Различные виды металлов и их классификация

Существуют различные типы металлов, подходящие для конкретных применений. Несмотря на то, что металлы производятся путем добычи руды из недр земли. Их извлекают из горных пород в ходе крупномасштабного промышленного процесса. Если оставить это в стороне, наша цель здесь — обсудить различные типы металлов и их функции.

Но до этого разные металлы обладают одним или несколькими механическими свойствами, такими как твердость, способность противостоять повторяющимся нагрузкам, известная как усталостная прочность, пластичность и ковкость. Эти свойства часто приписывают дефектам или несовершенствам их кристаллической структуры.

Типы металлов и их классификация

Металлы можно классифицировать по следующим признакам:

• Содержание железа
• Атомная структура
• Магнитные и немагнитные металлы

Классификация по содержанию железа:

Содержание железа является распространенным способом классификации различных типов металлов. Металлы, содержащие железо, известны как черные металлы. Железный тип придает материалу магнитные свойства, а также делает его подверженным коррозии при воздействии влаги.

С другой стороны, металлы, в которых нет железа, известны как цветные металлы. Они не обладают никакими магнитными свойствами. Примеры цветных металлов включают алюминий, свинец, латунь, медь и цинк.

Классификация металлов по их атомной структуре:

Металлы также можно классифицировать на основе их атомной структуры, указанной в периодической таблице. Они могут быть известны как щелочные, щелочноземельные или переходные металлы, принадлежащие к той же группе, которая ведет себя аналогично при взаимодействии с другими элементами. Другими словами, они имеют схожие химические свойства.

Классификация по магнитным и немагнитным металлам:

Еще один лучший способ отличить металлы — проверить, как они реагируют на магниты. На самом деле, это очень возможно для разных типов металлов, как магнитных, так и немагнитных, поскольку ферромагнитные металлы хорошо и сильно притягиваются к магнитам. С другой стороны, парамагнитные проявляют слабое взаимодействие с магнитами. Наконец, есть группа металлов со слабым отталкиванием от магнитов.

Теперь давайте углубимся в популярные типы металлов и их свойства.

Металлы, доступные там, имеют некоторые схожие механические свойства, но если внимательно присмотреться, один из них должен немного отличаться от другого. есть возможные способы настройки свойств металлов, чтобы получить желаемое свойство.

Есть вещи, которые следует учитывать при выборе металла для конкретного применения. Эти факторы могут включать:

• Точка плавления
• Стоимость, простота обработки
• Свободное место
• Достаточный запас прочности
• Температурный коэффициент
• Плотность и
• Тепло- и электропроводность.

Типы металлов

Железо

В нашу сегодняшнюю жизнь внедрение железа стало частью цивилизации, так как 5 процентов земной коры составляет железо. Это означает, что металлы так легко найти. Чистое железо считается нестабильным элементом, оно реагирует с кислородом воздуха с образованием оксида. Это первая возможность железа.

Железо извлекается из его руд с помощью доменной печи, на его первой стадии достигается получение чугуна. Хотя его можно дополнительно переработать в чистое железо. Железо часто попадает в сталь и другие сплавы. Черные металлы составляют почти 90 процентов промышленных металлов.

Чистое железо прочнее других металлов, но не обладает часто требуемыми свойствами. Чистое железо не устойчиво к коррозии, что является одним из основных необходимых свойств. Чтобы железо не подвергалось коррозии, необходимо выполнить некоторые тверкинги, которые будут стоить больше денег и энергии.

Во-вторых, чистое железо чрезвычайно тяжелое из-за его высокой плотности. Их применение в конструкциях усложняет их строительство и обслуживание. Чтобы сделать чистое железо полезным, к железу необходимо добавить углерод. Смесь железа и углерода до определенного предела известна как углеродистая сталь, что является большим преимуществом. Добавление углерода к железу делает железо намного прочнее, а также приобретаются некоторые другие замечательные характеристики. Именно тогда вам нужно узнать о стали.

Сталь

Стали представляют собой металлы с высокой прочностью на растяжение и имеют высокое отношение прочности к весу, что означает большую прочность на единицу массы стали. Вот почему они отлично служат в качестве строительного материала. Используя сталь, можно получить более мелкие и прочные компоненты. Сталь чрезвычайно долговечна, то есть может служить дольше и противостоять внешним факторам лучше, чем другие альтернативы.

Кроме того, стали пластичны и могут принимать различные требуемые формы без потери своих свойств. В зависимости от содержания железа стали делятся на три категории.

Классификация углеродистой стали

Ниже приведена классификация стали по содержанию в ней железа.

·         Низкоуглеродистая сталь:

Низкоуглеродистая сталь, также известная как мягкая сталь, содержит до 0,25% углерода в железе. Он часто используется для трубок с умеренным давлением. Он также распространен в строительных работах в качестве арматурных стержней и двутавровых балок, изготовленных из низкоуглеродистой стали. Как правило, низкоуглеродистая сталь используется в любых приложениях, требующих большого количества стали без деформации или гибки. Корабельный зал — хороший пример.

·         Среднеуглеродистая сталь:

Среднеуглеродистая сталь содержит около 0,25% углерода. Он также предлагает высокую прочность на растяжение и пластичность. Вот почему они в основном используются для зубчатых колес и валов, железнодорожных колес и рельсов, стальных балок в зданиях и мостах и ​​т. д.

