Характеристики, свойства, применение цветных металлов; металлообработка

Любой металл можно описать как вещество с характерным металлическим блеском, несложного химического состава, с хорошей ковкостью, электро- и теплопроводностью.
Группы металлов:

• Черные – железо и железные сплавы;
• Цветные – не содержащие железо, а также их сплавы;
• Благородные – золото, серебро, металлы платиновой группы;
• Легкие – металлы малой плотности;
• Тяжелые – имеющие плотность больше плотности железа.

Цветные металлы

Делятся на подгруппы по различным признакам:

• Легкие – магний, титан, алюминий
• Тяжелые – медь, цинк, олово, никель, свинец;
• Благородные — золото, серебро, металлы платиновой группы;
• Тугоплавкие – плохо поддающиеся термообработке;
• Рассеянные – встречаются в виде примесей в минералах. в данную группу входят рубидий, таллий, галлий, индий, скандий, германий и другие;
• Редкоземельные – 17 элементов, в том числе иттрий, скандий, лантан и лантаноиды. Залежи встречаются нечасто, но запасы сырья в месторождениях достаточны.
• Радиоактивные – излучают во внешнюю среду потоки элементарных частиц.

Естественными (природными) радиоактивными считаются уран, полоний, радий, торий, актиний, протактиний. Искусственные образцы созданы человеком.
Цветные металлы вырабатываются в огромном количестве благодаря их востребованности в промышленности. Цветная металлургия охватывает работы по добыче и обогащению руд, выплавке чистых металлов и получению сплавов. Отрасль делится на легкую металлургию и металлургию тяжелых цветных металлов. В РФ хорошо развита алюминиевая, титано-магниевая, медная, цинковая, никель-кобальтовая промышленность.

Цветным металлам присущ ряд общих свойств

• Высокая тепловодность и удельная теплоемкость. Для сварочных работ необходим мощный тепловой импульс, но после прекращения воздействия наблюдается быстрое остывание. В ряде случаев свариванию предшествует разогрев детали – это особенно касается алюминия, меди и магния.
• Поглощение атмосферных газов (кроме инертных газов) при термообработке. Особенно ярко выражено у тугоплавких химически активных циркония, титана, тантала, молибдена.
• Медь, алюминий и магний, как и все их сплавы теряют механические свойства при нагревании и разрушаются даже при слабых ударах.

Немного подробнее по алюминий, медь, цинк

Алюминий – отличный электропроводник, пластичен, но его механические свойства невысоки. Первичный алюминий выплавляют из руды и рудных металлов, вторичный – из лома и промышленных отходов. Все алюмосплавы прочны, легки, коррозионно инертны, невосприимчивы ко многим агрессивным средам, сохраняют механические характеристики при сильном нагреве.
Медь – самый распространенный представитель цветных металлов, с отличными показателями пластичности, тепло- и электропроводности. Легко образует высококачественные сплавы, востребованные в современном машиностроении.
Цинк – хрупкий при обычных условиях, но при температуре 100-150 градусов становится ковким и пластичным. Устойчив к коррозии, но не выдерживает взаимодействия с кислотами и щелочами. Плавится при 419 градусах.

Применение

Расход цветных металлов и сплавов сегодня огромен, и тенденция роста потребления не снижается, а наоборот, возрастает. Наибольшей материалоемкостью отмечены следующие области:

• Авиастроение, ракетная, атомная, химическая промышленности. Цветные металлы со сплавами используются как конструкционные элементы машин, зданий и сооружений, несущие силовую нагрузку.
• Медь со сплавами востребованы в химическом машиностроении, производстве труб, емкостей для жидкости, криогенной техники.
• Из алюминия и сплавов строятся самолеты, ракеты, суда; возводятся здания и сооружения; в химической и пищевой промышленности он нужен для создания различных емкостей.

Особенности обработки

Обработка направлена на защиту металлов от коррозии и контакта с кислородом.
Для этого их покрывают специальными лакокрасочными покрытиями. Существует 3 категории средств защиты: краски, грунтовые растворы и универсальные составы. Наиболее эффективна против атмосфеной коррозии грунтовка, к тому же она повышает адгезию к основанию детали. Ее наносят на поверхность перед окрашиванием в один, а лучше несколько слоев.

Важно правильно определить тип грунтовки, так как состав различен для разных металлов.Для деталей из алюминия и его сплавов подойдут грунтовые составы на основе цинка; также пригодны уретановые краски.

Медь, латунь, бронза не нуждаются в окрашивании, поскольку на рынок они поступают с заводской обработкой; защищая поверхность, она выгодно оттеняет природную эстетику этих металлов. Разрушенное заводское покрытие легко удалить с помощью обычного растворителя. Затем нанести на изделие или деталь эпоксидный или полиуретановый лак.

 

12 августа 2017

Поделиться с друзьями:

Цветные металлы: применение и особенности обработки

Сегодня цветные металлы очень много значат в производстве современной техники. Металл, с точки зрения химии — простое вещество, обладающее способностью проводить тепло и электричество. Его поверхность имеет характерный блеск.

Металлы классифицируют по разным критериям, тем не менее, среди них выделяют три основные группы:

• черные;
• цветные;
• благородные (драгоценные).

Цветные металлы — понятие, включающее металлы и сплавы (исключением является железо, относящееся к черным металлам). Они очень востребованы на территории России, поэтому их производством занимаются во многих регионах страны.

Прежде всего, детали из цветных металлов отличаются от других металлоизделий своей стоимостью. Ограниченные запасы и сложности добычи материала — вот основные аспекты, объясняющие различия в цене. К тому же, детали из цветных металлов характеризуются уникальными свойствами, причем, как физическими, так и химическими: мягкостью, пластичностью, энергопроводимостью. Данная группа включает в себя большое количество металлов, отличающихся друг от друга, в первую очередь по внешнему виду, а потом уже по своим характеристикам.

