинк – это голубовато-белый хрупкий переходный металл. Его добывают из полуметаллических руд. Процесс получения чистого цинка достаточно сложный и трудоемкий. В первую очередь руду, содержащую от 1-4% цинка, обогащают селективной флотацией. Благодаря этому процессу получают концентраты (55% Zn).
Далее необходимо получить оксид цинка. Для этого в печах в кипящем слое обжигают полученные концентраты. Только из оксида цинка можно получить этот металл в чистом виде, и для этого существует два способа.
Цинковые сплавы
Получение цинка
Первый – электролитический, основывается на обработке оксида цинка серной кислотой. В результате этой реакции образовывается сульфатный раствор, который очищают от примесей и подвергают электролизу. На алюминиевых катодах осаживается цинк, который затем плавят в индукционных печах. Чистота цинка, полученного таким образом, составляет около 99,95%.
Второй способ, наиболее давний – дистилляционный. Концентраты нагревают до очень высокой температуры (около 1000°С), выделяются пары цинка, которые путем конденсации оседают на глиняных сосудах. Но этот способ не дает такой чистоты, как первый. В полученных парах содержится около 3% различных примесей, включая такой ценный элемент, как кадмий. Поэтому дальше Zn очищают ликвацией.
При температуре 500°С его отстаивают некоторое время и получают чистоту 98%. Для дальнейшего изготовления сплавов этого достаточно, ведь потом цинк все равно легируют этими же элементами. Если этого недостаточно, применяют ректификацию и получают цинк с чистотой 99,995%. Таким образом, оба способа позволяют получить высокочистый цинк.
Свойства цинка
Металл имеет слабые механические свойства. Он ломкий и хрупкий при нормальной температуре, а при повышении ее до 100–150 градусов по Цельсию приобретает тягучесть и легко деформируется: его куют и раскатывают в листы. Для увеличения прочности и температуры плавления в цинк добавляют медь, свинец, олово, алюминий, магний.
Это химически активный металл. На открытом воздухе при температуре 100 градусов Цельсия на поверхности появляется пленка и цинк приобретает тусклый вид. Повышенная влажность и углекислый газ способствуют разрушению элемента. Он легко разъедается кислотами и щелочами, поэтому для промышленного использования применяются только сплавы.
Неразлучная пара металлов
Если говорить об эвтектике этих двух элементов, то важно заметить, что до температуры 800°С они не смешиваются между собой и представляют две разные жидкости. При быстром охлаждении происходит равномерное распределение Pb в виде округлых включений по границам зерен. Сплав цинк-свинец используется для изготовления типографского клише благодаря тому, что он очень быстро растворяется в кислоте. Чаще всего примеси свинца удаляют из цинка при помощи дистилляционного способа.
Рафинирование сплава ЦАМ4-1 при получении
Рафинирование сплава ЦАМ4-1 при получении: неметаллические включения в цинковом сплаве ЦАМ4-1 присутствуют в виде ферритов типа (Zn, Сu)Ох(Fe, Al)2О3. Позднее было установлено, что в отливках из сплава ЦАМ4-1 наряду с интерметаллидами FeAl3 присутствуют включения SiО2, шпинели 3А12О3•2SiО2 и ZnAl2О4. При этом на долю неметаллических, включений приходится от 30 до 80 % общего содержания включений. В свою очередь оксидные включения представляют собой в основном шпинели, причем доля шпинелей ZnAl2О4 составляет около 90 % от всего их количества.
Источником обогащения отливок включениями ZnAl2О4 является окисленная и влажная шихта. Соединение SiО2 и 3А12О3 • 2SiО2 вносятся в расплав с шихтой, загрязненной кварцевым песком и глиной.
Эффективность рафинирования цинковых расплавов оценивают по изменению плотности и пористости образцов, по изменению количества взвешенных неметаллических включений, скорости коррозии образцов и по другим характеристикам. Так, в работе при выборе оптимального состава флюса в системе ZnCl2 — Na3AlF6 — NaCl, обеспечивающего наилучшую рафинирующую способность сплава ЦАМ4-1, оценивали изменение величины площади, занятой на образце неметаллическими включениями, а также изменение процентного содержания металла в шлаке, снимаемого с обрабатываемой поверхности ванны. Полученные результаты позволили построить диаграмму типа состав-свойство и выбрать оптимальный состав флюса: 64 % ZnCl2, 10 % Na3 A1F6 и 26 % NaCl.
Сплав меди с цинком
Латунь – это сплав, известный еще до нашей эры. В те времена цинк еще не был открыт, но руда использовалась достаточно широко. Раньше получали латунь, сплавляя смитсонит (цинковую руду) и медь. Только в XVIII веке впервые изготовили этот сплав с использованием металлического цинка.
