Понимание распространенных типов металлов, их свойств и использования

Металл — это материал, который хорошо проводит электричество и тепло. Металл имеет блестящий вид, когда он только что создан, отполирован или разбит. Металлы можно вытягивать в проволоку или сбивать молотком в тонкие листы (ковкие) (пластичные). Металлы имеют высокую температуру плавления и менее склонны к распаду при воздействии экстремальных температур. Металлы также более прочные, прочные и твердые, чем их пластиковые аналоги. Доступны тысячи различных типов металлов, каждый из которых был произведен для определенной цели. Мы составили информативное руководство, которое поможет вам узнать о некоторых наиболее популярных металлах и о том, как они используются.

Типы металлов

Различные типы металлов, которые сегодня распространены в промышленности, включают сталь, углеродистую сталь, легированную сталь, нержавеющую сталь, железо, чугун, чугун, кованое железо, алюминий, медь, латунь, бронзу, кобальт, магний, никель, свинец. , олово, цинк, титан, вольфрам, кремний, серебро и золото.

Сталь:

Сталь представляет собой химический сплав, состоящий из железа и углерода, улучшающий прочность и сопротивление излому материала. Он сделан в основном из железа и углерода с большим содержанием углерода до 2%. Сталь является наиболее часто используемым материалом в мире для инфраструктуры и промышленности. Все, от швейных иголок до нефтяных танкеров, делается из него. Сталь используется в конструкциях, инструментах, автомобилях, машинах, электрическом оборудовании и оружии из-за ее высокой прочности на растяжение и низкой стоимости.

Углеродистая сталь:

Углеродистая сталь определяется как сталь, свойства которой в основном зависят от содержания углерода и содержат не более 0,5% кремния и 1,5% марганца. Хотя некоторые другие элементы могут быть добавлены в очень небольших количествах, именно основная сталь содержит углерод и железо. Углеродистая сталь подразделяется на три категории:низкоуглеродистая, среднеуглеродистая и высокоуглеродистая сталь. Больше углерода означает, что продукт тверже и прочнее, тогда как меньше углерода означает, что продукт дешевле и мягче. Из-за высокого содержания углерода, который помогает лезвию сохранять остроту, эта сталь широко используется в производстве ножей.

Легированная сталь:

Легированная сталь — это сталь, в которую помимо углерода добавлены элементы в количествах, достаточных для придания специфических для металла свойств. Марганец, ванадий, хром, никель и вольфрам являются одними из легирующих элементов. Обычно это делается для улучшения прочности, твердости, ударной вязкости, сопротивления истиранию и износу материала, а также его электрических и магнитных свойств. Это очень распространенный металл, поскольку его производство все еще очень недорого. Из этой стали изготавливают трубы, особенно для энергетических применений.

Нержавеющая сталь:

Этот тип металла определяется как сталь, устойчивая к окислению и коррозии в агрессивных средах при непосредственной термообработке и полировке. Она также известна как нержавеющая сталь, потому что она содержит не менее 11% хрома, который предотвращает ржавление железа, а также обеспечивает термостойкость. Углерод, азот, кремний, сера, титан, медь и другие элементы содержатся в различных разновидностях нержавеющей стали. Кухонные инструменты, ножи, столы, посуда и все остальное, что соприкасается с едой, сделано из нержавеющей стали. Они также используют в двигателях и машинах детали, подвергающиеся высоким нагрузкам, такие как стержни, листы и проволока.

Железо:

Железо — это химический элемент, обозначенный символом Fe. Он принадлежит к первому переходному ряду периодической таблицы и группе 8. Несмотря на то, что это был очень старый металл в «железном веке», он все еще имеет множество современных применений. Железо является наиболее широко используемым и наименее дорогим металлом на планете. Чугун, чугун и кованое железо — три типа железа, которые можно найти.

Чугун:

Это вид железа, который используется в качестве сырья для производства других черных металлов, включая чугун, кованое железо и сталь. Плавка необработанных железных руд в доменной печи производит эти утюги. Вместе с кремнеземом и другими заполнителями чугун имеет очень высокое содержание углерода — 3,8–4,7%. В результате он чрезвычайно хрупок и имеет лишь несколько применений в качестве материала. Это железо обычно находится в электродуговой печи, которая используется для производства стали.

Чугун:

Чугун получают плавлением чугуна, кокса и известняка в вагранке. Это основной источник железа и углерода. Чугун имеет процент углерода в диапазоне от 1,7 процента до 4,5 процента. Также присутствуют небольшое количество кремния, марганца, фосфора и серы. Его нельзя использовать в секциях, чувствительных к ударам, потому что это хрупкий материал. Чугун обладает отличными литейными качествами, а также большой прочностью, износостойкостью и приемлемой стоимостью.