Отрасль металлургии, специализирующаяся на добыче, обогащении руд, выплавке цветных металлов, называется цветной металлургией.

В РФ имеется несколько баз цветной металлургии, различающихся между собой отличиями географии легких/тяжелых металлов. Легкими металлами занимается титано-магниевая и алюминиевая промышленности, а тяжелыми — оловянная, никель-кобальтовая, свинцово-цинковая и медная.

Основные металлы

Алюминий — металл, характеризующийся высокой электропроводностью, прекрасной пластичностью и, вместе с тем, низкими механическими свойствами. При этом различают первичный и вторичный алюминий

Медь — наиболее распространенный цветной металл, обладающий великолепной электро- и теплопроводностью, а также пластичностью. На основе данного материала создается множество сплавов, широко используемых в машиностроении. Это обусловлено свойством меди хорошо сплавляться с другими металлами.

Еще один основной цветной металл — цинк. При температуре окружающей среды он достаточно хрупкий, однако если его нагреть до 100-150 оС, он замечательно поддается обработке ковкой и прокатом. Цинк обладает антикоррозионными свойствами, но при воздействии щелочей и кислот начинает разрушаться. Его температура плавления — 419 оС.

Сфера применения

Популярность цветных металлов ежегодно возрастает. Этому способствует динамичное развитие ракетной/атомной техники, авиастроения, химической промышленности, где в качестве конструкционных материалов используется титан, цирконий, молибден, никель, гафний и прочее.

Область применения отдельных металлов довольно разнообразна:

• медь и сплавы на ее основе востребованы на предприятиях химического машиностроения. Из этих материалов выполняются трубопроводы, сосуды для криогенной техники;
• алюминий пользуется особым спросом в химической/пищевой промышленности (из него изготавливают всевозможные емкости). В авиа- и судостроительстве этот металл популярен благодаря высокой прочности при небольшой плотности, стойкостью к коррозии и отличных механических свойств при температурах ниже нуля.

Особенности

Детали из цветных металлов получают различными способами. Здесь может быть применена и механическая обработка, и сварка, и множество других технологий. Выбирая ту или иную методику, нужно принять во внимания отличительные особенности обрабатываемого материала.

Магний, медь и алюминий, характеризуются прекрасными показателями теплопроводности и теплоемкости, которые способствуют быстрому охлаждению участков сварки. Следовательно, чтобы сварить такой материал, потребуются мощные источники теплоты, а может и дополнительный подогрев детали. Более того, у этих металлов при нагреве резко ухудшаются механические свойства. От этого они легче разрушаются от ударов, а под действием собственного веса может даже провалиться сварочная ванна.

При нагреве больших объемов цветных сплавов они на химическом уровне начинают взаимодействовать практически со всеми газами (исключение составляют инертные), а также растворяют атмосферные газы.

В этом плане наиболее активными являются тугоплавакие металлы, такие как:

• цирконий и молибден;
• тантал и титан.

Средства защиты

Цветные металлы, как было отмечено ранее, прочны, долговечны и способны запросто переносить воздействие высоких температур. Они обладают лишь одним изъяном — под воздействием кислорода эти металлы корродируют.

Наиболее действенный способ, позволяющий уберечь цветной металл от атмосферной коррозии — нанесение специальных лакокрасочных покрытий. Для защиты металлической поверхности разработаны следующие средства:

• грунтовка;
• краска;
• «3 в 1».

Грунтовка является основным средством борьбы с окислением металла. Однослойное грунтование выполняется перед окрашиванием поверхности, улучшая адгезию к основанию.

Обработка металлов — процесс, сопряженный со множеством нюансов, поэтому качественно выполнить задачу такого характера под силу лишь опытным профессионалам, способным находить правильный выход из самых непредсказуемых ситуаций. Доверившись им, можно быть уверенным, что они выполнят все именно так, как того требует заказчик.

Перейти к списку статей >>

Цветные металлы: особенности и применение

• Главная
• Статьи
• Тяжелые цветные металлы

Термин «тяжелые металлы» появился в период индустриализации, когда в обиход вошло понятие «тяжелая промышленность». Данное название было придумано, опираясь на значение индустрии для развития народного хозяйства, однако в результате удачно отделило тяжелые металлы от легких.

Специалисты проводят грань между тяжелыми и легкими металлами, разделяя их по плотности.

Интересно, что в иностранных источниках отсутствуют подобные наименования, которые могли бы обобщить две группы. Однако, в технике их значение все же признается первостепенным после железа.

Особенности цветных тяжелых металлов и их использование

С начала 19 века цветная металлургия получила широкое развитие. Металлы и сплавы получили роль заменителей железа в сферах производства, которые требовали особенностей, недостаточно выраженных у стали. С этого момента тяжелые металлы стали применяться практически во всех отраслях промышленности.

На сегодняшний день к наиболее распространенным тяжелым цветным металлам можно отнести:

• Медь.
• Никель.
• Свинец.
• Цинк.

Медь

Прежде всего, медь ценится за высокую теплопроводность и электропроводность – если говорить об этих показателях, то уступить она может только серебру. Еще одним достоинством является пластичность. Благодаря ей медь можно быстро обрабатывать, штамповать, перерабатывать.

После того, как в жизнь населения ворвался электротехнический прогресс, медь заняла место основного материала, применяемого для конструкции проводов, контактов, шин и многих других изделий, в которых требуется проводимость тока.

Теплопроводность меди позволяет применять ее в нагревателях и холодильниках, а химическая промышленность приспособила этот металл для изделий, охлаждающих растворы, варочных котлов и деталей лабораторных инструментов.

К недостаткам меди можно отнести неустойчивость к примесям. Даже при минимальном их количестве у материала значительно снижается электропроводность, стойкость к коррозии и другие свойства. Чтобы использовать этот металл с высокими показателями, в меди не должно содержаться более одного процента примесей.