В наше время существует несколько разновидностей латуни: однофазные и двухфазные. Первые содержат в себе около 35% цинка, а вторые – 50% и 4% свинца. Однофазные латуни очень пластичны, в то время как вторая разновидность характеризуется хрупкостью и твердостью.
Рассмотрев диаграмму состояния этих двух элементов, можно сделать вывод, что они образуют ряд фаз электронного вида: β, γ, ε. Интересная разновидность латуни – это томпак. Он содержит всего до 10% цинка и за счет этого отличается очень высокой пластичностью. Томпак с успехом применяется для плакирования стали и получения биметаллов. Раньше его использовали для изготовления монет и имитации золота.
Литейные сплавы алюминий-цинк-магний
Алюминиевые литейные сплавы, легированные цинком и магнием, термически упрочняются в процессе обычного вылеживания, то есть естественного старенения. При этом максимальная прочность достигается через 20-30 суток после разливки и при выдержке при комнатной температуре. Это процесс упрочнения может быть ускорен искусственным старением.
В принципе для достижения оптимальных свойств эти сплавы не требуют высокой температуры нагрева под закалку и резкого охлаждения как другие термически упрочняемые сплавы, например, сплав алюминий-медь и алюминий-кремний-магний. Однако из-за проблем в этих сплавах с микросегрегацией фазы магний-цинк обычно их подвергают быстрому затвердеванию.
Цинк и сталь
Практически в каждом доме можно встретить оцинкованные вещи: ведра, кастрюли, выварки и пр. Все они надежно защищены от ржавчины именно благодаря цинку. Образно выражаясь, конечно, на сталь наносится напыление этого металла, и по логике вещей речь не идет о сплаве. С другой стороны, зная, как происходит оцинкование, можно утверждать обратное. Дело в том, что цинк плавится при очень низкой температуре (около 400°С), а когда он в жидком состоянии попадает на поверхность стали, то диффундирует в неё.
Атомы обоих веществ очень крепко связываются между собой, образуя железоцинковый сплав. По этой причине можно смело сказать, что Zn не «уложен» на изделие, а «внедрен» в него. Это можно наблюдать в обычной бытовой ситуации. К примеру, на оцинкованном ведре появляется царапина. Начинает ли оно в этом месте ржаветь? Ответ однозначный – нет.
Это происходит потому, что при попадании влаги начинают разрушаться соединения цинка, но при этом они образуют некую защиту для стали. Так, в большинстве случаев такие цинковые сплавы предназначены для защиты изделий от коррозии. Конечно, для этих целей можно использовать и другие вещества, такие как хром или никель, но стоимость этих изделий будет в разы больше.
Олово и цинк
Конечно же, как антикоррозионное покрытие данный сплав также может быть использован. По своим характеристикам он очень похож на кадмиевое покрытие, но при этом менее дорогостоящий.
Свойства цинковых сплавов
Так, например, алюминий делает их структуру однородной, мелкозернистой, облагораживает её, уменьшает отрицательное влияние железа. Еще один важный легирующий элемент – медь. Он увеличивает прочностные характеристики и уменьшает межкристаллическую коррозию. Медно-цинковый сплав обладает высокой ударной вязкостью, но при этом частично теряет свои литейные свойства.
Цинковый сплав в бижутерии вреден ли
Своим внешним видом такие ювелирные изделия напоминают благородные металлы, поэтому широкое применение они нашли в ювелирной промышленности. Их часто применяют для изготовления бижутерии. Украшения, сделанные из цинковых сплавов, смотрятся достаточно дорого, при этом, благодаря легкости обработки, просты в изготовлении.
Существует особый цинковый сплав, применяемый только для изготовления украшений, его так и называют «бижутерным», в паспорте на украшения даже ставится о.
Наиболее часто в производстве бижутерии используется латунь или томпак (золотистая латунь), он меньше подвержен воздействию коррозии, поэтому используется в процессе изготовления более дорогих украшений. Украшения из сплава меди и цинка с добавлением алюминия внешне очень похожи на серебряные.
Для изготовления украшений применяется цинк очищенный от никеля, свинца и других, опасных для человека металлов. В паспорте на такие ювелирные изделия обязательно ставится отметка об отсутствии вредных примесей в сплаве, из которого они изготовлены. Поэтому можно говорить об абсолютной безопасности таких украшений для носящих их людей.
