Драгоценные металлы, кроме высокой цены, имеют недостатки технического характера. В чистом виде золото, серебро и платина мягкие, поверхность быстро теряет блеск. Согласно мнению специалистов для производства бижутерии выгоднее применять ювелирные сплавы, потому что это дорогостоящие металлы, но с добавками, улучшающими их качества.
При изготовлении украшений используется бижутерный сплав. Он внешне не отличается от золота различных проб, однако, стоит дешевле, поскольку не включает в свой состав дорогостоящие металлы, а только покрывается ими.
Украшение из ювелирного сплава
Что такое ювелирный сплав
Наиболее распространены золотые ювелирные сплавы,
Ювелирные сплавы применяют для изготовления дорогих украшений. Из них делают изделия с драгоценными камнями:
- кольца;
- колье;
- серьги;
- диадемы;
- зажимы для галстука;
- запонки.
Черные металлы, железоуглеродистые сплавы с добавками хрома и никеля, не относятся к бижутерийным, но из них делаются дешевые изделия, имитирующие белое золото и платину. Нержавеющая и хирургическая сталь стала применяться для изготовления различных аксессуаров с появлением в молодежной моде стилей модерн, гранж, панк. Сплав не темнеет от влаги и не вызывает аллергию.
Про сплавы металлов на понятном языке
Особенности серебра для ювелирных изделий
Думаете, из чего состоит серебряный ювелирный сплав? Чаще всего он включает серебро, алюминий и никель. Причем вспомогательные компоненты нужны не только для увеличения показателя прочности, но и для снижения окисления металла. Чистая руда быстро становится черной из-за взаимодействия с кислородом.
Интересный факт. Серебряный ювелирный сплав изобрели более 6000 лет назад. Уже в Древней Индии высокой популярностью пользовались украшения из серебра. А на Руси женщины специально носили серебряные кольца на руках, так как считалось, что данный металл убивает микробов во время дойки коров.
Современный «раствор» из серебра обладает высокой пластичностью, плавится при температуре в +960,5 ⁰С. Металлу свойственна высокая тепло- и электропроводность.
Состав сплава
Бижутерия изготавливается из соединений цветных металлов. Внешне они не отличаются от золота или платины и даже повторяют их оттенок. Подобный бижутерийный сплав требует такого же ухода, что и ювелирные. Он отличается стойкостью к влаге, но реагирует с косметическими средствами и йодом. По техническим характеристикам материал прочный, легко сваривается и обрабатывается.
Покрытие на всех группах ювелирных сплавов делается из одинаковых металлов — гальванического золота, родия.
При производстве ювелирных сплавов кроме золота могут использовать:
- платину;
- серебро;
- кадмий;
- палладий;
- медь;
- цинк.
Содержание золота в сплаве указывает проба в тысячных долях. Проба 916 означает, что золота 91,6%, остальное —лигатура. Цифры 999 указывают на химически чистое вещество.
Суперсплав — Материал, который НЕ ДОЛЖЕН БЫЛ появиться!
Состав на основе меди, цинка и латуни имитирует золото. В зависимости от пропорции компонентов может быть от червонного-красного до желтого.
Ювелирный сплав на основе олова широко применяется для изготовления бижутерии под платину и белое золото. Технология имеет древние корни. В качестве легирующих веществ добавляют:
- медь для пластичности;
- сурьма для яркости;
- алюминий для блеска и прочности.
Свинец и никель, присутствующие в старых изделиях, запрещены Международным Стандартом. Они вызывают аллергию. Для удешевления материала в него добавляют цинк.
Кольца из разных металлов
Покрытие для сплава
Бижутерия на основе олова и цветных металлов покрывается тонким слоем золота, серебра и платины. Толщина напыления составляет тысячные доли мм. В результате бижутерия приобретает вид изделия из благородных материалов и защищено от окисления.
Для придания блеска, прочности, эстетического вида ювелирные изделия покрывают:
- родием;
- элоксалом;
- лаком.
Золотой сплав мягкий, легко повреждается твердыми предметами, темнеет от воды и других веществ. Платина быстро теряет глянец без защитного покрытия. Только родий стойкий, твердый, не реагирует на воздействие влаги, жиров, кислот и со временем не теряет свой блеск.
Стоимость родия значительно выше других благородных металлов. Он очень твердый и его тяжело обрабатывать. Для защиты изделий из ювелирных и золотых сплавов применяют напыление из родия. Покрытие производят в гальванических ваннах.