Отсюда вытекает и второй недостаток – абсолютно чистая медь будет слишком мягкой для использования в машинных деталях, арматуре или строительных конструкциях. Благодаря сплавам с другими металлами медь достигает необходимой прочности.

Например, латунный сплав выходит намного дешевле чистой меди, а в результате получается прочнее и долговечнее. Он поддается обработке, обладает высокой устойчивостью к коррозии. Если добавить к этому марганец или железо, то латунь получит еще более высокую прочность. Латунь применяется в военной технике, строительстве судов, химической промышленности.

Стоит упомянуть и бронзу. Из-за дефицита олова, этот сплав научились изготавливать, смешивая медь с другими металлами. В результате, сегодня можно встретить несколько разновидностей этих сплавов:

• Оловянные бронзы.
• Алюминиевые бронзы.
• Свинцовистые бронзы.
• Кремниевые бронзы.
• Бериллиевые бронзы.

Помимо этого, существуют сплавы меди с никелем и цинком – мельхиор и нейзильбер, которые чаще всего применяются в агрессивной среде, взаимодействующей с химическими соединениями. Из сплавов делают медицинские инструменты, столовые приборы и другие изделия.

До середины 20 века медь считалась первой среди известных цветных металлов по масштабам производства, но сегодня она уступает это место алюминию. В некоторых областях он удачно заменил медь, несмотря на более низкую электропроводность. Зато он является более легким и доступным. В других случаях медь заменяется цинковыми сплавами, латунью.

Никель

Как и медь, никель является важным металлом для промышленности и производства. По сравнению с другими металлами, никель самый прочный и твердый, а также обладает высокой стойкостью к коррозии. В чистом виде никель легко поддается любой обработке.

К недостаткам никеля можно отнести его высокую стоимостью, поэтому чистый металл редко используется. Чтобы защитить материал, его покрывают железом, магнием и другими металлами. Зачастую никель используется для производства изделий, используемых в химической промышленности.

Наиболее востребован никель для создания железоникелевых аккумуляторов, которые отличаются легкостью и надежностью, превосходя по всем показателям изделия из свинца.

На сегодняшний день никель больше всего используется в сплавах с железом, так как в этом случае проявляются лучшие качества материала для постройки станков, машин, военной техники. Кроме того, сплавы никеля устойчивы к жару, благодаря способности не окисляться, и используются при создании турбинных двигателей и реакторов.

Никель был открыт еще в середине 18 века, однако только спустя столетие металл начали активно производить для продажи. Основные свойства никеля (жаростойкость, прочность, устойчивость к коррозии) были открыты только в 20 веке. С этого момента спрос на материал вырос в несколько раз.

Сегодня мировое сообщество старается учитывать расход никеля, применяя меры по экономии металла. Для этого его могут заменять хромом и покрывать сталью, чтобы уменьшить потребление.

Свинец

Свинец является одним из старейших известных материалов, он был открыт еще до нашей эры. Высокий спрос на металл объяснялся его высокой плотностью и хорошими показателями для обработки. Свинец входил в состав древних украшений, из него отливали монеты и создавали снаряды. После открытия пороха, свинец стал особенно востребован — из него создавали пули.

В 19 веке свинец стал главным материалом для развития химической промышленности, так как ученые открыли его стойкость к кислотам и реагентам. Кроме того, свинец может защитить изделия от коррозии. Сегодня из свинца делают обмотку кабелей, используемых во влажной среде.

Особенно важны по своим свойствам аккумуляторы из свинца. Они значительно дешевле никелевых, однако обладают похожими характеристиками. Больше половины мировых запасов свинца уходит на создание кабелей, аккумуляторов и других технических устройств. Сплавы свинца ценятся, благодаря их прочности и твердости. Они могут содержать олово, медь, кадмий или натрий и кальций.

На сегодняшний день спрос на свинец значительно превышает его производство, поэтому специалисты напоминают о необходимости экономить металл. Оболочки из свинца заменяются пластиком, а покрытия синтетикой. Часто на замену приходит цинк.

Цинк

Специалисты не могут точно сказать, когда именно началось производство цинка. Некоторые считают, что металл был открыт в пятом веке индийскими и китайскими учеными, однако широкое производство в промышленных масштабах развернулось только в 18 веке специалистами из Англии.

Сегодня больше половины добываемого цинка уходит, чтобы покрывать железо – это предупреждает появление коррозии на материале. Благодаря этому цинк расходуется достаточно экономно, а также предохраняет изделия от влаги и жара. Покрытие цинком стоит намного дешевле, чем использование в этих же целях олова.

Вторым способом использования цинка является добавление его в сплавы. Цинк может заменить бронзу, а при добавлении алюминия и магния становится прочным и твердым. Главным достоинством цинка является его низкая стоимость и доступность – месторождения очень распространены.

Особенности сдачи тяжелых металлов

В любом городе России цветмет можно сдавать в специальные пункты.

Каждый пункт функционирует на основе правил приема, которые не слишком отличаются друг от друга. К главным особенностям можно отнести следующие нюансы:

1. Принимаются только сгруппированные металлы, по одной партии.
2. Классификация тяжелого металла проводится по его внешним признакам, специалист также осматривает маркировку и, при необходимости, проводит химический анализ.
3. Сдача осуществляется по массе нетто.
4. Любой металл в крупных партиях принимается только на основе документов, подтверждающих, что он находится в собственности.
5. Металл не должен входит в список запрещенных законами РФ материалов.

Черные и цветные металлы | Примеры и списки металлов

В чем разница между черными и цветными металлами? В случае черных (феррум=железо) металлов основным металлом является железо. Они составляют большую часть металлов, используемых сегодня. Это стало возможным благодаря их свойствам, которые подходят для многих различных отраслей и вариантов использования.

Цветные металлы, с другой стороны, не включают железо. Это различие сделано потому, что оно влечет за собой определенные характерные изменения, которых нет у цветных металлов.