Кованое железо:

В отличие от чугуна, эти типы металлов представляют собой сплавы железа с очень низким процентным содержанием углерода, примерно 0,08 процента. Кованое железо обладает различными механическими свойствами, включая ударную вязкость, пластичность и коррозионную стойкость. Кроме того, они легко свариваются, но их труднее сваривать электрическим током. Небольшие количества силикатного шлака отлиты в нити из этих металлов, которые представляют собой металлы высокой чистоты. Для кузнечных работ, таких как ковка, присутствие шлака может быть выгодным. Ограждения, садовая мебель и ворота — это лишь малая часть того, что можно сделать из них.

Алюминий:

Алюминий — это тип металла с атомным номером 13 и символом Al. Это легкий голубовато-белый металл с удельным весом 2,7 и температурой плавления 658 градусов по Цельсию. Плотность металла составляет около одной трети плотности стали, что делает его менее плотным, чем другие популярные металлы. Этот металл в чистом виде был бы слабым и кашеобразным для большинства применений, но при смешивании с незначительным количеством других сплавов он становится прочным и жестким. В результате его можно было штамповать, формовать, вытягивать, точить, отливать, выковывать и, наконец, отливать под давлением. Он обладает высокой электропроводностью, что является важным качеством для воздушных кабелей. Детали для самолетов и автомобилей также изготавливаются из этого материала.

Медь:

Медь — химический элемент с атомным номером 29 и символом Cu. Это красновато-коричневый металл, мягкий, ковкий и пластичный. Он имеет удельный вес 8,9 и температуру плавления 1083°C. Медь не находится в чистом виде под землей. Обладает отличной электропроводностью. Литье, ковка, прокатка и проволока — все это варианты металла. Он широко используется в производстве электрических проводов и проводов, а также электроприборов и оборудования, гальваники и гальванических покрытий, чеканки монет и домашней утвари.

Латунь:

Латунь является наиболее широко используемым сплавом меди и цинка в современном мире. Доступны различные сорта латуни, в зависимости от соотношения меди и цинка. Качества латуни можно резко изменить, введя небольшое количество других элементов, которые могут быть механическими, электрическими или химическими. Латунь более прочна, чем медь, хотя имеет меньшую тепло- и электропроводность. Они чрезвычайно устойчивы к воздушной коррозии и просты в пайке. Могут быть обнаружены замки, шестерни, приводы, клапаны и другие часто используемые предметы.

Бронза:

Бронза — это термин, используемый для описания сплавов меди и олова. От 75 до 95 процентов меди и от 5 до 25 процентов олова являются наиболее полезными пропорциями. Эти металлы довольно твердые, обладают высокой стойкостью к поверхностному износу, легко поддаются формованию или прокатке в проволоку, стержни и листы. Бронзы превосходят латуни, потому что они имеют лучшую коррозионную стойкость. Бронза также более плавится, а это означает, что ее легче расплавить и, следовательно, легче отлить. Трубная арматура, насосы, шестерни, корабли и лопасти турбин сделаны из алюминиевой бронзы, отлитой или кованой.

Кобальт:

Химический элемент кобальт имеет символ Co и атомный номер 27. Его физические свойства идентичны свойствам железа с добавлением никеля. Кобальт — прочный, блестящий металл серебристо-серого цвета, получаемый методом восстановительной плавки. Кобальт можно найти в растениях и животных, а также в воздухе, воде, почве и горных породах. Переносимая ветром пыль или дождевая вода также могут смыть богатую кобальтом почву и камни, что позволит им проникнуть в другие места обитания. Его содержат многие сплавы, в том числе используемые для создания деталей авиационных двигателей, газовых турбин и быстрорежущей стали.

Периодическая таблица металлов:

Магний:

Магний, обычно известный как Mg, представляет собой химический элемент с атомным номером 12 и символом Mg. Это глянцевое серое твердое вещество с множеством общих физических и химических свойств. Это самый легкий металл, предел прочности литого металла на разрыв 910 кг/см2. Эти виды металлов прочнее алюминия и легко поддаются механической обработке. Они также допускают полировку под буферным кругом. Из-за его низкой плотности 1,74 его предпочитают, когда приоритетом является потеря веса. Из этих металлов изготавливают листы, проволоку, стержни, трубы и другие изделия.

Кремний:

Кремний имеет символ Si и атомный номер 14 и является химическим элементом. Это голубовато-серый металл, твердый, хрупкий и твердый. Только кислород превосходит кремний как второй по распространенности элемент в земной коре. Он имеет температуру плавления 1414 градусов по Цельсию и температуру кипения 3265 градусов по Цельсию. Из-за использования хорошо зарекомендовавших себя процедур обработки он стоит недорого. Его можно найти, среди прочего, в пластинах динамо-машин и трансформаторов, блоках двигателей, головках цилиндров, а также при изготовлении станков.