Элоксал иногда используют как материал для изготовления украшений. Но чаще его применяют в качестве надежного и декоративного защитного покрытия. Напыление окиси алюминия — Al2O3 сначала ложится тонким слоем. Затем, когда толщина его увеличивается, он становится пористым. Залитую в пустоты краску удерживает прочно, на молекулярном уровне.
Это позволяет не только покрыть изделие защитным слоем, но и придать ему любой цвет. После обработки прессованием поверхность начинает блестеть.
Лаком покрывают в основном дешевые изделия из бижутерного сплава и серебра. Прозрачный слой не пропускает влагу и другие разрушающие вещества, сохраняет блеск. Покрытие действует непродолжительное время, несколько месяцев, пока не сотрется.
Внешний вид
Серебро 925 получило название Стерлинговое. Оно содержит лигатуру из 7,5% меди. Соединяются металлы при температуре 894–900⁰. Сплав имеет вид белого золота или платины, легко обрабатывается, приобретает любую форму. При желании можно сделать чернение, заменив медь германием.
Поверхность гладкая, блестящая, длительное время не теряющая свой вид.
Отличить серебро 925 от белого золота внешне невозможно. Изделия из обоих материалов покрываются родием, они имеют одинаковый цвет и блеск. Надо смотреть на клеймо. Золота 925 пробы не бывает. Если маркировки нет, требовать у продавца сертификат.
Стоимость стерлингового серебра примерно вполовину ниже золота.
Добавление незначительного количества лигатуры изменяет свойства металлов. Они становятся пластичнее, прочнее. Это позволяет создавать изделия с мелкими деталями, филигранными узорами. Внешне отличить драгоценный металл и бижутерный сплав
может только специалист.
Почему драгоценные металлы не используют в чистом виде
При изготовлении ювелирных украшений драгоценные металлы не используются в чистом виде, потому что они не обладают достаточной прочностью. Золото, серебро, платина в чистом виде – мягкие металлы, которые легко деформируются. Для увеличения прочности ювелирных изделий в сплав добавляют недрагоценные металлы.
Изделия, изготовленные из сплавов, обладают достаточной твердостью и коррозийной стойкостью.
В зависимости от процентного соотношения металлов сплавы отличаются друг от друга пластичностью, температурой плавления, цветом и другими свойствами.
Разновидности
Ювелирный сплав в своем составе имеет различные компоненты. Для изготовления бижутерии и других предметов обычно применяют:
- бронзу;
- латунь;
- мельхиор;
- пьютер;
- нейзильбер.
Бронза — соединение меди и цинка. Имеет красноватый цвет червонного золота. Для придания различных качеств легируется алюминием, бериллием, кремнием, фосфором.
Бронза — сплав двух компонентов меди и цинка без добавок. Для производства материала используют чистую медь и галмеем — руда цинка. Отличается высокой прочностью, твердостью.
Мельхиор представляет собой сложный сплав, в состав которого входит не цветной металл:
Внешне похож на серебро. Отличается высокой твердостью и прочностью. Требует постоянного ухода, поскольку быстро темнеет.
Пьютер — сплав на основе олова. Мягкий и податливый материал легко покрывается серебром и золотом.
Нейзильбер, трехкомпонентный сплав, состоит из: цинка, меди, никеля. Устойчив к воздействию влаги, имеет красивый желтоватый оттенок.
Бижутерия из бронзы
Работа с новым сплавом
Каждый новый сплав имеет свои особенности и нужно изучать и учитывать различия в их обработке, возможно, с небольшими отклонениями от приемов работы с аналогичным сплавом.
Стандартное серебро — это сплав, который имеет рабочие характеристики, знакомые всем ювелирам и серебряным мастерам. Работа с новым сплавом в некоторых аспектах должна проводиться иначе. Блестящие серебряные сплавы при отсутствии окисления во время отжига показывают другие визуальные индикаторы температуры и поэтому легко поднять температуру, пройдя солидус, даже не замечая этого. Ювелир должен ориентироваться на красное каление, а не на появление черной окалины. Адаптация к новому сплаву требует некоторых усилий, отхода от привычной техники.
Где применяется
Бронза востребована в промышленности для изготовления прокладок, фитингов, декоративных ручек на двери. Из нее отливают кубки, блюда, делают элементы для решеток окон, перил. В некоторых странах используются монеты, выполненные из бронзы.