Свойства черных металлов

Черные металлы могут включать множество различных легирующих элементов. Некоторыми примерами являются хром, никель, молибден, ванадий, марганец. Они придают железным сталям свойства материала, которые делают их широко используемыми в машиностроении.

Список свойств черных металлов:

• Прочный
• Высокая прочность на растяжение
• Обычно магнитный
• Низкая коррозионная стойкость
• Серебристый цвет
• Перерабатываемый
• Хорошие проводники электричества

Эти качества делают их пригодными для строительства долговечных небоскребов. Кроме того, они используются при изготовлении инструментов, автомобильных двигателей, трубопроводов, контейнеров, автомобилей, столовых приборов и т. д.

Примеры черных металлов

Все они имеют разные спецификации, что приводит к множеству применений. Для лучшего обзора мы составили список черных металлов:

Нелегированные стали

Нелегированные стали также известны как углеродистые стали, поскольку в них углерод является легирующим элементом. Да, название немного сбивает с толку, но именно так часто бывает в мире металлов. Хотя присутствуют и другие элементы, их содержание достаточно низкое, чтобы не влиять на свойства материала. Этими элементами являются сера, фосфор, кремний и марганец. Сера и фосфор действительно могут оказывать негативное влияние на качество стали, но опять же, не при таком низком содержании.

Хотя термин «нелегированные стали» как таковой не упоминается в типичной машиностроительной компании, наши любимые конструкционные стали, такие как S235, S355 и т. д., принадлежат к этой группе.

Нелегированные стали классифицируются по содержанию углерода как низко-, средне- и высокоуглеродистые стали. Каждый из них имеет свое собственное использование, и характеристики различаются. Кроме того, различные методы лечения доступны соответственно.

Низкоуглеродистая сталь

Низкоуглеродистая или мягкая сталь содержит 0,05…0,25 % углерода. Они довольно дешевы и очень хорошо подходят для операций гибки. Поверхностная твердость может быть увеличена за счет науглероживания.

Широко используются низкоуглеродистые стали с низкой стоимостью и пластичностью. Некоторые примеры включают болты и гайки, поковки, детали со средней нагрузкой и т. д.

Примеры низкоуглеродистых сталей: C10E/1.1121, C15E/1.1141

Среднеуглеродистая сталь

Среднеуглеродистые стали содержат 0,25…0,6% углерода. Более высокое содержание углерода увеличивает их прочность и твердость по сравнению с низкоуглеродистыми сталями. При этом снижается пластичность. Увеличение содержания углерода и марганца позволяет осуществлять отпуск и закалку.

Шестерни, валы и оси – все черные металлы

Среднеуглеродистые стали в основном используются для изготовления различных компонентов автомобильной промышленности, таких как шестерни, оси, валы, а также болты, гайки, винты и т. д. Стали с содержанием от 0,4 до 0,6% также подходят для всего. связанных с локомотивами и рельсами.

Примеры среднеуглеродистых сталей: C40E/1.1186, C60E/1.1221

Высокоуглеродистая сталь

Цифры содержания углерода для высокоуглеродистых сталей различаются в зависимости от различных источников. У некоторых есть больше подгрупп, в то время как другие останавливаются на высокоуглеродистых сталях, которые начинаются с содержания углерода 0,6% и заканчиваются примерно 1%. Мы пойдем со второй интерпретацией.

Это самые прочные материалы из этой группы, что делает их пригодными для применений, где требуется устойчивость к механическому износу материала. Еще одним качеством высокоуглеродистых сталей является их способность сохранять форму. Вот почему инструментальные стали имеют множество различных применений в области машиностроения.

Как недостаток, свариваемость, пластичность и ударная вязкость хуже, чем у сталей с меньшим содержанием углерода.

Стали также классифицируются по использованию. Инструментальные стали и высокоуглеродистые стали перекрывают друг друга.

Способность сохранять форму позволяет использовать их в качестве пружин. Другие варианты использования включают лезвия, рельсовую сталь, проволочные тросы, износостойкие пластины, все виды инструментов и т. д. стали составляют другую подгруппу черных металлов. Легирующими элементами стали являются хром, никель, кремний, медь, титан и т. д. Каждый из них по-своему влияет на свойства материала. Конечно, их обычно комбинируют, поэтому в конечных продуктах всего понемногу. Мы обсуждаем, как наиболее распространенные элементы влияют на результат.

Хром

Хром — элемент, ответственный за создание нержавеющей стали. Присутствие хрома на уровне выше 11% делает металл устойчивым к коррозии. Как обсуждалось в статье об износе материала, защита осуществляется за счет создания слоя окисленного хрома поверх металла. Это означает, что основной металл не вступает в контакт с кислородом, и опасность коррозии значительно снижается.

Таким образом, он готов к использованию без какого-либо защитного покрытия. Вы можете добиться отличного эстетического результата, выбрав правильную отделку поверхности из нержавеющей стали для своего применения.

Кроме того, хром также увеличивает прочность на растяжение, твердость, ударную вязкость, износостойкость и т. д.

Марганец

Марганец улучшает пластичность, износостойкость и прокаливаемость. Последнее осуществляется путем закалки, где значительное влияние оказывает марганец. Это уменьшает опасность образования дефектов во время процесса, делая его более стабильным.

Также устраняет образование вредных сульфидов железа, повышая прочность при высоких температурах.

Никель

Столовые приборы из нержавеющей стали помогают нам избежать привкуса ржавчины

Его основное назначение – повышение пластичности и коррозионной стойкости в сочетании с другими элементами, а именно хромом. Когда содержание хрома составляет около 18%, а никеля — 8%, мы получаем чрезвычайно прочную нержавеющую сталь.

Силикон

Повышает прочность и обеспечивает эластичность пружин. Другим значительным эффектом является увеличение магнитных свойств металла.

Титан

Повышает прочность и коррозионную стойкость, ограничивает размер аустенитного зерна.