Серебро:

Серебро имеет атомный номер 47 и обозначается символом Ag. Это мягкий, белый, глянцевый переходный металл с самой высокой электропроводностью и теплопроводностью среди всех переходных металлов. Это свободная самородная форма самородного серебра, которая в чистом виде встречается в земной коре. Это золотой сплав с добавлением нескольких других металлов. Серебро традиционно считалось ценным металлом, и многие инвестиционные монеты сделаны из него. Серебро используется в солнечных батареях, очистке воды, ювелирных изделиях, дорогой столовой посуде и посуде, а также в наличных деньгах. Из его смесей также изготавливают фото- и рентгеновскую пленку.

Золотой:

Золото является переходным металлом, а это значит, что оно находится в той же колонке, что и серебро и медь в таблице Менделеева. Его атомный номер 79, и он представлен символом Au. В чистом виде золото представляет собой ослепительный, светло-оранжево-желтого оттенка, плотный, мягкий, ковкий и пластичный металл. Золото — один из древнейших металлов, известных человечеству, он был открыт египтянами. Он также исторически служил символом процветания и красоты. Золото – это редкий материал, который на протяжении всей истории использовался для изготовления монет, ювелирных изделий и других произведений искусства.

Никель:

Эти типы металлов имеют свой химический элемент с атомным номером 28 и символом Ni. Это серебристо-белый металл, который можно отполировать до блеска. Он имеет удельный вес 8,85 и температуру плавления 1452°C. Кроме того, он почти такой же твердый, как мягкая сталь. Он обладает довольно гибкими свойствами, когда в нем мало углерода. Он менее пластичен, чем мягкая сталь, однако при низком содержании магния пластичность резко улучшается. Обычно его используют в качестве декоративного и антикоррозионного покрытия для других металлов, таких как сталь, медь, латунь и т. д.

Лид:

Свинец — это химический элемент с атомным номером 82 и символом Pb. Он тяжелее большинства обычных материалов и имеет более высокую плотность. Эти металлы более мягкие и пластичные, а также имеют более низкую температуру плавления. Он имеет удельный вес 1,36 и температуру плавления 326°C. Это голубовато-серый металл с удельным весом 1,36. Поскольку это мягкий металл, его легко резать лезвием. Также не хватает стойкости. Свинец обычно используется для изготовления припоев, а также для покрытия резервуаров с кислотой, цистерн и водопроводных труб, а также для покрытия электрических кабелей.

Жесть:

Химический символ олова — Sn, а его атомный номер — 50. Олово — серебристый металл с легким желтым оттенком. Олово достаточно мягкое, чтобы резать его с небольшим усилием, а полоску олова можно легко согнуть вручную. Это блестящий белый металл, мягкий, ковкий и пластичный. Металл можно очень просто раскатать в очень тонкий лист. Олово обычно используется для изготовления тонкого припоя для основных сплавов, в качестве защитного покрытия для железных и стальных листов, а также для производства оловянной фольги для влагонепроницаемой упаковки.

Цинк:

Цинк — это химический элемент с символом Zn и атомным номером 30. Когда окисление не происходит, цинк представляет собой хрупкий металл серебристо-коричневого цвета. Цинк имеет удельный вес 7,1 и температуру плавления 420°С. Эти типы металлов используются для покрытия стальных листов при производстве оцинкованного железа из-за их высокой устойчивости к воздушной коррозии. Цинк скатывается в листы и используется, среди прочего, в качестве кровельного покрытия и влагонепроницаемой, неагрессивной облицовки контейнеров. Другие известные применения цинка включают изготовление латуни и литье под давлением на основе цинка.

Титан:

Этот тип металла также имеет символ Ti и атомный номер 22. Титан — красивый переходный металл с серебристым оттенком, низкой плотностью, большой прочностью и коррозионной стойкостью, который можно найти в природе. Это легкий, высокопрочный металл с низкой коррозией, который используется в качестве сплава в деталях высокоскоростной авиации. Титан можно комбинировать с другими элементами, такими как железо, алюминий и другие металлы, для создания прочных и легких сплавов для использования в аэрокосмической и автомобильной промышленности, мобильных телефонах и других областях.

Вольфрам:

Химический элемент вольфрам имеет символ W и атомный номер 74. Это необычный металл, встречающийся в природе в виде соединений с другими элементами на Земле. Вольфрам имеет наибольшую температуру плавления 3422 градуса по Цельсию и самую высокую температуру кипения 5930 градусов по Цельсию. Плотность этих металлов составляет 19,25 грамма на кубический сантиметр, что соответствует урану и золоту. Вольфрам используется в различных сплавах и имеет широкий спектр применения. Лампы накаливания, рентгеновские трубки, электроды для газовой сварки, суперсплавы и радиационная защита — все это примеры типичных применений.

Приведенное выше объяснение касается распространенных типов металлов, используемых сегодня в промышленности. Я надеюсь, что вы найдете эту статью интересной, если да, пожалуйста, поделитесь ею с другими студентами. Спасибо за внимание, увидимся!