Из латуни делают зубчатые венцы, элементы декора фасадов мебели, краны, уплотнительные кольца. Из украшений:
цепочки, кольца, серьги, браслеты и другие аксессуары.
Из мельхиора изготавливают столовые приборы, посуду, кувшины, блюда. Часто делают бижутерию под серебро.
Из пьютерных сплавов изготавливают реплики изделий из драгоценных металлов и различную бижутерию с покрытием драгоценными металлами.
Из нейзильбера штампуют медали и другие награды. Сплавы используют для изготовления деталей медицинского оборудования, точных приборов. Из нейзильбера делают ювелирные украшения, лады для гитары и посуду. Часто путают с мельхиором.
Преимущества и недостатки
В результате соединения различных материалов бижутерный сплав приобретает необходимые качества. Внешний вид изделий позволяет изготавливать украшения с дорогим видом по бюджетной цене. Сплавы из цветных металлов востребованы в промышленности.
Главный недостаток изделий, выполненных из бижутерных сплавов, заключается в недолговечности покрытия. Нужно бережно обращаться с кольцами и цепочками, постоянно за ними ухаживать. Когда тонкая пленка стирается, материал начинает окисляться и разрушаться.
Что входит в состав
Поскольку далеко не все женщины и девушки могут позволить себе носить изделия из золота, серебра или платины, ювелиры используют для изготовления более доступных украшений бижутерный сплав. Что это такое? Фото, представленные в статье, демонстрируют разнообразную красоту, выполненную из этого материала. Это могут быть бусы, серьги, клипсы, кольца, браслеты, украшения для волос (заколки, ободки, крабики), броши и т. д.
При изготовлении сплава чаще всего за основу берется олово. В натуральном виде оно не подходит для производства кованой продукции, поскольку является тугоплавким и ломким. Поэтому с древних времен к олову добавляли другие металлы. Что еще может входить в состав сплава?
Это и алюминий, и медь, и сурьма, и любой другой металл, обладающий гипоаллергенными качествами и не раздражающий человеческую кожу. При добавлении меди сплав приобретает пластичность, а сурьма долгое время поддерживает яркий и сверкающий вид изделия.
Иногда производители с целью снизить стоимость украшений за основу берут цинк. Однако внешний вид будет разительно отличаться от оловянных.
Источник: zolotoe-runo-sl.ru
Мир сплавов вокруг нас
Здравствуйте, Уважаемые читатели! Продолжаем разговор о металлах и сплавах.
Сегодня поговорим о сплавах металлов, которые окружают нас и об интересных их свойствах.
Итак, начнем. С чего бы начать? С захода в квартиру. Достали ключик, вставили в замочную скважину – щелчок и дверь в ваш Сезам открылась. Давайте, пристально посмотрим на то, что мы сейчас сделали.
Мы используем много видов ключей для разных задач, и все они изготовлены из разных материалов, но в своих карманах мы скорее обнаружим именно два вида ключей: один из них серебристый, а второй латунный. Насколько это важно нам и чем они отличаются?
Давайте теперь перейдём к ключам серебристых оттенков. Исходя из названия, поверхность никелированного ключа будет серебристо — белой. Но если мы посмотрим такой ключ под микроскопом в разрезе, то увидим, что внутри ключ цвета латуни.
Так для чего ключи покрывают никелированным слоем? Никелированное покрытие даёт бОльшую устойчивость к коррозии и повышает износостойкость по сравнению с латунью.
Также мы можем встретить плоские ключи с серебристо-зеркальным покрытием, как правило, такие ключи тяжелее и под определенным наклоном отдают желтоватыми нотками. Данный сплав имеет несколько названий, например такие как: мельхиор, нейзильбер или германское серебро.
Подобные ключи чаще используются для дверных замков в промышленности или на производстве.
По составу такие ключи состоят из меди 60%, цинка 20% и никеля 20%. Но в зависимости от назначения и места использования, пропорции цинка и никеля могут меняться: 30 на 10%, 10 на 30% и т.п. Увеличение доли никеля в составе сплава повышает твёрдость, устойчивость ключа к коррозии, повышает износостойкость, но и увеличивает его стоимость, так как никель самый дорогой металл в этом сплаве.
Ну, вот, вроде простой предмет – ключ, а получилась почти что лекция…
Пойдем дальше. Повернув ключ, мы выводим запирающее устройство из стопорного состояния. Блестящие цилиндрики (квадратики, или овальники) прячутся в корпусе замка.