Ванадий

Образование карбидов ванадия ограничивает размер зерна. Это влияет на повышение пластичности материала.

Также повышает прочность, твердость, износостойкость и ударопрочность. Из-за его эффективности суммы должны быть низкими. В противном случае это может негативно сказаться на свойствах материала.

Молибден

Молибден оказывает большое влияние на стальные сплавы при высоких температурах. Он улучшает механические свойства, а также устойчивость к коррозии и действует как усилитель действия других легирующих элементов.

Чугун

Чугун представляет собой сплав железа и углерода с содержанием углерода от 1,5 до 4 процентов. Присутствуют и другие элементы, а именно кремний, марганец, сера и фосфор.

Все мы знаем тяжелую чугунную сковороду 40-летней давности на бабушкиной кухне.

Несмотря на то, что она хрупкая, ее твердость делает ее устойчивой к износу. Окончательная форма изделия из чугуна получается путем литья. Для этого процесса требуется лишь незначительная последующая обработка, позволяющая сформировать необходимую форму.

Свойства чугуна:

• Отличная литейность
• Относительно дешевый
• Высокая прочность на сжатие
• Хорошая износостойкость
• Низкая температура плавления

Что такое цветной металл?

Цветные металлы не содержат железа. Они более мягкие и поэтому более податливые. Они используются как в промышленности, так и в эстетических целях — драгоценные металлы, такие как золото и серебро, являются цветными. На самом деле все формы чистых металлов, кроме чистого железа, являются цветными.

Свойства цветных металлов

Преимущества цветных металлов позволяют использовать их во многих областях вместо железа и стали.

Свойства цветных металлов:

• Высокая коррозионная стойкость
• Простота изготовления – обрабатываемость, литье, сварка и т. д.
• Отличная теплопроводность
• Отличная электропроводность
• Низкая плотность (меньшая масса)
• Красочный
• Немагнитный

Список цветных металлов

Опять же, мы собираемся предоставить некоторую информацию о каждом металле и его свойствах. Примеры цветных металлов:

Медь

При окислении медь зеленеет

Медь довольно широко распространена в промышленности. Добавьте сплавы латуни (медь и цинк) и бронзы (медь и олово), и вы уже увидите множество применений меди. Если нет, мы можем вам помочь. Для инженеров-механиков наиболее известными вариантами использования могут быть подшипники скольжения и втулки.

Тем не менее, свойства меди и медных сплавов допускают большее применение:

• Высокая теплопроводность – теплообменники, нагревательные сосуды и приборы и т. д.
• Высокая электропроводность – используется в качестве электрического проводника в электропроводке и двигателях
• Хорошая коррозионная стойкость – красивая, но дорогая кровля
• Высокая пластичность – делает материал очень легко формуемым и подходящим для изготовления статуй

Алюминий

С инженерной точки зрения это особый и важный металл. Может быть не так полезен в повседневном применении из-за цены, но сочетание малого веса и отличной обрабатываемости делает его популярным металлом в яхтах, самолетах и ​​многих автомобильных деталях.

Алюминий также является основным металлом во многих сплавах. Наиболее известными марками алюминия, вероятно, являются дюралюминий, Y-сплав и магналий.

Свойства алюминия включают:

• Устойчивость к коррозии
• Хороший проводник тепла и электричества (но хуже, чем у меди) – в сочетании с пластичностью и ковкостью в некоторых случаях заменяет медь
• Высокая пластичность и малый вес
• Становится твердым после холодной обработки, поэтому требуется отжиг

Лазерная резка алюминия требует опыта и подходящего оборудования. Поэтому тщательно выбирайте субподрядчика для производства.

Свинец

Свойства свинца

Для обычного человека свинец может звонить в колокол, связанный с пулями (теперь они без свинца) и газом (имеющим пометку «неэтилированный»). Хотя сначала его добавляли в топливо для уменьшения детонации двигателя, при испарении в атмосферу оно оказалось очень вредным для здоровья.

То же самое касается пуль и работников стрельбища, у которых из-за них возникли проблемы со здоровьем. Но зачем добавлять его в первую очередь? Потому что свинец — самый тяжелый из распространенных металлов. Поскольку он не вступает в реакцию с другими веществами, они до сих пор используются в батареях и силовых кабелях, резервуарах для кислоты и водопроводных трубах.

Свойства свинца:

• Очень тяжелый
• Устойчив к коррозии – не вступает в реакцию со многими химическими веществами
• Мягкий и податливый

Цинк

Цинк сам по себе мало что значит для обычного человека. С другой стороны, в качестве легирующего элемента он имеет широкий спектр назначений. Он в основном используется для цинкования стали во всех областях. Цинкование делает материал более устойчивым к коррозии.

Черные и цветные металлы, Fractory может позаботиться о ваших работах по изготовлению листового металла.

Различия между черными и цветными металлами

17 февраля 2021 г.

Один из наиболее часто задаваемых вопросов в ломоиндустрии касается разницы между черными и цветными металлами. В конечном итоге различия между этими типами металлов сводятся к одному ключевому компоненту — железу. Здесь мы объясним существенные различия между этими типами металлов и то, что они означают с точки зрения лома и переработки.

В чем разница между черными и цветными металлами?

Основное различие между цветными и черными металлами заключается в том, что черные металлы содержат железо, а цветные – нет. Слово «железо» означает «содержащий железо» и происходит от латинского слова «железо» «ferrum».

Хотя присутствие железа является основным отличием черных и цветных металлов, существуют и другие практические различия между этими двумя типами материалов, включая прочность, ковкость, устойчивость к коррозии и магнетизму. В целом, в каждой категории существует большое разнообразие. Ниже мы обсудим специфические характеристики каждого типа металла и их значение с точки зрения применения и стоимости лома.

Что такое черные металлы?