Цинковый сплав ржавеет или нет
Темнеет или нет
Правда цинк, взаимодействуя с атмосферным кислородом и различными бытовыми жидкостями, включая воду, подвержен окислению даже при нормальных температурах, что способствует потемнению изделий из цинкового сплава. Такие украшения могут оставлять следы на одежде и коже, поэтому за ними нужен дополнительный уход.
Так же для предотвращения окисления на изделия из цинка некоторые производители гальваническим методом наносят напыление золота или серебра, но такая обработка значительно увеличивает стоимость украшений.
Рейтинг: 0/5 — 0 голосов
Области применения цинка и его сплавов
На самом деле, детали из цинковых сплавов достаточно распространены и в наше время. Несмотря на то что пластик вытесняет металлические изделия, в некоторых случаях без них не обойтись. Например, автомобилестроение – отрасль, в которой не обойтись без цинковых сплавов. Фильтры, отстойники, корпуса карбюраторов и бензонасосов, надколесные кожухи, глушители – всё это и многое другое изготавливается при помощи соединений этого химического элемента.
Благодаря тому что цинковые сплавы имеют хорошие литейные свойства, из них отливают сложные детали различных форм с минимальной толщиной стенок. Строительство – еще одна область, в которой не обойтись без этих сплавов. Цинковый прокат используют для кровельных покрытий, изготовления труб и сточных желобов. Несмотря на то что существует тенденция снижения производства цинковых сплавов, отказаться от их изготовления не представляется возможным из-за относительной дешевизны и механических свойств материала.
Сплавы цинка
Сплавы на цинковой основе с добавлением меди, магния и алюминия имеют низкую температуру плавления и обладают хорошей текучестью. Они легко поддаются обработке, свариванию и паянию.
Латунь
Различают латуни двухкомпонентные и многокомпонентные.
Многокомпонентные латуни, помимо 2-х основных металлов, состоят из других добавок: никеля, железа, свинца или марганца. Каждый из элементов влияет на свойства сплава.
ЦАМ
ЦАМ — семейство цинковых сплавов. В их состав входят магний, алюминий и медь. Такие сплавы цинка используются в литейном производстве. В них содержится алюминий в количестве 4%.
Основная область применения сплавов ЦАМ — литье цинка под давлением. Сплавы этого семейства обладают низкой температурой плавления и хорошими литейными свойствами. Их высокопрочность позволяет производить прочные и сложные детали.
Вирениум
Сплав состоит из цинка (24,5%), меди (70%), никеля (5,5%).
Источник: stroimarket-44.ru
Как сохранить цинк блестящим в 2023
Как сохранить цинковый сплав от потускнения » Наиболее распространенные и экологически чистые методы очистки цинка включают использование лимонного сока, уксуса, зубной пасты или пищевой соды. Также следует учитывать, что использование кислотных веществ, таких как лимонный сок и уксус, удалит патину на ваших цинковых предметах, что может быть нежелательно в зависимости от того, к какому виду вы стремитесь. «.
- Является ли цинковый сплав хорошим металлом для ювелирных изделий
- Как остановить коррозию цинка
- Как удалить зеленое окисление с пальцев
- Как ухаживать за цинковыми сплавами
- Можно ли очистить потускневший цинк
- Можно ли покрыть цинк прозрачным лаком
- Зеленеют ли пальцы от цинкового сплава
- Как остановить потускнение моих сплавов
Является ли цинковый сплав хорошим металлом для ювелирных изделий
Потускнеет ли цинковый сплав в воде «Цинковые сплавы обычно используются для тонких стенок и мелких деталей ювелирного литья. Этот сплав требует более высокой температуры литья — от 735°F до 875°F. Для ювелирного литья могут использоваться как оловянные, так и цинковые сплавы. Однако при выборе между этими двумя металлами оловянные сплавы обеспечивают более высокую пластичность и текучесть отливок.
Как остановить коррозию цинка
Как ухаживать за цинковыми сплавами » Жесткая вода, содержащая известь и магний, менее агрессивна, чем мягкая. Вместе с углекислым газом эти вещества образуют на поверхности цинка малорастворимые карбонаты, защищающие цинк от дальнейшей коррозии. «.
Как удалить зеленое окисление с пальцев
Зеленеют ли пальцы от цинкового сплава «Протрите стойкие зеленые пятна спиртом. Спирт является мощным вяжущим средством, которое быстро и тщательно удаляет стойкие зеленые пятна. Намочите грубую тряпку спиртом и протирайте тряпку взад-вперед по зеленым пальцам, потирая до тех пор, пока отвратительный цвет полностью не исчезнет.
Как ухаживать за цинковыми сплавами
Как сохранить цинковый сплав от потускнения «После каждого использования протирайте украшения из цинкового сплава мягкой тканью. Еще один отличный вариант — использовать специальную ткань для полировки латуни. Металлическая одежда для чистки пропитана полирующим средством, которое эффективно удаляет небольшие следы потускнения».