Интересно, из чего они сделаны? Выдвижные ригели замков, как правило, делают из нержавеющей стали покрытой сверху цементирующим составом. Это может быть насыщение поверхности ригеля углеродом при высокой температуре, или насыщение ванадием. Такой ригель распилить простой ножовкой по металлу невозможно.
Что еще интересного есть в замке? А там есть еще и пружинки.
В лампочке тоже есть сплавы:
Нить накаливания сделана из вольфрама W. Не совсем чистого. С присадками (менее 1% в сумме) оксида кремния SiO2, калия K, натрия Na, иногда оксида алюминия Al2O3.
Держатели нити накаливания сделаны из чистого молибдена Mo. Молибден сохраняет упругость при температуре близкой к температуре его плавления (2623°C = 2896 K, что как бы кстати немного выше 2700 K — температуры раскалённой вольфрамовой нити).
Электроды сделаны из никелированного железа (Fe, Ni). Железная проволока, покрытая никелем. А вовсе не из чистого никеля, как написано везде в интернете
Вводы (кусочки проволоки внутри стекла) сделаны из платинита. Платинит — сплав, состоящий из никеля Ni (42..46%), углерода C (0.15%), железа Fe (54..58%). Из платинита изготавливают биметаллические проволоки и ленты (снаружи — медь, в количестве 1/4 по массе от массы сердечника). Их также называют платинитом. Именно эта медь видится красной проволокой внутри стекла ламп.
Платинит имеет такой же тепловой коэффициент линейного расширения, как у стекла, поэтому в этом месте при нагревании лампы ничего не трескается и проволока не выпадает из стекла.
Выводы сделаны из меди Cu, технической, неизвестной чистоты.
Один из выводов припаян к цоколю либо оловянно-свинцовым припоем ПОС-40 (40% олова Sn, 60% свинца Pb), либо точечной контактной сваркой.
Цоколь сделан из оцинкованного железа. Цоколь приклеен к колбе мастикой следующего состава: смесь мраморного порошка, фенолформальдегидного лака, карбамида и уротропина. Сначала при нагревании эта смесь размягчается и прилипает к стеклу колбы и железу цоколя, затем, при дальнейшем нагревании до 240°C, затвердевает.
Изолятор между двумя контактами цоколя сделан из смальты — окрашенное (в данном случае чёрным пигментом-наполнителем) в массе стекло.
Контактная пластина (скорее полусфера, пупырышек) сделана либо из латуни, к которой второй вывод припаян оловянно-свинцовым припоем, либо из оцинкованного железа. Как видите, даже в такой простой электролампе сколько сплавов!
Пойдем дальше. Снимаем верхнюю одежду и вешаем на крючки раздевалки.
А из чего изготовлены, эти крючки? — Из самого широко распространенного дюраля (дюралюминия) – сплава меди, магния и марганца.
Проходим на кухню. Включаем плиту, чтобы разогреть еду. Если это электроплита, то здесь включается в работу нагревательный элемент, состоящий из сплава на основе никеля, хрома, железа и алюминия, все зависит от производителя.
Самым широко распространенным является нихром – сплав никеля и хрома.
Фехраль – это сплав на основе алюминия, железа и хрома используются для производства недорогих нагревателей. Недостатки фехралевых сплавов – более слабая, по сравнению с нихромом, сопротивляемость коррозии и окислению, высокая степень температурного расширения, хрупкость, подверженность намагничиванию и изменяемость электрических качеств после многочисленных циклов использования в качестве ТЭНов.
Широкое применение получили проволочные нагреватели, сделанные из нихрома и фехраля. Они применяются в основном в варочных панелях, электрочайниках и кофемашинах, т.е. там, где требуется быстрый нагрев.
А в какой посуде вы разогреваете и готовите еду? Из чего она сделана? Видов сплавов, применяемых в пищевой промышленности, довольно много. Самая популярная – блестящая, нержавеющая посуда.
Нержавеющая посуда непременно присутствует на каждой кухне – хоть одна кастрюлька у хозяйки, да найдется. А уж о ложках — поварешках и говорить нечего – хорошая кухонная утварь изготавливается только из антикоррозионных сплавов. Что же, рассмотрим ее повнимательнее, из каких металлов ее делают.