Черный металл содержит железо. Железо было обнаружено около 2000 г. до н.э. но использование черных металлов стало преобладать примерно в 1200 году нашей эры после того, как люди разработали методы производства. Это положило начало железному веку. После этого эксперименты со сплавами железа привели к появлению ряда вариаций железа и стали, некоторые из которых перешли в современную эпоху. Сегодня эти прочные и долговечные металлы обычно используются в автомобилях, транспорте, строительстве, трубопроводах и различных инструментах и ​​​​методах.

Основные характеристики черных металлов

Несмотря на большое разнообразие типов черных металлов, эти металлы имеют некоторые схожие характеристики, в том числе:

• Прочность и долговечность: Черные металлы ценятся за их прочность на растяжение и долговечность. Сталь и железо обычно используются в строительстве в качестве каркаса для массивных зданий и мостов, а плоские детали часто используются для изготовления прочных контейнеров и труб.
• Уязвимость к ржавчине: Железо и сплавы железа подвержены ржавчине при воздействии элементов. Ржавчина образуется, когда железо в металле реагирует с кислородом и водой в окружающей среде. В результате реакции образуется сложный оксид железа, широко известный как ржавчина. Многие черные металлы подвержены ржавчине во влажной среде, за исключением нержавеющей стали, которая защищена благодаря высокому содержанию хрома.

Эти отличительные черты черных металлов различаются среди металлов этой категории, но в целом они отличают их от цветных металлов.

Являются ли черные металлы магнитными?

Еще одной отличительной чертой черных металлов является магнетизм. Большинство черных металлов обладают магнитными свойствами, так как железо является магнитным металлом. Это связано с тем, что большинство электронов в атоме железа вращаются в одном направлении. Это не означает, что железо по своей природе является магнитом — металл должен пройти определенный процесс, чтобы стать магнитом. Однако магниты прилипают к большинству черных металлов, и это свойство делает черные металлы ценными в производстве двигателей и электроприборов.

Атомные свойства железа могут компенсироваться другими металлами в железном сплаве, поэтому не все черные металлы могут обладать этим свойством. Ярким примером этого является аустенитная нержавеющая сталь, представляющая собой особый тип нержавеющей стали с высоким содержанием аустенита, который сводит на нет магнитные свойства железа.

Можно ли перерабатывать черные металлы?

Еще один ключевой вопрос, который часто возникает в отношении черных металлов, – это возможность их вторичной переработки. Черные металлы являются одними из самых перерабатываемых материалов в мире. По данным Американского института чугуна и стали, американское сталеплавильное производство ежегодно использует 70 миллионов тонн стального лома для производства новой стальной продукции.

Утилизаторам следует учитывать, что лом черных металлов имеет тенденцию быть менее ценным и менее летучим, чем другие типы лома. Поставки лома черных металлов в изобилии и стабильны, поэтому цены ниже и остаются относительно постоянными в течение всего года.

Список черных металлов

Хотя черные металлы часто определяют как группу, существуют значительные различия между конкретными типами черных металлов. Ниже приведены некоторые из наиболее распространенных черных металлов и их использование:

• Сталь: Сталь производится путем добавления в печи железной руды с углеродом, что приводит к закалке железа. После изготовления горячая сталь формуется в стальные стержни и формуется с помощью формы. Это закаленное железо исключительно долговечно и прочно, что делает его очень популярным в строительной и обрабатывающей промышленности.
• Легированная сталь: Легированная сталь производится так же, как и обычная сталь, за исключением того, что она включает такие элементы, как хром, титан или никель. Эти добавки придают металлу повышенную прочность и долговечность без увеличения веса. Одним из популярных примеров легированной стали является нержавеющая сталь, которая изготавливается путем соединения железа и хрома и часто используется в хирургических инструментах и ​​кухонных столовых приборах. Другие легированные стали часто используются в строительстве, инструментах и ​​электрических компонентах.
• Углеродистая сталь: Углеродистая сталь — это тип стали с повышенным содержанием углерода по сравнению с традиционной сталью. Этот дополнительный углерод делает этот материал исключительно твердым, что означает, что он может сохранять острую режущую кромку. Эти свойства делают углеродистую сталь распространенным материалом для изготовления таких инструментов, как сверла и лезвия. Его также часто используют для создания пружин.
• Чугун: Чугун представляет собой сплав железа, состоящий из железа, углерода и кремния, из которого отливают различные формы. Несмотря на хрупкость, чугун твердый и устойчивый к износу, что делает его отличным материалом для длительного использования. Чугун часто используется в водопроводных трубах, станках и двигателях. Однако большинству людей больше знакомо его использование в чугунных печах и сковородках.
• Кованое железо: Кованое железо представляет собой железный сплав углерода и железа. Отличительной чертой является то, что кованое железо содержит так мало углерода, что это почти чистое железо. Это делает кованое железо очень устойчивым к коррозии и окислению, хотя и не неуязвимым. Из-за низкого содержания углерода кованое железо не очень твердое и имеет низкую усталостную прочность. По этим причинам кованое железо часто используется для наружных работ, таких как ограждения, перила, сельскохозяйственные инструменты, гвозди, колючая проволока и цепи.
• Листовое железо: Листовое железо часто изготавливается из сплава железа и расплющивается в большие листы материала. Листовое железо долговечно, что делает его распространенным материалом для производства бытовой техники, такой как стиральные и посудомоечные машины.
  Существуют и другие черные металлы, которые также производятся для специальных целей, в том числе суперсплавы на основе железа, используемые в подшипниках самолетов и скользящих деталях машин.

Что такое цветные металлы?

Определение цветных металлов как группы заключается в том, что эти металлы не содержат железа. Люди использовали эти металлы с самого начала цивилизации, и они определили ключевые эпохи в истории человечества. Массовое производство меди в Месопотамии около 5000 г. до н.э. положило начало медному веку. Развитие бронзы, сплава олова и меди, ознаменовало начало бронзового века между 3500 и 2500 годами нашей эры.