·         Высокоуглеродистая сталь:

Высокоуглеродистая сталь содержит более 0,6% углерода. В отличие от ранее перечисленных, эта сталь более хрупкая и твердая. Он используется в таких приложениях, как долота и некоторые другие режущие инструменты, потому что он обладает отличными качествами, включая твердость и хорошую стойкость к износу материала. Он также хорошо работает в прессах и используется для изготовления сверл.

Вышеупомянутые типы сталей обычно называют углеродистыми, потому что они содержат некоторые элементы, улучшающие их свойства. Например, хром добавляется для коррозионной стойкости, а марганец добавляется для улучшения прокаливаемости и прочности на растяжение.

Легированная сталь:

Эти типы металлов имеют несколько добавленных элементов для улучшения их различных свойств. Другие металлы, такие как марганец, медь, кремний, титан, никель и алюминий, могут добавляться в других пропорциях.

Легированная сталь обладает лучшей прокаливаемостью, коррозионной стойкостью, свариваемостью, пластичностью и формуемостью. он широко используется в подшипниках, нагревательных элементах, электродвигателях, пружинах, трубопроводах, шестернях и т. д. Ниже приведены типы легированной стали.

·         Нержавеющая сталь:

Нержавеющая сталь содержит большое количество хрома, что делает ее в 200 раз более устойчивой к коррозии, чем низкоуглеродистая сталь. Это делает его идеальным для кухонной утвари, трубопроводов, стоматологического и хирургического оборудования и т. д. Он не требует покрытия, так как его поверхность выглядит привлекательно.

·         Инструментальная сталь:

Инструментальная сталь используется для изготовления режущих и сверлильных инструментов, так как их высокая твердость делает их идеальными для таких задач. эти типы стали содержат молибден, ванадий, кобальт и вольфрам, которые служат в качестве составляющих металлов.

Виды цветных металлов

Ниже приведены различные типы неметаллов, используемых в промышленности.

Алюминий:

Алюминий получают из руды бокситов, обладающих легкостью, прочностью и хорошими свойствами. Это самый распространенный металл на земле благодаря его хорошим свойствам, таким как долговечность, легкий вес, коррозионная стойкость, хорошая электропроводность, способность образовывать сплавы с металлами, немагнитность и простота обработки.

Медь:

Медь – это тип цветных металлов, который никогда нельзя оставлять без внимания. Он существует уже давно, потому что его легко сформировать, и он до сих пор используется в промышленности. Медь не встречается в природе в чистом виде. Его добывают и выплавляют из руды.

Медные металлы являются лучшим проводником по сравнению с другими, за исключением серебра. вот почему он используется в качестве проводника в электрической цепи. Кроме того, кухонная утварь часто изготавливается из меди из-за ее отличной теплопроводности.

Лид:

Свинец — цветной металл, устойчивый к коррозии и хорошо поддающийся механической обработке. Он используется в качестве антиблокировочного агента в бензине и в некоторых случаях может использоваться для трубопроводов и покраски. Свинец по-прежнему широко используется в боеприпасах, автомобильных аккумуляторах, радиационной защите, оболочке кабелей, подъемных грузах и т. д.

Латунь:

Латунь представляет собой сплав меди и цинка в заметном количестве в зависимости от электрических и механических свойств, которые требуются металлу. Он также содержит некоторое количество других металлических элементов, таких как алюминий, свинец и марганец.

Эти типы металлов используются для приложений с низким коэффициентом трения, таких как сантехника, музыка, подшипники, замки, инструменты, инструменты и фитинги. Латунь обеспечивает безопасность в приложениях для предотвращения искр и может использоваться в легковоспламеняющихся средах.

Титан:

Титан — отличный тип инженерных металлов, поскольку он легкий и прочный. Он также обладает высокой термической стабильностью даже при температурах до 480 градусов Цельсия. Из-за этих свойств он используется в аэрокосмической промышленности, военной технике и медицине из-за его коррозионной стойкости. Наконец, титан используется в химической и спортивной промышленности.

Бронза:

Бронза представляет собой сплав меди, но содержит олово, а не цинк. Другие элементы, такие как марганец, фосфор, кремний и алюминий, могут быть добавлены для улучшения их свойств в соответствии с конкретным применением. Бронза твердая, хрупкая и способна сопротивляться усталости. Он также обладает хорошей электро- и теплопроводностью и коррозионной стойкостью.

Эти виды цветных металлов используются для изготовления зеркал и отражателей. Он также используется в качестве электрического соединителя из-за его проводимости. Благодаря своей коррозионной стойкости он также используется в погружных деталях и судовой арматуре.

Цинк:

Цинк — это популярный вид металлов, используемый в медицине и промышленности. Его основное применение — гальванизация стали, защита ее от коррозии. Он также используется при создании литья под давлением для электротехнической, аппаратной и автомобильной промышленности. Поскольку цинк имеет низкий электрохимический потенциал, он используется в морской технике для предотвращения коррозии других металлов за счет катодной защиты. Жертвенные цинковые аноды могут защитить клапаны, резервуары и трубопроводы.

Заключение

Металлы сегодня — это то, без чего мы не можем обойтись, по сути, это часть человеческой цивилизации, так как по ним есть открытия. в этой статье мы объяснили различные типы черных и цветных металлов, а также упомянули их классификацию.

Надеюсь, вам понравилось чтение, если да, пожалуйста, прокомментируйте и поделитесь с другими студентами технических специальностей. Спасибо!