Самой лучшей считается аустенитная сталь (или aisi 304), которая используется для изготовления только лучшей наплитной посуды. Европейские производители нередко применяют ее и для элитных столовых приборов. Но и цена ее, соответственно европейская…
Наиболее дешевая — 201 или 202 – так называемая медицинская или хирургическая сталь, годится только для простой кухонной утвари.
Эти сплавы содержат гораздо меньше никеля, который производители частично заменяют марганцем.
Рядом с блестящей кастрюлькой серой мышкой выглядит дюралевая сковородочка. Но и она участвует в приготовлении пищи!
А принимаем мы пищу, используя ножи, ложки и вилки из различных металлов и сплавов.
От бабушек, вероятно, остались алюминиевые ложки и вилки, чугунные сковородки и чугунки. Но это в деревнях, в городах, едва ли такое встретишь.
От них же, в некоторых семьях остались в наследство серебряные столовые приборы. Серебро очень прочный металл и хранится без истирания очень долго.
Есть и другие сплавы, похожие на серебро.
Самый широко распространенный сплав – мельхиор.
Это серебристо-белый сплав из смеси меди с никелем. Ещё во времена СССР иметь столовый набор из этого материала считалось признаком состоятельности.
По внешнему виду очень напоминает серебро, что и не удивительно, ведь на большинство изделий из мельхиора наносят серебряное напыление. Однако по качеству этот сплав превосходит серебро. Мельхиоровые ложки устойчивы к перегибам и деформации, а следовательно, долговечнее и сохраняют свою изначальную форму на более долгий срок. Столовые приборы из мельхиора перестали выпускать в 50-х годах прошлого столетия, его достойно заменил нейзильбер.
Нейзильбер (в дословном переводе с немецкого «новое серебро») — сплав меди, никеля и цинка. По внешнему виду очень напоминает столовое серебро, в чём и проявляется его основное преимущество над другими сплавами. Не подвержен коррозии, не гнётся, довольно долговечный. Цена на ложки из нейзильбера значительно ниже, чем из серебряные или мельхиоровые, а по качеству они практически ничем не отличаются. Изделия из нейзильбера обязательно подвергают серебрению, иначе у пищи наблюдается привкус металла.
Вне всякой конкуренции главенствующее место на кухне занимает нержавеющая сталь. Самый распространённый сплав, из которого сейчас изготавливают ложки. Чаще всего используют нержавейку марки 10/18, состоящую из 10 % никеля и 18 % хрома. Никель защищает от пищевых кислот и придаёт ложке блеск, а хром обеспечивает прочность и антикоррозийные свойства металла.
Ложки из нержавейки не склонны к потемнению, тусклости, излому. На вид выглядят очень привлекательно и цена их не высокая.
Покушали? Надо вымыть посуду! Открываем кран. А из чего он сделан? Водопроводные краны делают из латуни — сплава меди с цинком.
Оставили на плите кастрюльку с варевом, а сами ушли отдыхать. И тут зазвенел звонок, замигала сигнальная лампа. Что произошло? Ах, блин, забыл (а) выключить плиту, кажется, пожар…Не дай Бог! На охране вашей квартиры от такой неприятности стоят легкоплавкие сплавы, помещенные в небольшие коробочки под потолком.
Легкоплавкие сплавы производят из висмута, свинца, кадмия, олова и других металлов. Такие сплавы используют в термодатчиках, термометрах, пожарной сигнализации, например, сплав Вуда состоящий из олова, свинца, висмута и кадмия.
Включили музыку. Какие сплавы здесь начали работу? За целостность корпуса вашего музыкального центра отвечает немагнитная сталь: 0,25 – 0,35 % углерода, 22 – 25 % никеля, 2 – 3 % хрома, остальное – железо.
Пайка проводов и разъемов радиодеталей осуществляется с помощью легкоплавких сплавов на основе олова, свинца и серебра.
Высокую электропроводность обеспечивают сплавы золота и серебра.
Интересны сплавы железа, которые применяются для изготовления сейфов. Как правило, сведения о составе таких сплавов засекречены по понятной причине. Но кое-что известно.
Простые, комнатные, или бытовые сейфы изготавливаются из конструкционной углеродистой стали. Чтобы повысить надежность сейфа к резке, сверлению, их изготавливают из легированных сталей с добавкой хрома, молибдена, марганца. Такие сейфы можно сверлить только алмазным сверлом. Часто применяют сплав алюминия с корундом. Такой сейф разрезать «болгаркой», или автогеном не удастся.