Цветные металлы — гораздо более широкая категория, чем черные металлы, включая все, от алюминия и латуни до драгоценных металлов, таких как золото и серебро. Эти металлы используются в различных отраслях промышленности для различных целей.

Основные характеристики цветных металлов

Из-за разнообразия металлов в категории цветных металлов существует большое разнообразие цветных металлов. Однако есть несколько свойств цветных металлов, которые относительно постоянны:

• Пластичность и легкий вес: Хотя некоторые цветные металлы могут быть прочными, большинство из них не используется для этого свойства. Цветные металлы, как правило, более ковкие, чем черные металлы, что делает их идеальными для применений, требующих гибкости. Кроме того, некоторые цветные металлы обеспечивают прочность, но они легче, чем их черные аналоги, что делает их идеальным выбором для самолетов и контейнеров.
• Стойкость к ржавчине: Цветные металлы не содержат железа, что делает их менее уязвимыми для ржавчины. Некоторые цветные металлы даже устойчивы к ряду источников коррозии, что делает их идеальными для использования в желобах, трубопроводах, кровле и вывесках.

Являются ли цветные металлы магнитными?

Магнетизм — еще одно свойство, отличающее черные и цветные металлы. В отличие от черных металлов, атомы цветных металлов имеют электроны, вращающиеся в нескольких направлениях. Это означает, что эти атомы не несут асимметричного заряда, который позволяет железу быть магнитным. В результате черные металлы немагнитны, что делает их отличным материалом для электронных материалов, таких как проводка.

Можно ли перерабатывать цветные металлы?

Цветные металлы не перерабатываются в том же количестве, что и черные материалы, но они могут быть переработаны. На самом деле, алюминий является одним из наиболее пригодных для повторного использования материалов: по данным Агентства по охране окружающей среды (EPA), в 2018 году уровень его переработки составил 34,9%. И почти 75% всего алюминия, произведенного в Соединенных Штатах, все еще используется сегодня. Многие цветные металлы, такие как медь, латунь и свинец, относительно дефицитны, поэтому металлурги в значительной степени полагаются на переработку для производства новых продуктов из этих материалов.

Лом цветных металлов, как правило, более ценен, чем лом черных металлов. Цветные металлы более редкие и сложные в производстве, что увеличивает спрос на них. Это означает, что цветные металлы, как правило, более ценны за фунт по сравнению с черными металлами, хотя цены будут варьироваться в зависимости от типа металла и содержания сплава. Цены на алюминий, как правило, остаются неизменными круглый год из-за популярности переработки. Но цены на латунь и медь, как правило, резко меняются каждый месяц в зависимости от рынка.

Список цветных металлов

Цветные металлы включают широкий спектр материалов. Ниже приведены некоторые примеры цветных металлов и их использования:

• Алюминий: Алюминий — мягкий, легкий материал, с которым очень легко работать. Хотя он не подходит для высокотемпературных сред, он идеально подходит для быстрого производства. Алюминий часто используется из-за его легкого веса и технологичности для производства компонентов самолетов, пищевых банок, контейнеров, поршней, автомобильных запчастей и кухонной утвари.
• Медь: Медь — это красный металл, обладающий высокой пластичностью и электропроводностью. Благодаря своей проводимости медь чаще всего используется в электротехнической промышленности для изготовления проводов и других проводников. Он также используется в кровле, гильзах, подшипниках и даже статуях.
• Латунь: Латунь представляет собой сплав меди и цинка и является отличным проводником тепла. Часто используемая для украшения, латунь также используется для изготовления горшков и электрооборудования.
• Ведущий: Свинец — это мягкий и ковкий материал, очень тяжелый и имеющий низкую температуру плавления. Он также очень устойчив к коррозии от воды и многих кислот, что делает его лучшим выбором для защитных трубопроводов. Свинец также используется в электрических силовых кабелях, батареях и материалах для пайки.
• Цинк: Цинк — относительно низкопрочный металл с низкой температурой плавления, что облегчает его обработку. Цинк чаще всего используется в качестве сплава для других материалов, чтобы создать защитное покрытие.
• Олово: Олово — мягкий и ковкий металл с низкой прочностью на растяжение и отличной коррозионной стойкостью. Сегодня олово часто используется в качестве сплава или материала покрытия. Например, олово является обычным покрытием для стали для предотвращения коррозии, и его часто сплавляют с медью для получения оловянной латуни и бронзы.

В список цветных металлов также включены драгоценные металлы, такие как серебро и золото, которые часто используются в ювелирных изделиях и электронных устройствах.

Переработка лома черных и цветных металлов

Утилизация полезна для отраслей промышленности, использующих металлы, прибыльна для сборщиков металлолома и полезна для окружающей среды. Переработка лома сокращает количество перерабатываемых материалов, выбрасываемых на свалки, а производство продукции из лома приводит к снижению выбросов углекислого газа и использованию меньшего количества невозобновляемых ресурсов.

Металлолом всех типов является важной частью производства металла. Большая часть сталелитейной промышленности зависит от металлолома для непрерывного производства, а многие цветные металлы находятся в ограниченном количестве, и лом требуется для производства новой продукции. Независимо от вашего интереса к лому, будь вы индивидуальным коллекционером или компанией, производящей лом, полезно знать, что происходит с этими металлами, когда вы их перемещаете.

Процесс переработки металлолома

Процесс переработки металла обычно состоит из следующих этапов:

1. Сбор: Металлы собираются на складах металлолома и в пунктах переработки от потребителей, независимых утилизаторов, строительных компаний, компаний по сносу и других организаций, производящих металлолом. Еще одним источником брака являются производители, которые производят излишки материалов, которые нельзя использовать в производственном процессе.
2. Сортировка: После сбора металлы разделяют на группы с помощью магнитов, датчиков и других методов разделения материалов.
3. Обработка: После сортировки материалов металлы измельчаются, чтобы ускорить процесс плавления за счет увеличения отношения поверхности к объему материалов.
4. Плавка: Металлический лом затем перемещается в большую печь, установленную на температуру, необходимую для плавки этого конкретного металла.
5. Очистка: Расплавленный металл проходит процесс очистки, такой как электролиз, для удаления загрязнений и улучшения качества конечного продукта.
6. Затвердевание: Очищенный расплавленный металл затем транспортируется по ленточному конвейеру в зону охлаждения. Здесь расплавленному металлу придают форму, обычно брусок, для облегчения транспортировки.