Можно ли очистить потускневший цинк
Как сохранить цинк блестящим «Цинк непористый, поэтому все пятна потускнения находятся только на поверхности и могут быть удалены полировкой или шлифовкой. Цинк и медь — реактивные металлы, которые будут продолжать стареть со временем. Масла, кислоты и даже стоячая вода будут изменять поверхность. «.
Можно ли покрыть цинк прозрачным лаком
Как сохранить цинк блестящим «Прозрачное цинковое покрытие — это бесцветное хроматное покрытие, которое часто наносится на цинк в процессе послеосаждения. В результате этого процесса образуется защитный слой с дополнительной коррозионной стойкостью, а поверхность детали приобретает серебристый вид с легкой переливчатостью. «.
Зеленеют ли пальцы от цинкового сплава
Как сохранить цинковый сплав от потускнения «Украшения из цинкового сплава могут сделать вашу кожу зеленой. Это зависит от содержания сплава. Хотя цинковые сплавы, содержащие свинец и никель, не являются гипоаллергенными, такие изделия не вызовут побледнения кожи. Если же вы купите то, что является сплавом меди, то, несомненно, возникнет зеленый цвет. «.
Как остановить потускнение моих сплавов
Как сохранить цинковые сплавы «Ways to Keep Your Jewelry From Tarnishing Keep It Dry. Самый быстрый способ потускнения ювелирных изделий — это контакт с влагой и жидкостями. Храните их правильно. Слушайте внимательно, потому что это очень важно! Попробуйте использовать спрей для защиты ювелирных изделий.
Дайте ему передохнуть.
Источник: yanline.ru
Бижутерия из медицинского сплава
Сегодня производители предлагают покупателям с ограниченным бюджетом множество украшений, выполненных из аналоговых материалов. Это может быть олово, алюминий, никель и даже медь. Но наибольшую популярность получила бижутерия из медицинского сплава, обладающая массой полезных свойств.
Она не раздражает кожный покров, не вызывает аллергии а также долго сохраняет насыщенный цвет и блеск. Однако не нужно думать, что бижутерия из медицинской стали является полноценным аналогов элитных украшений из благородных металлов. Рано или поздно украшения начинают блекнуть и терять товарный вид, поэтому со временем их нужно будет заменить либо смириться с их недостатками.
Бижутерия изготовленная из медицинской стали устойчива к воздействию кислот и агрессивных щелочей, не подвергается царапанию и не накапливает грязь, которая становится подходящей средой для размножения микробов.
«Медицинская бижутерия» — это клише, которое используют для заманивания клиентов. В реальности производители используют для украшений следующие сплавы:
- Цинковый сплав в бижутерии. Часто применяется мастерами чешских фирм. В сплав входит 10% цинка и 90% меди. Данный материал не содержит вредного никеля, который опасен для организма.
- Медицинское золото в бижутерии. На самом деле понятие «медицинское золото» выдумано изворотливыми продавцами, которые рассчитывают на наивность и неосведомленность покупателя. Роль золота в таких изделиях выполняет гипоаллергенная медь.
- Украшения с позолотой. Такие изделия намного ближе к ювелирными, нежели к бижутерии, так как имеют включения золота, пусть даже самые минимальные. Обратите внимание, что даже золотое напыление со временем тускнеет.
Если вы все же решились приобретать украшения с имитацией золота, то будьте готовы к тому, что со временем их придется заменить. Чтоб продлить срок их службы храните изделия в сухих местах и избегайте прямого попадания воды.
Сегодня многие девушки предпочитают создаваться для себя украшения самостоятельно. Для этого вполне может подойти пластика, фимо, или даже пластиковые бутылки! Обо всем этом мы и поговорим.
Бижутерия в виде кольца – это, пожалуй, одна из самых востребованных ее разновидностей. Существует очень много видов таких колечек. Именно поэтому мы подготовили для вас обзор самых популярных из них. Не пропустите!
Бижутерия под золото очень похожа на изделия из подлинного драгоценного металла, но ее стоимость гораздо ниже цены на золотые изделия. Какими свойствами обладают данные украшения и каковы особенности их производства? Об этом ниже.
Недорогие материалы – это отличное поле для фантазии. Именно поэтому многие именитые бренды сегодня предпочитают создавать именно бижутерию. Серьги, выполненные из разнообразных сплавов, кожи, дерева, ткани и т.д. непременно станут оригинальным дополнением любого вашего образа.
Источник: womanadvice.ru