Есть сорта сталей, которые усиливают прочность при нагрузке – сверлении, рубке зубилом…
В последние годы самым популярным стал сейф, изготовленный из металлокерамического сплава, не поддающегося почти никакому механическому воздействию.
Как видите, на вас работает довольно много сплавов, о которых мы просто не задумываемся.
Сергей Лукич! Хорошая, конечно, статья!
Но где и как получать сплавы? В каких условиях? Не так всё это у нас просто. И вообще — большая проблема, когда нужно получить определённый сплав для пробного выпуска какой-то новой полезной вещички. Тебе, к примеру, надо 1000 экземпляров, а завод, цех настаивает на 10 000. Иначе — ему нерентабельно.
За мелочь вообще не берутся.
Зато всякие секреты можно найти даром.
Несколько лет назад мы с приятелем снимали для бизнеса производственное помещение.
В Екатеринбурге, на ул. Студенческой, 1. Там ранее работал то ли научно-исследовательский институт металлургии и материалов, то ли НИИ сплавов. А теперь всё сдают в аренду. В том числе и цеха.
Так вот, однажды мы заглянули на пристенные полки арендованного помещения. А там тьма всяких бумажных рулончиков с расчётами и описанием получения разного рода сплавов. Бери — не хочу. И наверное, много было засекреченного.
А найти исполнителей по этой теме, в сфере гражданского назначения, очень тяжело.
В этом-то и корень зла всей прогнившей путинской системы. Обогащение, выгода. остальное никого не интересует.
На это произведение написано 11 рецензий, здесь отображается последняя, остальные — в полном списке.
Портал Проза.ру предоставляет авторам возможность свободной публикации своих литературных произведений в сети Интернет на основании пользовательского договора. Все авторские права на произведения принадлежат авторам и охраняются законом. Перепечатка произведений возможна только с согласия его автора, к которому вы можете обратиться на его авторской странице.
Ответственность за тексты произведений авторы несут самостоятельно на основании правил публикации и законодательства Российской Федерации. Данные пользователей обрабатываются на основании Политики обработки персональных данных. Вы также можете посмотреть более подробную информацию о портале и связаться с администрацией.
Ежедневная аудитория портала Проза.ру – порядка 100 тысяч посетителей, которые в общей сумме просматривают более полумиллиона страниц по данным счетчика посещаемости, который расположен справа от этого текста. В каждой графе указано по две цифры: количество просмотров и количество посетителей.
Источник: proza.ru
Сплавы
Люди с древности добывают и используют металлы. Эти химические элементы оказались важными и полезными для нашего развития, позволили создавать всё более совершенные орудия труда, стали двигателем научно-технического прогресса. Недаром эпохи развития человечества названы по именам металлов (Бронзовый Век, Железный Век).
Однако ни одно изделие, которое человек использует сегодня, не состоит из металла на сто процентов. Обычно металлы переплавляют, в ходе чего происходит их смешение и образование сплавов.
Сплавы – это материалы с металлической кристаллической решёткой, полученные целенаправленно. Сплавы имеют особенности, полезные для человека, и состоят из нескольких (двух или более) компонентов, один из которых – металл.
Именно эти свойства, характерные для сплавов, но нехарактерные для чистых металлов, из которых они состоят, являются важными для человека и позволяют создавать более совершенные предметы и изделия для упрощения производственных процессов и применения в быту. Наиболее существенное для сплавов свойство – прочность, соответственно, изделия, созданные из сплавов, изнашиваются реже и позволяют оптимизировать все процессы, в которых участвуют.
Например, нержавеющая сталь – это сплав, который обладает высокой коррозийной стойкостью и жаропрочностью, поэтому сегодня изделия, сделанные из «нержавейки», более популярные и более дорогие. Нержавеющая сталь нередко применяется для изготовления посуды (например, кастрюль). Очевидно, что такая кастрюля прослужит намного дольше и окажется значительно удобнее в применении.
Состав сплава
Как мы уже поняли из определения, основу сплава составляет некоторый металл. Компонентами сплавов могут выступать также неметаллы и соединения. В процессе производства сплавов из них удаляют природные, технологические и случайные примеси.
Сплавы систематизируют по состоянию компонентов. Они бывают:
-
Однородными: при плавлении один металл как бы растворяется в другом (к ним относятся олово, серебро и золото).
Сплавы также классифицируют по металлам, которые лежат в основе их состава. К примеру, выделяют медные, алюминиевые, титановые и прочие.