Отсюда металлолом готов к использованию и транспортировке. Из перерабатывающего предприятия металлолом транспортируется на заводы для использования в производстве.

Обработка черных металлов

Обработка черных металлов немного отличается от обработки цветных металлов. Первое отличие заключается в процессе сбора. Черные металлы, как правило, используются в более крупных продуктах, таких как автомобили и строительные материалы. Эти материалы обычно разбираются в процессе сбора и часто должны быть измельчены перед сортировкой, чтобы упростить процесс сортировки.

Другое ключевое отличие в обработке черных металлов связано с магнетизмом железа. Возникает ключевой вопрос, как отличить черные металлы от цветных. Магнетизм делает это легко.

Поскольку черные металлы содержат железо, они притягиваются магнитами. Это делает процесс сортировки относительно простым, так как позволяет извлекать черные металлы из смешанного лома.

Обработка цветных металлов

Обработка цветных металлов уникальна благодаря различным типам металлов, подпадающих под категорию цветных металлов. Одно из ключевых отличий обработки черных и цветных металлов заключается в процессе сортировки.

Поскольку цветные металлы немагнитны, их можно относительно легко отделить от черных металлов. Однако сортировка различных видов цветных металлов один от другого является более сложным процессом. Как правило, на крупных предприятиях по переработке металлолома используется комбинация визуального контроля и датчиков, что является более трудоемким процессом.

Свяжитесь с Liberty Iron & Metal, Inc., чтобы узнать больше

Liberty Iron & Metal, Inc. занимается посредничеством и переработкой высококачественного лома черных и цветных металлов для сталеплавильных и литейных предприятий. На наших складах металлолома в Фениксе мы собираем лом из различных источников, от продавцов промышленного металлолома до отдельных сборщиков. Благодаря конкурентоспособным ставкам, профессиональным услугам по вывозу металлолома и качественной обработке вы можете доверять Liberty Iron & Metal, Inc. в вопросах продажи металлолома.

Свяжитесь с Liberty Iron & Metal сегодня, чтобы узнать больше о ломах черных и цветных металлов и наших услугах по сбору.

Категория: Переработка сообщений и обновлений блога

Различия между черными и цветными металлами

27 мая 2021 г. автор: ИМС

Свяжитесь с нами

Сталь, черные и цветные металлы

Время считывания: 2 м 9с

Хотя основное различие между черными и цветными металлами заключается в железе, важно понимать характеристики каждого типа металла. Черные металлы имеют химический состав, в который входит железо. Цветные металлы имеют состав, которого нет. Сравнивая различные типы металлов, можно легко попасть в круговорот того, какой металл является «лучшим». Правда в том, что лучшего металла не бывает. Будь то черный или цветной металл, лучший металл для ваших требований будет зависеть от вашего проекта или спецификаций приложения.

Узнайте больше о различиях между черными и цветными металлами, чтобы определить, какой тип металла поможет вам достичь целей строительства и проекта.

Черные металлы

Черные металлы, состоящие из железа и других сплавов, состоят из высокопрочных металлов и используются в основном из-за их прочности на растяжение и долговечности. Часто используемые в строительстве и производстве металлов, черные металлы обеспечивают долговечность и функциональность для широкого спектра промышленных проектов. К обычным черным металлам относятся:

• Углеродистая сталь
  • Включает низкоуглеродистую (также известную как мягкая сталь), среднеуглеродистая и высокоуглеродистая сталь
• Легированная сталь
  • Легирующие элементы включают алюминий, медь, кремний, никель, хром и титан для повышения прочности
  • Легированная сталь обеспечивает высокую прочность для больших конструкций в строительстве
  • Сталь, устойчивая к атмосферным воздействиям, обычно используется для строительства мостов
• Нержавеющая сталь
  • Включение хрома делает нержавеющую сталь коррозионностойкой по сравнению с другими черными металлами
• Железо
  • Чугун
    • Содержание железа от 1,5% до 4% с другими легирующими элементами, такими как кремний или марганец
    • Литейный, с исключительной твердостью
  • Кованое железо
    • С низким содержанием углерода или без него
    • Превосходная коррозионная стойкость при меньшей твердости
    • Подходит для декоративных целей

Характеристики черных металлов

К свойствам черного металла относятся:

• Исключительная прочность на растяжение
• Прочный
• Высокая твердость
• Плотный
• Склонен к ржавчине
• Часто магнитные

Просмотр изделий из алюминия

Различия между черными и цветными металлами

Одним из основных отличий помимо типов металлов является разница в стоимости между черными и цветными металлами. Черные металлы, хотя и известны своей прочностью, обычно более рентабельны, чем цветные металлы. Дополнительные различия между черными и цветными металлами включают:

• Черные металлы являются магнитными, а цветные металлы — нет
• Черные металлы более подвержены коррозии или ржавчине из-за включения железа, тогда как цветные металлы более устойчивы к ржавчине
• Цветные металлы обычно легкие, тогда как черные металлы тяжелее
• Цветные металлы легко перерабатываются. Черные металлы требуют более детального процесса

Обычное использование черных металлов для проектов, требующих долговечности

• Автомобили
• Электроприборы
• Строительство
• Морские контейнеры

Обычное использование цветных металлов для объектов, подверженных воздействию внешних факторов

• Водосточные желоба и кровля
• Вывеска
• Уличные знаки
• Электромонтажные работы

Найдите нужный вам черный или цветной металл

IMS хранит продукцию как из черных, так и из цветных металлов.