В металлургии принято разделять сплавы на две группы:
- Чёрные металлы (к ним относятся все сплавы железа, подавляющее большинство чёрных металлов содержит углерод).
- Цветные металлы (к этой группе относят все остальные металлы).
Рассмотрим наиболее распространённые примеры сплавов, их составы и свойства.
Чугун
Чугун – это сплав на основе железа, который содержит до 4,5% углерода. В его состав также входят марганец, кремний, фосфор и сера. Этот сплав значительно твёрже железа. При этом он более хрупкий, при ударе чугун легко разбить.
В быту вы могли сталкиваться с чугунными ванными. Несмотря на то что сегодня существует множество вариантов сантехнических изделий, созданных из самых разнообразных материалов и обладающих специфическими характеристиками, чугунные ванны остаются несменной классикой. Дело в том, что из-за состава такие изделия не трескаются от перепадов температур, не деформируются, а также хорошо противостоят механическим воздействиям. Благодаря этим свойствам такая ванна может прослужить не один десяток лет.
Из чугуна также производят радиаторы, а в Англии даже сохранились чугунные мосты.
Существует два основных вида чугуна:
- Серый чугун. Это достаточно мягкий и поддающийся механической обработке материал, который применяют для производства литых деталей;
- Белый чугун. Этот вид чугуна твёрдый и хрупкий. Именно он используется для переработки в сталь.
Сталь
Сталь – это тоже сплав на основе железа, который содержит до 2% углерода. Разделяют два основных вида стали:
- Углеродистая. Это сплав железа главным образом с углеродом. В зависимости от количества углерода углеродистые стали разделяют ещё на три подвида: мягкие, средней твёрдости и твёрдые. Из углеродистой стали производят детали для автомобилей, трубы, гвозди, скрепки, инструменты и посуду;
- Легированная сталь. Отличие легированной стали от углеродистой заключается в том, что в него вводят специальные (легирующие) добавки. К таким добавкам относят хром, никель, вольфрам и другие. Они придают сплаву полезные свойства (например, твёрдость, жаростойкость, устойчивость к коррозии, эластичность и так далее).
Наибольшее значение для развития металлургии имели исследования Д.К.Чернова и П.П.Аносова.
Д. К. Чернов (1839–1921)
Д.К.Чернов был русским учёным в области металлургии. Он стал основоположником науки металловедения, разрабатывал оптимальные условия для термической обработки и отливки стали. Благодаря Д.К.Чернову произошли серьёзные изменения в военной промышленности: бронзовые орудия заменились стальными.
П. П. Аносов (1799–1851)
П. П. Аносов являлся металлургом и горным инженером. Он стал первым учёным, применившим микроскоп для детального изучения строения стали. Также П. П. Аносов изобрёл новый способ закалки стальных изделий в струе сжатого воздуха.
Цветные сплавы
Цветные сплавы и металлы, из которых эти сплавы получают, имеют множество полезных и ценных качеств. Обычно они пластичные, обладают высокой тепло- и электропроводностью, вязкостью. Благодаря таким свойствам цветным металлам и сплавам находят применение в авиационной, радиотехнической и электротехнической промышленности.
«Лидером» среди цветных металлов является алюминий. Несмотря на то что он не отличается специфическими механическими свойствами, сплавы алюминия обладают высокой прочностью, легко прессуются и прокатываются. Важнейшее свойство алюминия – устойчивость к коррозии. При взаимодействии с кислородом поверхность алюминия покрывается оксидной плёнкой, которая осуществляет защитную функцию и помогает изделию из алюминия не разрушаться от ржавчины.
Из цветных сплавов также большое значение имеют латунь, бронза, мельхиор и дюралюминий.
Латунь – это сплав из меди, включающий в себя до 50% цинка. Её применяют для изготовления фурнитуры для мебели, а также в моторостроении.
Бронза – это также сплав на основе меди, который на четверть состоит из олова. Она применяется для изготовления подшипников, поршневых колец, арматуры и клапанов.
Мельхиор – это сплав, который содержит медь и никель в соотношении 4:1 соответственно. Внешне мельхиор напоминает серебро. Этот сплав применяют для производства столовых приборов.
Дюралюминий – это сплав, основу которого составляет алюминий. Также дюралюминий содержит магний, медь, никель и марганец и применяется в самолётостроении и машиностроении.
Источник: dzodzo.ru